fizik

Kütle çekimi uzayı eğdiğinden,ışık artık doğrusal olarak yayılmaz.Bu etki ilk kez 1919 yılında,bir tam Güneş tutulması sırasında uzaklardaki yıldızların ışıklarının Güneş�in yakınından geçerken nasıl yollarından saptıkları incelenirken ölçüldü.Güneş�in yanından geçerken ışığın doğrusal bir yol izlemediği görüldü.Aslında ışık,enerjiye sahip olduğundan,Newton�un kütle çekimi teorisi bile ışığın sapmasını öngörmektedir.Bununla birlikte Einstein�ın teorisinde uzay eğri olduğundan ışığın sapması Newton�un teorisindekinin iki katıdır.

Eğer bir yerde madde varsa,artık �düz çizgiler� yoktur.İki nokta arasındaki en kısa uzaklık,bir eğridir.Eukleides geometrisinin bildiğimiz teoremleri artık uygulanmaz.Paralel çizgiler kesişebilir.Üçgenlerin iç açıları toplamı artık 180 derece değildir.Güneş yakınlarında bu etki küçüktür.Eğer Güneş�in yakınında bir üçgen çizersek iç açıları toplamı 180 dereceden milyonda bir oranında küçük olur.

Uzayın doğası hakkındaki düşüncelerimizdeki bu devrimin ima ettiği şey,�kütle çekimi uzayı eğer,uzay maddeyi hareket ettirir� biçiminde özetlenebilir ki bu da evrenin geometrisini yorumlamamızda yeni bir paradigma sağlar.Kütle çekiminin kuvvetini gösterdiğinden,uzayın eğriliği büyük patlamada önemli rol oynar.Önce,k sabitini yeniden yorumlamalıyız.O artık enerjinin değil,uzayın eğriliğinin bir ölçüsüdür.Genel görelilik teorisi k sabitine olası üç değer verir:+1,0,-1.Bunlar,klasik olarak evrenin enerjisinin negatif,sıfır ya da pozitif olması kavramları ile aynıdır.Bu değerler,eğriliği pozitif (bir kürenin yüzeyi),düz (düzlem) ve negatif (eyer biçimli ya da hiperboloid yüzey) olan uzaylara karşılık gelir.Bunlar,toplam enerji cinsinden,sırasıyla negatif toplam enerji (kütle çekimsel potansiyel enerji üstün gelir),sıfır toplam enerji (potansiyel ve kinetik enerjiler birbirlerini tam olarak dengeler) ve pozitif toplam enerji (genişlemenin kinetik enerjisi üstün gelir) durumlarına karşılık gelir.Toplam enerjisi negatif olan ve maksimum bir boyuta kadar genişleyen evrenin eğriliği pozitiftir.Negatif enerjili evren,kapalı ve sonlu bir uzay,pozitif enerjili ve sonsuza kadar genişleyen evren ise açık ve sonsuz bir uzay anlamına gelir.

Açık bir evren bugün sonsuz olduğu gibi,geçmişte de sonsuzdu.Sonsuzdur çünkü açık bir geometride bir kenarın varlığı homojenliği,ya da başka bir deyişle lehinde çok fazla kanıt biriken kozmoloji ilkesini ihlal eder.Bu,sonsuz bir evrendeki galaksi dağılımının bir kenarı olması anlamına gelmez.Böyle bir kenarın varlığı galaksilerin,öncesinde hiç galaksi olmayan,geçmiş bir zamanda ortaya çıktığı anlamına gelir.

Sonsuza bir sınır olmadığından,sonsuz bir evren daima daha fazla genişleyebilir.Sonsuz sayıda odası olup hepside dolu olan bir otel düşünelim.Bu otelde sonsuz sayıda müşteri ağırlanabilir.Her müşteriye yandaki odaya geçmesini rica ederiz,böylece ilk oda boşalır.Otelin oda sayısı sonsuz olduğundan,her müşterinin geçebileceği bir yan oda bulunacaktır.Belli yoğunlukta maddeyi,içinde sonsuz hacimde barındırdığından,açık evrenin kütlesi sonsuzdur.Eğer evren şimdi açıksa,genel görelilik teorisiyle ulaşılamayan fakat hakkında spekülasyon yapılabilecek olan,zamanın başlangıcındaki t = 0 anında da açıktı.O anda evrenin hacmi sonsuzdu ama maddenin yoğunluğu da sonsuzdu.Açık evrenin,yoğunluğu sonsuz olan bir tekillikle başladığını söyleriz ki bu durumda fizik çöker.Daha gerçekçi olarak,açık evrenin tarihine,yoğunluğunun sonlu fakat hacminin sonsuz olduğu Planck döneminden yani 10-45 saniyeden başlayabiliriz.Buna karşıt olarak,kapalı evren yine yoğunluğu sonsuz olan ama bu kez hacmi sıfır olan bir tekillikle başlar.Daha gerçekçi olarak,kapalı evrenin tarihine yoğunluğun sonlu olduğu Planck zamanından başlanabilir.Kapalı evrenin hacmi herzaman sonlu olmuştur.Bugünkü evrenin yoğunluğu,kritik yoğunluğa,geometriside önemli ölçüde düze yakındır.Bunun doğru olması için uzay eğriliğinin geometrik karşılığı bize,kütle çekim potansiyel enerjisi ile genişleyen evrendeki maddenin kinetik enerjisi arasında bir denge olması gerektiğini söyler.Böyle iyi ayarlanmış bir dengenin varlığı,bir ikilem yaratır.Erken dönemlerde bu iki tür enerji birbirlerine daha yakın olduğundan,evren gençken,dengesizliğin çok ince ayarlanmış olması gerekir.Günümüzde biri diğerinden 10 kat farklı olabilir ama Planck döneminde 1060ta 1 hatayla birbirlerine eşittiler.Neden bu iki enerji türü böylesine yakın dengelenmiş olsun?

İkilem şişme yardımıyla çözülmüştür.Şişme,en azından iyimser biçimiyle,kinetik ve potansiyel enerjilerdeki dengesizlikle başlar.Şişme olmasaydı,evrenin kinetik ve potansiyel enerjileri arasında dengesizlik olurdu.Oysa şişme nedeniyle herhangi bir enerji türündeki fazlalık,çok küçük değerlere indirgenmiştir.Bunun nedenini görmek için,Einstein�ın deyişiyle böyle bir dengesizliğin uzayın eğriliğine eşit olduğunu düşünelim.Şişme sırasında evrenin boyutlarındaki büyük artış,tıpkı şişen bir balonun yüzeyindeki kırışıklıkların düzelmesi gibi evrenin eğriliğini azaltır. Herhangi bir eğri yüzeyin yeterince küçük bir parçası çok yaklaşık olarak düz kabul edilebilir.Düz geometriye sahip bir evren aslında kinetik ve potansiyel enerji biçimleri arasında hemen hemen mükemmel bir dengenin olduğu bir evrendir.

Yorumlar (0)

Bu icerige ait yorumlari masaustune alabilirsiniz

Yorum Yazin

Adiniz

Email

Baslik

Yorum

eksi not | arti not

Bu yoruma abone ol (Sadece kayitli kullanicilar icin)

Okudum ve kabul ediyorum Yorum gonderim kurallari.

Lutfen resimdeki guvenlik kodunu girin

Yorum Ekleyin