Evrenimizin en büyük sırrı büyük cevaplara açılan bir kapı

Ondan kısa bir süre sonra da İsviçreli astrofizikçi Fritz Zwicky, galaksileri ve büyük gök adalarını gözlerken garipliği fark edip hesaplamaya girişti ve ortaya ‘kayıp madde’ veya bugün bilinen adıyla ‘karanlık madde’ problemi çıktı.
Problem kabaca şuydu: Zwicky’nin hesaplarına göre, gözlediği galaksinin sahip olduğu kinetik enerji ile toplam kütlesel çekim gücü arasında dehşetengiz bir fark vardı. Bu fark evrenin gözlenebilen her köşesi, her galaksisi için geçerliydi neredeyse.
Hesaplar dört bir yanda aynı sonucu verdiğine göre bu fark neydi? Bu fazladan kinetik enerji ne anlama geliyordu? O zaman bizim göremediğimiz bir şeyler daha olmalıydı.
‘Kayıp madde’ veya ‘karanlık madde’ o günden bugüne evrenimizin çözülmeyi bekleyen en büyük sırrına dönüşmüş durumda.

* * *

Atrofizikçilerin hesaplarına evrenimizin yüzde 83’ü bu gözlenemeyen ama orada olması gereken ‘kartanlık madde’den oluşuyor. Kalan yüzde 17’de biz varız, yıldızlar, dünyalar, galaksiler vs gözleyebildiğimiz bütün madde var.
Peki nerede bu yüzde 83?
Hipotez şu: Karanlık madde, ışık yaymayan veya ışığı emmeyen, herhangi bir elektromanyetik radyasyon da yaymayan bir tür ‘madde.’
İlk şüphelenildiği 1932 yılından, varlığına ilişkin ilk matematiksek hesaplamaların yapıldığı 1933 yılından bu yana bu alanda çok büyük gelişmeler oldu.
Yaşanan gelişmelerin tümü aslında ‘katanlık madde’nin varlığına yeni yeni deliller üretti.
Düşünsenize, evrenimizin yüzde 83’ün oluşturan bir ‘şey’ var ve biz varlığından şüphelenmek dışında onun hakkında neredeyse hiçbir şey bilmiyoruz. Çünkü gözleyemiyoruz.
Aslında hesaplarımız arasındaki bu fark, daha doğrusu ‘karanlık madde’ye var olmak zorunda bırakan hesap farkı taa Sir Isaac Newton’dan geliyor.
Bir noktada şunu söylemek durumunda kalıyoruz: Ya evrensel ölçekte Newton’un kütle çekim kanunları geçerli değil veya ‘karanlık madde’ var.
Newton’un kütle çekim kanunlarının geçerli olduğunu gündelik hayatımızdan biliyoruz. Yüzyıllar içinde milyonlarca kez test edildi bu kanunlar ve temelde doğru çalışıyor. (Einstein tarafından yapılan bir küçük düzeltme ile...)
* * *
İlginçtir, yakın zamanlara kadar fiziğin iki ana dalı sayılan astrofizik ile parçacık fiziği, birbirinden uzak iki ayrı ada gibiydi.
Astrofizikçiler teleskoplarının başında uzaklara ve çok ama çok büyük objelere bakarlarken, parçacık fizikçileri bilgisayarlarının başında çok ama çok küçük objelerin, atomu meydana getiren temel yapıtaşlarının sırrını çözmeye çalışırlardı.
‘Karanlık madde’ araştırmaları bu iki uzak adayı birbirine yakınlaştırdı. Astrofizikçiler parçacık fizikçilerinden, parçacık fizikçileri de astrofizikçilerden yardım alıyor ‘karanlık madde’yi oluşturan şeyleri anlamak için.
Evrenimizin şu anki en büyük sırrı bu. Daha keşfedilmeyi bekleyen çok ama çok şey, kazanılacak çok Nobel ödülü var burada.
Ve bu sır çözülürse, arkası da gelecek belli ki...

‘Karanlık madde’nin en büyük kanıtı 150 milyon yıl önceden

İNGİLİZCE adı ‘Bullet Cluster’. Bilimsel adı ‘1E 0657-558.’
İngilizcede ‘bullet’ mermi demek, ‘cluster’ ise galaksilerden oluşan gök adalarına veya galaksi kümelerine verilen isim.
2007 yılında Nature dergisinde yayınlanan bir makale ‘Bullet Cluster’daki bir çarpışmanın, adıyla söyleyelim, iki kocaman galaksinin birbirine çarpmasının gözlemlerini anlatıyordu.
Evet, milyonlarca yıldız, onların etrafındaki milyarlarca gezegenden oluşan ve sonsuz büyüklükteki evreni paylaşan koca galaksiler birbirlerine çarpabiliyor.
Bundan 150 milyon yıl kadar önce gerçekleşen bu çarpışma sırasında astrofizikçiler ‘karanlık madde’yi kanıtlayan gözlemler elde ettiklerini öne sürdüler.
Gerçekten de, bu çarpışmada elde edilen veriler, fizik dünyasında ‘karanlık madde’nin varlığı konusunda en doğrudan kanıt kabul ediliyor. Yani ‘karanlık madde’ teorik bir varlık, denklemlerin gerektirdiği bir ‘hipotez’ olmaktan yavaş yavaş çıkıyor, kanıtlanmış bir şeye dönüşüyor.
Evet dönüşüyor ama şüpheler de devam etmiyor değil.

‘Evrenin karanlık maddeye ihtiyacı yok’ diyenler de var

ASLINA bakacak olursanız, ‘karanlık madde’ klasik fiziğin klasik bir kütle çekimi sorununa karşı ortaya atılan bir ‘şey.’
Gerçi fizikçiler, az önce de anlatmaya çalıştığım gibi bazı kanıtlar bulduklarını söylüyor ama aslında hâlâ doğrudan bir kanıt bulunmuş değil ‘karanlık madde’ ile ilgili.
Buna karşılık ‘kuvantum kütle çekimi’ ile uğraşanlar zaten ‘karanlık madde’ye gerek olmadan da evreni açıklayabile-ceklerini söylüyorlar.
‘Sicim’, ‘Süpersicim’ ve ‘M-Teori’ gibi teoriler, kozmolojideki bu sorunu ‘karanlık madde’ye gerek olmadan çözmeye uğraşıyor.
Bu konudaki en ilginç yaklaşımlardan birini ben de dün konuyu internette araştırırken gördüm. Almanya’daki Mainz Üniversitesine 2004 yılında sunulmuş bir doktora tezinde, kuvantum mekaniğinden yola çıkan bir yaklaşımla Newton’un kütle çekim sabitine yaklaşılıyor ve bu sabitin artık sabit olmayıp giderek büyüdüğü bir formülasyonla ‘karanlık madde’ye gerek kalmadan evrenin sorununu çözüyor.