Evren Nedir? Evren Ne Kadar Büyük? Gözlenebilir ve Gözlenemeyen Evren'in Toplam Büyüklüğü Ne Kadar?

Evren, her şeydir: Etrafımızda var olan, gözleyebileceğimiz ve gözleyemeyeceğimiz, bugüne kadar gözleyebildiğimiz ve henüz gözleyemediğimiz her şeyi oluşturan uzayı, zamanı, maddeyi ve enerjiyi içeren, var olduğu söylenen her şeyi bünyesinde barındıran, 13.82 milyar yıl yaşında olduğu hesaplanan genel yapının ismidir. Dolayısıyla siz de Evren'in bir parçasısınız. Elbette, bizim Evren'imizin dışında başka evrenler bulunma ihtimali de var; ancak bugünkü konumuz bu değil. Bu yazımızda, Evren dediğimiz bu devasa yapının tam olarak ne kadar büyük olduğunu anlatmaya çalışacağız.

Gözlenebilir Evren Nedir? Evren'den Farkı Nedir?

"Gözlenebilir Evren" terimini mutlaka duymuşsunuzdur. Evren içerisinde herhangi bir noktadan, herhangi bir yöne doğru bakıp, teorik olarak görebileceğiniz en uzak mesafelerin oluşturduğu küre, sizin "Gözlenebilir Evren"inizdir. Bunun için özel bir terime sahibiz, çünkü ışığın hızı sabit. Dolayısıyla, ışığın Evren içerisinde ilk defa var olduğu andan, bize ulaşana kadar geçebilecek süre de belirli: En güncel analizlere göre 13.82 milyar yıl. Dolayısıyla, gözünüz kusursuz ve sonsuz güçte bir teleskop olsaydı ve Evren hiç genişlemiyor olsaydı (burada ufak ama önemli bir detay var, az sonra geleceğiz), Dünya'nın herhangi bir noktasından, Evren içerisinde herhangi bir yöne baktığınızda en fazla 13.82 milyar ışık yılı, yani ışığın 13.82 milyar yılda kat edebileceği mesafeden gelen ışıkları görebilirsiniz. Ötesi? Adeta sonsuz bir karanlık... Gerçek anlamıyla karanlık, çünkü Evren içerisinde hiçbir şey ışık hızından hızlı gidemeyeceği için, bundan ötesinden bir ışığın size ulaşması imkansız olacaktır. Bu durumda Evren dediğimiz bu devasa yapı, yalnızca 13.82 milyar ışık yılı yarıçapında bir küreden mi ibaret?

Hayır! Bu, "gözlenebilir" olan Evren'in yarıçapı. Üstelik bu "Gözlenebilir Evren"in neyi kapsadığı, Evren'in hangi noktasında olduğunuza göre değişmektedir. Çünkü Dünya'dan her yöne bakarak 13.82 milyar ışık yılı yarıçaplı bir küreyi gözleyebilirsiniz. Ancak Andromeda Galaksisi'nden de bunu yapabilirsiniz. Bu galaksi ile aramızdaki mesafe 2.5 milyon ışık yılıdır. Dolayısıyla görebileceğimiz "Gözlenebilir Evren" kürelerinin merkezleri arasındaki mesafe de 2.5 milyon ışık yılıdır. Yani teknik olarak bizlerin Gözlenebilir Evren'i ile, Andromeda Galaksisi'nde eğer varsa "yeşil, koca kafalı uzaylıların" gözlediği "Gözlenebilir Evren" birebir aynı değildir (büyük oranda birbiriyle çakışıyor olsa da). Aşağıdaki görselde, ölçeğe uygun olmasa da, bu durum görülmektedir.

Görebileceğiniz gibi, her birimiz kendi "Gözlenebilir Evren"imizin merkezindeyiz! Ancak bu bir yanılgı, çünkü Gözlenebilir Evren'imizin merkezinde olmamızın nedeni, görebildiğimiz Evren'in baktığımız yere göre belirleniyor olması! Evren'in kendisinin merkezinde değiliz.

