Aristo'dan Günümüze: Evrenin Şekli Üzerine Düşünceler

Evrenin Şekli Nasıl Ölçülür? Yeni Bir Yöntem Üzerine Çalışmalar

Evren düz ve sonsuz mu, yoksa daha karmaşık bir yapıya mı sahip? Kesin olarak söylemek zor, ancak yeni bir araştırma stratejisi, evrenin şekliyle ilgili ipuçlarını ortaya çıkarabilecek ince sinyalleri haritalamak için çalışıyor.

Evrenin sonsuz olup olmadığı sorusu, M.Ö. 350 yılında Aristo tarafından sorulmuştu.

 Yunan filozof, “gökler” (ay, gezegenler, güneş ve diğer yıldızlar) Dünya etrafında dairesel hareket eder, dolayısıyla “dairesel hareket eden bir cisim sonsuz olamaz” diye öne sürmüştü. Ayrıca Dünya’nın evrenin merkezinde olduğu varsayımıyla, eğer evren sonsuz olsaydı, bir merkezi olamazdı, diye düşünmüştü. 

Bu şekilde Aristo, kendisinden önceki ve çağdaşlarının aklını karıştıran bir soruya çözüm getirdiğini düşünüyordu.

Ancak Aristo’nun mantığı ne kadar dairesel olsa da, bu sonuç hâlâ doğru olabilir. İki bin yıl sonra bile, evrenin sonsuz mu yoksa sonlu mu olduğu konusunda kesin bir fikrimiz yok. Evren, her yönde sonsuza kadar devam eden bir yapıya mı sahip, yoksa bir küre veya halkalı bir şekil gibi sınırlı mı?

Tabii ki, modern bilim insanları da bu konuyu merak ediyor. Evrenin genel topolojisini araştırmak için, Aristo’nun yöntemlerinden çok daha sağlam yaklaşımlar geliştirdiler. İlk testler yaklaşık yirmi yıl önce yapılmış, bazı olası topolojiler, astronomik verilerde görülebilecek sinyallere bağlanmıştı. Bu sinyalleri bulma çabaları ise henüz sonuçsuz kaldı, ancak yeni bir umut doğmuş olabilir.

Son zamanlarda, yedi ülkeden yaklaşık 15 bilim insanından oluşan bir grup, topolojik ipuçlarını bulmak için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu grup, bir on yıl önce mevcut olmayan hesaplama olanaklarını kullanarak, evrenin topolojisini keşfetme konusunda daha fazla adım atılabileceğini düşünüyor.

Gökyüzündeki Daireler

Bu yeni çalışma, 25 yıl öncesine dayanan bir araştırmayı temel alıyor. Bu çalışmanın öncülleri, evrenin topolojisini anlamaya yönelik “Gökyüzündeki Daireler” adlı bir harita geliştirmişti. Bu yöntem, evrenin topolojisinin, ışığın neredeyse evrenin tüm yaşında, birbirinden tamamen farklı iki yoldan bize ulaşabilmesini gerektiriyor.

Dünya’nın yüzeyi bir küre gibi, ancak evrenin bütünü farklı şekillerde de olabilir. Örneğin, halkalı bir torus düşünülebilir. Bu durumda, ışık ışınlarının torusun yüzeyi etrafında bir noktaya dönmesi mümkün olurdu.

Evrenin üç boyutlu bir torus gibi bir yapıya sahip olduğunu farz edersek, bunun bir küp tarafından modellenebileceğini de düşünebiliriz. Örneğin, bir küp içerisinde yaşıyor olsaydık, küpün her yüzü birbirine bağlı olurdu. Bu durumda, bir yüzünden dışarı çıkınca, karşı taraftan tekrar geri dönmek mümkün olurdu.

1998 yılında yapılan “Gökyüzündeki Daireler” çalışmasında, bilim insanları, evrenin topolojisinin üç boyutlu bir torus gibi olup olmadığını anlamak için, kozmik mikrodalga arka planını (CMB) gözlemlemeyi önerdiler. CMB, Evren’in başlangıcından sadece 380.000 yıl sonra, ışığın evrende serbestçe yol alabileceği bir döneme ait ışınımlardır. Bu ışınımlar, evrenin o dönemdeki görüntüsünü ortaya koyar.

Ancak bu yöntemle yapılan ilk aramalar, CMB’deki böyle bir ışık dairesi bulamadılar. Eğer bu daireler yoksa, evrenin sonsuz ve sınırsız olabileceği anlamına gelebilir. Ancak başka bir olasılık da, evrenin sonlu ancak gözlemlenen kısmından çok daha büyük olabileceğidir.

Bir Davulun Şeklini Duyma

Yeni araştırma, 1966’da bir matematikçi tarafından öne sürülen eski bir fikri temel alıyor. Bu fikir, evrenin topolojisini incelemek için farklı bir yaklaşım sağlıyor.

Evrenin erken dönemlerinde oluşan akustik dalgaların, CMB’de bıraktığı izleri incelemek, evrenin topolojisi hakkında önemli ipuçları verebilir. CMB’deki küçük sıcaklık farkları, bu akustik dalgaların, evrenin erken zamanlarında nasıl hareket ettiğini gösterir.

Bu dalgaların frekansları, evrenin farklı topolojilerinde farklı şekilde yansıma yapacaktır. Örneğin, CMB üzerindeki bazı yerlerin daha sıcak, bazılarınınsa daha soğuk olduğu gözlemleri, bu dalgaların izlerini takip etmemize olanak tanıyabilir.

Bunlar sadece evrenin topolojisinin izlerini ortaya çıkaracak birkaç araştırma yaklaşımından bazıları. Evrenin şekli hakkında kesin bir bilgiye ulaşmak için, mevcut veriler daha fazla analiz edilecek ve farklı gözlemler birleştirilecektir.

Sonuçta, bu araştırmalar, evrenin şekli hakkında daha fazla bilgi edinmemizi sağlayacak ve belki de Aristo’nun zamanında sorulan o temel soruya nihayet bir yanıt bulmamıza yardımcı olacaktır.