Gece neden karanlık?Olbers paradox u ve Edgar Allan Poe nun bunu çözümü. (ve benim buna olan itirazım 🙂 )
Bundan yaklaşık 100 yıl kadar önce bilim adamları gökyüzünün gündüz neden mavi olduğunu buldular. Ancak, bundan çok daha basitmiş gibi görünen � Gökyüzü gece neden karanlık ? � sorusunun yanıtı, 20. yüzyılın ortalarına kadar gizemli kaldı. Artık bildiğimiz bu yanıtın ortaya çıkarılmasının uzunca bir öyküsü var.
Daha çok bir çocuğun aklına gelebilecek böyle bir soruyla karşılaştığınızda hemen � Güneş gökyüzünde olmadığı için� gibi bir yanıt aklınıza gelebilir. Ancak, biraz daha ayrıntıya indiğinizde bu sorunun yanıtı vermenin hiç de o kadar kolay olmadığı ortaya çıkıyor.
Eğer evren sonsuz genişlikte olsaydı ve sonsuz sayıda yıldız içeriyor olsaydı, gece gökyüzü göz alıcı derecede parlak olurdu. Gökyüzününü neden karanlık olduğu sorusunun ilk ortaya çıkışı eskiye, 1500� lü yıllara dayansa da unun üzerinde ciddi anlamda ilk düşünen kişi Heinrich Wilhelm Olbers oldu. İşte kuramla gözlemsel verilerin bu denli farklı oluşu nedeniyle bu içinden bir türlü çıkılamayan duruma Olbers Paradoksu dendi.
Olbers� in asıl mesleği doktorluktu. O, birçok kuyrukluyıldız ve asteroidin keşfine de imza attı. 1823 yılında evrenle ilgili bir makale yazdı. Bu makalesinde, yıldızların evrenin her yerine dağılmış olduğunu varsayıyordu. Dünya� ya yakın olanların daha parlak görünmelerine karşılık bunların sayısı azdı. Çok daha uzakta bulunan yıldızlarsa daha sönük görünüyorlar fakat, aynı alana çok daha fazla yıldız düşüyordu. Bu çok mantıklı bir yaklaşım. Yıldızlara belirli bir görüş açısıyla baktığınızda, aynı görüş alanına uzakta çok daha fazla yıldız düşer. Eğer evren sonsuzsa, gökyüzündeki her noktada bir yıldız olması ve gökyüzünün her yerinin Güneş� in yüzeyi kadar parlak olması gerekirdi. Olbers, makalesinde şunları yazmış:
� Dünya ne kadar şanslı ki gökyüzünün her yanından yıldız ışığı gelmiyor. Eğer öyle olsaydı, gökbilim pek az gelişecekti. Yıldızları tek tek gözlemleyemeyecek, Güneş� i sadece üzerindeki lekeler sayesinde tanıyabilecektik. Gezegenler ve Ay ise, Güneş kadar parlak bir fondaki karanlık diskler olarak görülecekti.�
O zamanlar, Olbers� in makalesi pek ilgi görmedi. Zaten, gökyüzünün geceleri karanlık oluşunu irdeleyen tek kişi o değildi. Bu konuda ilk olma onuru, bilindiği kadarıyla İngiliz Tomas Digges� e ait. Digges, uzaktaki yıldızların çok sönük oldukları için görülemediklerini öne sürdü. Açıklaması anlamlı görünmekle birlikte yalnıştı. Her bir atomu, göremeyeceğimiz kadar küçük olduğu halde bu yazıyı nasıl görebiliyorsak, yıldızların toplam ışığı da ne kadar uzak olurlarsa olsunlar görünür olacaktır. Benzer biçimde, hiçbir yıldızını çıplak gözle ayırt edemediğimiz halde, 2 milyon ışık yılı uzaklıktaki Andromeda galaksisini rahatlıkla görebiliyoruz.
Digges� in sonsuz bir evreni benimsemiş olmasına karşın, aynı zamanda yaşamış olan ünlü Alman gökbilimci Kepler, onun düşüncesine karşı çıktı. Kepler, sonsuz bir evrende, Güneş� in öteki yıldızların ışığında kaybolacağını düşündü ve bu yıldızlarla aramızda onların ışığını engelleyen duvar gibi bir şey bulunabileceğini öne sürdü.
Yaklaşık 100 yıl kadar sonra, Edmond Halley de bu konuyu ele aldı. 1721� de İngiltere Kraliyet Topluluğunun önünde konuşan Halley, bu konudaki iki ayrı olasılığı dile getirdi. İlk olarak, bir hesap hatası yaptı ve uzaktaki çok sayıda yıldızın toplam ışığının, daha az sayıda ancak yakında bulunan yıldızların ışığından çok daha az olduğunu öne sürdü. İkinci bir olasılık ise, Digges� in düşündüğünün aynısı.
Karalık gökyüzü nü aydınlığa kavuşturma yolunda çaba gösteren bir başka isim de İsviçreli gökbilimci Jean Philippe Loys de Cheseaux oldu. Digges ve Halley� den farklı olarak, görülemeyecek kadar uzaktaki yıldızların da evrene ışık saçtığı gerçeğini atlamadı. Gökyüzünün karanlık oluşunu, uzayın saydam olmayışına bağladı.
Cheseaux ve Olbers yanılmışlardı. Uzayın tam anlamıyla saydam olmadığı doğru, ancak ışığı soğuran maddenin varlığı gecemizin karanlık olması için yeterli değil. Işığı soğuran madde de ısınarak aldığı enerji kadar ışıma yapar. Bu durumda ışığı soğuran madde de yıldızlar kadar parlak olacaktır.
