Eğer Newton biraz daha akıllı olsaydı; Einstein’ın Genel Göreliliği’nden çok daha önce, Genişleyen Evren Modeli’ni bulabilirdi.
Newton’ın matematiğe ve fiziğe yaptığı inanılmaz katkılar bir yana, bir de “Nasıl olur da gözünden kaçar?” dedirten noktalar söz konusu. Newton; astronom, fizikçi ve matematikçi olmasının yanında aynı zamanda bir ilahiyatçıydı. Koyu bir dini inanışa sahipti ve o zamanlar, evrenle ilgili düşüncelerimizin çoğu, anlamsız bir şekilde dini inanışlar çerçevesinde şekilleniyordu.
Newton, ortaya koyduğu yasalarla, aslında çok rahat bir şekilde Genişleyen Evren Modeli’ni bulabilirdi. Einstein’ın Genel Göreliliği’ne kadar keşfedilmeyen denklemlerin benzerlerini, tamamen Newton mekaniğini kullanarak elde etmek mümkün. Fakat Newton, bunu ilginç bir şekilde yapmadı ya da yapamadı. Fakat bu işlemlerin zor olmayı bir yana bırakın, çok bariz olduğunu açıkça söyleyebilirim. Bu yüzden Newton’ın bunu keşfetmemiş olması, gerçekten insanın içini gıcıklayan bir durum.
Sadece Newton’la kalmadı, uzunca bir süre kimse bunu fark edemedi. Bunun ardındaki temel sebepler üzerine yoğunlaşalım. Elbette bilimsel bir bilgiyi keşfetmek, öyle kolay değildir. Burada gözlemi ve deneyi bir kenara bırakalım ve sadece kuram kısmı ile uğraşalım, çünkü Newton’ın bunu göstermesi için tek yapması gereken kuram oluşturmaktı. Kuramsal çalışmak, gerçekten zordur. Kuramın matematiği ve fiziği elinizde olsa dahi, doğru şeyleri düşünmek ve onca olasılık arasından güçlü a prioriler üretmek zorundasınız. Bunun için rasyonalist bir bakış açısı gerekli. Ardından bunlar, gözlem ve deneylerle ispatlanması gereken hale gelecektir.
Fakat Newton, oldukça basit olmasına karşın, böylesine muhteşem bir keşifte bulunamadı. Buradaki en büyük problem, bakış açısından kaynaklanmaktadır. İşin kuramsal kısmı, gerçekten de çok basittir ve bugün herhangi bir üniversite astronomi ve fizik öğrencisi bunu ispatlayabilir. Emin olun Newton da yeterli bilgiye sahipti. Sıkıntı, doğru şeyi düşünerek yola çıkmaktadır. Newton, o zamanki dini inanışları çerçevesinde düşündüğünden olsa gerek, hiçbir zaman doğru bakış açısını yakalayamadı ve genişleyen evrenin keşfini gerçekleştiremedi. Elbette, Güneş merkezli modelin dahi ancak oturmaya başladığı bu dönemlerde, evrenle ilgili böyle iddialarda bulunmanın, din dünyasında ne gibi etkilere sebep olabileceğini de düşünebilirsiniz.
Hubble 1929’da, gökadaların bizden uzaklaşma hızları olan dikine hızlarına karşılık, uzaklıklarını inceledi ve bir ilişki ortaya koydu. Bizden daha uzakta yer alan gökadalar, uzaklıklarıyla doğru orantılı olarak daha hızlı uzaklaşıyordu. Mesafe iki katına çıktığında, hız da iki katına çıkıyordu. Bu durum, evrenin genişlediğinin gözlemsel kanıtlarını ortaya koyarak, günümüz kozmolojisinde bir devrim yarattı. Fakat Hubble’ın yaptığı ilk gözlemler, kalibrasyon hataları barındırdığından sayısal olarak da oldukça büyük hataya sahip ölçümlerdi. 1 megaparsek (3.26 milyon ışık yılı) uzaklıktaki bir gökada için uzaklaşma hızını, saniyede 500 kilometre olarak ölçtü.
Bu uzaklaşma hızı, kozmolojide kırmızıya kayma olarak ifade edilir ve z parametresi ile gösterilir. Gök cisminin tayfını aldığımızda, genişleyen evren sebebiyle enerjisini kaybeden fotonların, tayfta ne kadar kırmızıya kaydığının bir ölçütüdür. Dolayısıyla hem uzaklığı, hem uzaklaşma hızını ifade eder. Hatta yeterli uzaklıklarda, evrenin geçmişini de ifade eder.
"Hubble’ın Ultra Derin Alan Fotoğrafı’nda kırmızıya kayma gösteren bazı gökadalar."
Ardından yapılan çalışmalar ile bu değer giderek daha da aşağılara indi ve 1958’de, kozmolojiye ciddi katkıları olmuş Allan Sandage, bugün bildiğimiz değerine çok yakın bir değer olan 75 km s^-1 Mpc^-1 değerini buldu. Bugün en son 2015’de sunulan, Planck uydusu verileri sayesinde bu değerin, yaklaşık 68 km s^-1 Mpc^-1 olduğunu biliyoruz. Özellikle son on yılda, hata payı ciddi bir oranda düştü. Verdiğimiz 68 km s^-1 Mpc^-1 değerinin hesaplanan tam değeri aslında 67.8±0.9 km s^-1 Mpc^-1. Bu oldukça keskin bir değer olarak görülebilir. Özellikle 2000’li yılların başlarında hata payının ±10 mertebelerinde olduğunu düşünecek olursak...
Bugün evrenin genişleme hızını ifade eden bu parametreye, kaşifi Hubble’a ithafen, “Hubble Sabiti” diyoruz. Buradaki “sabit” ifadesi; zaman içinde sabit olmayı ifade etmez; bakış doğrultusu boyunca, belirli bir zaman için sabit olmayı ifade eder. Fakat genel bir alışkanlık olarak, “Hubble Parametresi” demek yerine, Hubble Sabiti olarak kullanmaya devam ediyoruz.
Yüzyıllar boyunca geciken bir keşif ile kaybedilen devasa bir zaman daha... İleriye gidemediğimiz her gün, aslında olmamız gerekenden geriye gidiyoruz. Bu yüzden bilim, daima, inanışlardan bağımsız olarak yürütülmelidir. Aksi takdirde kaybeden, yine biz olacağız.
Basit bir bakış açısı yakalayamamanın, inanışlar çerçevesinde yanlış yönlenen bilimsel düşüncenin ne denli sakıncalı olabildiğinin somut bir örneğidir bu. Yüzyıllar boyunca geciken bir keşif ile kaybedilen devasa bir zaman daha... İleriye gidemediğimiz her gün, aslında olmamız gerekenden geriye gidiyoruz. Bu yüzden bilim, daima, inanışlardan bağımsız olarak yürütülmelidir. Aksi takdirde kaybeden, yine biz olacağız.
Kaynaklar
- Leonard Susskind, Cosmology Lectures, Stanford University
- E. Hubble, A Relation Between Distance and Radial Velocity Among Extragalactic Nebulae, PNAS Journal (1929)
- A. Sandage, Current Problems in the Extragalactic Distance Scale, The Astrophysical Journal (1958)
- Planck Collaboration, Planck 2015 Results XIII. Cosmological Parameters, arXiv:1502.01589
