Evrenin Bir Sonu Var mı? Sonsuza Kadar Düz Bir Çizgide İlerlersek Evrenin Sonuna Ulaşabilir miyiz?

Şu an bulunduğumuz noktadan evrene baktığımızda yarıçapı 46 milyar ışık yılı olan bir küre içerisinde kalan her şeyi görebiliyoruz. Bu noktadan baktığımızda evrenin her yeri yıldızlar ve galaksilerle dolu. Peki evren ne kadar büyük sizce? Evrenin bir sonu var mıdır? Varsa bu son nerede ve oraya ulaşmak mümkün mü? Yoksa bir şeyler bizi engeller miydi?

Aslında bu sorunun cevabı ikisi de. Yani hem evrenin içinde sonsuza kadar seyahat edebilirsiniz hem de bir şeyler sizi durdurur. “Öyle şey mi olur canım” diyorsanız gelin bu duruma neden olan şeyden, yani evrenin genişlemesinden biraz bahsedelim.

Evrene baktığımızda nesneleri şu anda var oldukları halde görmediğimizi hepimiz biliyoruz. Örneğin Güneş’in 8 dakika önceki halini görüyoruz. Çünkü yıldızımızın ışığı bize 8 dakikada ulaşıyor. Ancak çok çok daha uzaktaki nesnelere bakarsak bu fark daha da büyüyor. Öyle ki, o nesnelerden bize gelen ışığın rengi kızıla kayıyor.

Evrenin genişlediği gerçeği özellikle kozmik bir perspektiften baktığımızda oldukça önemlidir. Çünkü bu gerçek sayesinde evrenimizin geçmişini, yani o ilk sıcak, yoğun ve daha hızlı genişleyen halini anlamamızı sağlar. Eğer evrenin genişleme oranının zaman içinde nasıl değiştiğini ölçebilirsek, onu oluşturan enerji türlerini ve oranlarını daha kolay çıkarsayabiliriz.

Peki tüm bunların evrenin bir sonu olup olmadığı ya da oraya varıp varamayacağımızla ne ilgisi var? Aslında evrenimizin nasıl genişlediğini anlayabilirsek onun geleceği hakkında da yorum yapabiliriz. Bu nedenle az önce anlattıklarımız soruduğumuz sorulara cevap bulmamız açısından önemli. Ama önce genişlemeyen bir evren üzerinden evrenin sonuna ulaşıp ulaşamayacağımızı anlamaya çalışalım.

Statik Bir Evrende Evrenin Sonu Neresidir?

Genişlemeyen, statik bir evren söz konusu olduğunda evrenin sonuna ulaşıp ulaşamayacağımız sorusu tamamen evrenin topolojisine bağlı olacaktır. Genel göreliliğe göre uzay; düz çizgilerden oluşan, katı, mutlak 3 boyutlu bir şey değildir. Bunun yerine madde ve enerjinin varlığıyla uzay-zaman dokusu bükülür. Aşırı yoğun madde/enerjinin olduğu bir yerde uzay-zaman dokusu pozitif eğriliğe, ortalamanın altında veya negatif miktarın olduğu yerde ise negatif eğriliğe sahip olur. Eğer hiç madde/enerji yoksa uzay-zaman dokusu dümdüzdür.

Pozitif eğriliğe sahip bir uzayın nasıl sonlu ve kapalı olabileceğini görmek kolaydır. Çünkü yukarıdaki görseldeki gibi bir küre aslında sonlu ve kapalı bir yüzeydir. Ancak düz bir uzayın nasıl sonlu ve kapalı olabileceğini görmek çok kolay değildir. Yine de düz bir uzay da sonlu ve kapalı olabilir. Hatta oluşan bu şekle torus denmektedir.

Ve eğer evrenimiz genişlemiyor olsaydı iki olasılıktan söz etmemiz gerekirdi.

1. Evrenimizin şekli eğriliğinden bağımsız olarak sonlu ve kapalı olabilirdi. Bu durumda yeterince uzağa seyahat ettiğimizde (ki bu da sadece bir yönde yeterince seyahat etmek anlamına gelir) eninde sonunda başladığımız noktaya geri dönerdik. Uzayın şekli möbius şeridi ya da klein şişesi gibi topolojik olarak garip olsa bile başlangıç noktasına geri dönerdik.
2. Evren, eğriliğinden bağımsız olarak sonsuz ve açık olabilir. Bu da böyle bir evrende ne kadar seyahat edersek edelim her zaman yeni bir yerle karşılaşacağımız anlamına gelir. Bu seyahatte bizi durduracak hiçbir şey olmadığı gibi başlangıç noktasına dönmemizin tek yolu da geri dönmektir.

