Evren Nedir? Evren Modelleri Nelerdir? Tarihte Evren Algısı

0 2

Türkçe bir sözcük olan evren, düzenli ve uyumlu bir bütün olarak düşünülen bütün varlıkların toplamıdır. Tarihte evren algısını inceledik.

Bu yazımızda parçanın bütünü anlama çabasından yola çıkarak insanların evren algısının gelişim sürecini inceledik. Bu yazımızda, farklı evren modelleri incelenmiş, farklı uzaylar arasında bağlantılar kurulmuştur. “Gördüklerimize inanmalı mıyız?” sorusu etkileyici bir şekilde cevaplanmıştır. Sadece gözlem yaparak evrenin ne kadarını algılayabiliriz? İnsanlık tarihinde bu amaç uğruna atılan adımlar nelerdir? sorularını da yanıtlamaya çalışacağız.

Evren Nedir?

Türkçe bir sözcük olan evrenin bir çok anlamı vardır. Ancak gökbilim açısından evren, gök varlıklarının bütününü tanımlayan bir kavramdır. Düzenli ve uyumlu bir bütün olarak düşünülen bütün varlıkları tanımlayan evren kavramı Türkçede kâinat, cihan, âlem veya kozmos olarak da adlandırılmaktadır. Evren ayrıca gerçekliğin tümünü tanımlamaktadır. Yani uzaysal gerçekliğin tümüdür. Evren, Pythagoras’ın tanımlaması ile düzenli, birlikli bir yapı oluşturan bütündür.

Uzayda bulunan bütün madde ve enerji biçimlerini içeren evren aslında her şeyin toplamıdır. Ancak tarih boyunca insanların evren algısı değişmiştir. Bir çok düşünür ve bilim insanı farklı evren modelleri ileri sürmüştür.

Evren Modelleri Nelerdir?

İsa’dan önce dördüncü yüzyılda Antik Yunan filozofları gökyüzünü açıklamak istemiş, astronominin ilk adımlarını atmışlardır. Farkı fikirler ortaya atan düşünürler gezegenlerin hareketlerini anlamaya çalışmışlardır. Dönemin dogmatik düşüncesi olan din, astronomlar için yetersiz gelmiş, astronominin temelleri geometriye dayandırılmıştır. Bu dönemde astronomlara ünlü matematikçi ve filozof Pisagor önderlik etmiştir. Pisagor, matematiğin gücünün her şeye yeteceğini insanlığa göstermiştir. Platon bütün gökcisimlerinin hareketinin sabit hızda dairesel hareket olduğunu ve bu gök cisimlerinin birer küre olduğunu iddia etmiş, Pisagor’un öğrencilerini de kapsayan büyük kitlelere iddiasını kabul ettirmeyi başarmıştır. Platon’un evren modeli iki küreli evren modeli diye de anılmaktadır. İçteki küre Dünya’yı, dıştaki küre de diğer gök cisimlerinin asılı olduğu dönen yapıyı ifade etmektedir. Dönemin başka bir filozofu olan Eudoxus, gezegenlerin hareketlerinin tek bir küre ile açıklanamayacağını fark etmiş, ortak bir merkeze sahip birçok küre içeren bir evren modeli oluşturmuştur.

Aristoteles ve Yer Merkezli Sistem

Bilim felsefesinin kurucusu olarak kabul edilen filozof Aristoteles, evreni 5 temel ilkeye dayandırmıştır. İlk ilkesinde Aristoteles, evrenin küre şeklinde olduğunu düşünmektedir çünkü onun için küre en mükemmel şekildir. Evren eğer bir geometrik şekil ise, aynı zamanda sonludur. İkinci ilke, yerin evrenin merkezinde ve sabit olduğunu söylemektedir. Cisimlerin devinimleriyle bir temellendirmeye giden Aristoteles, yerin küre şeklindeki evrenin geometrik merkezinde bulunduğu, her şeyin söz konusu merkeze devinme eğiliminde olduğunu söylemiştir. Üçüncü ilkesinde ise yerin de aynı gök gibi bir küre olduğunu söylemiştir. İddiasını Ay tutulması sürecinde görülen içbükey eğriye ve farklı yarımkürelerdeki yıldızların aynı olmamasına dayandırmıştır. Dördüncü ilke, gezegenler yerin etrafında dolanmaktadır, demekte; beşinci ilke de bu hareketin dairesel olduğunu söylemektedir. Aristoteles aynı zamanda hareketi de açıklamış, üç çeşit hareket olduğunu savunmuştur. Merkeze yaklaşan, merkeze uzaklaşan ve merkeze uzaklığın sabit kaldığı yatay hareket olarak üç hareket türünden söz edilmiştir.

