Evren ve Büyük Patlayış (Hawkings’ten)

Evrenin başlangıcı olup olmadığı ve nasıl başladığı konusundaki tartışma yazılı tarih boyunca sürmüştür. Temel olarak iki düşünce okulu vardı. Pek çok eski gelenek ve Musevi, Hristiyan ve İslam dinleri evrenin oldukça yakın geçmişte yaratılmış olduğunu savunur. (On yedinci yüzyılda rahip Ussher evrenin yaratılışı için MÖ 4004 tarihini hesaplamıştır. Bu onun Kutsal Kitap’daki insanların yaşlarını toplayarak bulduğu bir rakamdır.) Kökenimizin yakın zamanlara dayandığı düşüncesini desteklemek üzere kullanılan bir gerçek, insan soyunun kültür ve teknolojide açıkça evrimleşmekte olmasıdır. Şu işi ilk olarak kimin gerçekleştirdiğini veya şu tekniği kimin geliştirdiğini anımsarız. Böylece şu tez çalışır: O kadar uzun süredir var olamayız, aksi takdirde halihazırda şu anda olduğundan çok daha fazla ilerlemiş olurduk. Aslında yaratılışla ilgili İncil’deki tarih son Buz Çağı’nın sonundan fazla uzak değildir. Bu modern insanların ilk olarak ortaya çıkmış olduklarının anlaşıldığı zamandır.

Diğer taraftan Yunan’lı filozof Aristo gibi evrenin bir baş langıcı olduğu fikrinden hoşlanmayanlar vardı. Onlar bunun tanrısal müdahale anlamına geleceğini düşünüyorlardı. Onlar evrenin var olduğuna ve sonsuza kadar var olacağına inanmayı tercih ettiler. Sonsuz olan bir şey, yaratılması gereken bir şeyden daha mükemmeldi. Yukarda anlatılan insanın ilerlemesi tezine bir yanıtları vardı: Periyodik seller veya diğer felaketler tekrar tekrar insan soyunu başlangıca geri götürmüştü.

Her iki düşünce okulu da Evren’in esas olarak zamanla değişmediğini savunuyorlardı. Ya şimdiki şekliyle yaratılmıştı, ya da sonsuz şekilde bugün olduğu gibi var olmuştu. Bu doğal bir inançtı, çünkü insan yaşamı -aslında yazılı tarihin tamamı- o kadar kısa bir süredir vardır ki, Evren bu süre içinde önemli ölçüde değişmemiştir. Statik değişmeyen bir evrende onun sonsuz şekilde mi var olduğu yoksa geçmişte sonlu bir zamanda mı yaratılmış olduğu sorusu gerçekte bir metafizik veya din meselesidir: Her iki teori de böyle bir evreni açıklayabilirdi. Aslında 1781 yılında filozof Immanuel Kant Evren’in bir başlangıca sahip olduğuna inanma veya bir başlangıca sahip olmadığına inanma konusunda eşit derecede geçerli tezler olduğu sonucuna vardığı Saf Aklın Eleştirisi adlı anıtsal bir eser yazmıştır. Eserin başlığının ifade ettiği gibi, onun vardığı sonuçlar basitçe yargı gücüne dayanıyordu, bir başka deyişle Evrenle ilgili herhangi bir gözlemi dikkate almamıştı. Ne de olsa değişmeyen bir evrende gözlemlenecek ne vardı?

