Bebar Bilim · Merak, evrenin en iyi başlangıç noktasıdır.
Uzay ve Evren

Büyük Patlamadan Önce Ne Vardı?

▶ YouTube’da izle ↗

Oynatınca YouTube’a bağlanılır. YouTube’da aç ↗

Bu yazı, 27 Şubat 2022 tarihinde yayımlanan Bebar Bilim videosunun metninden uyarlanmıştır. Güncel gelişmeler içeren değerlendirmeler özgün yayın tarihinin bağlamındadır.

O malum soru. Asla cevabını bulamama ihtimalimiz olan o soru. Bu can sıkıcı. Çok hem de. Biliyorum. Ama. Sınırları zorlamayı seviyoruz değil mi? Bugüne kadar imkansız dediğimiz birçok sorunun cevabına bir şekilde ulaştık. O nedenle. O soruyu bir daha soralım ve bildiklerimize bir bakalım. Evet. Büyük Patlamadan önce. Ne vardı? Çok çok zor. En basit haliyle şunu sormak gibi aslında. Biliyorum aynı şey değil ama bir düşünün. Bilinçli olmasaydık, düşünen bir hayvan olmasaydık ne olurdu? Bilmiyoruz. Çünkü bilinç sahibiyiz. Bu soruyu sorabilecek bilince sahibiz. Başka bir imkansız soru. Neyse. Biz elimizdeki soruya bir bakalım önce.

Öncelikle, öncesinde ne olduğuna dair elimizde pek bir şey olmasa da nasıl başladığına dair birçok şey biliyoruz. Daha önce bol bol konuştuk ama ne bildiğimizi ve nereden bildiğimizi bir özetlemek gerekirse. Birincisi. Gözlemlenebilir evrenin bir zamanlar çok daha küçük ve sıcak olduğunu ve genişlemeye devam ettiğini biliyruz. Bu genişlemenin de yaklaşık ne zaman başladığını da biliyoruz. 13.77 milyar yıl kadar önce. Yaklaşık elli yıldır da CMB’den yani Cosmic Microwave Backround Radiation, bildiğimiz adıyla Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işımasından da haberdarız. Evrenin tarihine dair görebildiğimiz ilk fotoğraf olur kendileri.

Aslında bu fotoğraf bildiğimiz büyük patlamadan yansıyan ışımanın fotoğrafı. Ve evren henüz bebekken, 400 bin yaşındayken filan ortaya çıkmıştı. Bu da evrenin şimdiki yaşının %0,003’üne denk geliyor. Bunu bir insanın ortalama yaşam süresi ile karşılaştırdığımızda biz doğduktan 10 saat kadar sonra çekilmiş bir fotoğraf gibi düşünebiliriz. Tabi görebildiklerimiz sadece 400 bin yıl sonrasına uzansa da bu süre içinde de olan bitenle ilgili bildiklerimiz oldukça fazla.

Büyük hadron çarpıştırıcısı gibi parçacık hızlandırıcılarda daha öncesinde evrenin ne denli sıcak olduğunu anlayabiliyoruz. Örneğin kurşun elementinin çekirdeklerini çarpıştırdığımızda 7 trilyon santigrat gibi sıcaklıklar gözlemleniyor. Bu sayede evren henüz saniyenin trilyonda biri kadar yaşındayken nasıl bir ortam olduğuna dair gözlemler yapabiliyoruz. Evet. Elimizdeki gerçekler bunlar. Evren henüz 10 üzeri -13 saniye yaşındayken nasıl olduğuna dair elimizde kanıtlı bilgiler var. Bunu bir saniye düşünmek lazım. Bu gerçekten harika bir şey. İnsanlığın sınırtanımazlığının da bir örneği. Peki. Gelelim öncesine. 0 noktasına.

Şunu söyleyelim. Bahsettiğimiz andan öncesine ait hiçbir şey bilmiyoruz. Sadece spekülasyon. Fizikte inanılmaz bir sıçrama yaşanmadığı sürece de bilemeyeceğiz. Bu kesin. Bilim bize bu zamana ait hiçbir şey söyleyemiyor. En azından kanıtları ile. Ama bunda hiçbir sorun yok. Bilmemek ayıp değil. Asıl ayıp olan hiçbir şey bilmediğiniz halde bildiğinizi iddia etmek. Malum. Fakat bazı fikirler var. Ve bu fikirlerden de bahsedebiliriz. Öncelikle. Gözlemlenebilir evren haliyle şu anda olduğundan çok çok daha küçüktü.

