TRWE_2012
Süper Moderatör
- Üyelik Tarihi
- 2 Haz 2020
- Konular
- 3,087
- Mesajlar
- 5,879
- MFC Puanı
- 20,700
UZAY
O zamanlar hiçbirşey,zaman bile yoktu.Herşey sıfırdan başladı.İnsanlar herzaman Dünya’nın oluşumunu çözmeye çalıştılar.Big Bang’de bunların en mantıklısıdır.
Big Bang’dan önce insan beyninin hayal bile edemeyeceği bir kavram,mutlak bir boşluk vardı.Ve birden enerji akıl almaz biçimde bir merkezde toplandı.Bu 20 milyar yıl önce gerçekleşti.Saniyeden kısa sürede enerji maddeye dönüşmüştü.Olağan üstü bir yoğunluktu Evrenin tümü bir yüksük içinde yoğunlaşmştı.Patlamanın etkisiyle madde dağılmaya başlamış,başlangıç noktasında uzaklaşmaya başlıyordu.Evrenin hacmi büyüyordu.Bu büyüme henüz tamamlanmadı.
Geriye iki seçenek var:
1)Büyüme tamamlanmayacak
2)Genleşme gücü zayıflayıp,ufalıp,kendi kendini yok edecek.(Big Crunch)
TAM OLUŞUM
Big Bang’den sonra genleşme başlıyor.Saniyenin milyarda biri kadar kısa sürede ısı birkaç milyar derece birden düşüyor.Sonra yerçekimi yayılmayı,genleşmeyi yavaşlatmaya başlıyor.Big Bang den saniyenin milyonda biri kadar sonra maddenin ilk temel taşları oluşuyor.Kısa bir süre sonra iki proton ile iki nötron birleşiyor.İlk atom meydana geliyor
Bu helyumdur.Isı artık sadece 3 milyon derececik kadardır. Big Bang den bir dk sonra yoğunluğun baş döndürücü bir hızla düşüşü,azalışı elektronların serbestçe atom çekirdekleri etrafında dönmesine izin vermişti. Bu ilk 5dk dan sonra evren yavaş yavaş yayılmaya ve soğumaya başladı. Bu madde çağıydı.Bir milyon yıl içinde ısı 3000 dereceye
düştü.Bu koşullar yıldızları doğurdu. Big Bang’den 500.000 yıl sonra evrenin hidrojen ve helyumları dev pıhtılar gibi gruplaştılar. 500.000 yıl sonrada yıldızlar yoğunlaştı.
3 milyar yıl sonrada yıldız kütleleri proto galaksi için ergirler.Bunlarda yerçekimi etkisiyle GALAKSİ oldular.Uzayda hiçbirşey kaybolmaz!1965’te Arno Penzias ve Robert Wilson,evrende 3 kelvinlik artık bir ısıl enerjiye karşılık gelen bir fon ışıması keşfettiler.1992’de de Bu artık ışının Big Bang’den kaldığı kanıtlandı.(COBE uydusu tarafından)
Bu buluş için İngiliz fizikçi Hawkins ”Tüm insanlık tarihinin değilsede,Yüzyılın buluşu olduğu kesindir.”demiştir.
YERÇEKİMİ (Uzay'da ve Zaman'da Yolculuğun Kesin Anahtarı)
Newton Evrensel yerçekimi yasasını 1687 yılında yayınladığı ’Principia’adlı kitabında açıkladı.Bu teoriye göre iki kütle arasındaki Çekim gücü,kütlelerin büyüklüğü ile doğru orantılı; aralarındaki uzaklığın karesi ilede ters orantılıdır.Yani kütleler büyüdükçe çekim gücü artacak,aralarındaki uzaklık arttıkça azalacaktır.
300yıldan daha uzun bir süre önce açıklanan bu basit denklem bütün fizik ve gökbilimin temel taşıdır.Einstein 1915 yılında yayınladığı genel görelilik kuramını yayınladığı zaman Newton’un kuramını güncellediBaşlangıçta bilim adamlarının bile anlamakta zorluk çektiği teoriye göre yerçekimi iki cismin arasındaki uzaklıktaki çekim gücü değil;uzay-zaman eğiminin bir sonucudur.
Güneşte ağırlığı ile uzayı eğmiştir.Gezegen güneş etrafında dönerken eğilerek yörüngeye girmiştir.Peki Einstein’in teorisi doğruysa neden hala Newton’unkileri kullanıyoruz?
Bunun iki sebebi var:
1)Einstein’in denklemi daha çok uzayda ve dev kütleler için önemli;ama yeryüzünde ve gündelik yaşamda Newton’un kuramı yeterli.
