Bilim
Şişirme Kuramı « Kuram ve Teoriler
Şişirme Kuramı, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra, Evren'in aşırı derecede hızlı (üstel) bir genleşme devresi geçirdiğini ileri sürmektedir.
Büyük Patlama Kuramı'nın Soruları
Büyük Patlama Kuramı, kozmik mikrodalga fon spektrumunu (tayfını) ve hafif elementlerin kökenini başarılı olarak açıklarken, birkaç önemli soruyu da açık bırakmaktadır:
Niçin Evren, en büyük uzunluk ölçeklerinde bu kadar yeknesaktır?
Niçin Evren'in fiziksel ölçeği, kütle çekimin temel ölçeği, bir atomik çekirdeğin boyutunun bir trilyonda bir milyarı olan, Planck uzunluğundan bu kadar çok büyüktür?
Niçin Evren'de bu kadar çok foton vardır?
Maddenin yoğunluğundaki başlangıç dalgalanmasını, hangi fiziksel işlem ortaya çıkarmaktadır?
Şişirme Kuramı
Alan Guth, Andrei Linde, Paul Steinhardt ve Andy Albrecht tarafından geliştirilmiş olan Şişirme Kuramı, bu sorulara ve kozmolojideki birkaç açık soruya da cevaplar sunmaktadır. Bu, Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra Evren'in aşırı derecede hızlı (üstel) bir genleşme devresini ileri sürmektedir.
Bu süre esnasında, Evren'in enerji yoğunluğuna, sonradan maddeyi üretmek için bozulan bir kozmolojik sabit terimi ve bugün Evren'i dolduran radyasyon hakim olmuştur. Şişirme Kuramı, modern fizikteki simetri kırılması ve faz geçişleri gibi önemli fikirleri kozmolojiye bağlamaktadır.
Şişirme Kuramı Kehanetleri
En basit şekliyle, Şişirme Kuramı, birkaç önemli kehanette bulunmuştur:
Evren'in yoğunluğunun kritik yoğunluğa yakın olduğu ve bu yüzden Evren'in geometrisinin düz olduğu.
İlk Evren'de başlangıçtan beri varolan yoğunluktaki dalgalanmaların tüm fiziksel ölçekler üzerinde aynı genliğe sahip olduğu.
Ortalama olarak, kozmik mikrodalga fon sıcaklığı dalgalanmalarında eşit sayıda sıcak ve soğuk noktası olması gerektiği.
MAP, bu tahminleri test edebilecektir.
Güneşin Enerjisinin Kaynağı « Evren ve Dünya
Nükleer enerjinin iki kaynağı vardır. Füsyon ve fizyon. Füsyon bildiğimiz atom bombasının çalışma prensibidir, yani ağır elementlerin çekirdeklerinin parçalanmasından çıkan muazzam enerji. Fizyonda ise, tersine hafif atomlar birleşerek daha ağır atomlar meydana getirirler. Ortaya yine çok büyük bir enerji çıkar.
Bu hafif atomların birleşmesi çok kolay olmaz. Hafif atomların çekirdekleri artı yüklü olduklarından, bir araya geldiklerinde büyük bir itme kuvveti doğar. Bu kuvvetlerin etkilerini gidermek için çok yüksek sıcaklıklar gerekir. Pratikte bu kadar yüksek bir sıcaklığı, sürekli ve kalıcı bir biçimde sağlamak çok güçtür ama bu şartlar en ideal şekilde Güneş'in merkezinde mevcuttur.
Güneşin merkezindeki 15 milyon derece sıcaklıkta olan gaz halindeki madde büyük basınç altındadır. Güneşin temel maddesi olan hidrojeni helyuma dönüştüren nükleer tepkime yani fizyon olayı burada oluşur. 4 hidrojen çekirdeğinin bir helyum çekirdeği halinde birleşmeleri sonucu son derecede büyük bir enerji miktarı açığa çıkar.
Serbest kalan enerji ışınım ve iletim yoluyla Güneş'in merkezinden çevreye doğru ilerler. Bu yolculuk yaklaşık 10 milyon yıl sürer. Sonunda dış katmanlardan ısı ve ışık şeklinde uzaya yayılırlar. Güneş yaşı ve aydınlatma gücü olarak sıradan bir yıldızdır. Bütün yıldızlar doğada en çok bulunan, en basit, en hafif atom olan hidrojenin yavaş yavaş başta helyum olmak üzere diğer daha ağır elementlere dönüştüğü birer nükleer potadırlar.
Peki nasıl oluyor da, atomlar birleşip, başka bir atom oluşunca bu kadar büyük bir enerji ortaya çıkabiliyor? Bu soru Albert Einstein, o ünlü E=mc2 formülünü geliştirene kadar cevapsız kaldı.
