Sorulara Dön
4
Astronomi & Kozmoloji

Neden evrenin büyük çoğunluğunu hidrojen ve helyum oluşturuyor? Bunun Büyük Patlama ile ilgisi var mı?

2
2,779 görüntülenme
Hatırla (2)
Takip
Paylaş
Reklamı Kapat
2 Cevap

Merhaba Aylin,

Dediğin gibi, günümüzde evrendeki baryonik maddenin parçacık sayısı bakımından %90'ından fazlasını Hidrojen, geri kalanının çoğunu ise Helyum oluşturuyor. Bu arada burada "baryonik" madde derken, ışıkla etkileşen, bizi, gezegenleri ve yıldızları oluşturan madde bileşeninden bahsediyorum. Kütle bakımından düşündüğümüzde ise galaksimizde Hidrojen ve Helyum'un oranları yaklaşık olarak %74 ve %24. Bunları ise 3. olarak Oksijen takip ediyor.

Evrenbilimdeki en temel gözlemlenebilirlerden biri "Kozmik Arkaplan Işıması" (CMB). Keşfinden beri oldukça detaylı bir şekilde nitelendirilmiş olan bu ışıma, Büyük Patlama modelini desteklemekte. Bu modele göre, evren ilk zamanlarda sıcak ve yüksek basınçlı olmalı. Bu koşullarda evrenin sıcaklığı (i.e., parçacıkların ortalama kinetik enerjisi) o denli yüksek olmalı ki, lise fizik derslerinde öğretilen çoğu parçacık (proton, nötron, daha ağır çekirdekler, atomlar) bu koşullarda bağlı ve kararlı bir şekilde varlığını sürdüremez. Bu nedenle bu dönemde evrenin (bazı diğer atom-altı parçacıklarla birlikte) proton ve nötronların yapı taşı olan kuarklardan oluştuğunu düşünüyoruz. Büyük Patlama'yı takip eden saniyelerde evren genişleyip, kozmik çorbanın sıcaklığı, kuarkların birbirine bağlanma enerjisinin altına inince, evrendeki ilk proton ve nötronların oluştuğunu düşünüyoruz. 

Şimdi aynı mantığı devam ettirerek, evren soğudukça proton ve nötronların da birleşip, önce Döteryum (1 proton + 1 nötron), Trityum (1 proton + 2 nötron), Helyum-3 (2 proton + 1 nötron), Helyum-4 (2 proton + 2 nötron), Lityum (3 proton + 4 nötron), daha sonra da daha ağır çekirdekleri oluşturacağını öngörebiliriz. Fakat, burada önemli bir dar boğaz oluşuyor. Parçacık fiziğindeki ölçümleri gösteriyor ki, serbest nötronlar yaklaşık 10 dakika içinde bozunuyorlar. Fakat evrenin sıcaklığının Döteryum'un bağlanma enerjisinin altına düşmesi için epey süre geçmesi gerektiği için, geriye kalan kısıtlı sürede ancak belirli bir miktarda proton ve nötron birleşip, daha ağır çekirdekler oluşturabiliyorlar. Bu nedenle, evren soğumaya devam ettikçe biraz Lityum-7 oluşsa da, Helyum'dan ağır elementlerin oluşmasının büyük ölçüde durduğunu düşünüyoruz. Bu süreç, Büyük Patlama Nükleosentezi olarak biliniyor. Sonucunda ise evrende yaklaşık olarak (kütle bakımından) %75 Hidrojen, %25 Helyum, milyonda 100 oranında Döteryum, milyonda 10 oranında Helyum-3, milyarda bir oranında ise Lityum-7 kaldığı öngörülüyor. Bu süreçte oluşan Trityum, Berilyum-7 ve serbest nötronlar ise zamanla bozunduklarından, kütle bütçesinde kalıcı olamıyorlar.

Günümüzde gözlemlediğimiz galaksilerin oluşabilmesi için ise Büyük Patlama'dan birkaç yüz milyon yıl sonra evrende bir başka önemli bir süreç başlamış olmalı: yıldız oluşumu. Evrendeki ilkel gaz (i.e., Hidrojen ve Helyum) kütle çekimsel olarak çöküp, nükleer reaksiyonu başlattıkça, yıldızlarda Helyum'dan ağır çekirdekler oluştuğu öngörülüyor. Buradaki kilit nokta şu ki, bahsettiğim bugüne kadar oluşmuş ağır elementler, evrendeki Hidrojen ve Helyum oranını büyük ölçüde azaltacak bir miktarda değil. Yine de, Büyük Patlama'dan birkaç dakika sonrası ile karşılaştırırsak, günümüzde evrende çok daha fazla ağır element (Oksijen, Karbon, Demir, Nitrojen, Silikon, vs.) var. Örneğin, Dünya'da en fazla bulunan elementler - yine kütle bakımından - Demir, Oksijen ve Silikon. Bir başka deyişle, bizler yıldız tozuyuz. Zaten Hidrojen ve Helyum ile karmaşık kimyasal reaksiyonlar başlatıp, ilginç ve yapılı bir evren oluşturmak mümkün değil.