İŞTE ÇÖZÜM
Şaşırtıcı ama Olbers paradoksuna ilk doğru yaklaşım bir gökbilimciden değil, Amerikalı bir şair ve yazardan geldi. Bu kişi, eserlerinde korku ve doğaüstü konuları işlemesiyle tanınmış Edgar Allan Poe� ydu. Karanlık, Poe�nun çalışmalarının ana konusuydu. Evrenbilimci Edward Harrison, Poe� nun Olbers paradoksunu ölümünden bir yıl önce, 1848 yılında yazdığı � Eureka � adlı bir denemesinde çözdüğünü fark eden ilk kişi oldu. Olbers paradoksu denemede şöyle anlatılıyor:
� Yıldızların sayısı sonsuz olsaydı, gökyüzünün her yanı eşit derecede parlak, yani gökyüzünün her noktasında bir yıldız olurdu. Oysa, gökyüzüne teleskoplarla baktığımızda, hiçbir ışığın gelmediği boş bölgeler görebiliyoruz. Bu bölgeler, henüz ışığın bize ulaşamadığı yerlerdir. �
Kısacası, Poe� nun söylemek istediği, uzaktaki yıldızların gecemizi aydınlatamayışının nedeninin, ışıklarının henüz bize ulaşacak kadar zaman geçmemiş olmasıydı. Evrenin yaşından daha uzak mesafeleri göremeyiz. Yani, evrenin yaşının yaklaşık 13 milyar yıl olduğunu varsayarsak, 13 miyar ışık yılından daha uzaktaki yıldızları göremeyiz. Karanlık gökyüzü, bir bakıma evrenin belli bir süre önce doğduğuna kanıt oluşturuyor. Eureka� da bir Alman gökbilimci olan Johann Madler adı sıkça geçer. 1858� de Eureka� dan 10 yıl sonra basılan kitapta, Madler� in açıklaması Poe� nunkini temel alıyordu. Madler� in açıklaması şöyle:
� Işığın hızı sınırlıdır. Yaradılıştan bu yana geçen süre de sınırlıdır ve biz ancak bu sınırlı süre içinde ışığın ulaşabileceği kadar uzağı görebiliriz. Uzaktaki yıldızların ışıklarının bize � ulaşamadığı � değil, � henüz ulaşmadığı � şeklinde bir açıklama daha doğru olur. �
İskoç matematikçi ve fizikçi Lord Kelvin, 1901� de bu tezin biraz daha ayrıntılı bir uyarlamasını yaptı. Kelvin� e göre, gecenin aydınlık olabilmesi için, yüzlerce trilyon ışık yılı öteyi görebiliyor olmamız gerekir. Ancak evren bundan çok daha genç olduğundan gece karanlıktır.
PARADOKSUN YENİDEN KEŞFİ
Olbers paradoksu, yüzyıllar süren uzun bir öykü olsa da 1950� li yıllara değin ünlü olamadı. Olbers� in dönemindeki gökbilimcilere bu konudan söz etseydiniz muhtemelen neden bahsettiğinizi anlamayacaklardı bile.
Uzuca bir aradan sonra Olbers paradoksu1952� de Hermann Bondi� nin � Evrenbilim � adlı kitabında yer aldı. Bondi, durağan evren savunucularından biriydi. Bu model, büyük patlamayı reddediyor, evrenin her zaman var olduğunu kabul ediyordu. Evrenin yapısı gerçekten böyle olsaydı, Poe� nun uzaktaki yıldızların ışığının bize ulaşacak zamanının olmadığı düşüncesi yalnış olurdu. Evren sonsuz yaşında olsaydı, gökbilimciler sonsuz sayıda yıldız görürlerdi.
Durağan modeli benimseyenlere göre genişleme bu sorunu çözüyor. Evrenin genişlemesi, ışık dalgalarının genişlemesine, yani kırmızıya kaymasına yol açar. Evrende ne kadar uzağa bakarsanız, ışığın o kadar kırmızıya kaydığını görürsünüz. Işık kırmızıya kaydığında enerjisi azalır. Uzaklık çok arttığında, örneğin sonsuz bir evrende sonsuz denebilecek uzaklıkta ışığın enerjisi o kadar azalır ki gökyüzü karanlık olur. Durağan evren modelini benimsemiş olan gökbilimci Fred Hoyle, � Gökbilimin öncüleri � adlı kitabında, gökyüzünün karanlık oluşunu basitçe şuna bağlıyor:
� Gökyüzü gece karanlıktır çünkü evren genişliyor. �
Sadece durağan evren için geçerli olan bu açıklama , bu modelin geçerliliğini yitirmesiyle anlamsız kalmıştır.
EVRENİN ENERJİ SORUNU
Gökyüzünün, evrenin henüz çok genç oluşu sebebiyle karanlık olduğu konusunda gökbilimciler aynı düşünceyi paylaşıyorlar. Harrison, 1964 yılında, görülebilen evrenin gökyüzünü aydınlatması için ne kadar enerji gerekeceğini hesaplamaya çalıştı. Ortaya çıkan sonuç şaşırtıcıydı. Görülebilen evrendeki yıldızların yaydığı enerji çok azdı. Gökyüzünün Güneş� in yüzeyi kadar parlak olabilmesi için, Harrison� un hesaplarına göre, evrenin 10 trilyon kat daha fazla enerjiye sahip olması gerekirdi. Yani her bir yıldız, olduğundan 10 trilyon kat daha fazla ışık yaymalıydı.
