Karanlık madde ve karanlık enerji nedir?

Karanlık madde ve karanlık enerji nedir?

Bugün, evrenin ayakta durmasını sağlayan, varlığıyla yokluğu arasında kesin bir çizgi olmayan iki maddeden bahsedeceğiz. Bunlar karanlık madde ve karanlık enerjidir. Çoğu insan karanlık madde ve karanlık enerjinin aynı kavramlar olduğunu düşünür ancak bu iki kavramın birbirleriyle hiçbir alakası yoktur… Şunu da belirtmek lazım ki; bu iki kavramın aynı şeyler olduğunu düşünen ileri fizik de bu işin içine katılmalıydı ancak anlaşılır olması açısından biz bu iki kavramın detayına ileri fizikten girmeyeceğiz…

İşe öncelikle karanlık maddeden bahsederek başlayalım. Karanlık madde nedir? Neden adına “karanlık” denmiş? Neden fizik dünyası için bu kadar önemli bir kavramdır? Evreni ne kadar etkilemektedir? Karanlık maddenin kainat için önemi nedir? Sizlere öncelikle bu soruların cevaplarını vererek konumuza başlayalım…

Artık, hepimizin de adımız kadar ezbere bildiği gibi bundan 13.7 milyar yıl önce, adına “Big Bang” dediğimiz bir olay yaşandı. Bildiğiniz gibi de bu patlamanın sonucunda bildiğimiz anlamda madde ve dolayısıyla evren oluştu. Bilim insanları var oldukları sürece, sürekli olarak bu evrenin doğumundan bu yana neler yaşandığına dair tahminler yürüttü. Bu tahminler söylenirken, dile getirilirken de pek çok soruya cevap verilemedi. Özellikle de evrenin kütlesinin kendini oluşturabilecek kadar büyük enerjiye sahip olamayacağı anlaşıldığında en bilinmez soru soruldu. Evrenin kütlesi bu kadar büyük bir yapının oluşmasını sağlayamıyorsa, o halde evren nasıl var olabildi?

1922 yılında Jacop Cabrin adındaki bir bilim adamı, aslında görünür evrenimizdeki maddenin bu evreni oluşturabilecek miktarda olmadığını, bu evrenin oluşabilmesi için çok daha fazla miktarda madde olması gerektiğini söylemişti.  Tabii o yıllarda Albert Einstain’de dahil pek çok bilim adamı bu fikre pek sıcak bakmadı. Ancak daha sonraki yıllarda anlaşıldı ki; aslında evren sandığımızdan çok daha büyüktü ve içerisinde sandığımızdan daha az kütlesi olan madde vardı. Yani kısacası evrenin kendisi, kendisini oluşturabilecek kütleye sahip değildi. Anlaşıldı ki henüz göremediğimiz ve gözlemleyemediğimiz başka bir enerji, evrenin oluşmasını ve ayakta durmasını sağlamıştı. Bu fikir özellikle de 1970 yılından sonra kabul görmeye başlamıştı. “Karanlık madde  nedir?” sorusuna verilebilecek tek cevap da budur. Karanlık madde,  evrenin bir arada kalmasını sağladı ve yapılan matematiksel hesaplamalara göre evrenin neredeyse %21’i  böyle bir maddeden oluşmak zorundadır. Gözlemleyemiyoruz, tadamıyoruz, onu hissediyoruz. Varlığını evrene uyguladığı güçten biliyoruz. O yüzden de göremediğimiz ve algılayamadığımız için, ancak algılamasak da varlığını hissettiğimiz için adına “karanlık madde” dedik.