Formül son derecede basitti. Her madde, çevrenizde görebildiğiniz her şey, enerjinin donmuş bir şeklidir. Gerekli ve yeterli şartlar yaratıldığında çok küçük bir maddeden bile büyük miktarda enerji açığa çıkabilir. Formülde 'E' enerji, 'm' maddenin kütlesi, 'c' de ışık hızıdır.
Örneğin l litre hacmindeki (kütlesi l kilogram) olan bir kap suyu ele alalım. Eğer bu suyun tamamını Einstein'ın formülüne göre enerjiye çevirirsek, ortaya çıkan enerji, 100 watt'lık bir milyon ampulü, 30 sene boyunca yakabilecek güçte olacaktır.
Güneşin merkezindeki fizyon olayında birleşen atomlar ile ortaya çıkan atomların kütlelerini karşılaştırdığımızda çok az bir kütle eksilmesi görülür. İşte bu fark kadar kütle Einstein formülüne göre enerjiye çevrilmektedir. Bir litre sudan elde edilen enerji bu kadar olduğuna göre dünyanın 330 bin katı olan Güneş'te, saniyede yakılan 564 ton hidrojenden çıkacak enerjiyi varın siz hesap edin.
Güneş'in Ömrü « Evren ve Dünya
Güneş sistemimiz, bizim Güneş adını verdiğimiz tek bir yıldız ve onun etrafında dönen dokuz gezegen, bu gezegenlerin etrafında dönen 60'dan fazla uydu (Ay), yine Güneş'in etrafında dönen gezegen olarak kabul edilemeyecek kadar küçük 5 000 civarında astroit, sayısız göktaşı, toz ve parçalardan oluşur. Güneş bu sistemdeki enerjinin de tek güç kaynağıdır.
Güneş'e baktığımızda katı bir maddeymiş gibi görürüz ama aslında yanan bir gaz kütlesinden başka bir şey değildir. Bilim insanlarına göre Güneş'ten söz ederken yüzey kelimesini kullanmak hatalıdır çünkü Güneş tamamen gazdan oluşmuştur. Güneş'in fotoğraflarında görülen keskin köşeler ise gazın yoğunluğunun birdenbire arttığı yerlerdir.
Güneş evreni dolduran milyarlarca yıldızdan biridir. Üstelik tamamıyla sıradan bir yıldızdır. Gezegenimizin de içinde bulunduğu Samanyolu galaksisinde tam 200 milyar güneş bulunuyor. Bizim güneşimiz de bunlardan farklı bir oluşum değil.
Güneş bize çok yakın (150 milyon kilometre) olduğu için çok büyük ve parlak görünür. Güneşten sonra bilinen en yakın yıldızın, bu mesafenin 250 bin katı daha uzakta olduğu düşünülürse, Güneş'e burnumuzun dibinde diyebiliriz.
Dünyamızdan bakınca Güneş sabitmiş gibi görünür ama o da kendi ekseni etrafında döner. Dönüş yönü dünyanınkine göre terstir. Katı bir cisim olmadığından ekvatoru üzerindeki bir nokta 24,5 günde tam dönüş yaparken daha kuzeydeki bir noktası 31 günde yapar. Yani kutuplarına gittikçe dönüş hızı yavaşlar.
Güneş'in ısı ve ışık olarak yaydığı enerji, merkezinin hemen çevresinde sürüp giden nükleer tepkime (hidrojen bombasında olduğu gibi) yani hidrojen atomlarının helyum atomlarına dönüşürken çıkardığı büyük enerjidir. Güneş tarafından saniyede yakılan hidrojen miktarı 564 milyon tondur. Bunun yüzde 0,7'si ise doğrudan enerjiye çevrilmekte, ısı ve ışın yayınımına gitmektedir.
Yeryüzünde yaşam Güneş ışınlarına bağlı olduğuna göre, Güneş'in insanlar için gerekli olan enerjiyi daha ne kadar zaman sürdürebileceğini bilmek hakkımızdır. Güneş'in şu andaki enerji durumunda önümüzdeki 5 milyar yılda önemli bir değişiklik olmayacak, aynı şekilde ısı ve ışık vermeye devam edecektir.
Daha sonra genleşmeye başlayacak, sıcaklığı bugünküne göre yüzde 20 artacak dev bir kızıl yıldıza dönüşecektir. O zaman yeryüzündeki sıcaklık dayanılmaz bir yüksekliğe ulaşacak, okyanuslar kaynayıp buharlaşacak ve gezegenimiz bizim bildiğimiz türden bir hayatın var olduğu bir yer olmaktan çıkacaktır. Ancak 5 milyar yıl hayli uzun bir zaman süresidir, şimdiden telaşa kapılmaya gerek yoktur.