Güzel soru için teşekkür ederim.

Tansu 

2,364 görüntülenme
Öne Çıkarılan Cevap
8
Paylaş
8
Bu cevabın içeriği ve doğruluğu, Evrim Ağacı editörleri tarafından kontrol edilmiş ve onaylanmıştır.

Kaynaklar

Tansu Hoca çok güzel anlatmış. Ben biraz daha basitleştirerek, günlük dil ile özetlemeye çalışayım.

Bunun büyük patlama ile ilgisi var hatta daha çok büyük patlama sonrasında ortaya çıkan olağanüstü şartlarla ilgisi var.

Altomaltında yapı hiyerarşisi nasıl? Atomlar var. Atomların içinde çekirdek ve elektron, çekirdeğin içinde proton nötron, onların içinde quark, lepton gibi temel parçacıklar.

Şimdi... Tüm bu parçaları birbirine bağlayan atomaltı kuvvetler var, bu ayrı bir konu. Elektronla çekirdeği birbirine bağlayan kuvvet çok güçlü değil (O nedenle elektronlar kolayca başka maddelerle yakınlaştığında ortak kullanıma/yörüngeye geçip bağlar kurulmasına olanak veriyorlar) ama çekirdeğin içindeki üyeleri birbirine bağlayan kuvvet çok ama çok güçlü. Maket bıçağının ucuyla kanıttırıp iki leptonu protondan ayıramıyorsunuz yani. :) Bu yapıyı bozmak oldukça zor. (O yüzden zaten parçaladığınızda ortaya atom bombası gibi bir enerji çıkıyor)

İşte evren henüz bir greyfurt büyüklüğündeyken (Bu greyfurta da takmış durumdayım. Birçok kozmoloji derlemesinde bebek evren greyfurt ile benzeştiriliyor. Ne zaman kozmoloji konuşsam düşünsem aklıma greyfurt geliyor. :) Zamanında bir hocamız greyfurttan örnek vermiş, bu böyle gitmiş. Greyfurt ne abi? :) Portakal de, limon de, elma de, daha leziz daha tanıdık daha samimi bir meyve iyi olurdu bence :) ) ortamda o kadar büyük bir sıcaklık ve basınç söz konusu ki (Planck ölçeği deniyordu yanlış hatırlamıyorsam) çekirdeği ve temel parçacıkları bir arada tutan kuvvetten çok daha büyük bir etki söz konusu. Bu nedenle hiç bir temel parçacık, bir diğeri ile bağlanamıyor.

E bağlanmak zorundalar mı? Evet. Çünkü temel parçacıklar doğada serbest halde bulunmuyorlar. Birbirleri ile bağlanıp çekirdek ve atom oluşturma eğilimindeler. Ama planck ölçeğindeki şartlar buna izin vermiyorlar. Hocalar bu ortama "parçacık çorbası" diyorlar. (Çorbayı kabul ettim. :) Samimi, doğal. O duyguyu veriyor :) )

İşte evren genişledikçe ortamdaki sıcaklık ve basınç azalıyor, azalıyor, azalıyor ve temel parçacıkların birbirlerine bağlanma kuvvetinin altına iniyor. Parçacıklar fırsat bulup birbirlerine bağlanıyorlar ve böylece protonlar, nötronlar, çekirdekler oluşmaya başlıyor. (Evrenin ışığa geçirgen olma eşiği de atomların oluşma eşiği oluyor zaten. Çünkü atomlar arası boşluklar da oluşmaya başlıyor. Bu tarih de büyük patlamadan sonraki 380.000. yıl. Ve evrenin bu halinin fotoğrafı da çekilmişti geçtiğimiz yıllarda. İnsanlık adına inanılmaz bir başarı ve aşamaydı bu bence) Peki buna göre ilk sırada hangi atom var? Tabii ki hidrojen. 1 proton, 1 elektron, bu kadar. Tertemiz.

Hidrojen atomu kararlı bir parça. Temel parçacıklar birleşip hidrojeni oluşturunca bu yapı, illa başka bir şeylerle etkileşme ya da bağlanma eğiliminde değil. Evi olan ev arkadaşı arayan fizik öğrencisi gibi değil yani. :) E tamam işte... Evren genişledikçe, ortamdaki başıboş temel parçacıklar, en yakınlarındaki diğer parçacıklarla birleşip bol bol hidrojen oluşturmuşlar.

Yani neden hidrojen? Kararlı olan en basit, en hafif, en kolay yapı olduğu için. E bundan sonrası? Orası artık ana yemek, salata ve tatlıların dünyası. Afiyet olsun. :)

520 görüntülenme
0
Paylaş
0
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Sorulara Dön

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Sizi Takip Ediyor

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman [UP bilgi linki] mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et