Kuram Ve Teoriler

Hareket Sorunu

Kopernik'in görüşleri, tipik Rönesans adamı, ozan-düşünür Bruno'nun (1548-1600) engizisyon alevlerinde diri diri yakılmasına, bir başka İtalyan Tommaso Campenalla'nın (1568-1639) zindanlarda çürütülmesine, Galileo Galilei'nin (1564-1642) ise yargılamalarla ölüp ölüp dirilmesine yolaçmıştı

Galileo, serbest düşen cisimlerin (eğik atışlar dahil) ve eğik düzlem üzerindeki bir cismin hareketini inceleyen, bağıl hareket kavramını ortaya atan ve salınan bir sarkacın, zaman aralıklarını ölçmek için kullanılabildiğini kaydeden İtalyan fizikçisi ve astronomicisidir

Teleskobu keşfedişinden sonra "ben şimdi zaten aklımdan geçen bildiğim şeyin görünen ispatına sahibim" demiştir Galilei, astronomide birçok önemli keşif yaptı; Jüpiter'in dört uydusunu ve birçok yeni yıldızı keşfetti, Ay'ın yüzeyini inceledi, Güneş lekelerini ve Venüs’ün evrelerini buldu; Samanyolu'nun, çok sayıda yıldızdan ibaret olduğunu kanıtladı

Bütün cisimlerin, serbest bırakıldıkları zaman yere hemen hemen sabit ivme ile düşeceği iyi bilinir Galileo'nun, eğik Piza Kulesi'nden aynı anda serbest bırakılan farklı iki ağırlığın, yere yaklaşık olarak aynı zamanda çarptığını gözleyerek, bu gerçeği ilk kez keşfettiği rivayet edilir

Bir demir para ile buruşturulmuş bir kağıt parçasını aynı anda bir yükseklikten bırakalım Hava direnci yokken, her ikisi de aynı hareketi yapacaklar ve yere aynı zamanda çarpacaklardır Hava direncinin ihmal edilliği, idealleştirilmiş haldeki böyle bir hareket, serbest düşme olarak tanımlanmaktadır

2 Ağustos 1971'de böyle bir deney, astronot Davit Scott tarafından Ay üzerinde yapıldı Astronot, bir çekiç ve bir şahin tüyünü aynı anda serbest bıraktı ve Ay'ın yüzeyine aynı anda düştüklerini gözledi Bu gösteri deneyi Galileo'yu kesinlikle onaylamıştır Galileo'nun mekanik bilimindeki başarıları, Newton'un Hareket Yasalarının gelişmesinde önemli paya sahiptir

Fırlatılan bir okun hareketi nasıl oluşur? Aristo'nun bulduğu açıklama şöyleydi: Bir ok ya da benzeri cisim havaya atıldığı zaman, önünde bulunan havanın yerini alır; hava, sürekli olarak okun arkasına geçer ve onu iterek yol almasını sağlar Doğal olarak bir süre sonra, okun önünden arkasına geçen hava gücünü yitirir ve giderek ok yere düşer

Aristoteles, bu açıklamayı aslında vakumun olanaksız olduğunu savunmak için yapmıştı Öyle ya, hareket ancak havanın varlığında gerçekleşebilirdi Ona göre eğer vakum diye bir şey olsaydı, herhangi bir cismin hareketini değişmez bir hızda ve doğrusal olarak sürdürmesi gerekirdi Böyle birşey de olanaksız olduğundan vakum da olamazdı

Bu açıklama, oku ileri doğru meleklerin ittiği düşüncesinden çok ileri olmasına karşın yanlıştı Ama 2000 yıl kadar insanlara doğal geldi İlk bakışta Yeryüzü'ndeki hareketi ile gökyüzündeki cisimlerin hareketi bir diğeriyle ilişkisiz olarak görünür Gökcisimleri Evren'in merkezi sayılan Dünya etrafında dolanır durur

Yeryüzü'ndeki cisimler ise doğal olarak hareketsizdir, bir dış kuvvet etkisinde harekete başlatıldıklarında bir doğru üzerinde bir süre yol aldıkktan sonra durdukları gözlenirdi Bu iki hareket türü karşılaştırıldığında, gökteki cisimlerin sürekli hareketi için bir dış etken, yani bir hareket ettirici aranır ve bu da felsefi tartışmalara konu edilirdi