2)Einstein’in denklemi çok karışık.Bilim adamları bile zor anladı.Bir düşünsenize bunları çocuklarımıza öğretmeye çalıştığımızı…
GALAKSİ
Her gökcismi belirli bir yere aittir,komşuları ile fiziksel veya manyetik ilişki içindedirler.Bunların oluşturduğu topluluklara galaksi denir. Galaksiler evrenin sonsuzluğundaki adacıklar gibidir.
Bir galakside milyarlarca yıldız vardır.Evrende 50 milyar galaksi olduğu sanılıyor.Güneşimizin yıldız olduğunu düünürsek,bizimki gibi Milyarlarca yıldız ve doğal olarak o yıldızın yörüngesinde bulunan gezegen,uydu ve göktaşları ile birlikte bulunur.
Samanyolu;evrende bizim güneş sistemimizin içinde bulunduğu galaksinin adıdır.Dünyadan yalnızca bir kısmı gözükür.Galaksimizde Bizimki gibi milyarlarca sistem vardır.
Galaksimiz sistemimizden 500 kat büyüktür.Diğer galaksiker gibi galaksimizde kendi etrafında döner.Güneşimiz galaksi merkezinden 30000 ışık yılı uzaklıktadır. O,galaksimizdeki bir kaç yüz milyar yıldızdan biridir yalnızca.Yıldız ile gezegen arasındaki fark şudur:Yıldızlar ışık yayar fakat gezegenler yaymazlar.
BİR YILDIZ'IN DOĞUMU,GELİŞİM SÜRECİ VE ÖLÜM (SUPERNOVA VEYA KARADELİK)
Yıldız önce bir toz bulutudur.Yerçekimi ile toz bulutu merkeze doğru sıkışır.Bu süreç içinde ortaya çıkan yerçekimi enerjisi ile yıldız ısınmaya başlar.Bu ısı belli bir ısıya ulaşırsa nükleer erime başlar.(Güneş için 15 milyon derece)Bu süreç,iki hidrojen atomunun birleşerek bir helyum çekirdeği oluşturma sürecidir.
Tipik bir yıldız genellikle %75hidrojen, %25 helyumla ısınma sürecine başlar.Sonra süreç bütün hidrojen atomlarının yanarak helyuma dönüşünceye kadar sürer.Güneş’te 10 milyar yıllık sürecini yarıladı.Yıldız yakıtını bitirince ani bir patlamayla 10 katına genişler.Yıldızın bu durumuna ‘Kızıl dev’denir.
Güneş yakıtını bitirince atmosferi Merkür’ü içine alacak.Eğer yıldız yeteri kadar büyükse sonuç farklıdır.Yıldız hidrojeni bitirince bu kez karbon atomunu yakar ve neon atomları oluşturur.Sonrada neon ve oksijen birlikte yanarak sülfür oluşturur.Böylece yıldızın içinde katman katman farklı atomlar yanarak daha ağır atomlara dönüşürler.Yıldızın çekirdeğinde yavaş yavaş demir birikir.Bundan sonrası da büyüklüe bağlıdır.Yıldız küçükse yanma biter ve ‘Beyaz Cüce’adında içine çökmüş yıldız olur.Beyaz cüce birkaç km çapında ancak metre küpüne milyonlarca ton basınç düşen sönmüş bir yıldızdır.Bu zaman içinde soğuyarak’Kara Cüce’ye dönüşür.
Yıldızımız çok küçük ama çok yoğun nötron yıldızına dönüşebilir.Böylesi ne ani bir çöküş dalgası yaratarak yıldız,bir ışık kümesi halinde galaksinin ötelerine doğru fırlar.Buna’Süpernova’denir.Nötron yıldızlar görünmezler;ancak dönerken,bu deniz feneri gibi çevrelerine radyasyon yayarlar.Bu güne kadar 400 nötron yıldızı bulunmuştur.Yıldız yeteri kadar büyükse ani çöküş dramatik olur.Yani yıldız bir anda tek bir noktaya sıfıra indirgenebilir.Böylesine büyük yıldızın böyle küçük bir alana sıkışmasının doğal sonucu olarak,çekim gücü o kadar büyük olur ki,bu yıldızdan ışık bile çıkamaz.Herşey girebilir ama hiçbirşey çıkamaz.
Girenlerin akıbetinin ne olduğu bilinmiyor.Bunlara karadelik denir.
KARADELİK
Hepimiz biliyoruz;karadeliklerin bir türü,büyük kütleli yıldızların merkezdeki hidrojen yakıtlarını kısa sürede tüketip çökmeleriyle ortaya çıkıyor.Kabullenmekte zorlandığımız şey,Güneş’mizden kat kat büyük bir yıldızın nasıl olup da inanılmaz boyutlara küçülebilmesi ve inanılmaz bir güç kazanması.