Gözlenebilir Evren'in çapının, Evren'in genişliyor olduğu gerçeğinden ötürü 13.82 milyar ışık yılından daha büyük olduğu biliniyor. Çünkü ışık 13.82 milyar yılda sadece sabit duran bir mesafeyi kat etmedi; aynı zamanda genişleyen bir uzunluğu kat etmek zorunda kaldı. Bu, Ankara-İstanbul arasında yolculuk yaparken, normalde 5.5 saat sürecek bir yolculuğun, iki şehir arasındaki yolun durmaksızın uzaması nedeniyle 10 saat sürmesi gerektiği gibi düşünebilirsiniz. Buna bağlı olarak, gerçekte kat ettiğiniz mesafe, beklenen mesafeden uzun olacaktır. İşte bu gerçek ışığında, Gözlenebilir Evren'in çapının 93 milyar ışık yılı olduğunu biliyoruz. 1 ışık yılı, kabaca 9.5 trilyon kilometredir, dolayısıyla Gözlenebilir Evren'in bir ucuyla diğer ucu arasındaki mesafe $8.798\times 10^{23}km$ kadardır! Yani Gözlenebilir Evren, yaklaşık olarak 880 sekstilyon kilometre, yani 880 trilyon kere milyar kilometre çapındadır. Bu konuyla ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.

Peki bu durumda, Gözlenebilir Evren'in dışında kalan, toplam Evren'in kendi boyutları ne kadar?

Evren'in Toplam Büyüklüğü Ne Kadardır?

Bu, uzun bir süre boyunca fizikçilerin kafasını karıştırmış bir konudur. Bugüne kadar, Gözlenebilir Evren'in aynı zamanda Evren'in kendisinin boyutu olduğunu gösteren hiçbir kanıta ulaşılamamıştır; dolayısıyla Evren'in kendisi, bizlerin gözleyebildiği kısmından muhtemelen çok ama çok büyüktür! Hatta modern fizik kuramlarına göre, Evren'in herhangi bir sınırının bulunmaması da mümkündür! Yani Evren sonsuz olmasa da, sınırsız bir yapı olabilir. Bu kulağa tuhaf gelse de, aslında biz de "sınırsız" bir Dünya üzerinde yaşıyoruz. Dünya küresel olduğu için, 2 boyutlu düzlemde (kuzey, güney, doğu, batı yönlerinde) ne tarafa gidersek gidelim, Dünya'nın sınırlarında kalıyoruz. Ancak 3. boyuta geçtiğimiz zaman, yani yerden yukarı doğru gittiğimizde, Dünya'nın sınırlarını aşıyoruz. İşte Evren de, sadece 2 boyutta değil, 3 boyutta sınırsız bir yapı olabilir! Ondan "dışarı çıkmak" için, 4. bir boyuta ihtiyacımız olabilir. Konuyla ilgili olarak şu videomuza göz atabilirsiniz:

Peki Dünya 2 boyutta sınırsız olsa da, belli bir yüzölçümü olduğunu, belli boyutlara sahip olduğunu biliyoruz. Evren için bunu bilmek mümkün mü? Kısmen...

Alan Guth tarafından ileri sürülen Kozmik Enflasyon Teorisi çerçevesinde, Evren'in Büyük Patlama'dan $10^{-37}$ saniye sonrasında aşırı hızlı bir şekilde genişlemeye başladığı biliniyor. Yani Büyük Patlama'dan 1 saniyenin 10 kere katrilyon kere katrilyon kere katrilyonda biri kadar bir sürede... Bundan öncesinde ise ışık hızında genişlemekteydi. Bu bilgiler ışığnda yapılan bir hesaplama, Evren'in yarıçapının, Gözlenebilir Evren'imizin yarıçapının en az $3\times 10^{23}$ kat fazla olduğunu ortaya koymaktadır. Bu, halihazırda 880 milyar kere trilyon kilometre olan Gözlenebilir Evren'in çapından, 300 milyar kere trilyon daha büyük bir Evren olduğunu göstermektedir. Bu, Evren'in en az $2.63\times 10^{47}$ kilometre, yani yaklaşık 263 kuattuordesilyon kilometre, yani yaklaşık 263 katrilyon kere katrilyon kere katrilyon kilometre olduğu anlamına gelmektedir. Hem de "en az" bu kadar...