Galileo, şu soruyu soruyordu: Bir cisim, kendine etkiyen hiçbir kuvvet yoksa nasıl hareket eder? Bu soru, alışılmışın dışında bir soruydu 16 yüzyıldan önce yaşamış bilim adamları, maddenin durgun halini onun doğal hali olarak düşündüler İlk kez Galileo, maddenin doğal hal ve hareketine farklı bir yorumla yaklaşmıştır

Galileo, sürtünmesiz yüzeylerde hareket eden cisimlerle ilgili bir düşünce deneyi geliştirerek, hareket halindeki cismin durmasının onun doğal hali olmadığını, hiç durmadan yoluna devem etmesi gerektiğini söylemiştir Ayrıca cisimler hareket halinde iken, durmaya ve hızlanmaya direnme (eylemsizlik) tabiatına sahip olduğu sonucuna da varmıştır

Her gün çevremizde gördüğümüz hareketi, başka bir ortamda sınama sorusu, günlük deneyin sınırlandırmalarına meydan okuyan bir soru Çünkü Yeryüzü'nde, ağırlığın etkilemediği, hava ya da suyun direnciyle karşılaşmayan hiçbir hareket yoktur

Galileo, sınırları zorluyordu Tarihte ilk kez sistemli deneylerle doğayı sorguluyordu; görüngüleri soyutlayıp ayırarak basitleştirmeler yapmayı başardı Buradan "Eylemsizlik İlkesi" ni tanımladı Bu ilke şöyle der: "Kendisini hiçbir hareket nedeninin (sonra buna kuvvet denecektir) etkilemediği bir cisim, düzgün doğrusal bir hareket yapar"

Bilimin, belki de en önemli sorunu, çağlar boyu hareket sorunu oldu Aristoteles bize düzgün hareketin, ancak onu sürdürecek bir kuvvet olduğu zaman olanaklı olduğunu söylemişti Bu "gerçek" temelde gözlemlerle uyum içindeydi Sonra, düşen nesnelerle ilgili gözlemlerinde daha kesin sonuçlar alan Galileo, tam tersini söyledi Ancak Aristo’nun bilimsel "gerçeği" yüzyıllar boyu geçerli olmuştur

Modern bilimin öyküsü, bir İtalyan dahisiyle yani Galileo ile başladı Hareket bilmecesine ilk el atan O'dur Düşme yasalarını, sarkacı ve teleskopu bulan Galileo, aynı zamanda Kopernik Sistemi'ni savunuyordu

Galile, Jüpiter'in uydularının, Gezegen çevresinde dolaştıklarını görünce, bunun Güneş merkezli sistemin bir minyatürü olduğu düşüncesine ulaşmakta gecikmedi Kopernik zamanında, hatta yüzyıllar sonra bile Kopernik Kuramı'nı doğrulayan kanıtlar pek ortada yoktu

Galile, Jüpiter'le ilgili gözleminin ışığında, benzeyişe dayanarak, Kopernik Kuramı'nın doğruluğunu ileri sürebilirdi Bu yüzden suçlanmış ve 1616'da Engizisyon Mahkemesi'ne verilmişti Engizisyon, Evren'in merkezinin Güneş olduğu fikrini budalaca ve saçma bulmuştu

Papa 5 Paul'un tavsiyesi ile Galileo, bu görüşünden vazgeçmeye çağrılmıştı O da Kopernik Sistemi'ni bundan sonra savunmayacağına söz vermiş, ant içmişti Ama bir süre sonra "Dünya'daki İki Büyük Sistem Hakkında Konuşmalar" yayımlanınca (1632), yeniden Engizisyon Mahkemesine sevkedildi

Pişmanlık duyduğunu söylemesine karşın suçlu sayıldı; Papalığın üç yıl gözetiminde bulunmasına ve her hafta bir kere pişmanlık ilahilerini yüksek sesle okumasına karar verildi Mahkeme'nin kararından sonra "Bununla birlikte, dönüyor" dedi Bu büyük adam 1637'de kör oldu; 1642'de köşesine çekildi ve o yıl öldü

