Büyük patlamadan önce ne oldu?

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Evrenin ortaya çıkmasına ne sebep oldu? Bilim adamları, kök nedenin özel olması gerektiğini söylüyor. Ama her şeyin başlangıcını Big Bang'e bağlarsak şu soru ortaya çıkıyor: Ondan önce ne oldu? Yazar, zamanın başlangıcı hakkında büyüleyici bir akıl yürütme sunuyor.

Bilime zamandan önce ne olduğunu sormak, "Doğmadan önce kimdin?" diye sormak gibidir.

Bilim, Big Bang'den sonra saniyenin trilyonda birinde ne olduğunu belirlememize izin veriyor.

Ama Büyük Patlama'ya neyin sebep olduğunu neredeyse hiç bilemeyeceğiz.

“Hayal kırıklığı yaratıyor, ancak bazı şeyler tamamen bilinemez. Ve bu iyi.

Dürüst olalım: Evren tarihinin 13,8 milyar yıl önce bir tür doğum günü ile başladığını düşünmek oldukça garip. Bu, bilimin bu konuda hiçbir şey söylememesine rağmen, kozmosun yukarıdan müdahale yoluyla yaratıldığına dair birçok dini ilke ile uyumludur.

Zaman başlamadan önce ne oldu?

Olan her şeyin nedensel bir ilişkisi varsa, evrenin ortaya çıkmasına ne sebep oldu? İlk Neden hakkındaki çok zor bir soruyu yanıtlamak için, dünyanın yaratılışıyla ilgili dini mitler, kültürel antropologların bazen "pozitif varlık" veya doğaüstü bir fenomen dediği şeyi kullanır. Zaman uzak geçmişte bir noktada başladığına göre, İlk Neden özel olmalıdır. Nedensiz bir sebep olmalı, az önce meydana gelen ve ondan önce hiçbir şey gelmemiş bir fenomen olmalı.

Ama her şeyin başlangıcını Big Bang'e bağlarsak şu soru ortaya çıkıyor: Ondan önce ne oldu? Ölümsüz tanrılarla uğraşırken, bu tamamen farklı bir konudur, çünkü onlar için zamansızlık söz konusu değildir. Tanrılar zamanın dışında var ve biz yokuz. Bizim için "zamandan önce" diye bir şey yoktur. Dolayısıyla Big Bang'den önce ne oldu sorusunu sorarsak, anlamını bulmamız gerekse bile bu biraz anlamsız olacaktır. Stephen Hawking bir keresinde bunu "Kuzey Kutbu'nun kuzeyi nedir?" sorusuyla eşitledi. Ve "Doğmadan önce kimdin?" ifadesini seviyorum.

Aurelius Augustine, zamanın ve uzayın dünyanın yaratılışıyla birlikte ortaya çıktığını varsayıyordu. Onun için bu, elbette, ilahi takdirdi. Ve bilim için?

Bilimde, Evrenin nasıl ortaya çıktığını, geliştiğini ve olgunlaştığını anlamak için zamanda geriye gider ve neler olduğunu yeniden yapılandırmaya çalışırız. Paleontologlar gibi, "fosilleri", yani geçmiş günlerden kalan madde kalıntılarını tanımlarız ve sonra onların yardımıyla o sırada var olan çeşitli fiziksel fenomenleri öğreniriz.

Evrenin milyarlarca yıldır genişlediğini ve bu sürecin şimdi de devam ettiğini güvenle varsayıyoruz. Bu durumda "genişleme", galaksiler arasındaki mesafelerin artması anlamına gelir; galaksiler, farklı dönemlerde evrenin içinde ne olduğuna, yani uzayı hangi maddenin doldurduğuna bağlı olan bir hızla birbirlerinden uzaklaşırlar.

Büyük patlama bir patlama değildi

Big Bang ve genişleme hakkında konuştuğumuzda, her şeyi başlatan patlamayı hayal ederiz. Bu yüzden bu şekilde adlandırdık. Ama bu bir yanlış anlamadır. Galaksiler birbirlerinden uzaklaşıyorlar çünkü uzayın kendisinin gerilmesiyle kelimenin tam anlamıyla birbirlerinden ayrılmışlar. Elastik bir kumaş gibi uzay da esner ve bir nehrin akıntısının kütükleri beraberinde taşıması gibi galaksileri de beraberinde taşır. Dolayısıyla galaksilere bir patlamadan uçan enkaz denilemez. Merkezi bir patlama olmadı. Evren her yöne genişliyor ve tamamen demokratik. Her nokta eşit derecede önemlidir. Uzak bir galaksideki biri, diğer galaksilerin kaldırılmasını bizim yaptığımız gibi görür.

(Not: Yakındaki galaksilerin "yerel hareket" adı verilen bu kozmik akıştan sapmaları vardır. Buna yerçekimi neden olur. Örneğin, Andromeda Bulutsusu bize yaklaşıyor.)

Geçmişe dönmek

Kozmik filmi geriye sararsak, küçülen uzayda maddenin nasıl daha fazla sıkıştığını göreceğiz. Sıcaklık yükselir, basınç yükselir ve bozulma başlar. Moleküller atomlara, atomlar çekirdeğe ve elektronlara, atom çekirdekleri protonlara ve nötronlara ve sonra protonlar ve nötronlar kuarklara ayrılır. Maddenin en temel ve temel bileşenlerine bu sıralı ayrışması, saat patlamaya doğru ters yönde tik taklarken meydana gelir.

