“Big Bang” nedir?

“Big Bang” veya Türkçe ifadesiyle “Büyük Patlama” içinde yaşadığımız ve bir parçası olduğumuz maddî âlemin nasıl oluştuğunu izaha çalışan bir nazariye (teori) dir, günümüzde büyük ölçüde ispatlanmış ve ilim çevrelerinde genel kabul görmüştür. Bu durum aslında bir bakıma dinin de zaferidir, zira “yaradılışı” ve dolaylı olarak “yaradanı” kabul ve ispat etmektedir. Batının seküler ilim adamları tahmin edilebileceği üzere bu konulara girmemek hususunda büyük bir hassasiyet gösterseler de gerçekler güneş gibi parlamaktadır ve malûmdur ki güneş balçıkla sıvanamaz!..

“Büyük Patlama” teorisinin özetinin özetini anlatırsak: Kâinat, yani içinde yaşadığımız maddî âlemin tamamı, yaklaşık 13,5 milyar yıl önce bir büyük patlama neticesi yoktan varoldu. İlk anlarda hüküm süren insan idrâkinin ötesindeki sıcaklık değerleri hızla düşmeye başladı. İlk saniye için ciddi bir şey söylenemese de, büyük patlamanın bir saniye sonrasında sıcaklığın 10 milyar dereceye, 14 saniye sonra ise 3 milyar dereceye düştüğü hesaplanıyor.

İlk üç dakikanın sonunda sıcaklık 1 milyar dereceye indiğinde, kuarklar proton ve nötronları oluşturmaya başladılar. Ardından iki proton ve iki nötrondan müteşekkil helyum çekirdeği ortaya çıktı. Ortam ancak birkaç yüzbin yıl sonra elektronların çekirdeklerle birleşip hidrojen ve helyum atomlarının meydana gelebileceği sıcaklığa geriledi. Bu ikisi hâlâ evrende en çok bulunan elementlerdir.

Ortaya çıkan “gaz bulutu” kütle çekim gücünün (gravitasyon) tesiriyle yoğunlaşıp birleşerek galaksileri ve yıldızları oluşturdu. Ancak bütün bu yıldızları, gök cisimlerini ve hayatı oluşturan yapıtaşları ilk üç dakikada hazırlanmış olan parçacıklardır.

“Büyük Patlama” teorisinin ilim çevrelerinde genel kabul görmesi de çok ibretâmiz bir hikâyedir. Bu teori aslında çok daha eskilerden beri gündemde olmasına rağmen, Batı’daki din-ilim zıtlaşmasının tesiri altındaki fizikçiler, “Büyük Patlama” ve dolayısıyla “yaradılış” teorisini ciddiye almıyor ve gerekli araştırmaları kasten (kendi itiraflarıyla sabittir) yapmıyorlardı. Herhalde bu teorinin isbatı hâlinde bir “Yaratıcı”nın kabulü zarureti hoşlarına gitmiyordu! Çoğu fizikçiler (ve filozoflar) evrenin hep aynı hâl üzre değişmeden devam ettiğine, yani ezelî ve ebedî olduğuna inanmayı tercih ediyorlardı ki, hâlen bu saçma görüşte ısrar edenler mevcuttur.

“Büyük Patlama” teorisini isbatlayan ilk büyük keşif de bu sebeple “tesadüfen” gerçekleşti. 1964-65 yıllarında New Jersey’deki Bell laboratuvarının radyo anteniyle astronomik ölçümler yapan iki araştırmacı, Arno Penzias ve Robert Wilson, izah edemedikleri bir “parazit” yakaladılar. Uzayın her yönünden eşit şiddette gelmekte olan bu “gürültü”nün antendeki teknik bir hatadan kaynaklandığı düşünülerek uzun süre anten sistemini iyileştirici çalışmalar yapıldı. Halbuki böyle bir izin büyük patlamadan artakalmış olması gerektiği teoride yeralıyordu, ne hazindir ki bu durum araştırmacıların dikkatini celbetmiyordu.

Sonunda başka bir ihtimal kalmayınca ve başka fizikçilerin de fikrî desteğiyle, parazit zannedilen şeyin büyük patlamadan artakalan bir ışınım olduğu anlaşıldı. İlmî izahına burada giremeyeceğimiz bu ışınıma “Kozmik Mikrodalga Arkaalan Işınımı” (Cosmic Microwave Background Radiation) ismi verildi. Keşfi kozmolojide yeni bir çığır açan bu ışınımın özellikleri evvelce teorik olarak hesaplanmış bulunan değerlerle birebir örtüşüyordu ve bu mânâda büyük patlamanın inkâr kabul etmez bir delili niteliğindeydi.

