Uzay Ne Kadar Boş? Uzayın Yoğunluğu Nedir?

En basit ve klasik cevap şu: Yerine göre değişiyor. Ancak biraz daha derine inebiliriz:

Galaksiler arası boşlukta metreküp başına sadece birkaç atom yer alır. Yani buna göre komşumuz Andromeda galaksisi ile bizim Samanyolu arası pek bir boş, pek bir tenha diyebiliriz.

Fakat Güneş Sistemi ve dolayısıyla Dünya çevresindeki uzayda ise parçacık yoğunluğu oldukça fazladır. Güneş helyosferi (yani Güneş’in şu anda içinde bulunduğumuz dış atmosferi) on milyarlarca kilometre boyunca etkindir ve bu bölge içinde santimetreküp başına yüzlerce atom yer alır. Tabi bunların sayısı Güneş’ten uzaklaştıkça azalır. Ayrıca bu tekil atomlar ve moleküller haricinde Güneş sistemi içinde, mikroskobik ölçülerde yoğun bir toz örtüsü vardır. Bu toz örtüsü de metreküp başına birkaç zerre içerir. Sanırım her mikroskobik toz zerresinin onbinlerce atomdan oluştuğunu belirtmemize gerek yok.

Güneş ve diğer yıldızlar arasındaki uzay ise, değişken özellik gösterir. Samanyolundaki toz ve gaz yoğunluğu oldukça değişken olduğu için, kimi bölgelerde santimetreküp başına binlerce atom, kimi bölgelerde ise birkaç atomluk madde yoğunluğu bulunur. İlla somut bir sayı vermemiz gerekirse, evrenin ortalama yoğunluğuna göre uzay boşluğunun 1 metrekübü içerisinde sadece 6 proton bulunduğunu söyleyebiliriz.

Kıyas yapma açısından; şu anda çevrenizi saran sıradan hava katmanının, bir metrekübü içerisinde kabaca 33.000.000.000.000.000.000.000.000 molekül bulunuyor. Üstelik bunlar molekül ve her biri birden fazla atomdan, her bir atom da birden fazla protondan oluşuyor! Aradaki farkı kabaca anlayabilirsiniz.

Evrenin ortalama yoğunluğuna yönelik bugüne birçok tahmin ve hesap bulunuyor; ancak hepsi aşağı yukarı aynı sonuçlara varıyor:

• 1979 yılında Nicholas Pananides ve Thomas Arny santimetreküp başına 1 atom olduğunu hesapladılar.
• 1993 yılında Eric Chaisson ve Steve McMillan bu aralığı epey genişleterek santimetreküp başına 0.1 ila 1000 arası atom olduğunu ileri sürdüler.
• 1995 yılında Simon Mitten ve Jacqueline Mitten bu sayıyı aynı hacimde 0.06-0.12 atom arası olacak şekilde netleştirdi.
• Onlardan 1 yıl sonra MacMillan Fizik Ansiklopedisi sayıyı 0.1 atom olarak verdi, bir nevi ortalamasını kabul etti.
• 2000 yılındaysa Deniss L. Mammana Interstellar Space isimli kitabında sayıyı santimetreküp başına 1 atom olarak aktardı.

Tabii artık herkesin ezberlediği şu sözü söylemeden de geçmeyelim: "Hayır, uzay boş değildir, karanlık madde ve enerji ile doludur." Büyük olasılıkla bu iddia doğru; ancak bizim burada bahsettiğimiz "bildiğimiz" maddedir.