Evren genişledikçe yıldız sayısının artacağını söyleyemeyiz. Buna bağlı olarak, evrendeki enerji miktarının da artması beklenmez. Ayrıca yıldızların sonsuza kadar parlamadığını da unutmamak gerekir. Evrendeki yıldız oluşumu büyük patlamadan yaklaşık 3- 4 milyar yıl sonra en yüksek hızına ulaştı. O zamandan bu yana yıldız oluşum hızı giderek düştü, ilk oluşan yıldızların önemli bir bölümü artık parlamıyor bile. Evrenin yaşı arttıkça, nükleer yakıtını tüketerek sönen yıldızların sayısı da artacaktır. Bununla birlikte yeni oluşacak yıldızların ham maddesi de giderek azalıyor. Eğer evren çok yaşlı olsaydı yıldızlar yakıtlarını tüketmiş, çoktan sönmüş olacaklardı.
Evrenin genişlemekte olduğu artık kesin. Yakın zamana değin bu genişlenmenin yavaşlayarak sürdüğü sanılıyordu. Çünkü, kütleçekiminin genişletmeyi yavaşlatması beklenirdi. Ancak, evrenin görebildiğimiz en uzak bölgelerinde gözlenen süpernovaların, gözlenenden daha parlak olmaları gerekiyordu. Ama, bir şekilde, evrenin bu süpernovaların ışığını � kırmızıya kaydırmak � için daha çok zamana sahip olduğu anlaşıldı. Bunun için, artan bir hızda genişlemesi gerekiyordu. Bu şaşırtıcı gerçek, yani evrenin genişlemesinin hızlanması, görece yakınımızdaki gökadaların da hızlanarak bizden uzaklaştığı anlamına geliyordu. Buna bağlı olarak, milyarlarca yıl sonra gece gökyüzünün giderek daha karanlık olacağını, teleskopların daha boş alanlara bakacağını söyleyebiliriz.
Gökyüzü, karanlık kalabilmesi için iki kez korunuyor: evren henüz çok genç ve yıldızların yaydığı enerji, gökyüzünü aydınlatacak kadar yeterli değil. Gökbilimciler, gökyüzünün gece neden karanlık olduğunu artık bu şekilde açıklıyorlar. Olbers paradoksunu çözen kişinin bir yazar olması da amatör bilim adamlarının, bazen profesyonel bilim adamlarının gözünden kaçan gerçekleri bulabileceklerini gösteriyor.
.............................................................................................................
PSYCHEDELİC_STARSHİP İN KONUYLA İLGİLİ KENDİNCE ANTİTEZLERİ.
1.Evrenin sonsuz olması durumu mutlak parlaklığı yaratamaz. Çünkü yıldızların ömrü sonsuz değildir. Yaşam sürelerinden çok daha uzun bir süre boyunca aynı uzay-zaman bölgesinde ikinci bir yıldız oluşana kadar karanlık hakim olacaktır. Bu durumda uzayın her bölgesinden gelen ışık makro ölçekteki bir uzay- zamanda IŞIÐIN HIZI SINIRLI OLDUÐUNDAN kesintili olacaktır. Yıldızların varoluşu ve yokoluşu yanıp sönen ampuller gibi görünecektir. Çünkü her şey aynı anda(aynı uzay-zaman boyutunda) olmamaktadır. Ortalama büyüklükteki bir yıldızın ömrü 250 milyon yıl ise artıklarından güneş gibi daha küçük bir yıldızın oluşabilmesi için milyar yıllar boyunca uzayın o nölgesi karanlık kalacaktır. (güneşimiz küçük bir yıldız olduğu için 10 milyar yıl yaşayabilir fakat bilinen evrenin çoğunluğunu oluşturan ortalama yıldızlar daha kısa ömürlüdür. Ortalama olarak 250 milyon diyebiliriz o yüzden) Bu durumda bu uzay-zaman süreci karanlık olacağından daha büyük oranda karanlık hakim olacaktır. Bu iki yıldız hayatı arasındaki sürenin bir yıldızın yaşam süresinden daha uzun olmasından ötürüdür. Olbers paradoksu ve çözümü bu ihtimalleri hiç görmeden olguya dümdüz bakmaktadırr. Bu durum görelilik ilkesine aykırıdır.
2.Ayrıca Andromedayı uzaklığından ötürü tek bir yıldız gibi görmemiz parlaklığının arttığı anlamına gelmez alanın küçülmesinden ötürü gözlerimizin karanlık bölgelerini ayırt edememesinden ve dolayısıyla da görmemesinden ötürüdür. Göz ışığa odaklanabilir karanlığa değil. Bu durumda çok uzaktaki yıldızları ve galaksileri yoğun ve birleşik(tek parça nokta ışık kaynağı) gördüğümüz gibi aralarındaki karanlığı da birleşmiş görüyor ve olduklarından daha az parlak algılıyoruz. (Andromedanın parıltısı aslında miyarlarca yıldızın toplam parıltısı kadardır,güneş de plüton dan venüs gezegeninin parıltısına eşdeğer görünür.) Teori,(olbers paradox u) insan gözünün algılama mekanizmasını da dikkate almadan düz mantıkla kurulmuştur. Andromeda bizim görebildiğimizden çok daha parlaktır. Uzak cisimlerdeki parlaklık farkı yani azlığı çok az miktarda ışığın yayılma doğrultusunun önünde olmamızdan ötürüdür. Uzaktaki yıldızdan uzaya dağılan ışığın çoğu bize ulaşmaz. Biz sadece bir noktayız. Olbers paradoksu ve çözümü bu noktada da sanki uzaktaki yıldızlardan yayılan tüm ışıkların Dünyaya ulaşması mümkünmüş gibi değerlendirmektedir olguyu. Oysa biz, onlardan yayılan ışığın sadece bir istikametteki belli bir noktasına denk gelen uzaydaki dar bir noktasal alanda bulunduğumuzdan dolayı, yıldızları parıldayan noktalar şeklinde görmekteyiz aynı şekilde. Oysa onların her biri dev güneşlerdir. Olbers paradoksu ve çözümü bunu da önemsemez.
