Ödüllü Soru Evren sonsuz mu lütfen acil cevap bekliyorum?

Nihai cevap: Bilmiyoruz. 93 milyar ışık yılı çapında olan gözlemlenebilir evrenimiz sınırlıdır ve bu sınırın dışarında kalan bölgeyle iletişim kuramayız. Evrenin sonlu mu sonsuz mu olduğu sorusuna dolaylı yollardan cevap verebiliriz. Bu cevapları verebilmemiz için evrenin geometrisine bakmamız gerekmektedir. Evrenin net eğimini, içindeki toplam kütleyi ölçüp sonra genel görelilik denklemlerinin yardımıyla geriye doğru yürüyerek belirlemeye çalışmak fazlaca sorun çıkartacaktır. Madde, keşfedemeyeceğimiz şekilde gizlenmiş olabilir. Bir galaksi yada galaksi kümeleri gibi görünür sistemlerin, kütleçekim dinamiklerini kullanarak yalnızca bu sistemler içerisinde madde olup olmadığını araştırabiliriz. Eğer ciddi bir orandaki kütle başka bir yerde bulunuyorsa bu gözden kaçacaktır. O yüzden en etkili yol evrenin geometrisini farklı bir yolla ölçmeye çalışmak.

Basit soru, bir uzay aracıyla yukarıya çıkıp aşağı baktığınızda dünyanın iki boyutlu ve düz olan yüzeyini deneyimlerken, Dünyanın geometrisini nasıl ölçersiniz?

Burada üçgenin iç açıları toplamından faydalanırız. Üçgenin iç açıları toplamı 180 derecedir. Fakat küre gibi bir bükülmüş iki boyutlu bir yüzeyde, çizdiğimiz üçgenin iç açıları toplamı 180 dereceden büyük çıkar.

Bu basit düşünceyi evrenimizin şeklini bulmak için de kullanabiliriz. Bunu ilk fark edenlerden birisi ünlü matematikçi Friedrich Gauss, evrenin bükülmüş olması olasılığına kendisini o kadar kaptırmıştı ki Hohengagen, Inselberg ve Brocken dağlarının zirveleri arasına çizilen büyük üçgenleri ölçerek uzayın geometrisini tahmin etmeye çalışmıştı. Bu çalışma elbette hatalıydı çünkü dünya yüzeyindeki dağları referans alarak çizilen bir üçgenden, uzayın geometrisi üzerine bir tahminde bulunmak olanaksızdı.

Uzayın geometrisini kesin olarak ölçmeye çalışan ilk kişi Rusya'nın Kazan şehrinde yaşamış olan Nikolay İvanoviç Lobaçevski'ydi. Lobaçevski, hiperbolik, yani birbirlerine paralel olarak ilerleyen doğruların birleşebileceği geometriler olabileceğini ileri sürdü. Sonra bizim evrenimizin de hiperbolik olup olamayacağını değerlendiriken yıldızların oluşturduğu üçgenleri incelemenin mümkün olabileceğini belirtti.

Dünya, Güneşin yörüngesinde ve güneşin sağına, soluna geçiyor. Altı ay arayla parlak Sirius yıldızının gözlemlenmesini önerdi. Bu gözlemler sonrasında evrenimizdeki herhangi bir eğimin dünyanın yarıçapından 166.000 kat daha fazla olması gerektiği sonucuna vardı.

Bu biraz büyük bir sayı gibi gelebilir ama astronomik ölçekte bir hiçtir. Fikir doğruydu ancak teknoloji sınırlıydı. Sonrasıonda CMB, Boomerang ve WMAP gözlemleri sayesinde çok daha kesin ve tutarlı veriler elde etmeyi başardık.

Boomerang, 1998-2003 yılları arasında yürütülen bir yüksek irtifa balon projesidir. CMB üzerindeki küçük sıcaklık dalgalanmalarını hassas bir şekilde haritalandırdı. Deney, CMB'deki açısal dalga boylarını inceledi. Bunu yapmasının sebebi bu dalga boylarının açısal genişliğini ölçmekti. Desenler erken evrende yoğunluk salınımları olarak bilinir. 10 günlük bir balon uçuşunda gökyüzünün %2,5'ini, 0,25 derece açısal çözünürlükte taradı. Desenlerdeki 1 derecelik genişlik düz bir evrene işaret ediyordu. CMB dalgalanmalarının açısal boyutu 1 derece idi. Bu demekti ki evren düz (flat ya da öklidyen de diyebilirsiniz). Boomerang projesi bizlere Enflasyon kuramını destekleyici veriler sundu. Sonrasında NASA çok daha detaylı bir CMB inceleme araştırması başlattı. WMAP teleskobu, 2001 ve 2010 yılları arasında görev yaptı ve önemli veriler sağladı. Dünyadan 1.5 milyon kilometre uzaklıkta CMB haritasını çok hassas bir şekilde çıkarttı. Milyonda bir hassasiyetle ölçüm yapan WMAP evren üzerine bildiğimiz birçok bilgiyi kesin bir şekilde doğruladı. Evrenin yaşı, 13.77 milyar yıl yaşında, öklidyen, %5' i görünür madde, %27 si karanlık madde ve %68 i karanlık enerjiydi.

Bu veriler ışığında evren tamamen düz görünüyor. Eğer evren düzse, sonsuz olabilir ancak bu konuda hala bilimsel bir konsensus sağlanabilmiş değildir. Evren zaten bize göre sonsuzdur ama kendi ölçeğinde sonsuz mudur, sınırları var mıdır henüz bilmiyoruz.