-
insanoğlu, tarihi boyunca bilmediği akıl yürütemediği konularda karamsar bir ruh haline bürünmüş, akıl sağlığını ve toplumsal yaşantısını korumak için açıklayamadığı her konuya hayali bir takım çıkarımlar getirerek konu hakkında düşünmekten süreli olarak kendisini muaf kılmayı başarabilmiştir.
bilinmeyen bir olgudan korkmak dna yapımıza kodlanmış bir sigortadır, ana bütünü korur. korkularımıza hızlıca bir göz atarsak hepsinin yaşamımızı devam ettirmek için aslında ne kadar gerekli olduğunu anlayabiliriz.
algı ve gözlem yeteneklerimiz arttıkça korkularımızın azalması, insan ırkının bir sonraki nesle bırakacağı genetik mirası değerli kılmaktadır. bu çıkarım ile daha çok bildikçe daha az korkarız demek yanlış olmaz.
neleri biliyoruz?
insanoğlu 200.000 yıllık tarihinde bize göre bilimsel açıdan birçok başarılar elde etti, teknolojilerini geliştirdi. mağara yaşamından uzay çağına uzanan bir gelişimi görece bir zamanda tamamlayarak bir sonraki yüz bin yılın artık doğduğu geliştiği gezegende devam etmeyeceği edemeyeceği bir noktaya geldi ve bunları sadece gözlem ve algı yetenekleri ile başardı.
ne kadar gözlem yapabiliyoruz?
bu sorunun cevabını bilim insanları farklı şekilde yanıtlasa da, ortak buluştukları payda %3 ila %5 civarında. yani 200.000 bin yıl içinde yaşadığımız evrenin sadece %4’ünü görebilmeyi ve algılayabilmeyi başarabilmişiz.
bu bilgiler doğrultusunda bir denklem kurarsak kabaca 200.000 yılda %4 ilerleme ile uzay çağına geldiğimiz sonucuna ulaşmamız kaçınılmaz. neyse ki bundan sonraki her %1 gelişim için 50.000 yıl beklemek zorunda değiliz. teknolojinin teknoloji yarattığı bir dönemde gelişimlerin eskiye kısayla daha kısa sürmesi bilinen bir gerçek.
%5 için önümüzdeki ilk problem
yazının gidişatından anlaşılabileceği gibi ilerlememizin önündeki en büyük engel gözlem ve algı yeteneğimizin kısıtlı olması daha doğru bir tabir ile görememek algılayamamak.
son 5-10 yıl içinde uzmanlık alanınız olmasa bile karanlık madde, karanlık enerji, antimadde, cern gibi terim ve yerleri gerek haberlerden gerekse ilgili insanlardan mutlaka duymuşsunuzdur. bu bilim insanları ve bilim merkezleri aslında 5 duyu organımızın başaramadığı bir durumu açıklamaya ve görebilmenin yeni yollarını araştırıyorlar.
insanoğlu bu güne kadar sadece algı ve gözlem yeteneklerini baz alarak bir takım çıkarımlarda bulundu. bilim ve felsefe alanlarında gözlemlerinden edindiği bilgileri işleyerek teoriler üretti.
daha iyi gözlem yapabilen insanlar bilim insanı ve felsefeci oldu bize verilen %4 ile kendimizi bu evrenin efendisi kabul ettik, peki aslında çok büyük bir yanlışın içindeysek? ya bugüne kadar algıladığımız dış dünya sadece bir yanılsamadan ibaretse?
madde
madde ya da diğer ismi ile özdek uzayda yer kaplayan, hacmi ve kütlesi olan her türlü yapıya verilen isimdir. maddeyi ayrıca duyu organlarımız ile algılayabilmemiz gerekir.
modern bilim ile gerçek arasında fark vardır. modern bilim günümüz teknolojisi ile algılayabildiklerimiz, aslolan ise özellikle son yıllarda daha net anlaşıldı ki algılarımızın çok üstünde şimdilik bir muamma.bilimin tanımı açıktır, ispat gerektirir ve herkes tarafından aynı sonuca ulaşılmalıdır. fakat algılayamadığımız bir olguyu nasıl ispatlayabiliriz?
dünya üzerinde birçok bilim insanı yaşadığı çağdan çok ileride çıkarımlarda bulunmuş, o dönem için kabul edilemeyecek teoriler ortaya atmışlardır. bunlardan en çok bilineni dünya yuvarlaktır teorisi ile roma engizisyonu tarafından soruşturulan galileo’dur. daha yakın dönemde albert einstein çağının ötesinde teorileri ile günümüzde bile en çok konuşulan bilim insanlarının başında gelir.