3. Işığın hızı sınırlıdır. Bu durumda ışığının henüz bize ulaşamayacağı uzay-zaman bölgelerinin olması dışında, tüm uzayın karadeliğe (ışığın bile dışına çıkamadığı uzay-zaman durumu) dönüştüğü bir gözlenebilir uzay sınırı vardır. Buna göre Genişleyen tüm galaksiler birbirinden uzaklaştığına ve uzaklık arttıkça uzaklaşma hızı arttığına göre,dahası son bulgulara göre evrenin genişleme ivmesi giderek arttığına göre; çok uzaktaki galaksiler aradaki uzaklığın büyüklüğüne bağlı olarak en son noktada bizden ışık hızında uzaklaşacaktır. Daha uzaktaki bir başka galaksi daha büyük bir hızla uzaklaşması gerektiği halde böle bir hız özel göreliliğe aykırı olacağından(En büyük hız ışık hızıdır, dahası gözlenen normal ışığın hızı ışık hızıdır.) bu bölge karadelik gibi karanlık görünecektir. Çünkü ötesindeki hiç bir cismin ışığı bize ulaşamaz. Yani uzay sonsuz olsa da galaksilerin birbirinden uzaklaşması ve evrenin genişlemesinden ötürü gözleyebileceğimiz uzay sınırlıdır. 7 milyar ışık yılı ötedeki A galaksisi bizden 0,95 ışıkhızı, 8 milyar ışık yılı uzaktaki B galaksisi bizden ışık hızında uzaklaşıyorsa daha uzak hakkında bir fikre sahip olamayız çünkü o bölge görsel açıdan bir kara delik olay ufkuna yani bilginin ve ulaşacak verinin sınır noktasına dönüşmüştür. Ötesinden hiç bir bilgi bize ulaşamaz orası gözlenebilir evren sınırıdır. Ancak bu durum uzayın da sınırlı olduğunun kanıtı değildir. Olsa olsa göremeyeceğimiz ışık kaynaklarından ötürü karanlık nokta bolluğunun kanıtıdır. Karadeliğin kara olması gibi gözlenebilir evrenin sınırlı oluşu yüzünden evrenin geri kalan bilinmeyen boyutu karanlık olur. Bu ise karanlığın neden baskın olduğunu açıklar. Olbers paradoksu bunu da dikkate almamıştır.
4. Bu olgular tüm evren için genişletildiğinde bir gariplikle daha karrşılaşılır. Evrenin yaşı da olanaksız bir hal alır. Çünkü yeterli bir uzaklık seçildiğinde (örneğin diyelimki bu bizim için 8 milyar ışıkyılı olsun) Tüm evren ışık hızında genişliyor demektir. (Sınır hız olması da bundan ötürüdür) Çünkü biz de o galaksiden o hızda uzaklaşmaktayız. Işık hızında ise zaman durduğundan, Evrenin yaşı olarak 13 milyar yıl demek görelilik ilkesine aykırıdır. çünkü duran zaman için süreden bahsetmek anlamsızdır 1 sn bile sonsuza dek uzayacak,ışık hızındaki gözlemci için kendi dışındaki her şey hızla yaşlanacaktır. Bu durumda ışık hızındaki gözlemci için evrenin yaşının bir an sürdüğü ancak bu bir an ın bizim için 13 milşyar yıl olduğu da söylenebilir ki bu bir paradox dur. Ayrıca evrenin genişleme hızı arttığına göre ışık hızı da artmaktadır o halde. Çünkü ışığın katedeceği mekanın boyutu artmaktadır. Ancak bunun yanında hız arttıkça zaman yavaşladığından dolayı da (Bulunduğumuz boyut açısından) hız hep aynı ölçülür. O halde evrene yaş biçmek de anlamsızdır çünkü 13 milyar yıl önce ölçülseydi genişlemenin azlığı ve dolayısıyla ışık hızının şimdiye oranla çok düşük olması dolayısıyla;hareket çok hızlı görünecek bu nedenle de yine 13 milyar yıl ölçülecekti. Boyut arttıkça zaman da o boyuta yayılmaktadır. Gökyüzünün tam aydınlık olması imkansızdır o nedenle de.
Sonuç:Gökyuzu karanlıktır. Çünkü uzaydaki yıldızlar arası boşluk ta aynı şekilde genişlemekte(eskiden esir denilen madde enerji denizi) ancak bu söylendiği gibi tek yönlü olmamaktadır. Bir yandan da oluşmaya devam eden yıldız ve galaksiller,dengeyi sağlamaktadır. Bu durumda ıışık ve madde döngüsü devam ettiğinden mutlak aydınlık olamaz. Bu düz mantık göreliliği,uzay-zamanı,ışığın sınırlı hızını ve uzayın astronomik ölçülerini,sürekli değişen devinimleri es geçmektedir. O nedenle ne paradox ne de çözümü pek mantıklı sayılmaz.
psychedelic_starship
Şimdilik bu kadar..
