Uzay Nedir? Düşündüğünüz Şey Değil!

Şimdiye kadar birçoğumuz uzayı, mutlak bir boşluk olarak hayal ettik; ancak mutlak boşluk, elimizdeki verileri açıklamak için makul bir model mi? Değilse başka neler olabilir?

Uzay Nedir? Düşündüğünüz Şey Değil! Wikimedia Commons
Yazar Jorge Cham Çağrı Mert Bakırcı Editör Çağrı Mert Bakırcı
22 dakika
5,312 Okunma Sayısı
Notlarım
Reklamı Kapat

Bir grup fizikçi ve filozoftan "uzay"ı tanımlamalarını isteyin ve büyük olasılıkla size "Uzay-zamanın dokusu, yerin evrensel doğası tarafından birbirine dokunan kuantum entropi kavramlarının fiziksel bir tezahürüdür" gibi derin imalı ama anlamsız kelime kombinasyonları içeren uzun bir açıklamanın yer aldığı bir tartışmanın içinde takılıp kalırsınız. Bir daha düşününce, belki de filozoflar ve fizikçiler arasında derin konuşmalar başlatmaktan kaçınmalısınız!

Uzay, her şeyin altında yatan sonsuz bir boşluk mudur? Yoksa "şeyler" arasındaki boşluk mu? Ya boşluk bunların hiçbiri değilse de, su dolu bir küvet gibi etrafta sallanabilen fiziksel bir şeyse?

Uzayın doğasının, evrendeki en büyük ve en tuhaf gizemlerden biri olduğu ortaya çıktı. Öyleyse hazırlanın, çünkü işler... boşluğa saçılmak üzere!

"Uzay araştırması yapıyorum!"
"Uzay araştırması yapıyorum!"
Nautilus

Uzay, Bir Şeydir!

Birçok derin soru gibi, uzayın ne olduğu sorusu ilk başta basit bir soru gibi geliyor. Ancak sezgilerinize meydan okur ve soruyu yeniden incelerseniz, net bir yanıt bulmanın zor olduğunu keşfedersiniz.

Reklamı Kapat

Çoğu insan, büyük boş bir depo veya evrendeki olayların oynadığı bir tiyatro sahnesi gibi, uzayın olayların gerçekleştiği boşluk olduğunu düşünür. Bu görüşe göre uzay, kelimenin tam anlamıyla eşyaların eksikliğidir. "Tatlı için yer ayırdım" veya "Harika bir park yeri buldum" gibi, orada doldurulmayı bekleyen bir boşluktur.

Örnek A: Uzay
Örnek A: Uzay
Nautilus

Bu fikri doğru kabul ederseniz, uzay kendi başına, onu dolduracak herhangi bir madde olmadan var olabilecek bir şeydir. Örneğin, evrenin içinde sınırlı miktarda madde olduğunu hayal ederseniz, o kadar uzağa seyahat etmeyi hayal edebilirsiniz ki, ötesinde başka hiçbir şeyin olmadığı ve evrendeki tüm maddelerin arkanızda olduğu bir noktaya ulaşırsınız. Saf boş uzay ile karşı karşıya kalırsınız ve bunun ötesinde uzay, sonsuzluğa uzanabilir. Bu görüşe göre uzay, sonsuza kadar uzanan boşluktur.

"Uzay çok yalnız olmalı!"
"Uzay çok yalnız olmalı!"
Nautilus

Böyle Bir Şey Var Olabilir mi?

Uzayın bu tür bir izahı makul ve deneyimlerimize uyuyor gibi görünüyor. Ancak tarihin bir dersi, bir şeyin açıkça doğru olduğunu düşündüğümüzde (örneğin, "Dünya düzdür." veya "Çok sayıda kurabiye yemek sizin için iyidir."), şüpheci olmalı ve dikkatlice incelemek için bir adım geri atmalıyız. Dahası, aynı deneyimi de tanımlayan, radikal olarak farklı açıklamaları dikkate almalıyız. Belki de düşünmediğimiz teoriler vardır. Ya da belki bizim evren deneyimimizin içlerinde garip bir örnek olduğu, alakalı diğer teoriler vardır. Bazen işin zor kısmı, özellikle doğal ve anlaşılır göründüklerinde, varsayımlarımızı tespit edebilmektir.

Bu durumda, uzayın ne olabileceğine dair kulağa mantıklı gelen başka fikirler var. Ya uzay, madde olmadan var olamazsa, ya bu madde arasındaki ilişkiden başka bir şey değilse? Bu görüşe göre, saf bir "boş alana" sahip olamazsınız çünkü son madde parçasının ötesinde herhangi bir uzay fikri hiçbir anlam ifade etmiyor. Örneğin, herhangi bir parçacığınız yoksa, iki parçacık arasındaki mesafeyi ölçemezsiniz. "Uzay" kavramı, onu tanımlayacak daha fazla madde parçacığı kalmadığında sona erecektir. Bunun ötesinde ne olabilir? Boş bir alan değil.