karanlık enerji, karanlık madde
bundan birkaç on yıl önce uzay boşluğu terimi sık sık kullanılırdı, gelişen bilimsel veriler ışığında sanıldığını gibi uzayda boşluk olmadığı, aksine her bir santimetresinin madde ve enerji ile çevrili olduğu anlaşıldı. kabaca evren %74 karanlık enerji, % 22 karanlık madde, %4 ise bildiğimiz maddeler ile oluştuğu anlaşılmıştır.
einstein, görecelik teorisindeki formüllerinde karanlık enerjiyi hesaba katmış fakat bu enerji türüne “saçma sapan enerji” ismini takarak çok fazla önemsememiştir.
karanlık enerji ve karanlık maddeye “karanlık isminin verilmiş olmasının sebebi ise bu enerji ve madde formunun gerçekten karanlık (gözlemlenemez) olmasından kaynaklanır.
gözlemlenemez tabiri hafif kaçtıysa sıkı durun, bu madde ve enerji bizim fizik kurallarımız için de , ve bildiğimiz hiçbir madde ile hatta ışıkla bile etkileşime geçmiyor.
karanlık madde ve karanlık enerjiyi şimdilik sadece “(bkz: kütleçekim) ” yasasına göre varlıklarını biliyoruz.
antimadde
antimadde, kısaca maddenin ters ikizi olarak tanımlanabilir. antimadde ya da karşıt madde 1928 yılında paul dirac isimli bir fizikçinin matematiksel denklemlerinden karşımıza çıktı, sonrasında bir çok bilim insanı üzerine çalışmalar yaptı bu çalışmalar bilim insanlarına nobel ödülleri ve daha iyi çalışma ortamları sağladı günümüzde geldiğimiz son nokta cern’de yapılan ve bir çok ulus tarafından desteklenen bir insanlık projesine dönüştü.
özel görelilik kuramı, uzay-zaman ve kütle-enerji arasındaki ilişkiyi açıklayabiliyordu. aynı dönemde yapılan deneyler ile ışığın farklı akımlar halinde davrandığı gözlemlendi. işık bazen dalga bazen küçük parçacık akımları halinde kendini gösteriyordu. max planc’ın teorisine göre ise ışık “kuanta” adı verilen küçük parçacıklar halinde yayılıyordu.
1920’lerde schrödinger ve heisenberg “yeni kuantum teorisini” keşfettiler. teorideki tek sorun özel görelilik teorisine uygulanabilir olmamasıydı.
1928’de paul dirac problemi çözdü ve elektron davranışını tanımlamak için özel görelilik ve kuantum teorisini bir araya getirdi. dirac denkleminde biri pozitif diğeri negatif enerjili olmak üzere iki adet çözüm yolu vardı. klasik fizik ise parçacığın enerjisinin daima pozitif bir sayı olması gerektiğini söylüyordu.
denklem aslında bize, her bir parçacığın kendisi ile tıpatıp aynı ama yükü zıt olan bir karşıt parçacığı olacağını açıkladı. teorideki tek kusur dönemin teknolojisinin karşıt maddeyi fiziksel olarak algılamaktan uzak olmasıydı.
1930’dan sonra birçok tesis ve bilim insanı “karşı madde” arayışına girdi. parçacık hızlandırıcıların hayatımıza girmesine ile proton çarpıştırmak ve negatif yükleme yapmanın kapıları açılmış oldu.
1954 yılına geldiğimizde 6,2 gev enerji ile 2 elektron karşıt proton üretebilmek için çarpıştırılabiliyordu. 1955 yılında negatif yüklü protonlar yani, yeni atom parçacığı bulundu ve doğanın temel simetrisi madde ve antimadde kanıtlandı.
ilerleyen yıllarda atomun temel 3 parçacığının birer karşıt parçacığı olduğu biliniyordu. karşıt çekirdeğin varlığının da kanıtlanması ile bilim insanlarının aklına gelen ilk soru doğal olarak “karşıt elektron ve karşıt çekirdek ile maddeyi oluşturacak fiziksel bağlar yapılabilir mi?” oldu.