Bundan yaklaşık 100 yıl kadar önce bilim adamları gökyüzünün gündüz neden mavi olduğunu buldular. Ancak, bundan çok daha basitmiş gibi görünen � Gökyüzü gece neden karanlık ? � sorusunun yanıtı, 20. yüzyılın ortalarına kadar gizemli kaldı. Artık bildiğimiz bu yanıtın ortaya çıkarılmasının uzunca bir öyküsü var.
Daha çok bir çocuğun aklına gelebilecek böyle bir soruyla karşılaştığınızda hemen � Güneş gökyüzünde olmadığı için� gibi bir yanıt aklınıza gelebilir. Ancak, biraz daha ayrıntıya indiğinizde bu sorunun yanıtı vermenin hiç de o kadar kolay olmadığı ortaya çıkıyor.
Eğer evren sonsuz genişlikte olsaydı ve sonsuz sayıda yıldız içeriyor olsaydı, gece gökyüzü göz alıcı derecede parlak olurdu. Gökyüzününü neden karanlık olduğu sorusunun ilk ortaya çıkışı eskiye, 1500� lü yıllara dayansa da unun üzerinde ciddi anlamda ilk düşünen kişi Heinrich Wilhelm Olbers oldu. İşte kuramla gözlemsel verilerin bu denli farklı oluşu nedeniyle bu içinden bir türlü çıkılamayan duruma Olbers Paradoksu dendi.
Olbers� in asıl mesleği doktorluktu. O, birçok kuyrukluyıldız ve asteroidin keşfine de imza attı. 1823 yılında evrenle ilgili bir makale yazdı. Bu makalesinde, yıldızların evrenin her yerine dağılmış olduğunu varsayıyordu. Dünya� ya yakın olanların daha parlak görünmelerine karşılık bunların sayısı azdı. Çok daha uzakta bulunan yıldızlarsa daha sönük görünüyorlar fakat, aynı alana çok daha fazla yıldız düşüyordu. Bu çok mantıklı bir yaklaşım. Yıldızlara belirli bir görüş açısıyla baktığınızda, aynı görüş alanına uzakta çok daha fazla yıldız düşer. Eğer evren sonsuzsa, gökyüzündeki her noktada bir yıldız olması ve gökyüzünün her yerinin Güneş� in yüzeyi kadar parlak olması gerekirdi. Olbers, makalesinde şunları yazmış:
� Dünya ne kadar şanslı ki gökyüzünün her yanından yıldız ışığı gelmiyor. Eğer öyle olsaydı, gökbilim pek az gelişecekti. Yıldızları tek tek gözlemleyemeyecek, Güneş� i sadece üzerindeki lekeler sayesinde tanıyabilecektik. Gezegenler ve Ay ise, Güneş kadar parlak bir fondaki karanlık diskler olarak görülecekti.�
O zamanlar, Olbers� in makalesi pek ilgi görmedi. Zaten, gökyüzünün geceleri karanlık oluşunu irdeleyen tek kişi o değildi. Bu konuda ilk olma onuru, bilindiği kadarıyla İngiliz Tomas Digges� e ait. Digges, uzaktaki yıldızların çok sönük oldukları için görülemediklerini öne sürdü. Açıklaması anlamlı görünmekle birlikte yalnıştı. Her bir atomu, göremeyeceğimiz kadar küçük olduğu halde bu yazıyı nasıl görebiliyorsak, yıldızların toplam ışığı da ne kadar uzak olurlarsa olsunlar görünür olacaktır. Benzer biçimde, hiçbir yıldızını çıplak gözle ayırt edemediğimiz halde, 2 milyon ışık yılı uzaklıktaki Andromeda galaksisini rahatlıkla görebiliyoruz.
Digges� in sonsuz bir evreni benimsemiş olmasına karşın, aynı zamanda yaşamış olan ünlü Alman gökbilimci Kepler, onun düşüncesine karşı çıktı. Kepler, sonsuz bir evrende, Güneş� in öteki yıldızların ışığında kaybolacağını düşündü ve bu yıldızlarla aramızda onların ışığını engelleyen duvar gibi bir şey bulunabileceğini öne sürdü.
Yaklaşık 100 yıl kadar sonra, Edmond Halley de bu konuyu ele aldı. 1721� de İngiltere Kraliyet Topluluğunun önünde konuşan Halley, bu konudaki iki ayrı olasılığı dile getirdi. İlk olarak, bir hesap hatası yaptı ve uzaktaki çok sayıda yıldızın toplam ışığının, daha az sayıda ancak yakında bulunan yıldızların ışığından çok daha az olduğunu öne sürdü. İkinci bir olasılık ise, Digges� in düşündüğünün aynısı.
Karalık gökyüzü nü aydınlığa kavuşturma yolunda çaba gösteren bir başka isim de İsviçreli gökbilimci Jean Philippe Loys de Cheseaux oldu. Digges ve Halley� den farklı olarak, görülemeyecek kadar uzaktaki yıldızların da evrene ışık saçtığı gerçeğini atlamadı. Gökyüzünün karanlık oluşunu, uzayın saydam olmayışına bağladı.
Cheseaux ve Olbers yanılmışlardı. Uzayın tam anlamıyla saydam olmadığı doğru, ancak ışığı soğuran maddenin varlığı gecemizin karanlık olması için yeterli değil. Işığı soğuran madde de ısınarak aldığı enerji kadar ışıma yapar. Bu durumda ışığı soğuran madde de yıldızlar kadar parlak olacaktır.
