Eğer evrenin bildiğimiz haliyle sonsuza dek gideceğini düşünüyorsanız size kötü bir haberimiz var. İleride bir gün, bildiğimiz anlamıyla kozmos var olmaktan çıkacak. Ama o noktaya nasıl varacağı ve sonrasında ne olacağı tartışmalı.
Asırlar boyu birçok kişi evrenin durağan olduğuna inandı. Hep burada olduğunu, eskiden de var olduğunu ve hiçbir yere gitmeyeceğini düşündük. Ama 1929’da, ilk galaksiyi keşfedişinden sadece altı yıl sonra, Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble tüm galaksilerin birbirinden uzaklaştığını buldu. Böylece, evrenin genişlemekte olduğunu doğru biçimde tahmin etti.
Ondan önce, 1917’de, Albert Einstein kendi görelilik kuramları üzerinde çalışırken tüm evrene yayılmış bir kuvvet olabileceğini söylemiş ve buna Kozmolojik Sabit adını vermişti. Daha sonra bunu “en büyük hatası” olarak nitelendirmiş ve kendi kuramını reddetmişti. Fakat Einstein tümden yanılmıyordu. Hubble evrenin genişlediğini ortaya çıkardıysa da, 1998’de daha da şaşırtıcı bir keşif yapıldı. Bu, evrenin giderek artan bir hızla genişlediğiydi. Yani nesneler birbirlerinden giderek daha hızlı uzaklaşıyordu.
Hubble, galaksilerin bizden ne kadar uzaksa o kadar hızlı uzaklaştığını gördü. Bunu 1927’de Belçikalı gökbilimci Georges Lemaitre öngörmüştü. Hubble bunun için de bugün Hubble Sabiti adıyla bilinen değeri hesapladı. Bu genişleme hızının evrende kat ettiğiniz megaparsek (3,3 milyon ışık yılı) başına saniyede 7o kilometre (hangi kuramın doğru olduğuna göre artı eksi birkaç kilometre) civarında olduğunu biliyoruz.
Yani uzayda hiçbir hızı olmayan, öylece hareketsiz duran ve birbirlerinden 1 megaparsek uzaklıktaki iki kişi, aslında bu hızla uzaklaşıyor. Bu etki küçük ama uzun mesafelerde katlanarak artıyor. Gözlemlenebilir evrenimizin 28,5 gigaparsek, yani 93 milyar ışık yılı genişlikte olduğunu hesaba katmak da gerekiyor. Yani bize en uzak olan galaksiler, yakındakilerden çok daha hızlı hareket ediyor. Dahası, bu durum bizimle de sınırlı değil. Herhangi bir galaksideki herhangi bir başkası da aynı etkiden nasibini alıyor. Uzay-Zamanın kendisi genişliyor ve her şeyin birbirinden uzaklaştığı bir merkez noktası da yok.
Bu ivmelenen genişlemeyi açıklamak için gökbilimciler karanlık enerji kavramını buldular. Gerçekten bulamadığımız halde bunun evrenin tamamına yayılmış gizemli bir kuvvet olduğu düşünülüyor. Bir yerden tanıdık geldi mi? Evet, tıpkı Einstein‘ın Kozmolojik Sabiti gibi. Belki de büyük fizikçi aslında yanılmamıştı. Karanlık enerjinin evrendeki tüm enerjinin % 68,3 kadarını oluşturduğu, geri kalanının % 26,8’inin yine aynı biçimde gizemli (ama karanlık enerjiyle alakasız) karanlık maddeden meydana geldiği, normal (baryonik) maddeninse evrenin ancak % 4,9’una denk geldiği tahmin ediliyor.
Açıklaması çok zor, ama evrenin genişlemesine bakarak yaptığımız hesaplamaların sonucu bu. Bir kurama göre, bu tıpkı Einstein‘ın fikri gibi, uzayın kendine has bir niteliği. Bir alan ya da sıvı olması da mümkün ama tam olarak bilmiyoruz.
Fakat karşılaştığımız etkilere bakarak evreni bir sonraki adımda neyin beklediğine ilişkin sağlam bir tahmin yürütebiliriz ve bu gerçekten de karanlık enerji miktarının zaman içindeki değişimiyle ilgili. Şu anda yaygın kabul gören kuram Isı Ölümü ya da Büyük Donma adıyla biliniyor. Buna göre, evrenin genişlemesi şu anki hızıyla sonsuza dek sürecek. Yani, zaman içinde tüm madde ve radyasyon birbirinden o kadar uzaklaşacak ki evren yeni hiçbir şeyin oluşamayacağı dümdüz ve bomboş bir hal alacak. Bu durum maksimum entropi olarak biliniyor.
Yıldızlar ve gezegenler, toz ve gaz bulutlarının zaman içinde birleşmesiyle oluşur. Bir yıldız patladığında, yeni nesnelerin oluşumuna yol açan yeni maddeler oluşturuyor . Fakat bu % 100 verimli bir işlem değil. Her seferinde maddenin ve enerjinin bir kısmı uzayın dokusunda kayboluyor ve sonunda öyle bir yere geleceğiz ki yeni yıldızlar oluşamayacak. Bu senaryoda her şey yavaş yavaş ölecek çünkü maddeler hiçbir şeyin bir araya gelip yeni bir şey oluşturamayacağı kadar birbirinden uzaklaşmış olacak.