Kilise mensupları onun Hıristiyan Mezarlığı'na gömülmesine bile izin vermemişlerdi Fakat 19 yüzyılda yalnız İtalya'da değil, birçok ülkede adına anıtlar dikilmiştir"

Galileo, teleskoptan yararlanarak, gökteki Samanyolu'nun aslında çıplak gözle birbirinden ayırtedemediğimiz çok sayıda yıldızdan oluşan bir küme olduğunu ortaya koydu Güneş'teki lekeleri gözledi Böylece eskiden beri inanılan, göksel cisimlerin pürüzsüz, kusursuz (yetkin) nesneler olduğu görüşünün yanlış olduğu ortaya çıkıyordu

Ay yüzeyindeki dağları saptadı; gölgelerini ölçerek, kabaca bu dağların yüksekliklerini hesapladı Bunlar yalnızca bir başlangıçtı, yüzyılın kalan bölümünde teleskop, astronomide gerçek bir devrim etkisi yapacaktı

Kuantum Kuramı

20 yüzyıla damgasını vuracak iki büyük kuramdan birini, tam da bu yüzyılın başında, 1900 yılında, Max Planck ortaya attı Enerjiyi, sürekli (kesiksiz) bir akış olarak gören Klasik Enerji Kuramı yerine Kuantum Kuramı'nı ortaya atmıştı Planck’ın deneysel temellere dayanan önerisi, enerjinin kesik kesik ya da paket paket alınıp verildiği şeklindeydi

Bu kuramı, 1905 yılında Albert Einstein, fotoelektrik olayını açıklamakta kullandı Danimarkalı Niels Bohr, 1913'te Kuantum Kuramı'yla, atomdaki elektron düzeninin ilk açıklamalarını yaptı

Çağımıza damgasını vuran diğer büyük kuram da Görelilik Kuramı'dır Einstein, 1905'te Özel Görelilik Kuramı'nı, 1915'te de Genel Görelilik Kuramı'nı ortaya koydu Einstein, kütle ve enerjiyi apayrı şeyler olarak değil, birbirine dönüşen olgular olduğunu ileri sürdü

O sıralar, Zürih Patent Bürosu'nda memur olarak çalışıyordu Kütle ve enerjiyi bambaşka iki varlık olarak düşünmeye alışmış bilim çevreleri, kavramları birbirine karıştıran patent bürosunun " zırvaları" üzerinde durmadı bile Bilim dünyası, onun söylediklerini ancak 15 yıl tartıştıktan sonra hazmedebildi

Einstein, 1921'de Nobel Ödülü'nü aldı; ama Görelilik Kuramı'ndan değil de foto elektrik olayından Arthur Eddington’un alkışlanası ukalalığına göre, o zaman bile birçok bilim adamı göreliliği anlamamıştı Eddington’a, göreliliği, yalnızca üç kişinin anladığının doğru olup olmadığı sorulduğunda, nükteli İngiliz profesör durmuş ve "üçüncü kişinin kim olduğunu bulmaya çalışıyorum" demişti (Time-2000, Frederic Golden’in yazısı)

Kütlenin yoğunlaşmış bir enerji olduğu görüşü, 1927'de denel olarak da destek buldu Aston, kütle spektrometresi denen bir aygıtı geliştirmişti Bu alet, atom kütlelerinin çok duyarlı olarak ölçülmesini sağladı Bu aygıt yoluyla, özellikle nükleer tepkimelerde, bir kısım kütlenin enerjiye dönüştüğü ve bu dönüşümün Einstein'in ünlü denklemine (enerji= kütle x ışık hızının karesi) uyduğu kanıtlandı

Atom çekirdeğini bulan Rutherford, 1919 yılında, simyacıların ünlü düşünü gerçeğe dönüştürdü Havanın azotunu, alfa ışınlarıyla bombardıman ederek onun oksijene dönüştüğünü gördü Simyacılar, her şeyi altına çevirecek filozof taşını hiç bulamadılar; ama bir elementin, insan elinde başka bir elemente dönüştürülmesi, bir düşün gerçek olmasıdır elbette