İŞTE ÇÖZÜM
Şaşırtıcı ama Olbers paradoksuna ilk doğru yaklaşım bir gökbilimciden değil, Amerikalı bir şair ve yazardan geldi. Bu kişi, eserlerinde korku ve doğaüstü konuları işlemesiyle tanınmış Edgar Allan Poe� ydu. Karanlık, Poe�nun çalışmalarının ana konusuydu. Evrenbilimci Edward Harrison, Poe� nun Olbers paradoksunu ölümünden bir yıl önce, 1848 yılında yazdığı � Eureka � adlı bir denemesinde çözdüğünü fark eden ilk kişi oldu. Olbers paradoksu denemede şöyle anlatılıyor:
� Yıldızların sayısı sonsuz olsaydı, gökyüzünün her yanı eşit derecede parlak, yani gökyüzünün her noktasında bir yıldız olurdu. Oysa, gökyüzüne teleskoplarla baktığımızda, hiçbir ışığın gelmediği boş bölgeler görebiliyoruz. Bu bölgeler, henüz ışığın bize ulaşamadığı yerlerdir. �
Kısacası, Poe� nun söylemek istediği, uzaktaki yıldızların gecemizi aydınlatamayışının nedeninin, ışıklarının henüz bize ulaşacak kadar zaman geçmemiş olmasıydı. Evrenin yaşından daha uzak mesafeleri göremeyiz. Yani, evrenin yaşının yaklaşık 13 milyar yıl olduğunu varsayarsak, 13 miyar ışık yılından daha uzaktaki yıldızları göremeyiz. Karanlık gökyüzü, bir bakıma evrenin belli bir süre önce doğduğuna kanıt oluşturuyor. Eureka� da bir Alman gökbilimci olan Johann Madler adı sıkça geçer. 1858� de Eureka� dan 10 yıl sonra basılan kitapta, Madler� in açıklaması Poe� nunkini temel alıyordu. Madler� in açıklaması şöyle:
� Işığın hızı sınırlıdır. Yaradılıştan bu yana geçen süre de sınırlıdır ve biz ancak bu sınırlı süre içinde ışığın ulaşabileceği kadar uzağı görebiliriz. Uzaktaki yıldızların ışıklarının bize � ulaşamadığı � değil, � henüz ulaşmadığı � şeklinde bir açıklama daha doğru olur. �
İskoç matematikçi ve fizikçi Lord Kelvin, 1901� de bu tezin biraz daha ayrıntılı bir uyarlamasını yaptı. Kelvin� e göre, gecenin aydınlık olabilmesi için, yüzlerce trilyon ışık yılı öteyi görebiliyor olmamız gerekir. Ancak evren bundan çok daha genç olduğundan gece karanlıktır.
PARADOKSUN YENİDEN KEŞFİ
Olbers paradoksu, yüzyıllar süren uzun bir öykü olsa da 1950� li yıllara değin ünlü olamadı. Olbers� in dönemindeki gökbilimcilere bu konudan söz etseydiniz muhtemelen neden bahsettiğinizi anlamayacaklardı bile.
Uzuca bir aradan sonra Olbers paradoksu1952� de Hermann Bondi� nin � Evrenbilim � adlı kitabında yer aldı. Bondi, durağan evren savunucularından biriydi. Bu model, büyük patlamayı reddediyor, evrenin her zaman var olduğunu kabul ediyordu. Evrenin yapısı gerçekten böyle olsaydı, Poe� nun uzaktaki yıldızların ışığının bize ulaşacak zamanının olmadığı düşüncesi yalnış olurdu. Evren sonsuz yaşında olsaydı, gökbilimciler sonsuz sayıda yıldız görürlerdi.
Durağan modeli benimseyenlere göre genişleme bu sorunu çözüyor. Evrenin genişlemesi, ışık dalgalarının genişlemesine, yani kırmızıya kaymasına yol açar. Evrende ne kadar uzağa bakarsanız, ışığın o kadar kırmızıya kaydığını görürsünüz. Işık kırmızıya kaydığında enerjisi azalır. Uzaklık çok arttığında, örneğin sonsuz bir evrende sonsuz denebilecek uzaklıkta ışığın enerjisi o kadar azalır ki gökyüzü karanlık olur. Durağan evren modelini benimsemiş olan gökbilimci Fred Hoyle, � Gökbilimin öncüleri � adlı kitabında, gökyüzünün karanlık oluşunu basitçe şuna bağlıyor:
� Gökyüzü gece karanlıktır çünkü evren genişliyor. �
Sadece durağan evren için geçerli olan bu açıklama , bu modelin geçerliliğini yitirmesiyle anlamsız kalmıştır.
EVRENİN ENERJİ SORUNU
Gökyüzünün, evrenin henüz çok genç oluşu sebebiyle karanlık olduğu konusunda gökbilimciler aynı düşünceyi paylaşıyorlar. Harrison, 1964 yılında, görülebilen evrenin gökyüzünü aydınlatması için ne kadar enerji gerekeceğini hesaplamaya çalıştı. Ortaya çıkan sonuç şaşırtıcıydı. Görülebilen evrendeki yıldızların yaydığı enerji çok azdı. Gökyüzünün Güneş� in yüzeyi kadar parlak olabilmesi için, Harrison� un hesaplarına göre, evrenin 10 trilyon kat daha fazla enerjiye sahip olması gerekirdi. Yani her bir yıldız, olduğundan 10 trilyon kat daha fazla ışık yaymalıydı.