Karanlık maddenin varlığını evrene uyguladığı kütle çekimsel güçten biliyoruz. Karanlık maddenin kütle çekimsel gücünü de yıldızlara ve galaksilere baktığımızda anlıyoruz. Kütle çekimi evrenin en muazzam güçlerinden biridir. Kütle çekimi zamanı ve ışığı bükebilir. Maddenin kütlesi ne kadar büyükse ışığın ve zamanın kırılması o kadar büyüktür. Uzak galaksilere baktığımızda o galaksiden gelen ışık bükülmekte ancak gözlemlediğimiz galaksi veya yıldız arasında bizim bakışımızı etkileyecek bir madde bulunmamakta. Ancak yine de galaksiden veya yıldızdan gelen ışık bizlere bükülerek gelmektedir.  Orada bir şey var ışığı büken ama ne bilmiyoruz. Büyük bir ihtimalle bu karanlık madde ancak kanıtımız yok. Orada bir şey var. Galaksilerden bize gelen ışığı büküyor ama biz ne olduğunu bilmiyoruz. Yıldızların, gezegenlerin, galaksilerin üzerinde etkisi var. Bir ağırlığı var ama kendisi yok!…İşte karanlık madde budur!… Evrende bulunan her maddeye kütle çekimi uygulamakta ama varlığına dair hiç bir kanıtımız da bulunmamakta… Bir de karanlık maddenin ne olduğuna dair yapılan tahminlere bir bakalım…

Karanlık madde tezinin ortaya konduğu ilk yıllarda onun kara deliklerden oluştuğunu iddia edenler oldu. Daha sonraki yıllarda yapılan araştırmalar sonucunda evrende aslında sanılandan daha az kara delik olduğu saptandı. Böylece karanlık maddenin kara deliklerden oluşmadığı anlaşıldı.  Bir dönem karanlık maddenin anti madde olduğu düşünüldü. Anti maddenin karanlık madde olma olasılığı son derece yüksekti. Çünkü; anti maddede doğası gereği karanlık madde gibi davranmaktaydı. Ancak ileriki dönemlerde karanlık maddenin anti madde olamayacağı da saptandı. Çünkü; anti madde sıradan madde ile etkileşime girdiğinde çok büyük enerji salınımına ve yüksek dozda gama ışınımı salınımına neden olmaktaydı. Karanlık madde bizim evrenimize etki ettiğine göre, o halde eğer karanlık madde, anti maddeden oluşmuş olsaydı bizler mutlaka o gama ışınımına tanık olacaktık. Böyle bir ışınıma denk gelmediğimize göre, o halde karanlık madde, anti maddeden de oluşmuş olamazdı.

Cern’de ya da dünyanın çeşitli bölgelerinde Karanlık Madde üzerine pek çok deney yapılmaktadır. Bu deneylere milyonlarca hatta milyarlarca dolarlık yatırımlar yapılmaktadır. Elbette yapılan bu çalışmalar meyvelerini vermektedir. Yapılan uzun ve zahmetli deneylerin sonucunda karanlık maddenin nasıl bir madde olduğu aşağı yukarı belli gibi ve bu deneylerin sonucunda da elimizde iki olasılık kaldı. Şimdi bu iki olasılığa kısaca değinelim…

Birinci olasılığa göre karanlık madde eşittir nötrünolardır. Bir çok bilim adamına göre, karanlık madde evrenin tamamına yayılmış nötrinolardan oluşmaktadır. Yine karanlık maddeye bir açıklama getirmeye çalışan bu teoriye göre, nötrinolar evrenin dört bir yanına dağılmış ve bir şerit halinde dizilmişlerdir. Nötrinolar, oluşturdukları bu şerit sayesinde evreni hem bir arada tutmaktadırlar hem de evrenin oluşmasını sağlamışlardır. Bu teoriye kanıt olarak da Süper Nova patlamaları gibi olağanüstü durumlarda bol miktarda nötrino parçacıklarının ortaya çıkması gösterilmektedir.

Bir grup bilim adamına göre de karanlık maddeyi oluşturan şey her neyse yine bir parçacık ancak bu parçacık nötrino değildir. Bu parçacık her neyse biz onun henüz ne olduğunu bilmiyoruz. Bu karanlık maddeyi gözlemleyemememizin nedeni de tam olarak budur. Günümüzde karanlık maddenin ne olduğuna dair yapılan bu iki tahminin en popüler olanı birinci teoridir. Ancak son yıllarda birinci teorinin de geçerliliği kalmamak üzeredir. Çünkü; yapaılan matematiksel tahminlere göre, hem evrende evreni bir arada tutacak kadar çok miktarda nötrino yoktur. Hem de nötrinoların bazı özellikleri karanlık maddenin davranışlarına denk gelmemektedir…

Bu iki teori arasında bilim camiası sürekli olarak gidip gelmektedir. Bu iki teoriden herhangi biri tam olarak kanıtlanmadığı sürece de karanlık maddenin ne olduğu tartışması sürüp gidecekmiş gibi görünüyor.