1995 yılında cern’de bulunan (lear) düşük enerjili karşıt proton çemberi sayesinde 9 adet karşı atom üretilebildi. günümüzde halen cern’de düşük ve yüksek enerjili çarpıştırma deneyleri ile bilinen atomların ve maddelerin karşıt atomları ve karşı maddeleri ile ilgili deneyler devam etmektedir.
karşıt madde ile çalışabilmenin tek yolu özel tesisler değildir. karşıt madde evrende her zaman bulunabilir. dirac teoreminde karşı maddeyi astronomik ölçekte bulabilmek için çok uğraşmıştır. teoreminin ispatından sonra pozitron, karşıt proton ve karşıt nötronun ortaya çıkması sonucunda çok daha zihin yakan fikirler ortaya atıldı.
karşıt gezegen, karşıt yıldızlar, karşıt galaksiler ve hatta karşıt bir evren. (bkz: çoklu evren) -
oo paralel evren
yok şaka yapıyorum, sandığınız kadar abartmanıza gerek olmayan evde bulunan muzdan sürekli olarak yayılan madde'nin tam tersi formatında yer alan ve temel büyük patlama sorununun merkezi olan fiziksel obje. maddenin tam tersi derken de sadece iki zıtlık var dönüş (spin, kuantum mekaniğinde maddelerin sahip olduğu içsel bir özellik) ve yük. geri kalan her şey aynı.
sırasıyla gidelim sorunu anlatayım; evrenin başlangıcında tüm enerji madde ve anti-madde'ye dönüşmüştür. daha sonra madde'ler şu anki evreni ve bilinen canlı formlarından bizi oluştururken antimadde'nin ne yaptığı bilinmemektedir. madde ile antimadde tepkimeye girdiğinde, açığa çıkan tek şey enerji'dir ve başka bir şey ortaya çıkmaz. her madde kendi anti maddesiyle tepkimeye girdiğinde tepkime sonucu sadece enerji çıkar. pozitron-elektron çifti en güzel örneğidir, ekzotermik'tir tepkime için dışarıdan enerji harcanmaz, kendiliğinden oluşur.
pozitron ile antiproton tepkimeye girmez çünkü her ikiside yük, dönüş (spin) ve toplam kütle olarak birbirlerine uyumsuzlardır, keza ikisini aynı ortamda hapsetseniz bile (ki ikisini farklı yerlerde yaratıp aynı yere koymak gereklidir, bu da imkansız) birbirlerine yaklaştıramazsınız. yani her madde kendisin anti maddesi ile tepkimeye girip enerji olacak. işte sorun burada başlıyor, takip edin;
- eğer ki büyük patlamada enerji'den eşit miktarda madde ve antimadde ortaya çıktıysa, neden bu iki madde evrene saçıldığında tekrar tepkimeye girmeyip enerjiye dönüşmedi
- hadi dönüşmedi diyelim, ne olduğuda tüm o enerji bir anda bugün ki ekzotermik bir tepkimye yerine endotermik olarak başladı. ne tarafından tetiklendi.
- madem eşit miktarda antimadde madde çifti vardı, hani benim antimadde'm.
gibi 3 ana merkezli sorunu oluşturarak, büyük patlamaya dair kuşkular içinde bırakan objedir. birinci sorunun bir cevabı yok p.a.m. dirac'a göre eşit miktarda olmak zorundalar ki matematiksel olarak ispatladığından hata payı yok. bu ilk soruyu iyice zorlaştırıyor.
1934'de pozitron keşfedildiğinde (ki nobel alan bir çalışmaydı) antimadde'nin aslında sürekli etrafımızda var olduğu fark edildi.
1970'lerde kozmolojistler her 1 tirilyon madde için 1 madde-antimadde çifti diye bir kanun ortaya atmışlardır ama dirac'ın denklemleri tekrardan gözden geçirildiğinde işin böyle olmadığı fark edildi ve soru ortada kalmaya devam etti.
1980'lerde yine john wheeler hayal gücünü konuşturarak paralel bir evren oluşturduklarını iddaa etti ama paralel evren, anti-canlı, anti-evren vs. diyemezdiniz anti madde'de aynı evrende var olan bir obje. madde neredeyse anti madde'de oradadır. başka bir evreni oluşturma gibi bir şeyi bu nedenle bekleyemezsiniz. bu hayalperest yaklaşımda john wheeler'ın doktora öğrencisi richard feynmann tarafından darbe aldı.
1990'larda cmd cold spot (evrenin en soğuk bölgesi) ve cmd hot spot (evrenin en sıcak bölgesi)'nin antimadde yoğunluğunun arasında bilinmeyen bir etkileşim nedeniyle orada toplandıkları iddaa edildi. fakat her iki bölgede gözlemlenen evren modelinde hesaplanan maddenin %11.2'si kadardı ki bu yine eşitsizliği bozuyor. dip not her iki bölge'de yapı olarak birbirlerie çok benzerler ortaya paralel evren kapıları olabilecekleri ya da bir tür solucan-deliği olabilecekleri teorileri çok atılmıştır.