Bir element, başka bir elemente dönüşebiliyordu İnsanoğlunun eli artık atom çekirdeğine gidiyordu İlk yapay nükleer tepkime, çekirdeğe ilk müdahale Atom çekirdeği, pozitif yüklüydü; nötral bir atomda elektron sayısı, eile proton sayısının, yani birim negatif yüklü parçacık sayısı ile birim pozitif yükteki parçacık sayısının eşit olacağı açıktı

Çekirdekte pozitif yükten başka ne var acaba? Bu sorunun yanıtını Rutherford'un öğrencisi James Chadwick verdi: 1932 yılıydı Alfa ışınlarıyla berilyum çekirdeklerini bombardıman edince yüksüz bir radyasyonun oluştuğunu açıkladı ve buna nötron dedi Böylece, atomun üç temel parçacığı elektron, proton ve nötron bulunmuş oluyordu Alfa, kendisi de bir çekirdek (helyum atomunun çekirdeği) olduğu halde, atom çekirdeğine giden yolu aydınlatıyordu

Bilim tarihinin en büyük kadını Madam Curie, 4 Temmuz 1934'de gözlerini yaşama kaparken, birkaç ay önce damadının ve kızının -Joliot-Curie çiftinin- yapay radyoaktifliği keşfettiklerini biliyordu Joiot-Curie çifti, alfa ışınlarıyla, alüminyum çekirdeğini bombardıman ettiler Sonuçta, radyoaktif bir element (radyoaktif fosfor) oluştuğunu buldular Böylece, bir inanışa daha son verildi: Radyoaktiflik, yalnızca doğadaki elementlerin bir özelliği değildi; onu insanoğlu da "yaratabilir"di

İnsanoğlu, radyoaktif elementler de üretiyordu artık Bombardımanda kullanılan radyasyonlar, doğal radyoaktif maddelerden sağlanıyordu Belli ki, doğal kaynaklara bağlı kalmamak ve doğal olanlardan yayılan parçacıkları hızlandırarak kullanmak nükleer tepkimeleri çeşitlendirecekti Atlantik'in iki yakasında hemen aynı anda hızlandırıcılar yapılmaya başlandı

Amerika'da Ennest Lawrence 1930'da, Robert J van de Graff 1931'de; yine aynı yıl içinde İngiltere'de John Cockroft ile ETS Walton kendi adlarıyla anılan hızlandırıcılar yaptılar Çok kısa sürede, 3 yıl içinde 1937'de keşfedilen radyoaktif izotop sayısı 200'ü bulmuştu

H G Wells, 1913 yılında, The World Set Free: A Story of Mankind adlı kurgu bilim romanını yayınlamıştı Bu romanda, bazı tahminler de yer alıyordu Örneğin, 1933'te yapay radyoaktif maddelerin bulunacağını ve 1956 yılında atom bombasının kullanılacağı hayali savaşları anlatmıştır O günlerde bunlar neredeyse akıl dışı şeylerdi Yapay radyoaktiflik, yazarın öngördüğü tarihten bir yıl önce keşfedildi, ama savaşa neden olmadı Atom savaşı, yani atom bombasının kullanılması ise yazarın öngördüğünden onbir yıl önce gerçekleşti

Macar doğumlu, Musevi asıllı fizikçi Leo Szilard, 1932 yılında Berlin'de çalışırken, nasılsa bu romanı okuyor ve çok etkileniyor Ertesi yıl göçe zorlanıyor ve İngiltere'ye gidiyor Romandan aldığı esinle "zincir tepkimelerine dayalı kanunun patenti" ni 1934 yılında İngiliz Amirallik Dairesi'ne tescil ettiriyor

Kuantum Kaosu

''Kuantum teorisi karşısında şaşkınlığa uğramayanlar bu teoriyi anlamamış demektir'' diyen Fizikçi Niels Bohr, bu teorinin ne kadar zor anlaşıldığına dikkat çekiyordu Yüzyılın başlarında fizikçiler, radyasyonun dalga gibi hareket ettiğine inanıyordu Max Planck'ın enerjinin parçacıklar veya kuvanta tarafından emildiğine ilişkin keşfi, fizikçiler tarafından pek tatmin edici bulunmadı Planck, bunun üzerine, nesnelerin parçacık şeklinde enerji yaydığını duyurdu Bundan sonraki 20 yılda bilim adamları, enerji ve maddenin dalga ve parçacık özelliği taşıdığını kabul ettiler