Örnek B: Uzay
Örnek B: Uzay
Nautilus

Bu, özellikle uzay-dışı kavramını hiç deneyimlemediğimiz düşünüldüğünde, uzay hakkında oldukça tuhaf ve mantıksız bir düşünme şeklidir. Ama tuhaflık, fiziğin önünde hiçbir zaman duramadı; bu yüzden açık fikirli olmanızda fayda var.

Hangi Uzay, Bir Mekandır?

Uzay hakkındaki bu fikirlerden hangisi doğrudur? Uzay, doldurulmayı bekleyen sonsuz bir boşluk gibi midir? Yoksa sadece madde bağlamında mı var?

Uzayın bunlardan biri olmadığından oldukça emin olduğumuz ortaya çıktı. Uzay, kesinlikle boş bir boşluk değildir ve kesinlikle sadece madde arasındaki bir ilişki değildir. Bunu biliyoruz, çünkü uzayın bu fikirlerin hiçbirine uymayan şeyler yaptığını gördük. Uzayın büküldüğünü, dalgalandığını ve genişlediğini gözlemledik.

Bu nokta tam olarak beyninizin "Neee?!" dediği kısım!

Reklamı Kapat

Dikkat ediyorsanız, "uzayın bükülmesi" ve "uzayın genişlemesi" ifadelerini okuduğunuzda kafanız biraz karışacaktır. Bu ne anlama gelebilir? Nasıl bir anlam ifade ediyor? Boşluk bir fikirse, o zaman küpler halinde doğranıp kişniş ile sotelenebileceğinden daha fazla bükülemez veya genişletilemez. Uzay, nesnelerin yerini ölçmek için cetvelimiz ise, uzayın eğilmesini veya genişlemesini nasıl ölçersiniz?

Güzel sorular! Bu uzayın bükülmesi fikrinin bu kadar kafa karıştırıcı olmasının nedeni, çoğumuzun içinde şeylerin gerçekleştiği görünmez bir zemin olarak uzayın zihinsel bir resmiyle büyümesidir. Yer olarak sert ahşap plakalar ve her tarafta sert duvarlar olan, daha önce bahsettiğimiz tiyatro sahnesi gibi bir mekan hayal edebilirsiniz. Ve belki evrendeki hiçbir şeyin bu sahneyi bükemeyeceğini hayal ediyorsunuz çünkü bu soyut çerçeve evrenin bir parçası değil, evreni içeren bir şey.

"Bana düz gibi göründü!"
"Bana düz gibi göründü!"
Nautilus

Ne yazık ki, zihinsel soyut resmin yanlış gittiği nokta burasıdır. Genel göreliliği anlamlandırmak ve modern uzay fikirleri hakkında düşünmek için, soyut bir sahne olan uzay fikrinden vazgeçmeli ve bunun fiziksel bir şey olduğunu kabul etmelisiniz. Uzayın özellikleri ve davranışları olduğunu ve evrendeki maddeye tepki verdiğini hayal etmelisiniz. Boşluğu sıkıştırabilir, kıstırabilir ve evet, kişniş ile doldurabilirsiniz!

Bu noktada, beyniniz "Hadi canım sen de!" şeklinde yanlış alarmlar verip, kendini kapatabilir. Bu tamamen anlaşılabilir bir durum. Buna direnin, çünkü gerçek çılgınlık henüz gelmedi. Yanlış alarmlarınız, işimiz bittiğinde bitmiş olacak. Ancak buradaki fikirleri anlamak ve cevapsız kalan uzay hakkındaki gerçekten tuhaf ve temel gizemleri anlamak için bu kavramları dikkatlice açmamız gerekiyor.

Reklamı Kapat

Uzay "Yapışkanı" İçinde Yüzüyorsunuz!

Uzay nasıl dalgalanan ve kıvrılan fiziksel bir şey olabilir ve bu ne anlama geliyor?

Bu, boş bir oda (gerçekten büyük bir oda) gibi olmak yerine, uzayın büyük bir sert, yapışkan madde damlası gibi olduğu anlamına gelir. Normalde, tüm hava parçacıklarını fark etmeden hava dolu bir odada hareket edebildiğimiz gibi, nesneler yapışkan madde içinde sorunsuz hareket edebilir. Ancak belirli koşullar altında bu yapışkan, cisimlerin içinden geçme şeklini değiştirerek bükülebilir. Aynı zamanda içindeki şeylerin şeklini değiştirerek sıkışıp dalgalar oluşturabilir.

Örnek C: Uzay
Örnek C: Uzay
Nautilus

Bu yapışkan madde (biz buna "uzay yapışkanı" diyeceğiz) uzayın doğası için mükemmel bir benzetme değildir; ancak şu anda oturduğunuz uzayın mutlaka sabit ve soyut olmadığını hayal etmenize yardımcı olan bir benzetmedir. Bunun yerine, somut bir şeyin içinde oturuyorsunuz ve bu şey sizin algılamadığınız şekillerde esneyebilir, titreyebilir veya çarpıtılabilir.