Güneş‘imiz gibi yıldızların ömrü yalnızca 10 milyar yıl kadar, ama kızıl cüceler gibi daha soğuk nesneler çok daha uzun süre dayanabiliyor. Hatta bazı tahminler bunların, yakıtlarını daha trilyonlarca yıl yakabileceğini söylüyor. Eğer evren bir Isı Ölümü’yle sonlanırsa en son bu yıldızlar sönecek. Fakat kuantum mekaniğinin etkisine göre radyasyon (Hawking radyasyonu) yayan kara delikler daha da uzun ömürlü olacak. En büyük kütleli kara deliklerin şu andan itibaren 10 üzeri 100 yıl boyunca bunu yapmaya devam etmesi bekleniyor. Yani tüm ışıklar söndükten sonra geriye en son kara delikler kalacak.
Isı Ölümü’ne çok benzer bir senaryo da evrenin gitgide daha hızlı biçimde genişlemeye devam etmesi durumunda olabilecekleri hesaba katan Büyük Yırtılma. Büyük Yırtılma’da evren öyle hızlı genişler duruma gelecek ki maddeler ve atomlar birbirinden kopacak. Bu noktada belirtmemiz gerekiyor ki evrenin bize göre en uzak kısımlarında bazı galaksiler bizden şu anda ışık hızından da hızlı biçimde uzaklaşıyor bile. Bunun bir vakum içinde gerçekleşmesinin teknik olarak imkansız olduğunu biliyoruz ama bu, uzay-zamanın bir niteliği.
Şu anki evrenimizde atomları ve maddeyi bir arada tutan şeyler kütleçekim kuvveti, elektromanyetizma ve baskın nükleer kuvvet. Fakat Büyük Yırtılma’da evrenin genişlemesi öyle bir hıza erişecek ki bu kuvvetler üstünlüğünü yitirecek. İlk giden galaksiler olacak çünkü yıldızları savrulup gidene kadar birbirinden uzaklaşacak. Sonra genişleme, yıldızları ve gezegenleri paramparça edecek ve nihayetinde atomlar ve parçacıklar bile bir arada kalamayacak. Böylece her şey bir diğerinden ayrışacak.
Evrende kesinlikle hiçbir şey kalmayacak. Yakın tarihli bir tahmin, Büyük Yırtılma’nın 2,8 milyar yıl içinde olabileceğini öne sürüyor Daha önce de dediğimiz gibi, her şey karanlık enerji miktarına ve evren üstündeki etkisine bağlı. Bu da bizi üçüncü ve belki de en iyimser senaryoya getiriyor. Büyük Çöküş senaryosu, evrenimizin genişlemesinin, karanlık enerji miktarındaki azalma yüzünden er ya da geç yavaşlayacağı fikri üstüne kurulu. Dolayısıyla kütleçekimi, evrendeki baskın kuvvete dönüşecek. Çok uzun yıllar içinde galaksiler tekrar birbirine yaklaşmaya başlayacak.
Her şey bir kez daha birbirine yakınlaşacak ve evren, Büyük Patlama’nın bir tersini yaşayacak. Her şeyin birbiriyle birleşmesine 1.000 yıl kala evrenin sıcaklığı bir yıldızın yüzey sıcaklığı kadar olacak. Tüm madde sıkışarak süper kütleli dev bir kara deliğe dönüşecek belki de bu kara delik de kendi içine çökecek. Evren inanılmaz derecede küçük bir nokta halinde sıkışacak.
Bazı kuramlar bunun ardından bir Büyük Sıçrama’nın geleceğini, yani yeni bir Büyük Patlama‘nın oluşarak benzer bir evreni ortaya çıkaracağını söylüyor. Bunun daha önce defalarca hatta belki de sonsuz defa olmuş olması da mümkün. Buna ilişkin hiçbir kanıtımız yok. Evrenimizin gerçekten ebedi olduğu anlamına gelebilir ki bu da hiç kötü bir şey değil. Gözlemlenebilir evrenden daha önce söz etmiştik ve ne yazık ki bu, kozmosu inceleyişimizde hep bir kısıtlayıcı faktör olarak var olacak. Sadece sonlu miktarda ışık yılı uzaklığı görebiliriz ve evrenin hızlanarak genişlemesi yüzünden, bu sınırın ucundaki galaksiler daha şimdiden kayboluyor. O yüzden neler olacağını önceden bilmemiz zor olacak.
Şu an için en olası senaryo Isı Ölümü gibi görünüyor. Bu biraz depresif olabilir ama çok da endişe etmemek gerek. Güneş‘imiz 5 milyar yıl içinde genişleyerek bir kızıl deve dönüşecek ve bu süreçte Dünya‘yı da yutma olasılığı var. En kötü olasılıkla gezegenimizde kalan tüm canlıları yok edecek. Yani o zamana kadar galaksideki başka dünyaları kolonileştirmediysek zaten evrenin sonu geldiğinde ortada kimse kalmayacak.
Kaynak: How It Works