Büyük Patlama Teorisi Nedir

Büyük Patlama Teorisi Nedir

Evrendeki bütün madde ve radyasyonun; geçmişte sonlu bir zamanda meydana gelmiş bir patlamada oluştuğunu ileri süren bir kozmolojik model. Bu teori evrenin genişlemesini, mikrodalga zemin ışınımını ve kozmik helyum bolluğunu açıklamada son derecede başarılıdır. Genişleyen bir evren ilk defa 1920’lerde, Aleksandr Friedmann, Georges Lemaître ve diğerleri tarafından teklif edilmiştir Madde ve radyasyonun sıcaklığının zamanla azaldığı sıcak bir büyük patlama, 1940’larda gözlenen element bolluklarını bir kozmolojik nükleosentezle açıklamak amacıyla, George Gamow tarafından ileri sürülmüştür. Büyük patlamayı takip eden sıcak evrenden kalan ilkel ateş-topu ışınımı ile ilgili tahmin, 1965’te kozmik mikrodalga zeminin keşfiyle doğrulanmıştır. Evren 10 ile 20 bin milyon yıl evvel var olmaya başlamış ve o zamandan beri çok yoğun ve çok sıcak bir başlangıç şartlarından itibaren genişlemeye ve soğumaya başlamıştır. Kuantum mekanikteki belirsizlik prensibi, büyük patlamadan sonra İO43 saniyeden kısa zamanların incelenmesinde problemler doğurur. Diğer taraftan bazı temel tanecik teorileri, İO35 saniyeden sonraki şartları hesaplamayı mümkün kılar. Bu erken zamanlarda evren, kabaca eşit miktarda madde ve antimadde içeriyordu. Bu erken zamanda x-bozonları denilen hipotetik taneciklerin, anti-maddeden ziyade maddeye asimetrik bozunmaları, evrenin bugün neden tamamen maddeden müteşekkül göründüğünü açıklayabilir. 1035 saniye civarı, enflasyonel evren teorisine göre evrenin ani ve anormal bir genişlemesi için kritik bir zamandır.

Evren yaşlandıkça sıcaklık düşer. Büyük patlamadan 104 saniye sonra kuarklar ve antikuarklar annihilâsyona maruz kalmış, yani birbirlerini yok etmişlerdir ve geriye sadece 109 da 1 kuark fazlalığı kalmış, bunlar da birleşerek proton ve nötronları oluşturmuşlardır. Evren yaklaşık 10-100 saniye yaşındayken elektronlarla pozitronlar birbirlerini yok etmiş ve geriye çok küçük bir miktar elektron kalmıştır. Bu durumda madde – antimadde annihilâsyonunda açığa çıkan fotonlar, enerji yoğunluğunda hâkim hale gelmişlerdir. Bu, radyasyon çağıdır.

Radyasyon, genişlemeyle birlikte enerji kaybetmiştir. Bu, foton sayı yoğunluğundaki azalmayla birlikte, radyasyon enerji yoğunluğunun kozmik ölçek çarpanı R ile, R-4 şeklinde değişmesine neden olmuştur. Madde yoğunluğu daha yavaş, R 3 ile azaldığından, yaklaşık 10.000 yıl sonra, sıcaklık 10.000 K civarındayken, madde yoğunluğu toplam enerji yoğunluğunda hâkim hale gelir. Bu andan itibaren madde çağı başlar. Madde temelde elektronlar, protonlar ve helyum çekirdeklerinden müteşekkil, iyonize bir gaz halindedir. Yaklaşık 3000 K’de elektronlar, protonlarla birleşerek nötral hidrojeni oluşturmuşlardır. Bu, maddeyle radyasyonun birbirinden ayrıldığı ayırma çağıdır ve bu çağda evren, 300.000 yıl yaşındadır. Bu çağdan bu yana radyasyon, 3000 K’den, mikrodalga zemin ışınımının sıcaklığı olan 3 K’e kadar soğumuştur. Madde artık yıldızları ve galaksileri oluşturmak üzere etkileşmeye başlar.

Büyük patlamadan yaklaşık 100 saniye sonra, sıcaklık yaklaşık 109 K’ken, bu yoğun ve sıcak safhada, döteryum ve helyum oluşmuştur. Bugün evrende var olan helyumun büyük çoğunluğu, bu erken zamanda meydana gelmiştir.

Yorum yazın