Evren genişledikçe yıldız sayısının artacağını söyleyemeyiz. Buna bağlı olarak, evrendeki enerji miktarının da artması beklenmez. Ayrıca yıldızların sonsuza kadar parlamadığını da unutmamak gerekir. Evrendeki yıldız oluşumu büyük patlamadan yaklaşık 3- 4 milyar yıl sonra en yüksek hızına ulaştı. O zamandan bu yana yıldız oluşum hızı giderek düştü, ilk oluşan yıldızların önemli bir bölümü artık parlamıyor bile. Evrenin yaşı arttıkça, nükleer yakıtını tüketerek sönen yıldızların sayısı da artacaktır. Bununla birlikte yeni oluşacak yıldızların ham maddesi de giderek azalıyor. Eğer evren çok yaşlı olsaydı yıldızlar yakıtlarını tüketmiş, çoktan sönmüş olacaklardı.
Evrenin genişlemekte olduğu artık kesin. Yakın zamana değin bu genişlenmenin yavaşlayarak sürdüğü sanılıyordu. Çünkü, kütleçekiminin genişletmeyi yavaşlatması beklenirdi. Ancak, evrenin görebildiğimiz en uzak bölgelerinde gözlenen süpernovaların, gözlenenden daha parlak olmaları gerekiyordu. Ama, bir şekilde, evrenin bu süpernovaların ışığını � kırmızıya kaydırmak � için daha çok zamana sahip olduğu anlaşıldı. Bunun için, artan bir hızda genişlemesi gerekiyordu. Bu şaşırtıcı gerçek, yani evrenin genişlemesinin hızlanması, görece yakınımızdaki gökadaların da hızlanarak bizden uzaklaştığı anlamına geliyordu. Buna bağlı olarak, milyarlarca yıl sonra gece gökyüzünün giderek daha karanlık olacağını, teleskopların daha boş alanlara bakacağını söyleyebiliriz.
Gökyüzü, karanlık kalabilmesi için iki kez korunuyor: evren henüz çok genç ve yıldızların yaydığı enerji, gökyüzünü aydınlatacak kadar yeterli değil. Gökbilimciler, gökyüzünün gece neden karanlık olduğunu artık bu şekilde açıklıyorlar. Olbers paradoksunu çözen kişinin bir yazar olması da amatör bilim adamlarının, bazen profesyonel bilim adamlarının gözünden kaçan gerçekleri bulabileceklerini gösteriyor.
.............................................................................................................
PSYCHEDELİC_STARSHİP İN KONUYLA İLGİLİ KENDİNCE ANTİTEZLERİ.
1.Evrenin sonsuz olması durumu mutlak parlaklığı yaratamaz. Çünkü yıldızların ömrü sonsuz değildir. Yaşam sürelerinden çok daha uzun bir süre boyunca aynı uzay-zaman bölgesinde ikinci bir yıldız oluşana kadar karanlık hakim olacaktır. Bu durumda uzayın her bölgesinden gelen ışık makro ölçekteki bir uzay- zamanda IŞIÐIN HIZI SINIRLI OLDUÐUNDAN kesintili olacaktır. Yıldızların varoluşu ve yokoluşu yanıp sönen ampuller gibi görünecektir. Çünkü her şey aynı anda(aynı uzay-zaman boyutunda) olmamaktadır. Ortalama büyüklükteki bir yıldızın ömrü 250 milyon yıl ise artıklarından güneş gibi daha küçük bir yıldızın oluşabilmesi için milyar yıllar boyunca uzayın o nölgesi karanlık kalacaktır. (güneşimiz küçük bir yıldız olduğu için 10 milyar yıl yaşayabilir fakat bilinen evrenin çoğunluğunu oluşturan ortalama yıldızlar daha kısa ömürlüdür. Ortalama olarak 250 milyon diyebiliriz o yüzden) Bu durumda bu uzay-zaman süreci karanlık olacağından daha büyük oranda karanlık hakim olacaktır. Bu iki yıldız hayatı arasındaki sürenin bir yıldızın yaşam süresinden daha uzun olmasından ötürüdür. Olbers paradoksu ve çözümü bu ihtimalleri hiç görmeden olguya dümdüz bakmaktadırr. Bu durum görelilik ilkesine aykırıdır.
2.Ayrıca Andromedayı uzaklığından ötürü tek bir yıldız gibi görmemiz parlaklığının arttığı anlamına gelmez alanın küçülmesinden ötürü gözlerimizin karanlık bölgelerini ayırt edememesinden ve dolayısıyla da görmemesinden ötürüdür. Göz ışığa odaklanabilir karanlığa değil. Bu durumda çok uzaktaki yıldızları ve galaksileri yoğun ve birleşik(tek parça nokta ışık kaynağı) gördüğümüz gibi aralarındaki karanlığı da birleşmiş görüyor ve olduklarından daha az parlak algılıyoruz. (Andromedanın parıltısı aslında miyarlarca yıldızın toplam parıltısı kadardır,güneş de plüton dan venüs gezegeninin parıltısına eşdeğer görünür.) Teori,(olbers paradox u) insan gözünün algılama mekanizmasını da dikkate almadan düz mantıkla kurulmuştur. Andromeda bizim görebildiğimizden çok daha parlaktır. Uzak cisimlerdeki parlaklık farkı yani azlığı çok az miktarda ışığın yayılma doğrultusunun önünde olmamızdan ötürüdür. Uzaktaki yıldızdan uzaya dağılan ışığın çoğu bize ulaşmaz. Biz sadece bir noktayız. Olbers paradoksu ve çözümü bu noktada da sanki uzaktaki yıldızlardan yayılan tüm ışıkların Dünyaya ulaşması mümkünmüş gibi değerlendirmektedir olguyu. Oysa biz, onlardan yayılan ışığın sadece bir istikametteki belli bir noktasına denk gelen uzaydaki dar bir noktasal alanda bulunduğumuzdan dolayı, yıldızları parıldayan noktalar şeklinde görmekteyiz aynı şekilde. Oysa onların her biri dev güneşlerdir. Olbers paradoksu ve çözümü bunu da önemsemez.