Bilim insanlarına göre gelişen teknoloji ve teknolojinin getirdiği yeni imkanlar sayesinde 10-15 yıl içerisinde karanlık maddenin ne olduğunu tam olarak öğrene bileceğimizi tahmin etmektedirler… Tabii bilimin tarafları arasında karanlık maddenin ne olduğuna dair yapılan yukarıda bahsi geçen iki teoriden başka pek taraftar bulmayan diğer bir teoriye de değinmeden geçmemek gerekir. Bu teoriye göre de paralel evrenler vardır ve bu paralel evrenler iç içe geçmişlerdir. İç içe geçmiş bu paralel evrenlerin biri de bizim evrenimizdir. Bu iç içe geçen paralel evrenler birbirlerini kütleçekimsel olarak etkilemektedir ve aslında bizim karanlık madde olarak algıladığımız şey, iç içe geçmiş paralel evrenlerin bizim evrenimize uyguladığı kütleçekimsel güçten başka bir şey değildir. Yani binlerce hatta milyonlarca birbirinin içine geçmiş paralel evren var ve bu evrenler çok çok küçük miktarlar da olsa dahi birbirlerini kütleçekimsel olarak etkilemektedir. Bu etkiyi de bizler karanlık madde olarak biliyoruz!…Ancak bu teori hem çok yeni, hem de biraz felsefeden çokta kopmamış bir teoridir. Yine de “ispatı olmadan söylenen her söz doğrudur…” mantığıyla bu teori de hiç yabana atılmamalıdır…

Karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz… Dediğimiz gibi tahminen aşağı yukarı 10-15 yıl içerisinde karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu öğrenebileceğiz ve evrenin tüm sırlarını çözebileceğiz demek isterdim ama maalesef o kadar basit değil!… Evrenin tüm sırlarını çözme yolundaki bu ilerleyişimizde karanlık maddenin tam olarak ne olduğunu bilsek bile evreni anlayabildik diyemeyiz!… Çünkü; evreni anlama yolundaki bu ilerleyişimizde karanlık madde sadece ilk engelimiz ve daha kat etmemiz gereken çok yol ve bir o  kadar da engel bulunmaktadır. İşte o engellerden biri de karanlık enerjidir. Peki nedir bu karanlık enerji?…