Ancak on dokuzuncu yüzyılda yeryüzü ve Evren’in geri kalanının aslında zamanla değişmekte olduğu konusunda kanıtlar birikmeye başladı. Jeologlar kayaların ve içlerindeki fosillerin oluşumunun yüzlerce binlerce milyon yıl almış olacağını kavradılar. Bu yaratılışçılar tarafından hesaplanmış olan yeryüzünün yaşından çok daha uzun bir süreydi. Alman fizikçi Ludwig Boltzman tarafından Termodinamiğin İkinci Yasası denen şeyin keşfi yeni kanıtlar sağladı. Bu yasa Evren’deki toplam düzensizlik miktarının (bu entropi denen bir nicelikle ölçülür) zamanla arttığını söyler. İnsanın ilerleyişi konusundaki tez gibi bu da Evren’in ancak sonlu bir süredir devam ediyor olabileceğini ileri sürer. Aksi takdirde şimdiye kadar Evren herşeyin aynı sıcaklıkta olduğu tam bir düzensizlik durumunda bozulmuş olurdu. Statik evren fikrinde bir başka güçlük, Newton’un kütlesel çekim yasasına göre Evren’deki her yıldızın her bir başka yıldıza doğru çekilmesinin gerekmesidir. Eğer öyleyse, yıldızlar nasıl hareketsiz, birbirlerinden değişmez uzaklıkta durabilirler? Hepsi birlikte düşmez mi? Newton bu problemin farkındaydı. Zamanın önde gelen bir filozofu olan Richard Bentley’e bir mektubunda yıldızların sonlu topluluğunun hareketsiz kalamayacağını, aksi takdirde merkezi bir noktaya düşmeleri gerektiğini kabul etti. Ancak sonsuz bir yıldız topluluğunun birlikte düşmeyeceğini, çünkü onların düşeceği herhangi bir merkezi nokta olmayacağını ileri sürdü. Bu tez sonsuz sistemler hakkında konuşulurken karşılaşılabilecek tuzakların bir örneğidir. Evren’deki sonsuz sayıdaki yıldızdan gelen her bir yıldız üstündeki kuvvetleri toplamada farklı yollar kullanarak yıldızların birbirinden değişmez uzaklıklarda kalıp kalamayacağına ilişkin farklı yanıtlar elde edilebilir. Şimdi doğru prosedürün, sonlu bir yıldız bölgesi durumunu ele almak ve daha sonra bölge dışına kabaca tek biçimli şekilde dağılmış olan başka yıldızları eklemek olduğunu biliyoruz. Sonlu bir yıldız topluluğu birlikte düşecektir ve Newton’un yasasına göre, bölge dışından daha fazla yıldız eklemek çöküşü durdurmayacaktır. Böylece sonsuz yıldız topluluğu hareketsiz bir durumda kalamaz. Bir zamanda birbirlerine göre hareket etmiyorlarsa, aralarındaki çekim birbirlerine doğru düşmeye başlamalarına yol açacaktır. Alternatif olarak, birbirlerinden uzaklaşıyor olabilirler, kütlesel çekim de geri çekilme hızını yavaşlatıyor olabilir. Statik ve değişmeyen evren fikriyle ilgili bu zorluklara karşın on yedinci, on sekizinci, on dokuzuncu yüzyıllarda veya yirminci yüzyıl başlarında hiç kimse Evren’in zamanla evrim geçiriyor olabileceğini ileri sürmedi. Hem Newton hem de Einstein, her ikisi de, Evren’in ya büzülüyor ya da genişliyor olduğu kestiriminde bulunma şansını kaçırdılar. Bu konu Newton’a karşı kullanılamaz, çünkü o Evren’in genişlemesinin gözlemsel keşfinden iki yüz elli yıl önce yaşadı. Fakat Einstein daha iyisini bilmeliydi. Onun 1915 yılında formüle ettiği genel görecelik kuramı Evren’in genişlemekte olduğu kestiriminde bulunuyordu. Fakat Einstein statik evrenden o kadar emindi ki, kuramına onu Newton’un teorisi ile uyuşturmak ve kütlesel çekimi dengelemek üzere bir unsur ekledi.

1929 yılında Edwin Hubble tarafından Evren’in genişlediğinin keşfi onun kökeni konusundaki tartışmayı tamamen değiştirdi. Eğer galaksilerin şimdiki tasımını alır ve onu zaman içinde geriye doğru çalıştırırsanız, on ile yirmi bin milyon yıl arasında bir süre önce, bir an birbirinin tepesinde olmaları gerektiği anlaşılır. Bu zamanda, büyük patlama denen bir tekillikte, Evren’in yoğunluğu ve uzay-zamanın eğriliği sonsuz olmalıydı. Böyle koşullarda bilimin bilinen tüm yasaları çökerdi. Bu bilim için bir felakettir. Bu yalnızca bilimin Evren’in nasıl başladığı konusunda kestirimde bulunamayacağı anlamına gelirdi. Bilimin tüm söyleyebileceği “Evren, o zaman öyle olduğu için şimdi bugün olduğu gibidir” olur. Fakat bilim büyük patlamadan hemen sonraki durumun neden öyle olduğunu açıklayamazdı.