Evrenin büydüğünü insanlar nasıl anlamıştır?

Evrenin büyüdüğünü insanlar, gözlemlenen yıldızların ve galaksilerin uzaklaşma hızlarını ölçerek anlamışlardır. Bu uzaklaşma hızı, ışığın dalga boyunun kırmızıya kayması olarak adlandırılan bir fenomenle ilişkilidir. Kırmızıya kayma, ışık kaynağının gözlemciye göre hareket etmesi durumunda, ışığın dalga boyunun değişmesidir. Işık kaynağı gözlemciden uzaklaşıyorsa, ışığın dalga boyu uzar ve kırmızıya kayar. Işık kaynağı gözlemciye yaklaşıyorsa, ışığın dalga boyu kısalır ve maviye kayar. Bu etki, Doppler etkisi olarak bilinir. Evrendeki yıldızlar ve galaksiler, kırmızıya kaymalarına göre sınıflandırılır. Kırmızıya kayma, yıldız veya galaksinin uzaklaşma hızının bir ölçüsüdür. Evrenin genişlemesi, kırmızıya kaymanın artmasıyla orantılıdır. Evrenin genişlemesini ilk kez fark eden astronom, 1929 yılında Edwin Hubble’dır. Hubble, gözlemlenen galaksilerin kırmızıya kaymaları ile uzaklıkları arasında bir ilişki bulmuştur. Bu ilişkiye Hubble yasası denir. Hubble yasası, evrenin genişleme hızının, galaksilerin uzaklığına doğru orantılı olduğunu söyler. Hubble yasasının sabiti, Hubble sabiti olarak adlandırılır. Hubble sabiti, evrenin genişleme hızını belirleyen bir parametredir. Hubble sabiti, evrenin yaşını da hesaplamak için kullanılabilir. Hubble sabitinin değeri, farklı yöntemlerle ölçülmeye çalışılmıştır. Ancak bu yöntemler arasında bazı farklılıklar vardır. Bu farklılıkların sebebi, evrenin genişleme hızının zamanla değişmesi olabilir. Evrenin genişleme hızının arttığına dair kanıtlar, 1998 yılında süpernovaların ölçümünden gelmiştir. Süpernovalar, patlayan yıldızlardır. Süpernovaların parlaklığı, uzaklıklarını belirlemek için kullanılabilir. Süpernovaların kırmızıya kaymaları ile parlaklıkları arasındaki ilişki, evrenin genişleme hızının arttığını göstermiştir. Bu, evrenin genişlemesini hızlandıran gizemli bir kuvvetin varlığını işaret etmiştir. Bu kuvvete karanlık enerji adı verilmiştir. Karanlık enerji, evrenin en büyük ölçeklerinde etkili olan ve henüz doğası bilinmeyen bir enerji türüdür. Karanlık enerji, evrenin yaklaşık %68’ini oluşturur. Karanlık enerjinin varlığına ilk kanıt, süpernovaların ölçümünden geldi. Karanlık enerjinin ne olduğu ise bir sır olarak kalmaya devam ediyor ve açıklamalar bolca mevcuttur. Evrenin genişlemesi, kozmolojinin en temel sorularından biridir. Evrenin nasıl genişlediği ve bu genişlemenin ne kadar süreceği, evrenin geçmişini, şimdiki durumunu ve geleceğini anlamak için önemlidir. Evrenin genişlemesi, evrenin geometrisi ve bileşimi hakkında da bilgi verir. Evrenin geometrisi ve bileşimi, kozmik mikrodalga arka plan ışıması (CMB) olarak adlandırılan erken evrenden kalan ışımanın ölçümüyle belirlenebilir. CMB, evrenin yaklaşık 380 bin yıl sonra ilk kez şeffaf hale geldiği erken dönemden kalan ışımadır. CMB’nin güç spektrumu, evrenin geometrisi ve bileşimi hakkında bilgi verir. CMB’nin gözlemleri, evrenin düz olduğunu ve karanlık enerjinin yaklaşık %68’ini oluşturduğunu gösterir. Evrenin büyüdüğünü insanlar, gözlemlenen yıldızların ve galaksilerin uzaklaşma hızlarını ölçerek anlamışlardır. Bu ölçümler, evrenin genişlemesinin zamanla değiştiğini ve karanlık enerji gibi gizemli bir kuvvetin etkisi altında olduğunu göstermiştir.

Evrenin genişlediğini keşfetmek için yapılan gözlemler ve analizler, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisine dayanır. Edwin Hubble'ın galaksi uzaklıkları üzerine yaptığı gözlemler, galaksilerin birbirinden uzaklaştığını ve bu uzaklaşmanın evrenin genişlediğinin bir göstergesi olduğunu ortaya koydu. Bu, evrenin genişleme teorisini destekleyen temel kanıtlardan biridir.