dediğim gibi antimadde'nin tek cekici ve hayati noktası büyük patlamada neden madde ile tekrar etkileşime girmeyip madde'nin form almasına izin verdiğidir. bu sorunun cevabı belirli araştırmalarda araştırılıyor. majorana parçacıkları, nötrino'lar, büyük çekici (the great attractor) ve cmd sıcak-soğuk bölgeleri gibi. onun dışında antimadde evde bulunan muzdaki potasyum-40'dan süreli pozitron ışıması ile mutfakta varlığını hissetmediğiniz bir şey.
tıp sektöründe pet görüntülemesi keza vücudunuzda ki pozitron'ları görüntüleyerek organ görüntülemesini sağlar. e neden biz ya da muzdan nükleer bomba kıvamında enerji açığa çıkmıyor diyorsanız. her bir pozitron en fazla bir elektron ile tepkimeye girdiğinde açığa çıkan enerji hiç de büyük değil. dahası insanlığın bugüne kadar oluşturduğu antimadde miktarı olan 18nanogram (12nanogram fermilab'da, 6nanogram ise disy'de) tepkimeye soksanız bir çay kaşığı suyu belki ısıtabilir. antimadde aynı zamanda atmosferede sürekli yağmaktadır ve van allen kuşaklarında gözlemlenmektedirler.
bilim kurgu tarafı yerine kozmolojinin en merak edilen sorusu olması çok sevilen antimiz. richard feynmann'ın dediği gibi, hayal gücünüzü fazla abartmadan empirik yaklaşırsanız, aynı evrende var olan bir objeden paralelini yaratmasını bekleyemezsiniz. onun yerine neden bizim oluşmamızı engellemediğini düşünmeyiliz. youreads'i özlemişim, şu karneleri dağıtayım biraz bilim başlığına yükleneyim. -
parçacıkların sahip oldukları özelliklerin karşıt özelliklerine sahip, ayna görüntüsü madde. örneğin, elektronun karşı-parçacığının yükü eksi değil, artıdır. -
atom altı parçacıkları bilirsiniz. proton, nötron ve elektron. bu üçünden sadece elektronun daha basit yapı taşı yoktur (çünkü bizzat kendisi bir yapı taşı olan lepton çeşididir). proton ve nötronsa kendilerinden daha küçük yapı taşları olan kuarklardan meydana gelirler. sahip oldukları elektriksel yükün kaynağı da bunlardır (evet nötronun nötr olmasının sebebi de onlardır). kuarkların yapı taşları içinse şu an birkaç teori var. ama en güçlüsü şu anlık sicim teorisi olarak duruyor. neyse anti-maddeden kopmayalım. bu kuarkların 6 farklı çeşidi var. üçünün yükü +2/3, diğer üçünün yükü -1/3. bir protonu oluşturan üç kuarkın (iki yukarı kuark bir aşağı kuark) yükleri toplamı da +1 ediyor (+2/3+2/3-1/3). bitti miiii? tabi ki hayır. bunların bir de anti-kuarkları var. onların da yükleri tam tersi. haliyle anti-protonun yükü de -1 oluyor. aynı şekilde anti-nötron da var ve yükü 0. elektronun karşıtı ise pozitron. işte bu güzel üçlü ^:metin-ali-feyyaza selam^ bir araya geldiğinde ortaya güzeller güzeli bir anti-madde çıkıyor. anti-maddeden oluşmuş galaksiler bile var. ama yeryüzünde doğal olarak anti-madde görmemiz pek olası değil. -
antimadde, yapıtaşları antiparçacıklardan oluşan maddedir. antiatomların, kabukları pozitronlardan, çekirdekleri de antiproton ve antinötronlardan oluşur.
antiatom ve antimoleküller, zor ve masraflı deneyler ile üretilebilmesı dışında, doğada görülmemektedirler. buna karşı, hafıf antiparçacıkların doğada, kozmik ışında ve beta çözünmesinde oluştukları bilinmektedir.
evrenin başlangıcından yani büyük patlamadan sonra, madde ve antimaddenin eşit miktarlda oluştuğu ama kısa süre sonra birbirlerini imha (annihilation) ederek, enerjiye (ışıma) dönüştükleri kabul edilmektedir.
şu anda evrende normal maddenin olması, sadece ışımanın olmaması ve antimaddenin pek görülmemesi, baştaki eşit miktarda madde/antimadde oluşumundaki çok küçük bir asimetriklik yüzündendir (baryon asimetrisi). yaklaşık olarak, bir milyar parçacık/antiparçacık eşine bir parçacığın fazla gelmiş olmasıdır. bu arta kalan parçacıklar evreni ve içindeki maddeyi oluşturmuşlardır.
düzeltilecek... -
evrende bizim bildiğimiz madde ile eşit miktarda varsa 1 gramının 62 trilyon dolar olmasını sorguladığım maddedir. -
aynı zamanda antimadde olarak da bilinir.