1927 yılında, Werner Heisenberg, ''Belirsizlik İlkesi''ni bilimsel bir biçime dönüştürdü Daha sonraları Nazi Atom Enerjisi Projesi'nin başına getirilen Heisenberg, atomdan küçük parçacıkların pozisyon ve momentumlarının aynı anda ölçülmesinin mümkün olmadığını bildirdi Bu teori Albert Einstein'ı yalnızca şaşırtmadı, bilimsel birikimlerinin altüst olmasına yol açtı

1920'li yılların ortalarında Alman fizikçi Max Born, elektron gibi parçacıkların belirli bir pozisyonu işgal etmelerinin çok düşük bir olasılık olduğunu ileri sürdü Einstein, Born'a yazdığı bir mektupta, ''Evren yasalarının şans üzerine kurulu olduğuna inanmıyorum; bence Tanrı kumar oynamaz'' diyerek, Belirsizlik Kuramı'nı onaylamadığını belirtti

Özel Görelilik Kuramı

Einstein, 1905'de esirin gereksiz ve fazla bir kavram olduğunun ilan ettikten sonra Mach'tan etkilenerek kurduğu özel görelilik kuramında zaman ve uzayın Tanrı ile olan ilişkilerini, kopardı ve onları insanlara ilişkin göreli birer kavrama dönüştürdü Artık zaman ve uzay düşünce ürünü olmayıp ölçülebilen şeyler haline geldi

Ondokuzuncu yüzyılın sonlarında ışığın elektromagnetik dalgalardan oluştuğu ve bu dalgaları uzak mesafelere taşıyan gözle görülemez, seyrek, esnek ve ağırlıksız bir ortamın (esir) var olduğu kabul ediliyordu Eğer dünya böyle bir ortamda saniyede otuz kmlik bir hızla hareket ediyorsa zıt yönde bir esir rüzgarının oluşması ve ayrıca bu esir rüzgarıyla birlikte hareket eden ışığın bu rüzgara karşı hareket eden ışığa göre daha büyük bir hıza sahip olması gerekiyordu Oysa ki 1887 yılında Albert Michelson ile Edward Morley, yaptıkları deneylerle ışık hangi yönde hareket ederse etsin, ışık hızının değişmediğini saptadılar O halde, acaba esir diye bir şey yok muydu?

Esirin varolduğuna inanan bazı bilim adamları, Michelson ve Morley'in ulaştıkları sonucu yapay olarak etkisiz kılmaya çalıştılar Örneğin, George Fitzgerald, dünyanın esir içinde hareket ederken hareket doğrultusunda büzüldüğünü ve bu büzüme ile ışığın hızında ortaya çıkacak olan farkın yok olduğunu ileri sürdü Ne var ki, esirin varlığını savunmak için geliştirilen bu ve buna benzer açıklamalar bilim adamlarını tatmin etmiyordu

İşte belirsizliğin sürdüğü böyle bir atmosferde, Einstein cesurca esir kavramının bir işe yaramadığını ve fizikten atılması gerektiğini vurguladıktan sonra özel görelilik kuramının iki temel ilkesini ortaya koydu:

1 - Bir deney yalnız göreli hareketi saptayabilir Başka bir deyişle hiçbir deney mutlak durağanlığı veya düzenli hareketi saptayamaz (Örneğin, bu ilkeye göre esirin varlığını saptamak olanaksızdır)

2 - Işık, kaynağına bağlı olmaksızın, boşlukta sabit bir hızla hareket eder

Einstein, bu iki temel ilkeyi, bazı düşünce deneyimlerini ve matematiği kullanarak Newton fiziğinin ana kavramlarını kökünden değiştirdi Newton'a göre zaman mutlaktır yani evrensel olarak farklılık göstermez ve geçmişten geleceğe doğru düzenli bir biçimde akar Sağduyuya uygun olan bu evrensel zaman anlayışına göre eşzamanlılık da evrenseldir