Belki bir uzay dalgası sizin içinizden geçti. Ya da belki şu anda garip bir yönde geriliyoruz ve bunu bilmiyoruz bile. Aslında, yakın zamana kadar yapışkanın orada öylece durmaktan başka bir şey yaptığını fark etmedik, hiçbir yere gitmedi, bu yüzden onu hiçlikle karıştırdık.

Peki bu uzay yapışkanı ne yapabilir? Birçok tuhaf şey yapabileceği ortaya çıktı.

İlk olarak, uzay genişleyebilir. Uzayın genişlemesinin ne anlama geldiğini bir dakikalığına dikkatlice düşünelim. Bu, aslında yapışkan madde içinde hareket etmeden nesnelerin birbirinden uzaklaştığı anlamına gelir. Bizim benzetmemize göre, yapışkan madde içinde oturduğunuzu ve aniden yapışkan maddenin büyümeye ve genişlemeye başladığını hayal edin. Başka bir kişinin karşısında oturuyor olsaydınız, o kişi artık sizden daha uzakta olacaktı, ikiniz de yapışkan maddeye göre hareket etmemişsinizdir.

Agora Bilim Pazarı
Yaşam Bilimi: Biyoloji (Sadava)

ODTÜ’lü biyologların yakından tanıyacağı bu kitap, biyoloji hakkında yazılmış en kapsamlı ders kitaplarından birisi. Biyolojiyi eksiksiz olarak öğrenmek isteyenler için kesinlikle tavsiye ederiz!

  • Yazarlar: David Sadava , David M. Hillis , H. Craig Heller , May R. Berenbaum
  • Çevirmenler: Ertunç Gündüz , İsmail Türkan
  • Yayınevi: Palme Yayınevi – Akademik Kitaplar
  • ISBN: 9786053552611
  • Sayfa Sayısı: 1266
  • Baskı Sayısı: 9
  • Ebatlar: 23.5×28.5 cm
  • Basım Yılı: 2014

Notlar:

  1. Bu kampanya, Palme Yayıncılık tarafından Evrim Ağacı okurlarına sunulan fırsatlardan birisidir.
Devamını Göster
₺225.00 ₺313.00
Yaşam Bilimi: Biyoloji (Sadava)

"Birbirimizden uzaklaşıyoruz gibi hissediyorum."  /  Uzay'ın Genişlemesi
"Birbirimizden uzaklaşıyoruz gibi hissediyorum." / Uzay'ın Genişlemesi
Nautilus

Yapışkanın genişlediğini nasıl bilebiliriz? Yapışkanlığı ölçmek için kullandığımız bir cetvel de genişlemez mi? Cetveldeki tüm atomlar arasındaki boşluğun genişleyerek onları ayıracağı doğrudur. Cetvelimiz ekstra yumuşak şekerlemeden yapılmış olsaydı, genişlerdi. Ancak katı bir cetvel kullanırsanız, tüm atomları birbirine sıkıca tutunur (elektromanyetik kuvvetlerle) ve cetvel aynı uzunlukta kalır, daha fazla alan yaratıldığını fark etmenizi sağlar.

Ve uzayın genişleyebileceğini biliyoruz çünkü genişlediğini gördük - karanlık enerji böyle keşfedildi. Erken evrende, uzayın şok edici oranlarda genişlediğini ve gerildiğini, benzer bir genişlemenin bugün hala gerçekleştiğini biliyoruz.

Uzayın genişlemesini ölçerken: "Şekerleme" cetvel ve katı bir cetvel.
Uzayın genişlemesini ölçerken: "Şekerleme" cetvel ve katı bir cetvel.
Nautilus

Ayrıca uzayın bükülebileceğini de biliyoruz. Bizim yapışkanımız tıpkı şeker kutusu gibi ezilebilir ve deforme olabilir. Bunu biliyoruz; çünkü Einstein’ın genel görelilik teorisinde kütleçekimi budur: uzayın bükülmesi. Bir şeyin kütlesi olduğunda, etrafındaki uzayın deforme olmasına ve şeklinin değişmesine neden olur.

Uzay şekil değiştirdiğinde, işler artık ilk hayal edebileceğiniz gibi hareket etmez. Düz bir çizgide hareket etmek yerine, bükülmüş bir yapışkan damlanın içinden geçen bir beyzbol topu onunla birlikte kıvrılacaktır. Eğer yapışkan, bir bowling topu gibi ağır bir şey tarafından ciddi şekilde bozulmuşsa, beyzbol topu bu bükülme etrafında bir döngü içinde hareket edebilir - ayın Dünya'nın yörüngesinde veya Dünya'nın güneşi yörüngesinde dönmesi gibi.

Ve bu çıplak gözlerimizle görebileceğimiz bir şey! Örneğin ışık, Güneş'imiz gibi devasa nesnelerin veya devasa karanlık madde kümelerinin yanından geçtiğinde yolunu büker. Kütleçekimi, uzayın bükülmesinden ziyade kütleli nesneler arasındaki bir kuvvet olsaydı, o zaman kütlesi olmayan fotonları çekemezdi. Işığın yolunun nasıl bükülebileceğini açıklamanın tek yolu, bükülen uzayın kendisidir.