Örneğin;Güneş’imizden 10 kat büyük bir yıldızın karadelik haline geldikten sonra aldığı boyut,60km çaplı bir küre.Üstelik bu küre, deliğin kendiside değil.İçine düşen hiçbirşeyin,hatta ışığın bile kaçamayacağı bir ‘olay ufku...
Örnek için;Dünyanın karadelik olduğunu düşünelim. Böylesine küçük kütleli bir cismin karadelik olamayacağını biliyoruz, ama oldu varsayalım.Bu durumda Dünya’nın olay ufkunun çapı 9 mm’den az olacaktır.
Asıl karadelik,yani fizkteki adıyla ‘tekillik’,olay ufkunun tam merkezinde.Ama artık çap falan yok.İçine düşen madde ve enerjiyi yutan bu cismin boyutları,matematiksel bir nokta kadar!Dünya asla bir karadelik olamaz dedik ama aslında olabilir!…Yeterki;Onu yeteri kadar sıkıştırabilelim!
Dolayısıyla kuramsal bir karadelik oluşturmak için bir sınır yok.Ama oluştuğu maddenin böyle büyük bir ölçüde sıkışabilmesi için gerekli koşullar büyük yıldızlarda kendiliğinden var.Dolayısıyla en çok görülen karadelikler,10üssü31 kg kadar!Karadeliklerin öbür türleri hakkında kuramcılar;13-15milyar yıl önce BigBang’in hemen ardından mikroskobik karadelikler oluştuğunu sanıyorlar.Ama karadelik dinamiğine göre bunların çoktan yok olması gerekiyor.
Bir karadeliğin kütlesi ne kadar büyükse,kapladığı alanda o ölçüde büyük oluyor. Yani‘SCHWARZSCHİLD yarıçapı’ denen olay ufkunun yarı çapıyla,karadeliğin kütlesi birbiriyle doğru orantılı.Peki,şöyle irisinden bir karadelik tüm evreni yok etmez mi?Bilim adamlarına göre korkulacak bir şey yok.Tek koşul varlay ufkundan uzak duracaksınız…Eğer kazara ufku geçerseniz;kurtuluş yok!
Bir Güneş kütlesindeki bir karadeliğin çekim gücü,aynı kütledeki Güneş’ten fazla ve az olamaz.Peki Güneş bir karadelik olursa?Olamaz!Çünkü;kütlesi bir karadelik için yeterli düzeyin çok çok altında…Benzerleri gibi Güneş.5milyar yıl sonra yakıtını tüketince kırmızı dev haline gelerek şişecek.Sonrada atmosferi Merkür ve Venüs’ü içine alacak.Sonra dış katmanlarını yavaş yavaş uzaya bırakacak.Sıkışıp ısınan merkezi,Dünya’mız boyutlarında bir ‘beyaz cüce’ olacak!
Zaman içinde soğuyarak kaybolacak.Diyelimki;karadelik oldu,gezegenler yörüngelerini kaybetmeyecekler ve aynı uzaklıkta dönmeye devam edecek.Çünkü;Karadeliğin olay ufkunun çapı yalnızca 3km olacak.Ama genede yaşama veda edebiliriz.Nedeni artık buraların eskisindende çok soğuk ve karanlık olacağı!…
OLAY UFKUNUN BASİT İZAHI:
Şimdi hayal ediniz.Eviniz bir karadelik ise bu evin kapısı ve de bu evin kapısının eşiği olay ufkudur.Eğer siz bu kapıdan içeri adım atarsanız bir geri çıkamazsınız.İşte olay ufkunun basit izahı budur.
KARADELİĞİN İÇİNDE VUKU BULAN OLAYLAR
Bir uzay gemisinde olduğumuzu varsayalım,bilmeden Güneş kütleli karadeliğin olay ufkuna düşmüşüz.Malesef;geri çıkamayacağımızda biliyoruz.
İçindeyken bazı şeyleri değişik göreceğiz.Çünkü;bir milyon Güneş kütleli karadelik gelen ışık demetlerini bükecek.Peki,ama neden güçlü bir cismin içinde olduğumuz halde kütleçekimini hissetmememiz.
Nedeni;hala serbest düşüşteyiz ve deliğin güçlü çekim alanı,bedenimizin ve gemimizin her noktasına aynı şiddetle etki yapıyor.Ancak merkeze 600 000 km. sokulduğumuzda,bir gariplik olacak. Ayaklarımız, başımızdan büyük bir kuvvetle çekiliyormuş gibi olacak.Merkeze yaklaştıkça bu etki artacak ve uzamışız gibi hissettikten sonra son anımsadığımız bedenimizin parçalanmak üzere olduğu…Fakat bütün bunlar çok kısa sürecek.
