En çok merak edilen sorulardan biri budur ve sorunun cevabı basitçe "bilmiyoruz"dur. Evet, bilmiyoruz. Bunun en önemli sebebi, burada da cevapladığım gibi Evren'deki en eski ışık olan Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması'ndan öncesini gözleyemiyor oluşumuzdur. Bunun yanı sıra klasik Büyük Patlama Teorisi, Evren’in başlangıcını bir tekillilik olarak görmektedir. Bu nedenle, Büyük Patlama’nın uzayın ve zamanın başlangıcı olduğuna dair yazı veya kitap okuduysanız bu soruyu merak etmeniz çok doğal. 

Diğer yandan, Büyük Patlama ve öncesini açıklayabileceğimiz bazı teorilerimiz ve tahminlerimiz var. Her ne kadar bu yazımızın konusu olmasa da bu konuyla ilgili çok fazla soru sorulduğu için bu soruyu yanıtsız bırakmamaya karar verdik. Her bir teoriyi ve modeli detaylı olarak işlemek çok uzun olacağı için her birinden kısaca bahsettik, yine de cevapların istemsiz bir şekilde bazı yerlerde teknik detaya girdiğini belirtmemiz gerek. Her ne kadar “Büyük Patlama’dan önce ne vardı?” sorusu sorması çok kolay bir soru olsa da cevap vermesi hiç de kolay değildir. Şimdi bazı olası cevaplara göz atalım.

Stephen Hawking’e göre “Büyük Patlama'dan önce” demek anlamsızdır çünkü Büyük Patlama uzay ve zamanın başlangıcıdır, zamanın olmadığı bir andan söz etmek ise anlamsızdır. Bu soru "Kuzey Kutbu’nun kuzeyinde ne vardır?" diye sormak gibidir.

Buradaki cevabımda da bahsettiğim üzere çoğu fizikçi artık uzay ve zamanın başlangıcının Büyük Patlama olduğunu düşünmüyor. Günümüzde pek çok fizikçi en iyi kozmolojik model olarak Enflasyon Teorisi’ni kabul ediyor.

Enflasyon Teorisi, klasik Büyük Patlama Teorisi’nde çıkan Ufuk Problemi, Düzlük Problemi, Monopol Problemleri gibi problemlere çözüm getirmesinin yanı sıra Evren’in başlangıç koşullarının neden hassas ayarlanmış (fine-tuned) gibi gözüktüğünü de açıklar. Enflasyon Teorisi’nden bahsetmemiz çok uzun süreceği için bu teori üzerine başlı başına bir yazı yazmamız gerekir, o nedenle şimdilik sadece şunu söyleyelim: Enflasyon Teorisi, ilk ortaya atıldığında evrenin 10^-32 saniyelik bir süre içerisinde 10⁵⁰ misli büyüdüğünü söylüyordu. 

Bu teorinin devamı olan ve konumuzla asıl alakası olan Sonsuz Enflasyon Teorisi, enflasyonun sadece Büyük Patlama’dan sonra çok kısa süre içerisinde gerçekleşen bir şey değil, aynı zamanda Büyük Patlamaları yaratan bir mekanizma gibi davrandığını gösterir. Bir uzay düşünün, entropisi maksimum seviyede olsun. Bu durum, o uzayın içerisindeki maddenin maksimum düzensizlikte olduğunu gösterir. Bu uzayın düzenli olan çok küçük bir bölgesi katlanarak genişlemeye başlayabilir. (Teoriye göre enflasyonun nerede ve ne kadar sürede gerçekleşeceği kesin değildir.) Bizim de Evren’imiz böyle bir bölgeden doğmuş olabilir. Bu da neden gözlemlenebilir Evren’in entropisinin maksimum düzeyde olmadığını gösterir. Elbette bu bir kez gerçekleşmek zorunda değildir, uzayın başka küçük yerleri de bu şekilde katlanarak genişleyip düzenli yapılar oluşturabilir; bu da hem çoklu-evrenlerin varlığına hem de uzay ve zamanın Büyük Patlama’dan (küçük bölgenin genişlemeye başlamasından) önce var olduğuna işaret eder.

