Büyük Patlama, şu an için evrenimizin başlangıcına ve gelişimine dair, genişleme teorisi ile beraber en tutarlı bakış açısını oluşturmaktadır. Fakat günümüz fiziği, içinde yaşadığımız Evren’in Büyük Patlama ile başladığını değil, Büyük Patlama ile genişlemeye başladığını söyler.⁽¹⁾ Büyük Patlama, ciddi miktarlarda kanıtla desteklenmektedir;

• Einstein’ın genel görelilik kuramı, Evren’in durağan olamayacağını söyler; ya genişlemeli ya da daralmalıdır.
• Bir galaksi ne kadar uzaktaysa, bizden o kadar hızlı uzaklaşır (Hubble yasası). Bu da, Evren’in genişlediğine işaret etmektedir. Genişleyen bir Evren ise uzak geçmişte Evren’in küçük ve yoğun olduğunu anlatmaktadır.
• Büyük Patlama modeli, kozmik mikrodalga arkaplan (KMA) ışımasının ve kara cisim ışımasının, yaklaşık 3 Kelvin (K) sıcaklıkla, her yönden gelmesi gerektiğini öngörür. Biz de 2.73 K’le tam bir kara cisim ışıması gözlemliyoruz.
• KMA ışıması izotropiktir; 1/10⁵ lik her yönde aynıdır. Bugünkü Evren’de, maddenin düzensiz dağılımını açıklamak için az miktarda düzensizliğin olması gerekmektedir. Bu tür bir düzensizlik gözlemlenmiştir; hem de öngörülen miktarda.
• Büyük patlama, başlangıçta var olan hidrojen, döteryum, helyum ve lityumun gözlemlenmiş bolluğunu öngörür. Başka hiçbir model, bunu başaramamıştır.
• Büyük patlama, Evren’in zaman içinde değişimini öngörür. Işık hızı sınırlı olduğundan, uzak mesafelere bakmak, bir anlamda da geçmişe bakmamıza olanak sağlar. Diğer birçok şeyin yanında, Evren henüz gençken, kuasarların daha yaygın, yıldızların da daha mavi olduğunu görüyoruz.

Bunlar Büyük Patlama’nın kanıtları değil; bizzat Büyük Patlama teorisinin öngörüleridir.

KMA ışımasının evrenin her yerinden gözleniyor olması, aslında başta Büyük Patlama teorisi için bir engeldi. Çünkü bu gözlem, evrenin her tarafının aynı yoğunlukta olmasını gerektiriyordu; ki bu kolay açıklanır bir durum değildi. İşte bu fenomen, şişme kuramı ile açıklandı ve başarıyla ölçüldü. Alan Guth’un ortaya attığı şişme kuramına göre evren, ilk 10.^-35 saniyelerde, fotonların evrenin her tarafına eşit sekilde dağılabildiği çok küçük bir boyuttan, çok küçük bir zaman dilimi içinde bir portakal büyüklüğüne genişledi (enflasyon dönemi). Böylelikle evrenin her noktasında termal dengenin nasıl sağlanmış olduğu açıklığa kavuştu.

Henüz çözülmemiş olan bir diğer kozmolojik problem ise karanlık maddenin kaynağıdır. Gözlemlenebilir evrende yapılan ölçümler, galaksilerin hesaplanabilen maddeden daha fazla bir maddenin çekim etkisi yüzünden çok hızlı döndüklerini ortaya çıkarmıştır. Kaynağını bilmediğimiz bu maddeye karanlık madde adını vermekteyiz.

Öte yandan, yine son yıllarda yapılan ölçümler göstermiştir ki, itici bir karanlık enerji sayesinde evren hızlanarak genişlemektedir. Evrenin enerji yoğunluğunun, kaynağını bilemediğimiz ama ölçebildiğimiz bu karanlık madde (%23) ve karanlık enerjinin (%73) dışında kalıp da tanımlayabildiğimiz kısmı %4 kadardır.

Bütün bu kozmolojik verileri tutarlılık içinde açıklayabilen çeşitli fizik modelleri vardır, ancak bunlar henüz test edilmemişlerdir. Günümüzde parçacık fiziğinin ve kozmolojik araştırmaların temel uğraş alanlarından biri de karanlık madde ve karanlık enerji kaynaklarını belirleyebilmek ve tutarlı bir kuramsal modele oturtabilmektir.

Ayrıca bkz: Evrenin enerjisi, nasıl hiçlikten gelmiş olabilir?

Kaynaklar:

1. Cankoçak, K. (İTÜ Fizik Mühendisliği Bölümü, (2012). “Büyük patlamanın 10 büyük sırrı”. Tempo Dergisi; 43. sayı, s. 88 

2. Guth, A. 1997. The Inflationary Universe. Reading, MA: Addison-Wesley.

3.Zohar, D., Marshall I.(2006). Kim Korkar Schrödinger’in Kedisinden A’dan Z’ye Yeni Bilimin Kılavuzu. Paradigma Yayınları