Fakat gözlemleyemediğimiz evreni de hesaba kattığımızda, asla göremeyeceğimiz en ücra köşeleri ile birlikte evrenin en az görebildiğimizden 500 kat daha büyük olduğunu düşünüyoruz. Bu akıl sır ermeyecek büyüklüğü ve genel anlamda evreni 3 boyutlu olarak anlatabilmek biraz zor. O nedenle tek boyutlu bir bakış açısı ile bakalım. Gözlemlenebilir evreni merkezinde biz olacak şekilde tek bir çizgi halinde gösterirsek evrenin kalanının en azından bu dairenin alanı kadar olduğunu düşünebiliriz. Yani evrenin tamamı gözlemlenebilir evrenle karşılaştırıldığında en azından bu kadar. Tabi bundan çok çok daha büyük olma ihtimali de yüksek.

Hatta bu daire sonsuz büyüklükte bile olabilir. Burada sadece gözlemlenebilir evrende odaklandığımızda, görüyoruz ki çok çok küçük görünüyor. Evrenin başlangıcında bizim şu anda görebildiklerimizin sığabildiği alan bu. Ama dikkat edin. Alanı sıfır değil. Bu genellikle yanlış anlaşılıyor. Sıfır değil ama çok çok küçük. Peki bu çok küçük alanda evren neye benziyordu? Bildiğimiz şey şu. Bildiğimiz fizik yasaları o zamanlar yoktu. Yani bildiğimiz herhangi bir şeyle o zaman evrenin neye benzediğini açıklamamız mümkün değil. Fakat belki de şu anda uzay-zamanda olduğu gibi sürekli madde ve enerjinin doğup gözden kaybolduğu bir yerdi.

Uzay zaman da büyük patlama konusunda yanlış kullanılan kavramlardan biri. Çünkü bu denli yoğun, her şeyin çok küçük bir yere sıkıştığı yerlerde sonsuza yakın kütleçekim ortamında zamanın durduğu düşünülür. Fakat bir şekilde biz o noktada olsaydık zaman, ki öyle bir şey var mıydı bilmiyoruz ama zaman bizim için normal akacaktı. Dışarıdan bakan kişi bizim orada hareketsiz kaldığımızı görebilirdi. Ama bu da yine görelilik…

Ayrıca Büyük Patlama ile uzay ve zamanın da ilk kez ortaya çıktığı, uzay-zamanı bu patlamanın ürettiği düşünülür. Fakat yine tüm fizik yasalarının geçersiz olduğu bir noktada bizim bakış açımızla zamanın sıfır olduğu noktada zamanın sıfır olduğunu söylemekten de çekinmemiz gerekiyor. Yani anlayacağınız bu noktayı, patlama öncesini ve ilk anlarını bugünkü bilgilerimizle tanımlamaya çalışmak bizi yanlışa götürecektir. Neyse. Biz yine de bu patlama öncesinde neler olabileceğine dair bazı fikirlere bir bakalım. Öne çıkan 3 tanesine özellikle. İlk olarak.

Büyük patlama öncesine dair ilk düşünce evren patlama ve genişleme öncesinde süresiz bir şekilde, sonsuz süre boyunca sürekli sıkışmış halde olduğunu söyler. Bir nevi çekilmiş bir yay gibi. Sürekli bir haldeydi. Kuantum mekaniğinde de gözlemlediğimiz dönüşümlerden birini geçirmiş ve sonrasında “genişleme” haline geçmiştir der. Aslında nükleer bozunma da çok farklı değildir. Stabilden stabil olmayan hale geçen parçacıklar gibi… Bu fikir işte öncesinin statik olduğunu söyler ve düşünmesi biraz zor olsa da bir öncesi, bir başlangıcı olmadığını öne sürer. Hep öyleydi. Sonra… Sonra bir şeyler oldu işte.