Örneğin, hidrojen atomları Büyük Patlama'dan yaklaşık 400.000 yıl önce bozunur, atom çekirdekleri yaklaşık bir dakika içinde ve nötronlu protonlar saniyenin yüzde biri içinde (tabii tersinden bakıldığında) bozunurlar. Bunu nasıl biliyoruz? İlk atomların oluştuğu zamandan kalan radyasyon kalıntılarını (kalıntı mikrodalga arka plan radyasyonu) bulduk ve evren sadece birkaç dakikalıkken ilk hafif atom çekirdeklerinin nasıl ortaya çıktığını anladık. Bunlar bize tam tersi yönde yol gösteren kozmik fosillerdir.

Şu anda, evren saniyenin trilyonda biri iken var olan koşulları deneysel olarak simüle edebiliyoruz. Bize ihmal edilebilir bir değer gibi görünebilir, ancak bir fotonun hafif parçacığı için bu, protonun çapının trilyon katı olan bir mesafeye uçmasına izin veren uzun bir süredir. Erken Evren hakkında konuştuğumuzda, insan standartlarını ve zamanla ilgili fikirleri unutmalıyız.

Tabii ki, zamanın 0'a eşit olduğu ana mümkün olduğunca yaklaşmak istiyoruz. Ancak bir noktada cehalet duvarına çarpıyoruz ve en azından bize verecekleri umuduyla mevcut teorilerimizi tahmin edebiliyoruz. zamanın başlangıcında, laboratuvarda oluşturamayacağımız enerji ve sıcaklıklarda olduğuna dair bazı ipuçları. Ama bir şeyi kesin olarak biliyoruz. Zaman sıfıra yaklaştığında, Einstein'ın genel görelilik kuramı olan uzay ve zamanın özellikleriyle ilgili mevcut teorimiz çalışmaz.

Bu, mesafelerin o kadar küçük olduğu ve uzayı sürekli bir tabaka olarak değil, tanecikli bir yapı olarak hayal etmemiz gereken kuantum mekaniğinin alanıdır. Ne yazık ki, kuantum ölçeğinde (kuantum yerçekimi olarak bilinir) hiçbir fiziksel yerçekimi kanunu olmadığından, uzayın bu tür tanecikliliğini tanımlayan niteliksel bir teorimiz yok. Adaylar, elbette, örneğin süper sicim teorisi ve döngü kuantum kütleçekimidir. Ancak şu anda fiziksel fenomenleri doğru bir şekilde tanımladıklarına dair bir kanıt yok.

Kuantum kozmolojisi soruyu cevaplamıyor

Yine de insanın merakı, sınırların zamanın sıfır değerine yaklaştırılmasını gerektirir. Ne söyleyebilirsin? 1980'lerde Alexander Vilenkin, Andrei Linde ve James Hartl ve Stephen Hawking, evrenin bir atom olarak var olduğu ve denklemin kuantum mekaniğinde kullanılana benzer olduğu üç kuantum kozmolojisi modeli önerdiler.

Bu denklemde evren, özünde zamansız kuantum bölgesini zamanın olduğu klasik bölgeyle, yani içinde yaşadığımız ve şimdi genişlemekte olan evrenle birleştiren bir olasılık dalgasıdır. Kuantumdan klasiklere geçiş, kelimenin tam anlamıyla, Big Bang dediğimiz uzayın ortaya çıkışı anlamına gelir. Dolayısıyla Büyük Patlama, radyoaktif bozunma kadar rastgele, nedensiz bir kuantum dalgalanmasıdır: zamanın yokluğundan varlığına.

Bu basit modellerden birinin doğru olduğunu varsayarsak, İlk Nedenin bilimsel bir açıklaması olur mu? Kuantum fiziğinin olasılıklarını kullanarak bir nedenin zorunluluğundan tamamen kurtulabilir miyiz?

Ne yazık ki hayır. Tabii ki, böyle bir model şaşırtıcı bir entelektüel başarı olurdu. Her şeyin kökenini anlamak için ileriye doğru devasa bir adım olurdu. Ama bu yeterli değil. Bilim boşlukta var olamaz. Uzay, zaman, madde, enerji gibi kavramlar gibi kavramsal bir aygıta ihtiyacı var. Hesaplamaya ihtiyacı var, enerji ve momentum gibi niceliklerin korunumu yasalarına ihtiyacı var. Kavramlar ve yasalar olmadan bir model oluşturamayacağınız gibi, fikirlerden bir gökdelen inşa edemezsiniz. Bilimden İlk Nedeni "açıklamasını" istemek, bilimden kendi yapısını açıklamasını istemek gibidir. Bu, emsalleri kullanmayan bilimsel bir model sağlama talebidir, üzerinde çalışılacak daha eski kavramlar yoktur. Bir insanın beyinsiz düşünemeyeceği gibi bilim de bunu yapamaz.

Kök Nedenin bilmecesi çözülmedi. Cevap olarak din ve inancı seçebilir ve bilimin zamanla her şeyi çözeceğini de varsayabilirsiniz. Ayrıca, antik Yunan şüpheci Pyrrho gibi, bilgimizin sınırlarının olduğunu alçakgönüllülükle kabul edebiliriz. Her şeyi bilmenin ve her şeyi anlamanın gerekmediğini fark ederken, başardıklarımıza sevinebilir ve anlamaya devam edebiliriz. Meraklı bir şekilde ilgilenmeye devam etmemiz yeterli.

Bilmecesiz merak kör, meraksız bilmece kusurludur.