"Einstein" hileli atış!
"Einstein" hileli atış!
Nautilus

Son olarak, uzayın dalgalanabileceğini biliyoruz. Uzayın gerilebileceğini ve bükülebileceğini bildiğimiz için bu çok da abartılı değil. Ancak ilginç olan, esneme ve eğilmenin uzay yapışkanımız boyunca yayılabilmesidir; buna kütleçekimi dalgası denir. Ani bir boşluk bozulmasına neden olursanız, bu bozulma bir ses dalgası veya bir sıvının içindeki dalgalanma gibi dışarıya doğru yayılacaktır. Bu tür davranışlar, yalnızca uzayın belirli bir fiziksel doğası varsa ve yalnızca soyut bir kavram ya da saf boşluk değilse gerçekleşebilir.

Bu dalgalanma davranışının gerçek olduğunu biliyoruz; çünkü birincisi, genel görelilik bu dalgalanmaları tahmin ediyor ve ikincisi, bu ​​dalgalanmaları gerçekten hissettik. Evrenin bir yerinde, iki büyük kara delik birbirlerinin etrafında çılgınca bir dönüşle kilitlenmişti ve dönerken, uzayda dışarıya uzaya yayılan büyük çarpıklıklara neden oldular. Çok hassas ekipman kullanarak, burada, Dünya'daki uzay dalgalarını tespit ettik.

Reklamı Kapat

Bu dalgalanmaları uzayın genişleyen ve sıkışan dalgaları olarak düşünebilirsiniz. Aslında, bir uzay dalgası geçtiğinde, uzay bir yönde küçülür ve başka bir yönde genişler.

Uzayın yapabileceği şeyler: Genişleyebilir, bükülebilir, dalgalanabilir ve baş aşağı yürüyebilir!
Uzayın yapabileceği şeyler: Genişleyebilir, bükülebilir, dalgalanabilir ve baş aşağı yürüyebilir!
Nautilus

Bu, Kulağa Çok Yap(ış)macık Geliyor! Emin miyiz?

Uzayın sadece saf boşluk değil de bir "şey" olduğu kulağa çılgınca gelse de, evren deneyimimizin bize söylediği budur. Deneysel gözlemlerimiz, uzaydaki nesneler arasındaki mesafenin görünmez bir arka planda ölçülmediğini, hepimizin içinde yaşadığımız, kurabiye yediğimiz ve kişniş doğradığımız uzay yapışkanının özelliklerine bağlı olduğunu oldukça açık hale getiriyor.

Uzayı, fiziksel özellikleri ve davranışları olan dinamik bir şey olarak düşünmek, uzayın bükülmesi ve gerilmesi gibi garip olayları açıklayabilir; ancak daha fazla soruya yol açar.

Örneğin, eskiden uzay dediğimiz şeyin şimdi fiziksel yapışkan ("phgoo") olarak adlandırılması gerektiğini, ancak bu yapışkanın şimdi tekrar "boşluk" diyebileceğimiz bir şeyin içinde olması gerektiğini söylemek cazip gelebilir. Bu akıllıca olurdu, ancak bildiğimiz kadarıyla (şimdiye kadar çok uzak değil), yapışkan maddenin başka hiçbir şeyde olması gerekmez. Büküldüğünde ve kıvrıldığında, bu, sıvının doldurduğu daha büyük bir odaya göre bükülmesini değil, uzayın bölümleri arasındaki ilişkileri değiştiren içsel bükülmeyi yansıtır.

Ancak uzay yapışkanımızın başka bir şeyin içinde bulunmasına gerek olmaması, başka bir şeyin içinde bulunmadığı anlamına gelmez. Belki de uzay dediğimiz şey, aslında daha büyük bir “süper uzay”ın içinde "oturmaktadır". Ve belki de bu süper uzay sonsuz bir boşluk gibidir, ama hiçbir fikrimiz yok.

Evrenin boşluksuz kısımlarına sahip olmak mümkün mü? Başka bir deyişle, uzay bir yapışkan ise, yapışkan olmayan madde olmaması veya yapışkan maddenin olmaması mümkün müdür? Bu kavramların anlamı çok açık değil çünkü tüm fiziksel yasalarımız uzayın varlığını varsayıyor, öyleyse uzay dışında hangi yasalar işleyebilir? Hiçbir fikrimiz yok.

Reklamı Kapat

"Peki o zaman yapışkanın dışında ne var?" "Kim bilir!"  ( "Who" ile "Goo" kelimelerinin telafuzundaki benzerliğe binaen bir kelime oyunu yapılmış. )
"Peki o zaman yapışkanın dışında ne var?" "Kim bilir!" ( "Who" ile "Goo" kelimelerinin telafuzundaki benzerliğe binaen bir kelime oyunu yapılmış. )
Nautilus

Gerçek şu ki, bir "şey" olarak bu yeni uzay anlayışı yakın zamanda ortaya çıktı ve biz uzayın ne olduğunu anlamanın daha başındayız. Birçok yönden, sezgisel kavramlarımızla hâlâ tıkanmış durumdayız. İlk insanlar av ve tarih öncesi kişniş için yiyecek ararken bu kavramlar bize iyi hizmet etti, ancak bu kavramların zincirlerini kırmamız ve uzayın hayal ettiğimizden çok farklı olduğunu anlamamız gerekiyor.