Diğer fikirler ise buna göre daha dinamik bir patlama öncesi evren öngörüyor. Bunun için öncelikle 3 boyutlu uzay ve 1 boyutlu zaman boyutunun ötesini düşünmemiz gerekiyor. Bu boyutların varlığını öngören teorilerin de var olduğunu biliyoruz. Eğer bu boyutlar söz konusuysa bu boyutlarda etkileşim kuramadığımız farklı evrenler olabilir. Aslında burada biraz daha basit düşünmek gerekiyor. Misal biz ne kadar 3 boyutlu bir yaşam sürdürdüğümüzü düşünsek de örneğin kuşlarla karşılaştırdığımızda yürüdüğümüz bu gezegenin yüzeyi iki boyutlu bir alan sunuyor bize. Kuşlar ise gerçekten 3 boyutlu bir deneyim yaşıyorlar.

Bahsettiğimiz etkileşim kuramadığımız diğer boyutlar varsa belki de evrenimiz zaten hep vardı ancak başka bir boyuttaydı. Bir anlamda büyük patlama ile yeni bir boyuta, bizim şu anda bulunduğumuz boyuta geçmiş oldu. Evet. Bunun nasıl deneylerle kanıtlanacağını hayal etmek zor ancak geçmişte bu çerçevede bazı test edilebilir fikirler olmuştu. Evrenin öncesine dair son fikre gelirsek. Sonsuz genişleme… Bu düşüncede evreni bir sudaki kabarcıklar gibi düşünebiliriz. Patlayan, dağılan, diğerleri ile birleşen baloncuklar. Bu kapsamda bizim evrenimiz çok daha geniş bir yapı içindeki bir baloncuktan ibaret olabilir.

Ve bizimki ile birlikte sayısız evren bu su birikintisi gibi düşünebileceğimiz bir ana evrenin yan ürünü olabilir. Biliyorum. Bunların herhangi bir şekilde şu aşamada, şu anki bilgi birikimimizle, bu teknoloji ile kanıtlanması pek mümkün değil. O nedenle teori ya da yasa olarak değil, düşünce, spekülasyon olarak değerlendirmemiz çok önemli. Zamanın sıfır olduğunu düşündüğümüz o anda zamanın sıfır olduğunu söylemek bile şüpheliyken. Anlıyorsunuzdur. Dahası. Evrenin neye benzediğine dair 10 üzeri eksi 13 saniye öncesi ile ilgili de bir bilgimiz yok. O nedenle herhangi bir iddiamızın tahmin bile olduğunu söylemek çok cesurca olacaktır.

Fakat neler yapılıyor bu şifreleri kırmak için? Yüksek enerjilere çıkmak. En birinci hedef bu. O anı ve öncesini anlamak için parçacık hızlandırıcılarda şu ana kadar ulaştığımız enerjiler ve keşiflerin çok daha ötesine geçmemiz lazım. Önümüzdeki dönemde büyük hadron çarpıştırıcısından çok daha büyük bir çarpıştırıcının hayata geçirilmesi planlanıyor, onunla ilgili de ayrıca konuşacağız ancak belki de bazı cevapları bulabilmemizi sağlayacaktır. O nedenle şu anda konuştuklarımız ve düşündüklerimizi tamamen değiştirecek şeylere de hazırlıklı olmamız gerekebilir.

Ya da belki de bu zamana kadar duyduğumuz ve bize “çok saçma” gelen bazı fikirlerin de doğrulandığına tanık olabiliriz. Ama kısacası bu konu ile ilgili bilim kesin bir cevap sunamıyor maalesef. Size cevap verdiğini söyleyenler ise en basit haliyle yalan söylüyor. Evet. Birçok şeyi biliyoruz, dedik ya, büyük patlamadan 10 üzeri -13 saniye sonrasına kadar neler olup bittiğine dair bir resim bulunuyor elimizde. Ama. Evet. Her şeyi de bilmiyoruz. Bilimin güzelliği ise işte tam da burada. Neyi bilmediğimizi de bize net olarak gösteriyor. Ümidim ise. Hepsine olmasa da bazı cevaplara burada buluşan bizler canlı tanıklık edebiliriz.

İnsanlığın tek derdinin bu anlam arayışı olması gerektiğine dair ütopik bir inancım olduğunu söyleyerek bitirmek istiyorum…

Kaynaklar ve ilgili okumalar

  1. Özgün Bebar Bilim videosu
  2. İlgili okuma (Wikipedia, İngilizce): Big Bang