Mutlak zaman kavramına karşı çıkan Einstein'a göre zaman kavramını içeren önermeler eşzamanlı olaylar hakkında ortaya konan önermelerdir ve eşzamanlılık iki olayın aynı anda gerçekleşmesi anlamına gelmektedir Örneğin, "Mavi Tren Ankara Garına saat yedide gelecektir" demek saatimin akrebinin yedi üzerine gelmesiyle Mavi Trenin Ankara Gar'ına girmesi olayının aynı anda gerçekleşmesi yani bu iki olayın zamandaş olması demektir

Ancak Einstein'a göre zaman, daha doğrusu eşzamanlılık, mutlak ve everensel değildir, çünkü bir gözlemci için eşzamanlı olan bir olay genellikle başka bir gözlemci için eşzamanlı değildir Einstein'ın bu sonuca nasıl ulaştığını anlayabilmek için şu düşünce deneyini gözden geçirebiliriz:

Bir trenin (devingen sistem) orta noktasında iki ışık ışınını ters yönlere aynı anda gönderelim Tren içindeki gözlemci için ışığın hızı (c) sabit olduğundan onun sistemde bu iki ışık ışını ters yöndeki duvarlara aynı zamanda ulaşır; gene bu gözlemci için bu iki olay (ışık ışınlarının ters yönlerdeki iki duvara çarpması) zamandaş olacaktır Peki, trenin dışındaki gözlemci ne diyecektir?

Onun için de kendi sisteminde ışığın hızı sabittir; ancak trene baktığında duvarlardan birinin ışıktan uzaklaştığını, diğerinin ışığa doğru ilerlediğini görür Böylece ona göre, ışık ışını kendisine yaklaşan duvara daha erken, kendisinden uzaklaşan duvar ise daha sonra çarpacaktır Bundan çıkan kaçınılmaz sonuç şudur: Bir sistemdeki gözlemci için zamandaş olan iki olay, bu sisteme göresel düzgün devinen ikinci bir sistemdeki gözlemci içinse zamandaş değildir

Acaba bu iki gözlemciden hangisi haklıdır? Einstein'a veya birinci temel ilkeye göre iki gözlemci de haklıdır Eğer zaman kavramı göreli ise, fiziğin diğer temel kavramları da göreli olmak zorundadır Örneğin, bir cismin uzunluğunu belirlemek için iki farklı gözlemci farklı zamanlarda ölçümler yapacaklarından (çünkü eşzamanlılık onlar için aynı değildir) farklı değerler saptayacaklardır

Özel görelilik kuramındaki olaylar ile Mach'ın algıları (elementleri) arasında bir fark yoktur Örneğin, saatin akrebinin hareketiyle Mavi Trenin Ankara Garına girmesi aynı anda algılanan olaylardır Aynı şekilde düşünce deneyimindeki gözlemcilerin gözlemleri de algılardan ibarettir İşte Einstein'ın kuramında zaman ve uzay kavramaları ölçülebilen ve algılanabilen yani insanlara göre anlam kazanan kavramlar dönüştürüldükleri için Machçılığın Einstein üzerinde önemli bir rol oynadığını iddia edebiliriz

Nitekim Einstein bile Mach'ın etkisinde kaldığını arkadaşlarına yazdığı mektuplarda açıkça belirtti Hatta bizzat Mach'a yolladığı mektuplarda onun bir öğrencisi ve izleyicisi olduğunu açıkça itiraf etti Bununla birlikte Mach hiçbir zaman özel görelilik kuramını tam olarak desteklemedi

Einstein, zamanın ve uzayın göreli kavramlar olduğunu deneyler yaparak göstermiş değildir, çünkü onun özel görelilik kuramına ilişkin olarak sözünü ettiği deneyler zihninde yaptığı deneylerdir Ayrıca bu kuramın temel direkleri olan iki ilke tamamen usun ürünleri olduklarından onları deneyimsel yöntemle doğrulama ya da yanlışlama olanağı yoktur

Özel görelilik kuramının bir sonucu da madde ile enerjinin eşdegerliğini ve birbirlerine dönüşebilirliğini gösteren "E = mc2" nin formülüdür Bu formülde E enerjiyi, m cismin kütlesini ve c de ışığın hızını temsil etmektedir Bu formül, çok küçük bir madde parçasının çok büyük miktarlarda enerji içerdiğini ortaya koydu ve böylece nükleer çağa girilmiş oldu