Ancak BGV Teoremi olarak bilinen bir diğer teoreme göre Enflasyon Teorisi’nde Evren Büyük Patlama ile başlamadıysa bile evrenlerin zamanda genişlemesi sonsuzdan beri değildir, bu da hala “zamanın başlangıcı” problemini çözmemiş olabileceğini gösterir. Üstelik bu teorem (Hubble sabitinin ortalama olarak 0’dan büyük olması dışında) neredeyse hiçbir varsayım ortaya atmamaktadır. Bu nedenle aslında Enflasyon Teorisi her ne kadar güçlü bir teorem olsa da tek başına çoklu-evrenlerin başlangıcını açıklayamaz. Fizikçiler bunun bir Kuantum Kütleçekimi Teorisi ile giderilebileceğini düşünmektedirler çünkü Enflasyon Teorisi, Genel Görelilik Teorisi’nin matematiğine dayalı bir teoridir ve biliyoruz ki Evren’i (özellikle mikroskobik evreni) tam anlamıyla anlamak için Genel Görelilik Teorisi tek başına yetersizdir, bu nedenle bir Kuantum Kütleçekim Teorisi’ne ihtiyacımız vardır.

Örneğin fizikçi Sean Carroll, Kuantum Sonsuzluk (Eternity) Teoremi’nin zamanın başlangıcı olmadığını gösterdiğini söylüyor. William Lane Craig ile yaptığı tartışmada bunu şöyle dile getiriyor:

Eğer Kuantum Mekaniği’ne uyan, sıfır enerjisi olmayan, fizik yasaları zamanla değişmeyen bir evreniniz var ise evren zorunlu olarak sonsuzdan beri vardır.

Ancak bu teorem ile ilgili şöyle bir sıkıntı var; yukarıda da bahsedildiği üzere teoremin koşullarından biri evrenin sıfır enerjisi olmamasıdır. Fakat günümüzdeki gözlemler Evren’in enerjisinin sıfır ya da sıfıra çok yakın olduğunu gösteriyor.

Mesela Wheeler-DeWitt denklemine göre eğer Evren’imiz kapalı ise Evren’imizin Hamiltonu (enerjisi de denilebilir) 0’a eşittir. Bu denklem eğer H=0 ise Evren’imizin dalga fonksiyonunun da zaman içinde değişmeyeceğini söyler. Bu zamanın aslında bir illüzyon olduğunu kanıtlar mı? Bilemiyoruz fakat bunun üzerine konuşmak konumuzun dışına çıkmak olur.

Ekpirotik model (Ekpyrotic model), süper sicim teorisinden ilham almıştır ve Büyük Patlama’dan önce ne vardı sorusuna yanıt vermesinin yanı sıra Evren’deki homojenlik (uniformity), Evren’in şeklinin düz olması ve başlangıcının çok sıcak olması gibi çıkarımları WMAP ve Planck uydusu deneyleri ile de uyumludur. En iyi avantajı çoklu-evrenler üretmemesidir. Bu modelin söylediği şey şudur: Evren’imiz iki tane üç boyutlu bran’ın dört boyutlu uzay içerisinde çarpışması sonucu oluşmuştur ("Bran"ı ya da "brane"i "ince bir zar" gibi düşünebilirsiniz.) İki branın çarpışmasında kinetik enerjileri kuarkları, elektronları, fotonları vs. meydana getirmiştir. Evren homojendir çünkü çarpışma neredeyse her yerde aynı anda gerçekleşir. Branların geometrisi düz olduğu için evrenimiz de düzdür. Kütleli manyetik monopoller, klasik Büyük Patlama Teorisi’ne göre ilksel evrende oluşmuştur, gözlemlenmediği için bize sorun yaratır fakat bu model manyetik monopoller öngörmez.

Stephen Hawking, "sanal zaman" adı verilen bir kavram ortaya atar. Zamanın sembolü olan t'yi -1’in karekökü olan i ile çarparsanız i_t'yi yani sanal zamanı elde edersiniz. Sanal zaman, bir uzay boyutu gibi davranır; üstelik, istenmeyen tekillilikleri de ortadan kaldırır; buna Evren’in başlangıcındaki tekillilik de dahil. Hartle-Hawking modeli bir tür Sınırsız (no-boundary) Kuantum Kozmoloji Modeli’dir. Bu modeli çekici kılan şey Evren’imizin başlangıç (initial) koşulları ve Evren’imizin zaman içerisinde nasıl değiştiği hakkında açıklamalar sunmasıdır. Bu modelde zaman tıpkı bir uzay boyutu gibi davrandığı için “zamanın başlangıcı” kavramı anlamsızdır. Bunu bir top analojisi ile anlayabilirsiniz. Topun üzerinde seçtiğiniz rastgele bir noktanın topun başlangıcı olduğunu söylemek ne kadar anlamsızsa zamanın başlangıcı olduğunu söylemek de o kadar anlamsızdır. Ancak bu modelin bazı tahminlerinin yanlışlandığını belirtmemiz gerekir. Bazı olası çözümler ortaya atılmış olsa bile henüz deneysel veriler ile doğrulanmamıştır.