Eğri Uzay Üzerine "Düz" Düşünüş

Beyniniz tüm bu yapışkan uzay-bükme kavramlarından henüz zarar görmediyse, işte uzayla ilgili başka bir gizem: Uzay düz mü yoksa kavisli mi (ve eğer kavisliyse, hangi yönde kıvrılıyor)?

Bunlar çılgın sorular, ancak uzayın şekillendirilebilir olduğu fikrini kabul ettiğinizde sorması o kadar da zor değil. Uzay, kütleli nesnelerin etrafında bükülebiliyorsa, genel bir eğriliği olabilir mi? Bu, yapışkanımızın düz olup olmadığını sormak gibidir: Üzerine herhangi bir noktaya basarsanız titreyip deforme olabileceğini biliyorsunuz, ancak genel olarak kavisleniyor mu? Yoksa tamamen düz mü duruyor? Bu soruları uzay hakkında da sorabilirsiniz.

Uzay; düz mü, sarkık mı yoksa vıcık vıcık mı?
Uzay; düz mü, sarkık mı yoksa vıcık vıcık mı?
Nautilus

Uzay hakkındaki bu soruları cevaplamak, evren kavramımız üzerinde muazzam bir etkiye sahip olacaktır. Örneğin, uzay düzse, bu, sonsuza kadar bir yönde seyahat ederseniz, muhtemelen sonsuza kadar devam edebileceğiniz anlamına gelir.

Ancak uzay kavisli ise, başka ilginç şeyler de olabilir. Uzayın genel olarak pozitif bir eğriliği varsa, o zaman bir yöne doğru sapmak aslında etrafta dolanmanıza ve ters yönden aynı noktaya geri dönmenize neden olabilir! Örneğin, arkanızda gizlice yaklaşan insanlar fikrinden hoşlanmıyorsanız, bu yararlı bir bilgidir.

Evrendeki en uzun eşek şakası.
Evrendeki en uzun eşek şakası.
Nautilus

Kavisli uzay fikrini açıklamak çok zordur; çünkü beyinlerimiz bu gibi kavramları görselleştirmek için yeterli donanıma sahip değildir. Neden? Günlük deneyimlerimizin çoğu (avcılardan kaçmak veya anahtarlarımızı bulmak gibi) oldukça sabit görünen üç boyutlu bir dünyayla ilgilidir (ancak uzayın eğriliğini değiştirebilen gelişmiş uzaylılar tarafından saldırıya uğrarsak, biz de, umuyoruz ki hemen nasıl yapabileceğimizi çözebiliriz).

Uzayın bir eğriliğe sahip olması ne anlama gelir? Bunu görselleştirmenin bir yolu, sanki bir kağıt yaprağına hapsolmuş gibi iki boyutlu bir dünyada yaşıyormuşuz gibi bir anlığına davranmaktır. Bu, yalnızca iki yönde hareket edebileceğimiz anlamına gelir. Şimdi, içinde yaşadığımız o çarşaf tamamen düz duruyorsa, alanımızın düz olduğunu söylüyoruz.

Reklamı Kapat

Bir kağıt veya çarşafta yaşadığınızı düşünürseniz uzayınız böyle gözükecektir.
Bir kağıt veya çarşafta yaşadığınızı düşünürseniz uzayınız böyle gözükecektir.
Ancak herhangi bir nedenle o kağıt parçası bükülmüşse, o zaman uzayın kavisli olduğunu söyleriz. Pozitif ve negatif kavisli uzay.
Ancak herhangi bir nedenle o kağıt parçası bükülmüşse, o zaman uzayın kavisli olduğunu söyleriz. Pozitif ve negatif kavisli uzay.

Ve kağıdın bükülmesinin iki yolu vardır. Her tarafı tek yönde kıvrılabilir ("pozitif eğrilik" olarak adlandırılır) veya bir at eyeri ya da Pringles cipsi gibi farklı yönlerde bükülebilir (buna "negatif eğrilik" veya "diyetinizi bozma" denir).

İşin güzel tarafı şudur: Alanın her yerde düz olduğunu anlarsak, bu, kağıt yaprağının (boşluk) potansiyel olarak sonsuza dek sürebileceği anlamına gelir. Ancak uzayın her yerde pozitif bir eğriliğe sahip olduğunu anlarsak, o zaman her yerde pozitif eğriliği olan tek bir şekil vardır: bir küre. Ya da daha teknik olarak, bir patates. Bu, evrenimizin kendi etrafında dönebilmesinin bir yoludur. Hepimiz bir patatesin üç boyutlu eşdeğerinde yaşıyor olabiliriz, yani hangi yöne giderseniz gidin aynı noktaya geri dönersiniz.