Karanlık enerjinin tam olarak ne olduğunu anlayabilmek için yine en başa dönmek gerekir. Yani bundan 13.7 milyar yıl öncesine…. Evren oluşmadan önce bir hiçlikten bahsedilir. Bizim için zamanın ve mekanın olmadığı yer hiçlikten ibarettir. Ancak yine de evren oluşmadan önce sonsuz boşluğun ve hiçliğin ortasında sonsuz bir enerji vardı. İşte bu muazzam yoğunluktaki sonsuz enerji, nedenini bilmediğimiz bir olayla bir toplu iğnenin başı kadar bir alana hızla çöktü ve ardından bu noktanın patlamasıyla evren oluşmaya başladı. Sonra temel parçacıklar, derken atomlar, daha sonra yıldızlar, çok çok sonraları galaksiler derken bugüne kadar gelindi… Ama evren durdu mu? Elbette hayır!… Evren genişlemeye hatta ivmelenerek genişlemeye devam etti!…  İlginç olan da bu zaten… Evren hızlanarak genişliyor!… Şimdi düz mantıkla düşünürsek… Büyük patlamanın hemen ardından, evrenin genişlemesi normaldir. Ancak, belirli bir noktadan sonra evrenin içerisinde bulunan maddelerin kütle çekimi sayesinde bu genişlemenin durması gerekirdi. Ancak bırakın evrenin genişlemesinin durmasını, evren sürekli olarak genişliyor hatta bu genişleme katlanarak, hızlanarak devam ediyor… İlginç değil mi?… Şimdi! Evrenin bu genişleme hızının artması nedeniyle yapılan matematiksel formüller bize gösteriyor ki; evren aslında sandığımızdan çok daha dolu! Evrende neredeyse adım atacak yer olmaması gerekiyor! Görünür evrendeki tüm yıldızları, gezegenleri, galaksileri en ufak göktaşına kadar hesapladığımızda evrenin yaklaşık olarak %4’ü bildiğimiz anlamdaki maddeden oluşuyor. Karanlık maddenin de evrene, yıldızlara ve gezegenlere uyguladığı kütle çekimi sayesinde az çok evrende ne kadar karanlık madde olduğunu tahmin edebiliyoruz… Bu tahminlere göre de evrenin yaklaşık olarak %21’i karanlık maddeden oluşmakta… Peki ama evrende adım atacak yer dahi yoksa o halde evrenin %75’ini ne doldurmaktadır?… İşte karanlık enerji de budur. Evrenin genişleme hızının, bırakın yavaşlamasının katlanarak hızlanmasının tek nedeni işte bu adına karanlık enerji dediğimiz şeyin ta kendisidir… Karanlık maddenin az çok ne olduğunu biliyoruz. Varlığını hissedebiliyoruz. Galaksilere, yıldızlara ve gezegenlere uyguladığı kütle çekimsel güçten az çok ne olduğunu da biliyoruz. Ancak karanlık enerjinin tam anlamıyla ne olduğunu bilmiyoruz. Karanlık maddeye sadece gözlemleyemediğimiz için karanlık madde dedik. Oysa ki; karanlık enerjinin ne olduğuna dair en ufak bir fikrimiz bulunmamaktadır. Karanlık enerji hakkında hiçbir şey bilmiyoruz. Onun varlığını anlıyoruz fakat ne olduğu hakkında gerçek anlamda hiç bir fikrimiz bulunmamaktadır. Karanlık enerji, sadece matematiğin bile ancak tahmin edebildiği bir şeydir ve evrenin neredeyse %75’ini oluşturur…

Karanlık maddenin üç aşağı beş yukarı ne olduğunu, evreni nasıl etkileyebildiğini biliyoruz.Üç aşağı beş yukarı nasıl bir madde olduğunu anlayabiliyoruz.  Karanlık enerji hakkında ise üstüne basa basa söylediğim gibi bildiğimiz tek şey evrenin genişlemesine neden olduğudur ve karanlık enerjinin ne olduğuna dair elimizde bir tahmin bile yoktur!..

Ama insanlığın ve bilimin önünde çözülemeyecek problem de yoktur!… Gün gelecek karanlık maddenin de karanlık enerjinin de ne olduğunu anlayabileceğiz… Biz görürüz görmeyiz ama gün gelecek o günlerin görenler de gelecek… Umarım!…

Karanlık madde ve karanlık enerji, bilim camiası için son derece önemlidir. Çünkü; maddenin bu iki formu evrenin neredeyse %95’ini oluşturmaktadır ve bu iki madde veya enerji sayesinde evren ayakta durmaktadır. Peki bu iki maddenin veya enerjinin ne olduğunu öğrendiğimizde hayatımızda neler değişecek? İşte bu soruya da elbette bu iki maddenin varlığını tam olarak kanıtlamadan verilebilecek kesin bir cevap yoktur…

Evrenin sırlarını çözme yolundaki en büyük engelimiz en azından şimdilik karanlık madde ve karanlık enerjidir. Bizler göremesek de, günün birinde bu iki kavramın anlamı tam olarak çözüldüğünde hayatımızda çok şey değişecek veya hayatımız tamamen alt üst olacak, anlamsızlaşacak…

Aşağıdaki belgeselden de karanlık madde ve karanlık enerji hakkında daha detaylı bilgiler edinebilirsiniz….

 

Sosyal Medyada Paylaşın;

Facebook Yorumları