Döngüsel (Loop) Kuantum Kütle Çekim Teorisi, Genel Görelilik Teorisi ve Standart Model’i tek bir teoride birleştiren ve böylece her şeyin teorisi olmaya aday teorilerden biridir. Bu teoriye göre uzay-zaman kuantize edildiği için (yani en küçük uzay ve zaman birimleri Planck Boyutu ve Planck Zamanı olduğu için) Büyük Patlama anında tekillilik söz konusu değildir. Ayrıca bu teori Enflasyon Teorisi ile tutarlı olduğundan zamanın başlangıcı hakkında bize bir şeyler söyleyebilir.

Bilim insanları evrenin büyük patlama ile oluştuğunu düşünüyor. Büyük patlama uzayda bir nokta değil, geçmişte bir andır ve birçok teorik fizikçiye göre uzay-zaman büyük patlama anında oluşmuştur.

Büyük patlamadan önce uzay ve zaman yoktu, bu nedenle büyük patlama uzayda değil de zamanda bir anda gerçekleşti. Evren büyük patlama ile başladı ve zaman büyük patlamayla birlikte akmaya başladı.

Einstein’ın görelilik teorisinden yola çıkarsak evrenin, büyük patlamadan önce sonsuz yoğunlukta ve sonsuz küçüklükte olan bir noktanın patlayıp genişlemesiyle oluştuğunu görüyoruz. Buna tekillik diyoruz.

Evrenin başlangıcı üzerine hayli ikna edici teorilerimiz var ama henüz emin olamadığımız noktalar da var. Bunlardan emin olamama sebebimiz de zaten kuantum teorisi ile kütleçekimi teorisini kapsayan bir teorinin henüz yazılamamış olması.

Evren büyük patlama ve şişme teorilerinde anlatıldığı gibi oluştu. Bu konuda artık pek bir şüphe yok ama küçük belirsizlikler var. Büyük patlamamı önceydi şişme mi? Biz şişmeye büyük patlama mı diyoruz zaten? Büyük patlama öncesindeki tekillik nasıldı, ondan önce ne vardı gibi soruları henüz bilmiyoruz.

Ancak evrenin bugünkü hâlini incelediğimizde bildiğimiz bir şey var ki evrenin toplam enerjisi sıfır. Yani evrendeki tüm pozitif ve negatif yükleri topladığınızda sonuç sıfır çıkıyor. Bu da şu demek: Evren, sıfırdan (0), bir (1) olmadı. Sıfırdan (0) artı bir (+1) ve eksi bir (-1) oldu. Yani ikiye bölündü gibi. Evrenin sahip olduğu tüm madde ve enerji, yine içinde var olan negatif yüklü enerjiden geliyor. Bunun da anlamı şu: Evren, yoktan var oldu. Dışarıdan bir enerjiyle, bir etkiyle ya da bir yaratımla var olmadı. Bu yargıya varmak için büyük patlama anını çözümlememize gerek yok gibi görünüyor. Yani bugünkü bilgilerimizin bizi ulaştırdığı sonuç bu. Yarın daha detaylı bilgilere ulaşırsak daha detaylı cevaplar elde ederiz.

Umarım açıklayıcı olmuştur. Sağlıcakla...^[1]

Öncelikle bu sorunuzun din felsefesiyle pek bir alakası yok ama sorunuzu cevaplayacağım.

Bildiğimiz üzere(şimdilik) evren Big Bang adı verilen bir olay sonucunda oluştu.

Peki her şeyin başlangıcı Big Bang ise Big Bang olmadan önce ne vardı?

Bu soruyu sormak şuna benzer: kuzey kutbununun kuzeyinde ne vardır?

Bir şeyin öncesine gidebilmemiz için zamana ihtiyacımız var ama zaman dediğimiz şey de Big Bang ile başladı ama bazı kişiler bu klasik cevapla tatmin olmayıp varsayımlar ürettiler.

Hawking, 2018'de National Geographic tarafından sunulan Star Talk'ta yaptığı konuşmada şunları söylüyor:

Büyük Patlama öncesindeki olayların gözlemsel olarak anlamlı bir sonucu olmadığı için, bu olayları teorinin sınırları dışına atıp, zamanın kendisinin Büyük Patlama'da başladığını söyleyebiliriz.

Gelelim teori kısmına. Sadece bir teori bulabildim oda Büyük Sıçarama.

T24 internet sitesinden aldığım yazı:

Bu yaklaşımda da kozmos, karanlık enerji alanı ile yönlendirilir; öngörüye göre trilyon yıllar sürebilecek bir genişlemeyi milyarlarca yıl süren bir daralma izler.