Varsayımsal bir patates uzay.
Varsayımsal bir patates uzay.

Bu duruma da bir cevabımız var gibi: Uzay "oldukça düz" görünüyor, çünkü uzayın düz olmasının olasılığı yüzde 0,4 olarak hesaplanıyor. Bilim insanları, çok farklı iki yöntemle, uzayın eğriliğinin (en azından görebildiğimiz alan) neredeyse sıfır olduğunu hesapladılar.

Bu iki yol nedir? Yollardan biri, üçgenleri ölçmektir. Eğrilikle ilgili ilginç bir şey, eğri bir uzaydaki üçgenlerin düz uzaydaki üçgenlerle aynı kurallara uymamasıdır. Kağıt levha benzetmemize geri dönün. Düz bir kağıda çizilen bir üçgen, eğimli bir yüzeye çizilen üçgenden farklı görünecektir.

Düz, pozitif eğimli ve negatif bükümlü uzaylarda üçgenler.
Düz, pozitif eğimli ve negatif bükümlü uzaylarda üçgenler.

Bilim insanları, erken evrenin bir resmine bakarak ve bu resimdeki farklı noktalar arasındaki uzamsal ilişkiyi inceleyerek üç boyutlu evrenimizde çizilen üçgenleri ölçmenin eşdeğerini gerçekleştirdiler. Ve buldukları şey, ölçtükleri üçgenlerin düz uzaydakilere karşılık geldiğiydi.

Uzayın temelde düz olduğunu bilmenin diğer yolu, uzayın eğrilmesine neden olan şeye, yani evrendeki enerjiye bakmaktır. Genel göreliliğe göre, evrende uzayın bir yönde veya diğerinde bükülmesine neden olacak belirli bir enerji miktarı (aslında "enerji yoğunluğu") vardır. Evrenimizde ölçebileceğimiz enerji yoğunluğu miktarının, görebildiğimiz uzayın hiç bükülmemesi için tam olarak gereken doğru miktar olduğu ortaya çıktı (yüzde 0,4 hata payı dahilinde).

Bazılarınız sonsuza kadar tek bir yöne giderseniz etrafta dönen üç boyutlu havalı bir kozmik patateste yaşamadığımızı öğrenince hayal kırıklığına uğrayabilir. Elbette, kim Evel Knievel tarzı bir roket motosikletiyle tüm evrenin etrafında dönüşler yapmayı hayal etmemişti? Ancak, sıkıcı düz bir evrende yaşadığımız gerçeğiyle hayal kırıklığına uğramak yerine, biraz meraklanmak isteyebilirsiniz. Neden? Çünkü bildiğimiz kadarıyla düz bir evrende yaşıyor olmamız, kozmik düzeyde devasa bir tesadüf.

Şöyle düşünün. Evrendeki tüm kütle ve enerji, uzaya eğriliğini veren şeydir (kütle ve enerjinin uzayı bozduğunu hatırlayın) ve şu anda sahip olduğumuzdan biraz daha fazla kütleye ve enerjiye sahip olsaydık, uzay bir yöne eğilirdi. Ve şu anda sahip olduğumuzdan biraz daha az olsaydı, uzay diğer yöne doğru kıvrılırdı. Ancak, söyleyebildiğimiz kadarıyla alanı tamamen düz hale getirmek için doğru miktara sahibiz gibi görünüyor. Aslında, kesin miktar, metreküp uzay başına yaklaşık beş hidrojen atomudur. Metreküp uzay başına altı veya dört hidrojen atomumuz olsaydı, tüm evren çok farklı olurdu (daha kıvrımlı ve daha seksi ama farklı).

Ve işler daha da tuhaflaşıyor. Uzayın eğriliği maddenin hareketini etkilediği ve madde uzayın eğriliğini etkilediği için geri bildirim etkileri vardır. Bu, evrenin ilk günlerinde çok fazla madde olsaydı ya da yeterince madde olmasaydı, bu kritik yoğunlukta uzayı düzleştirmek konusunda haksız olsaydık, o zaman bu her şeyi daha da ileri götürürdü. Uzayın şu an oldukça düz olması, evrenin ilk dönemlerinde son derece düz olması ya da onu düz tutan başka bir şeyin olması gerektiği anlamına gelir.

Reklamı Kapat

Bu, uzay hakkındaki en büyük gizemlerden biridir. Sadece uzayın tam olarak ne olduğunu değil, aynı zamanda neden böyle olduğunu da bilmiyoruz. Bu konudaki bilgilerimiz... yetersiz görünüyor.

Uzayın Şekli?

Uzayın eğriliği, uzayın doğası söz konusu olduğunda derin sorularımızın olduğu tek konu değil. Uzayın sonsuz bir boşluk olmadığını, daha çok özellikleri olan belki de sonsuz fiziksel bir şey olduğunu kabul ettiğinizde, onunla ilgili her türlü garip soruyu sorabilirsiniz. Örneğin, uzayın boyutu ve şekli nedir?