Bu hesaptan sapan bazı diğer hesaplamalar da bugüne kadar yapılmıştır. Şu ana kadar Evren'in çapının, Gözlenebilir Evren'inkinden ne kadar büyük olduğuna dair en düşük tahmin, 250 kat civarındadır; ancak bu hesap pek geçerli kabul edilmemektedir.

Evren En Fazla Ne Kadar Büyük Olabilir?

Alberta Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü'nden Don Page tarafından yapılan bir hesaplamaya göre, Evren'in çapı $10^{10^{10^{122}}}$(yani "10 üzeri 10 üzeri 10 üzeri 122") megaparsek genişliğindedir!

Şimdi durup bir düşünün: Mesela $10^{10}$ (yani "10 üzeri 10") ne demek? 1'in arkasına 10 tane 0 eklemek demek. Yani 10 milyar demek... $10^{10^{10}}$ (yani "10 üzeri 10 üzeri 10") ne demek? 10 üzeri 10 milyar demek... Yani 1'in yanına 10 milyar tane sıfır eklemek demek... Bu durumda, $10^{10^{10^{122}}}$ sayısı şu demek: 1'in arkasına 122 tane sıfır eklediğinizde bir sayı elde edeceksiniz, öyle değil mi? İşte bu sayı kadar sıfırı, tekrardan 1'in yanına yazdığınızda, çok daha büyük bir sayı elde edeceksiniz, öyle değil mi? Hah, işte o devasa sayı kadar sıfır, 1'in arkasına yazdığınızda elde ettiğiniz sayı, Evren'in megaparsek cinsinden büyüklüğünü veriyor. 1 megaparsek bile $3.086\times 10^{19}$ kilometreye denk geliyor! Yani sadece 1 megaparsek bile 30 milyon kere katrilyon kilometreye eşit!

Sonuç

Bu hesaplamalardan hangisi gerçeği yansıtıyor, şu anda bilmek mümkün değil. Zira bu konu, birazcık da Evren'in genel şeklinin ne olduğuna bağlı. Öklid Düzlemi gibi düz ve uzaysal olarak sonsuz mu? Bir eyer gibi açık ve kıvrımlı ama uzaysal olarak sonsuz mu? Yoksa bir küre gibi kapalı ve uzaysal olarak sonlu mu? Bu soruların cevabı, Evren'in boyutlarını belirlememizde yol gösterici olacak. Şu andaki en güncel hesaplamalar, Evren'in düz olduğuna işaret ediyor. Bu, onun boyutlarının sadece sınırsız değil, aynı zamanda sonsuz olabileceğini gösteriyor. Yani Evren, var olmuş ve var olan "her şey" olabilir!

Ancak kesin olarak bildiğimiz bir şey var: Gözlenebilir Evren'imizin bile dikkate değmeyecek kadar ufak bir kısmından haberdar olan biz insanların, Evren'i keşfetmek için kat edeceğimiz çok uzun bir süre var. Asıl soru, bunu başarabilecek kadar bu Evren'in bir parçası olmaya devam edip edemeyeceğimiz...

Düzeltmeler: Bu yazının önceki bir versiyonunda 1 ışık yılının yaklaşık 9.5 katrilyon kilometre olduğu belirtilmiştir. Doğrusu, yaklaşık 9.5 trilyon kilometre olacaktır. Yazı, bunu yansıtacak şekilde güncellenmiştir.