Evrenin büzülerek küçülmesi ile bir sıçrama meydana gelir ve döngü yeniden başlar. Evren her küçülüp büzüldüğünde yeni bir sıçrama ile yenilenir; bu bir anlamda zamanın bir başlangıcının ve bir sonunun olmaması anlamına gelir; bu özellik döngüsel evren modelinin Büyük Patlama Kuramı'na olan üstünlüğü olarak gösteriliyor.

Yani böyle bir evrende, genişleme dönemlerini daralma dönemleri izlediği için evrenin başı ve sonu yoktur; ayrıca evren döngüsel bir yapı içinde sıçrama ile ilerlediğinden bu evrede bir tekillik de söz konusu değil.

Dolayısıyla "Daha önce ne vardı?" sorusu da anlamsız kalıyor.

1-Hiçbir şey sebepsiz bir şekilde kendi kendine oluşmaz.

Meydana gelen her şeyin, gerçekleşen her olayın bir sebebi vardır. O sebeplerin de sebepleri vardır ve bu sebepler zincirleme geçmişe uzanırlar.

2-Geçmişe uzanan bu sebepler zincirinin bir başlangıcının yani bir ilk halkasının olması zorunludur.

İşte bu ilk halkaya ilk sebep diyoruz

3-Meydana gelen her şey ve gerçekleşen her olay bir sebepler zinciriyle bu ilk sebebe bağlanır

4-Dolayısıyla ilk sebep meydana gelen her şeyin ve her olayın gerçek sebebidir

Öyleyse:

a-Dolayısıyla ilk sebep kendisi dışında her şeyi yoktan var etmiştir

Yani çok güçlüdür

b-Dolayısıyla ilk sebep fizik yasalarını yoktan var edendir

Öyleyse çok zekidir.

(Hatta mutlak hiçlikte matematik ve mantık tanımsız olduğundan ve tanımlanamayacağından önce mantığın ve matematiğin tanımlanmasına uygun zemini oluşturacak uzay-zamanı yoktan var eden ve onun üzerinde mantığı ve matematiği var eden de odur)

c-Dolayısıyla cansız ve duygusuz atomlardan var ettiği insanın içine vicdan duygusunu yerleştiren de odur öyleyse iyidir

İTİRAZLAR ve CEVAPLAR

İTİRAZ: ‘’Hiçbir şey sebepsiz bir şekilde kendi kendine oluşmaz’’ dedin bu sözünü kanıtlayabilir misin?

CEVAP: Henüz oluşmamış bir olay ya da bir şey iş yapamaz çünkü yoktur dolayısıyla kendini var etme işini de yapamaz. Öyleyse meydana gelen her şeyin ve her olayın bir sebebi zorunlu olarak vardır.

İTİRAZ: Her şeyin bir sebebi vardır dedin, öyleyse ilk sebebin sebebi ne?

Cevap: Her şeyin bir sebebi vardır demedim. Meydana gelen, oluşan her şeyin bir sebebi vardır dedim. Meydana gelmek ve oluşmak ise değişim geçirmeyi gerektirir, oysa ilk sebep zamanın dışında olduğu için değişim geçirmez.

İTİRAZ: ilk sebebin zamanın dışında olduğunu kanıtlayabilir misin?

CEVAP: zamanın bir başlangıcı olmasaydı, günümüzden sonsuz yıl önce de zaman olsaydı günümüzün yaşanması için sonsuz yılın geçmesi gerekirdi, dolayısıyla günümüz yaşanmazdı. Madem ki günümüz yaşanıyor öyleyse zamanın bir başlangıcı vardır. Zaman bu başlangıç noktasında var olmuştur. Zaman kendi kendini var edemeyeceğine göre (çünkü olmayan bir şey iş yapamaz dolayısıyla kendini var etme işini de yapamaz) zamanı var eden bir güç vardır ve bu güç zamanı var ettiğine göre zamana bağlı zamanın içinde değildir, zamanın dışında zamandan bağımsızdır.

Bu güç aynı zamanda uzayı da var edendir. Çünkü uzay ve zaman tek başlarına bulunmazlar daima birlikte bulunurlar ve madde ve enerjinin var olabileceği uygun ortamı oluştururlar.

Bu güç aynı zamanda madde ve enerjiyi var edendir çünkü madde ve enerji uzay-zamanın dışına çıkamaz uzay-zamanın dışında var olamazlar.

Yani bu güç tüm evreni yoktan var edendir, ilk sebeptir.