Merkezdeki tekilliğe olan uzaklığımızın,olay ufkunun yarıçapının 10 katı olduğunu varsayalım.Yani;merkeze 30milyon,olay ufkunaysa 27milyon uzaklıktayız.Buradan,olay ufkunun içine çekilmemiz 8dk. sürüyor.Bundan sonra tekilliğin içinde kaybolmamız için sadece 7sn. var.Bütün bu süre yani;ufuktan tekilliğe düşme düresi,karadeliğin kütlesine orantılı olarak artıyor.
KARADELİĞİN DIŞINDA VUKU BULAN OLAYLAR
Dünya’dan bizi seyredenler ise işlerin kötüye gittiğini çok geç anlayacaklardır.Çünkü onlar,bizi karadeliğin olay ufkuna yaklaştıkça giderek yavaşlıyor anlayacaklardır.Fizik kurallarına göre biz öldükten sonra bile arkadaşlarımız,olay ufkuna vardığımızı bile göremeyeceklerdir. Sonsuza kadar bekleseler bile…Bizde yeni oluşmakta olan bir karadeliğe yaklaşıyor olsaydık,ölmekte olan yıldızın giderek küçüldüğünü görecek, ama karadelik oluştuktan sonra dahi çöken maddenin olay ufkunu aşıp gözden kaybolmasını göremeyecektir.
Bu Einstein’in kuramında saklı.Genel göreliliğin temel öngörüsü,kütlesi olan her cismin uzay-zaman dediğimiz 4 boyutlu dokuyu,tıpkı üzerine ağır bir top konmuş esnek bir kumaş gibi çukurlaştırılması.
Bu çukurun üzerinden geçen herhangi bir cisim,hatta ışık,çukurun büktüğü düzlemden geçtiği için biraz eğrileşecek, ya da bükülecektir.Karadelikler çok büyük kütleli olduğundan çukurları dipsiz bir kuyuyu andırıyor.Bu nedenle bizim için zaman daha yavaş geçerken,uzaktaki arkadaşlarımız için daha hızlı akıyor. Eğer zamanında uyanabilseydik ve karadeliğe düşmeden olay ufkunun kenarında bir süre araştırma yaptıktan sonra dönebilseydik,kavuştuğumuz arkadaşlarımızı bizden daha fazla yaşlanmış bulacaktık.Gerçekte arkadaşlarımız kayboluşumuzu görebilecekti. Nedeni; ışığın kırmızıya kayma olgusu. Karadeliğin yakınlarında uzaya saçılan ışık giderek daha uzun dalga boylarına doğru ‘kırmızıya’ kayar.Bu görünür ışık,onlarca daha uzun dalagboyu olarak anlanılacak. Onlarda bizi özel aygıtlarla izleyebilecekti. Fakat; sonraları dalgaboyları öylesine uzayacaktı ki ,arkadaşlarımız için biz artık tümüyle görünmez ve algılanamaz olacaktık.
Peki;şöyle büyükçe bir karadelik tüm evreni yok etmezmi? Tek şartla kurtulabiliriz:Olay ufkundan uzak durmak kaydıyla. Karadeliği saran kütle çekim alanının,aynı kütledeki bir başka cismin çevresindeki kütle çekim alanından farkı yoktur.
Bilim adamlarına göre,olası en küçük karadeliğin çapı 10 üzeri eksi 35 civarında olabilir.Ama bunun kütlesi 10 mikrogram kadar(bir toz zerreciği)ağırlığında olur.Böyle cisimler oluşturabilmek için 10üzeri19 giga-elektronvolt düzeyinde enerjiler gerekir.
Demek ki;bir karadelik oluşturabilmek için Dünya’nın en güçlü parçacık hızlandırıcısından (CERN DENEYİ) 10 katrilyon kat daha güçlü bir makine gerekiyor.
Ve bu makinenin boyutları bir samanyolu kadar olacak!… Üstelik bu çaba ve masraf boşa gidecek.
Çünkü ‘Hawkins Işımı’denen bir süreç sonucu laboratuvar ürünü kara delik 10üzeri eksi 42saniyeiçinde buharlaşıp yok olacak.Bir toz zerreciği yerine Everet tepesi kütlesinde bir karadelik oluşturulsa bile,(bunun yarı çapı 10üzeri eksi 15 metre olur.) bir atom çekirdeği büyüklüğündeki böyle bir cisim bir proton veya nötron bile yutamayacaktır.
Karadelikler kütlelerine,renklerine,dönmesine ,elektrik yüklü olan diye sınıflandırılıyorlar.Bir de akdelikler vardır, bunlarda gelen herşeyi dışarı atarlar.Nasıl ki;karadelikler yutuyorsa…