Büyük Patlama'dan Öncesi

Evren'in, "big bang" olarak adlandırılan Büyük Patlama'dan önceki hali, bilim adamları tarafından laboratuvarda oluşturuldu New York Times Gazetesi'nin birinci sayfadan verdiği habere göre, deney İsviçre`nin Cenevre Kenti'ndeki bir laboratuvarda gerçekleştirildi

Laboratuvarda meydana getirilen söz konusu maddenin,"quark" ve "gluon" cisimlerinin aşırı derecede sıkıştırılmış gaz hali olduğu bildiriliyor Bu gazın içinde, bugün Evren'deki tüm maddelerin atomlarını oluşturan proton ve nötronlar yeralıyor

Deneyin, kısa adı CERN olan Avrupa Parça Fiziği Laboratuvarı`nda meydana getirildiğini de yazan gazete, bilim adamlarının bu sayede Evren'in oluşumuna yol açan bu büyük patlamanın (big bang) gerisindeki itici güçleri anlamaya çalıştıklarını yazdı

Doğada "quark" ve "gluon"ları birbirinden ayırma olanağı bulunmuyor Bilim adamları bu olayı laboratuvarda gerçekleştirebilmek için proton ve nötronları sıkıştırdıktan sonra aşırı derecede ısıttılar ve ilk kez quark ve gluon`ların ayrılmasını sağladılar

Olayı yorumlayan Heidelberg Üniversitesi öğretim üyelerinden Dr Johanna Stachel, "Böylece ilk kez maddenin yeni bir halinin yaratıldığını" ifade etti

Maddenin bu haline NA45 adı verildi Maddenin "big bang" olayından sonra, 10 mikro-saniye (saniyenin milyonda biri) süreyle bu halde kaldığı tahmin ediliyor Bilim adamları Evren'in, günümüzden 15 milyar yıl önce, bu büyük patlamayla oluştuğuna inanıyor

Şişirme Kuramı

Şişirme Kuramı, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, Evren'in aşırı derecede hızlı (üstel) bir genleşme devresi geçirdiğini ileri sürmektedir

Büyük Patlama Kuramı'nın Soruları

Büyük Patlama Kuramı, kozmik mikrodalga fon spektrumunu (tayfını) ve hafif elementlerin kökenini başarılı olarak açıklarken, birkaç önemli soruyu da açık bırakmaktadır:

Niçin Evren, en büyük uzunluk ölçeklerinde bu kadar yeknesaktır?

Niçin Evren'in fiziksel ölçeği, kütle çekimin temel ölçeği, bir atomik çekirdeğin boyutunun bir trilyonda bir milyarı olan, Planck uzunluğundan bu kadar çok büyüktür?

Niçin Evren'de bu kadar çok foton vardır?

Maddenin yoğunluğundaki başlangıç dalgalanmasını, hangi fiziksel işlem ortaya çıkarmaktadır?

Şişirme Kuramı

Alan Guth, Andrei Linde, Paul Steinhardt ve Andy Albrecht tarafından geliştirilmiş olan Şişirme Kuramı, bu sorulara ve kozmolojideki birkaç açık soruya da cevaplar sunmaktadır Bu, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra Evren'in aşırı derecede hızlı (üstel) bir genleşme devresini ileri sürmektedir

Bu süre esnasında, Evren'in enerji yoğunluğuna, sonradan maddeyi üretmek için bozulan bir kozmolojik sabit terimi ve bugün Evren'i dolduran radyasyon hakim olmuştur Şişirme Kuramı, modern fizikteki simetri kırılması ve faz geçişleri gibi önemli fikirleri kozmolojiye bağlamaktadır

Şişirme Kuramı Kehanetleri

En basit şekliyle, Şişirme Kuramı, birkaç önemli kehanette bulunmuştur:

Evren'in yoğunluğunun kritik yoğunluğa yakın olduğu ve bu yüzden Evren'in geometrisinin düz olduğu

İlk Evren'de başlangıçtan beri varolan yoğunluktaki dalgalanmaların tüm fiziksel ölçekler üzerinde aynı genliğe sahip olduğu

Ortalama olarak, kozmik mikrodalga fon sıcaklığı dalgalanmalarında eşit sayıda sıcak ve soğuk noktası olması gerektiği

MAP, bu tahminleri test edebilecektir