Uzayın boyutu ve şekli bize ne kadar alan olduğunu ve kendisine nasıl bağlı olduğunu söyler. Uzay düz olduğundan ve patates ya da at eyeri (ya da at eyerindeki patates) şeklinde olmadığından, uzayın boyutu ve şekli fikrinin bir anlam ifade etmediğini düşünebilirsiniz. Sonuçta, eğer uzay düzse, sonsuza dek sürmesi gerektiği anlamına gelir, değil mi? Zorunda değil!

Kesinlikle uzayın şekli bu değil!
Kesinlikle uzayın şekli bu değil!

Uzay düz ve sonsuz olabilir. Ya da düz olabilir ve bir kenarı olabilir. Ya da daha da garip, düz olabilir ve kendi etrafında dönebilir.

Uzay nasıl bir kenara sahip olabilir? Aslında, uzayın düz olsa bile bir sınırı olamamasının hiçbir nedeni yoktur. Örneğin, bir disk, pürüzsüz, sürekli bir kenarı olan düz, iki boyutlu bir yüzeydir. Belki de üç boyutlu uzay, kenarlarındaki bazı tuhaf geometrik özellikler sayesinde bir noktada bir sınıra da sahiptir.

Daha da ilginç olan, uzayın düz olabilmesi ve yine de kendi etrafında dönebilmesi olasılığıdır. Bu video oyunlarından birini (Asteroids veya Pac-Man gibi) oynamak gibi olurdu, burada ekranın kenarının ötesine geçerseniz, diğer tarafta görünürsünüz. Uzay, henüz tam olarak farkında olmadığımız bir şekilde kendisiyle bağlantı kurabilir. Örneğin, solucan delikleri genel göreliliğin teorik tahminlerinden birisidir. Bir solucan deliğinde, uzayda birbirinden çok uzak olan iki farklı nokta birbirine bağlanabilir. Ya uzayın kenarları birbirine benzer şekilde bağlanıyorlarsa? Hiçbir fikrimiz yok.

Eğer uzayın "kenarları" birbirine bir şekilde bağlıysa bunun gibi olurdu. "Vaov".
Eğer uzayın "kenarları" birbirine bir şekilde bağlıysa bunun gibi olurdu. "Vaov".

Kuantum Uzayı...

Son olarak, uzayın gerçekte bir TV ekranındaki pikseller gibi küçük ayrık uzay parçalarından mı oluştuğunu veya uzayda iki nokta arasında olabileceğiniz sonsuz sayıda yer olacak şekilde sonsuz derecede pürüzsüz olup olmadığını sorabilirsiniz.

Antik çağdaki bilim insanları, havanın küçük, ayrık moleküllerden oluştuğunu hayal edemezlerdi. Sonuçta, hava süreğen gibi görünüyor. Herhangi bir hacmi doldurur ve ilginç dinamik özelliklere sahiptir (rüzgar ve hava gibi). Yine de, hava ile ilgili sevdiğimiz tüm bu şeylerin (serin bir yaz esintisinde yanağınıza nasıl nazikçe sürtünmesi veya bizi boğulmaktan nasıl koruduğu) aslında milyarlarca bireysel hava molekülünün birleşik davranışı olduğunu biliyoruz. Tek tek moleküllerin kendileri, içsel özelliklerini yansıtmazlar.

Pürüzsüz uzay senaryosu bize daha mantıklı geliyor. Sonuçta, uzayda hareket etme deneyimimiz, uzayda kolay ve sürekli bir şekilde süzülmemizdir. Bir video oyunu karakterinin ekranda hareket ettiğinde yaptığı gibi, pikselden piksele sarsıntılı bir şekilde atlamayız.

Yoksa atlar mıyız?

Reklamı Kapat

"Kaç! Bir daire grafik!"
"Kaç! Bir daire grafik!"
Nautilus

Şu anki evren anlayışımız göz önüne alındığında, uzayın sonsuz derecede pürüzsüz hale gelmesi aslında daha şaşırtıcı olurdu. Bunun nedeni, diğer her şeyin "kuantize" olduğunu, yani nicelleştirildiğini biliyoruz. Madde "kuantize" oldu, enerji "kuantize" oldu, kuvvetler "kuantize" oldu, kurabiyeler "kuantize" oldu. Dahası, kuantum fiziği, anlamlı olan en küçük bir mesafenin bile olabileceğini öne sürüyor, bu da yaklaşık 10-35 metre (Planck uzunluğu). Bu yüzden kuantum mekaniği perspektifinden, uzay kuantize olsaydı, mantıklı olurdu. Ama yine, gerçekten hiçbir fikrimiz yok.

Ancak hiçbir fikrimizin olmaması, fizikçilerin çılgın olasılıkları hayal etmesine engel olmadı! Uzay kuantize olmuşsa, bu, uzayda hareket ettiğimizde aslında küçük küçük konumlardan diğer küçük yerlere atladığımız anlamına gelir. Bu görüşe göre uzay, bir metro sistemindeki istasyonlar gibi birbirine bağlı düğümlerden oluşan bir ağdır. Her düğüm bir konumu temsil eder ve düğümler arasındaki bağlantılar bu konumlar arasındaki ilişkileri (yani hangisinin diğerinin yanında olduğu) temsil eder. Bu, uzayın sadece madde arasındaki ilişki olduğu fikrinden farklıdır, çünkü bu uzay düğümleri boş olabilir ve hala var olabilir.