Bu ihtimaller doğrultusunda evrene baktığımızda gördüklerimiz çok farklıdır. Evrenin sonlu olduğuna dair bir şeyler arasak da bulamadık. Evrenin hiçbir yerinde tekrar eden yapılar yoktur.

Peki Genişleyen Bir Evrende Evrenin Sonuna Ulaşabilir miyiz?

Evrenin durağan olmadığını hepimiz biliyoruz. Hatta evrenimiz durağan olmamakla kalmıyor, genişlerken bir yandan da kütleçekimi meydana getiriyor. Elbette kütleçekiminin meydana gelme sebebi uzayın madde ve enerjiyle dolu olmasıdır. Ve evrenin bu durumuna bakarak gelecekte bizi nelerin beklediği hakkında yorum yapabiliyoruz. Bu bağlamda da evrenin geleceğine yönelik birkaç tahmin mevcut.

1. Kütleçekim enerjisi evrenin genişlemesinden daha güçlü olabilir. Bu durumda evren bir süre genişlemeye devam eder. Ancak maksimum noktasına ulaştıktan sonra kütleçekim galip gelir. Böylece Büyük Patlama‘nın tam tersi diyebileceğimiz Büyük Çöküş ile evren son bulur. Yukarıdaki görseldeki en üstteki resim bu durumu göstermektedir.
2. Kütleçekimi, evrenin genişlemesinden çok az daha güçsüz olabilir. Bu durumda evrenin genişleme hızı yavaşlasa da asla sıfır olmayacaktır. Bu nedenle de sonsuza kadar genişlemeye devam edecektir. Yukarıdaki görselde üstten üçüncü resim bu durumu temsil etmektedir.
3. Kütleçekimi ve evrenin genişlemesi mükemmel bir şekilde birbirini dengeleyebilir. Bu durumda genişleme hızı neredeyse sıfırdır. Ancak evrenin çökmesi söz konusu değildir. Yukarıdaki görselde en üstten ikinci resim bu durumu temsil etmektedir.

20. yüzyılın büyük bir bölümünde kozmologların en çok üzerinde durduğu ihtimaller bunlardı. Eğer ilk tahmin evrenimizi yansıtıyorsa, sonsuza kadar düz bir çizgide seyahat etmemiz imkansızdır. Çünkü evren yalnızca sınırlı bir süre için var olurdu. Ve seyahatimizin bir noktasında bize engel olacak “zamandan bir duvar” ile karşılaşırdık.

Eğer ikinci ve üçüncü ihtimaller evrenimizi yansıtıyorsa, evrenin sonuna “anca” yetişebilirdik. Çünkü zamanla genişleme hızı düşerdi ve başlangıçta bize çok çok uzak olan galaksileri bile geçebilmeye başlardık. Bu noktada eğer evren sonsuzsa eninde sonunda her şeye yetişirdik. Eğer evren sonluysa da başladığımız noktaya geri dönerdik.

Fakat Unuttuğumuz Bir Şey Var!

Ne yazık ki az önce saydığımız senaryoların hiçbiri evrenimizi tam olarak yansıtmıyor. Çünkü unuttuğumuz bir şey var: Karanlık enerji! İçinde yaşadığımız evrene egemen olan karanlık enerji, uzay-zaman dokusuna içkin bir enerjidir. Evrenin kendisi genişlese bile karanlık enerjinin yoğunluğu asla düşmez. Dolayısıyla genişleme oranı her zaman pozitif ve sonludur.

Bu durum aslında başta sorduğumuz soruların cevabını veriyor. Ne kadar uzun süre seyahat edersek edelim evrenin sonuna ulaşmamız mümkün değildir. Çünkü ulaşmak istediğimiz tüm noktalar biz onlara ulaşana kadar ulaşılmaz olacaktır.

Ayrıca şunu belirtmekte fayda var. Zaten günümüzde 18 milyar ışık yılından daha uzakta olan hiçbir şeye ulaşılamıyor. Bu da gözlemleyebildiğimiz nesnelerin yalnızca %6’lık bir kısmına potansiyel olarak ulaşabileceğimiz anlamına geliyor. Kısacası Dünya’nın çevresini dolaştığımız gibi evrenin çevresini de dolaşamayız. Evren çok büyük ölçekte doğası gereği sonlu olabilir. Ancak bizler bunu asla bilemeyeceğiz. Çünkü oraya asla ulaşamayacağız.

Kaynaklar ve İleri Okumalar

• The consequences of traveling in a straight line forever ; Bağlantı: The consequences of traveling in a straight line forever – Big Think ; Yayınlanma tarihi: 12 Nisan 2024

Matematiksel