“Büyük Patlama”nın ikinci büyük delili de, yine izahına girmeyeceğimiz “kırmızıya kayma” (red shift) olayıdır ki, bütün gök cisimlerinin birbirlerinden uzaklaşmakta olduklarını, dolayısıyla evrenin genişlemekte olduğunu kesin olarak ispat eder. Genişleme süreci zaman içinde ters çevrildiğinde her şeyin bir noktaya, büyük patlama noktasına toplanacağı kolayca anlaşılabilir. Bu ayrıca evrenin “sonlu” olduğunun da bir delilidir.

CERN’deki Big Bang deneyi nedir?

CERN, Avrupa Nükleer Araştırma Organizasyonu (Konseyi)’nun fransızca karşılığının baş harfleri. Fransa-İsviçre sınırında Cenevre yakınlarında kurulmuş bulunan dünyanın en ileri araştırma tesisi. Esas itibariyle bir AB organizasyonu olmakla beraber bütün ileri ülkeler bu merkeze üye olmuşlar, deneylere katılıyorlar. Türkiye gözlemci statüsünde.

Kendi ifadeleriyle vazifeleri evrenin neden yapılmış olduğunu ve nasıl işlediğini keşfetmek. Bunun için temel parçacıkları ve ilgili tabiat kanunlarını araştırıyorlar.

Bunu nasıl mı yapıyorlar? Yerin yüz metre altına 27 kilometre uzunluğunda daire şeklinde bir tünel inşa etmişler. Burada çok basit anlatımıyla atomaltı parçacıklar özel boru sistemi içerisinde, binlerce dev mıknatıs yardımıyla ışık hızına kadar hızlandırılıyor. Bu bölüme “parçacık hızlandırıcısı” deniyor. Çok yüksek enerji seviyelerine ulaşan ve birbirine ters istikamette dönen bu parçacıklar belli noktalarda çarpıştırılarak, ortaya çıkan sonuçlar çok gelişmiş dört dedektör tarafından tesbit ve dev bilgisayarlar yardımıyla analiz ediliyor.

Tabi CERN dünyada ilk de, tek de değil… Özellikle ABD’de ve başka yerlerde daha birçok parçacık hızlandırıcısı mevcut. Mesela çok bilinen bir tanesi Long Island’da. Ancak CERN en ileri teknolojiye sahip ve en gelişmiş olanı. Burada çeşitli disiplinlerde kullanılan teknoloji insanlığın ulaştığı en son seviyeyi temsil ediyor. Bunun yanında mesela aya insan göndermek çocuk oyuncağı gibi kalır dersem, inanın abartmış sayılmam.

Gelelim bütün basını heyecanlandıran “Big Bang” deneyinin ne olduğuna… Bu deney CERN’in en önemli birimi olan LHC (Large Hadron Collider – Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) nda yapılacak. Hadron, kuarklardan müteşekkil parçacıklara verilen genel isim, mesela proton ve nötronlar bu sınıfa giriyor. Söz konusu deneyde iki proton demeti birbirine ters istikamette ışık hızına kadar hızlandırılıp çarpıştırılacaklar. Bu o kadar hassasiyet isteyen bir iş ki, 10 kilometre mesafeden iki toplu iğneyi birbirine doğru fırlatıp tam yarı yolda uç uca çarpıştırmaya kıyas ediliyor!

Bu deneyin bu kadar yankı uyandırmasının esas sebebi bugüne kadar hiç kullanılamayan büyüklükte enerji ile gerçekleştirilecek olması. Bu disiplinde kullanılan enerji birimi elektronvolt (eV). Proton demetlerinin çarpışması esnasında 200 GeV ölçeğinde bir enerjinin açığa çıkması, bu müthiş enerjinin milyar derece ölçeğinde sıcaklık oluşturarak şimdiye kadar hiç gözlenememiş kuark ve gluonları (kuark-gluon plazma) açığa çıkarması bekleniyor, daha doğrusu ümit ediliyor. Böyle bir hâl bütün varlık âleminde 13,5 milyar yıl önceki büyük patlamadan beri hiç görülmediğinden (çünkü eşdeğer sıcaklık ancak o ilk saniyelerde mevcuttu), “Big Bang” deneyi adı buradan mülhem ortaya çıkıyor. İlim adamları, saniyenin milyarda birinden kısa bir zaman aralığında oluşup kaybolan bu plazmayı akıl almaz büyüklük ve hassasiyetteki dedektörlerle analiz ederek, yaradılışın sırlarıyla ilgili yeni bilgilere ulaşmayı hedefliyorlar.

Bu büyük deney, tünellerdeki bir sızıntı sebebiyle 2009 yılına ertelenmiş görünüyor. Başarıyla tamamlanması halinde elde edilecek sonuçları doğrusu merakla bekliyoruz.