3. Işığın hızı sınırlıdır. Bu durumda ışığının henüz bize ulaşamayacağı uzay-zaman bölgelerinin olması dışında, tüm uzayın karadeliğe (ışığın bile dışına çıkamadığı uzay-zaman durumu) dönüştüğü bir gözlenebilir uzay sınırı vardır. Buna göre Genişleyen tüm galaksiler birbirinden uzaklaştığına ve uzaklık arttıkça uzaklaşma hızı arttığına göre,dahası son bulgulara göre evrenin genişleme ivmesi giderek arttığına göre; çok uzaktaki galaksiler aradaki uzaklığın büyüklüğüne bağlı olarak en son noktada bizden ışık hızında uzaklaşacaktır. Daha uzaktaki bir başka galaksi daha büyük bir hızla uzaklaşması gerektiği halde böle bir hız özel göreliliğe aykırı olacağından(En büyük hız ışık hızıdır, dahası gözlenen normal ışığın hızı ışık hızıdır.) bu bölge karadelik gibi karanlık görünecektir. Çünkü ötesindeki hiç bir cismin ışığı bize ulaşamaz. Yani uzay sonsuz olsa da galaksilerin birbirinden uzaklaşması ve evrenin genişlemesinden ötürü gözleyebileceğimiz uzay sınırlıdır. 7 milyar ışık yılı ötedeki A galaksisi bizden 0,95 ışıkhızı, 8 milyar ışık yılı uzaktaki B galaksisi bizden ışık hızında uzaklaşıyorsa daha uzak hakkında bir fikre sahip olamayız çünkü o bölge görsel açıdan bir kara delik olay ufkuna yani bilginin ve ulaşacak verinin sınır noktasına dönüşmüştür. Ötesinden hiç bir bilgi bize ulaşamaz orası gözlenebilir evren sınırıdır. Ancak bu durum uzayın da sınırlı olduğunun kanıtı değildir. Olsa olsa göremeyeceğimiz ışık kaynaklarından ötürü karanlık nokta bolluğunun kanıtıdır. Karadeliğin kara olması gibi gözlenebilir evrenin sınırlı oluşu yüzünden evrenin geri kalan bilinmeyen boyutu karanlık olur. Bu ise karanlığın neden baskın olduğunu açıklar. Olbers paradoksu bunu da dikkate almamıştır.
4. Bu olgular tüm evren için genişletildiğinde bir gariplikle daha karrşılaşılır. Evrenin yaşı da olanaksız bir hal alır. Çünkü yeterli bir uzaklık seçildiğinde (örneğin diyelimki bu bizim için 8 milyar ışıkyılı olsun) Tüm evren ışık hızında genişliyor demektir. (Sınır hız olması da bundan ötürüdür) Çünkü biz de o galaksiden o hızda uzaklaşmaktayız. Işık hızında ise zaman durduğundan, Evrenin yaşı olarak 13 milyar yıl demek görelilik ilkesine aykırıdır. çünkü duran zaman için süreden bahsetmek anlamsızdır 1 sn bile sonsuza dek uzayacak,ışık hızındaki gözlemci için kendi dışındaki her şey hızla yaşlanacaktır. Bu durumda ışık hızındaki gözlemci için evrenin yaşının bir an sürdüğü ancak bu bir an ın bizim için 13 milşyar yıl olduğu da söylenebilir ki bu bir paradox dur. Ayrıca evrenin genişleme hızı arttığına göre ışık hızı da artmaktadır o halde. Çünkü ışığın katedeceği mekanın boyutu artmaktadır. Ancak bunun yanında hız arttıkça zaman yavaşladığından dolayı da (Bulunduğumuz boyut açısından) hız hep aynı ölçülür. O halde evrene yaş biçmek de anlamsızdır çünkü 13 milyar yıl önce ölçülseydi genişlemenin azlığı ve dolayısıyla ışık hızının şimdiye oranla çok düşük olması dolayısıyla;hareket çok hızlı görünecek bu nedenle de yine 13 milyar yıl ölçülecekti. Boyut arttıkça zaman da o boyuta yayılmaktadır. Gökyüzünün tam aydınlık olması imkansızdır o nedenle de.
Sonuç:Gökyuzu karanlıktır. Çünkü uzaydaki yıldızlar arası boşluk ta aynı şekilde genişlemekte(eskiden esir denilen madde enerji denizi) ancak bu söylendiği gibi tek yönlü olmamaktadır. Bir yandan da oluşmaya devam eden yıldız ve galaksiller,dengeyi sağlamaktadır. Bu durumda ıışık ve madde döngüsü devam ettiğinden mutlak aydınlık olamaz. Bu düz mantık göreliliği,uzay-zamanı,ışığın sınırlı hızını ve uzayın astronomik ölçülerini,sürekli değişen devinimleri es geçmektedir. O nedenle ne paradox ne de çözümü pek mantıklı sayılmaz.
psychedelic_starship
Şimdilik bu kadar..