Yeterince ilginç bir şekilde, bu düğümlerin daha geniş bir alan veya çerçeve içinde oturması gerekmeyecektir. Sadece... olabilirler. Bu senaryoda, uzay dediğimiz şey, sadece düğümler arasındaki ilişkiler olacaktır ve evrendeki tüm parçacıklar, içindeki öğelerden ziyade bu uzayın özellikleri olacaktır. Örneğin, bu düğümlerin titreşim modları olabilirler.

Düğümsel uzayın haritası.
Düğümsel uzayın haritası.
Nautilus

Bu, göründüğü kadar zor değil. Mevcut parçacık teorisi, tüm alanı dolduran kuantum alanlarına dayanmaktadır. Uzay, o alandaki her noktayla ilişkili bir sayı veya değer olduğu anlamına gelir. Bu görüşe göre, parçacıklar sadece bu alanların uyarılmış halleridir. Yani bu tür bir teoriden şimdiden çok uzak değiliz.

Bu arada, fizikçiler, bizim için temel görünen bir şeyin (uzay gibi) tesadüfen daha derin bir olgudan kaynaklandığı bu tür fikirleri severler. Bu onlara, daha derin bir gerçeklik katmanını keşfetmek için perdenin arkasına baktığımız hissini veriyor. Hatta bazıları, uzay düğümleri arasındaki ilişkilerin parçacıkların kuantum dolanmasıyla oluştuğundan şüpheleniyor, ancak bu, yalnızca bir grup aşırı kafein almış bir grup teorisyen tarafından yapılan matematiksel spekülasyondur.

Uzayın Gizemleri...

Şimdiye kadar okuduysanız ve ya derinden anladıysanız ya da yanlış alarmlarınızı susturduysanız, uzay hakkındaki en çılgın kavramı keşfetmekten çekinmemelisiniz (evet, daha da çılgınlaşıyor).

Uzay, zemin ya da çerçeve değil de fiziksel bir şeyse, bükülmeler ve dalgalanmalar gibi dinamik özelliklere sahipse ve belki de "kuantize" olmuş uzay parçalarından yapılmışsa, merak etmeliyiz: Uzay, başka ne yapabilir?

Hava gibi, belki de farklı durumları ve aşamaları vardır. Ekstrem koşullar altında, belki de kendisini çok beklenmedik şekillerde düzenleyebilir veya havanın sıvı, gaz veya katı halde farklı davranması gibi garip beklenmedik özelliklere sahip olabilir. Belki de bildiğimiz, sevdiğimiz ve işgal ettiğimiz alan (bazen istediğimizden daha fazla) sadece nadir bir alan türüdür ve evrende onları nasıl yaratacağımızı ve manipüle edeceğimizi bulmamızı bekleyen başka uzay türleri de vardır.

Bu soruyu cevaplamamız gereken en ilgi çekici nokta, uzayın kütle ve enerji tarafından bozulduğu gerçeğidir. Uzayın ne olduğunu ve neler yapabileceğini anlamak için en iyi kozumuz, kozmik olarak büyük kütlelerin onu sıkıştırıp gerdiği yerlere dikkatlice bakarak onu noktalara itmektir: kara delikler. Kara deliklerin civarında olan biteni keşfedebilirsek, yanmış beyinlerimizin en sonunda patlamasına neden olacak şekilde parçalanmış ve dağılmış olduğunu görebiliriz.

Ve heyecan verici olan şey, uzaydaki bu aşırı deformasyonları araştırmaya her zamankinden daha yakın olmamız. Önceleri, evrende hareket eden kütleçekimi dalgalarının titreşimlerine sağırken, artık uzayın yapışkanlığını sarsan ve rahatsız eden kozmik olayları dinleme yeteneğine sahibiz. Belki de yakın gelecekte, uzayın kesin doğası hakkında daha fazla bilgi sahibi olacağız ve kelimenin tam anlamıyla etrafımızda olan bu derin sorulara açıklık getireceğiz.

Bu yüzden boşluğa doğru saçılmayın. Cevaplar için beyninizde biraz yer ayırın.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 12
  • Merak Uyandırıcı! 10
  • Muhteşem! 4
  • Bilim Budur! 4
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 2
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Nautilus | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 29/07/2021 12:44:51 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9652

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Size Özel
İçerikler
Instagram
Teori
Boyut
Sars-Cov-2
Hayvanlar
Çeşitlilik
Nükleotit
Ortak Ata
Dünya
Uygulama
Bakteri
Protein
Obstetrik
Manyetik
Karbon
Böcek
Ornitoloji
Uzaylı
Bilim İnsanı
Yüksek
Dinozorlar
Salgın
Pandemi
Süpernova
Sağlık Bakanlığı
Aşı
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

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