Sonuç olarak, Aristoteles ve dönemin önemli düşünürleri evreni mükemmel iki boyutlu şekil çember ve mükemmel üç boyutlu şekil küre ile açıklamak istemişlerdir. Bu şekillerin mükemmel olarak görülmesinin nedeni “mesafe” ile doğrudan ilişkili olmalarıdır. Çember, bir düzem üzerinde tanımlı bir iki boyutlu şekil olup belirli bir noktaya uzaklığı sabit olan noktalar kümesi olarak tanımlanmıştır. Küre ise, belirli bir noktaya uzaklığı sabit olan noktalar kümesinin üç boyuta dağılmış halidir.

Bu geometrik yaklaşım, gezegenler ile sınırlı kalmamış, temel hareket yasalarını da açıklamakta kullanılmıştır. Örneğin gezegenler, Aristoteles’in evren modeline ve hareketi üç şekilde incelemesine göre, sadece merkeze uzaklığın sabit olduğu yataydaki hareketi yapmaktadırlar. Serbest bırakılan bir elma ise yalnızca evrenin merkezine doğru olan hareketi yapmaktadır. Cisimlerin hareketi bu üç çeşitten biriyle de açıklanabildiği gibi, birden fazla hareket türünün bileşkesi olarak da açıklanabilir. Örnek vermek gerekirse, fırlatılan bir taş, önce yatayda ve evrenin merkezinden uzağa hareket etmektedir, ardından evrenin merkezine doğru hareket etmeye başlar ve yataydaki hareketini korur.

Okuma Önerisi: Tarihte evren algısı bölümüne geçmeden önce Sümer Mitolojisi’nde Evren ve İnsan Nasıl Yaratılmıştır? başlıklı yazımızı da inceleyebilirsiniz.

Tarihte Evren Algısı

Fizik, bilim dallarının en eskisidir. Kökenleri Yunan filozof Thales’e dayanmaktadır. Thales, milattan önce altıncı yüzyılda kuru kehribarın bir yere sürtünmesi sonucu hafif cisimleri çektiğini görmüştür. Bu gözlem, fizik tarihinin önemli gözlemlerinden olmakla birlikte, on dokuzuncu yüzyıl fizikçisi James Clerk Maxwell’in bir araya getirdiği “elektromanyetizma” alanında birleştirdiği gözlemlerin ilkidir. İkinci yüzyıl fizikçileri tarafından yoğun bir şekilde araştırılan manyetik olaylar, pusulanın icadına vesile olmuş, denizcilikte yeni bir çağ açmıştır.

On birinci yüzyılın başlarında Ali Al-Hazen ışığın doğrusal olarak yayıldığını, merceklerin ise bu ışık ışınlarının yönünü değiştirdiği söyleyerek optiğin temelini oluşturdu. On yedinci yüzyılın başlarında ise Galileo, cisimlerin düşerkenki hareketleriyle ilgilendi. Cisimlerinin düşme hızının kütleleriyle değil, düşmenin başladığından beri geçen sürenin karesiyle orantılı olduğunu açıkladı. Bu dönemde, Dünya’nın farklı bölgelerinden farklı insanlar, fiziğin çeşitli alanlarında gelişmelere imza atıyorlardı. Kısacası, fizik belirli bir döneme kadar birbirleriyle çok da alakalı gözükmeyen olgular şeklinde gruplanmıştır.

İnsanlık tarihinin en önemli fizikçisi, Sir Isaac Newton, 4 Ocak 1643’da doğmuştur. En önemli eseri Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica’yı 1687 yılında bitirmiştir. Fizikte devrim olarak kabul edilen eser, klasik fiziğin başlangıcı niteliğindedir. Klasik fizik sayesinde hareket yasaları ve kütle çekim bir arada anlaşılmış, doğruya çok daha yakın sonuçlar elde edilmiştir. Gezegenlerin yörüngelerinin eliptikliğini savunan Kepler’in teorileri, Newton’un matematiği ve fiziği ile ispatlanmıştır. Galileo tarafından geliştirilen mercekli teleskoba kıyasla çok daha net görüntü elde edilen bir teleskop türü de yine Newton sayesinde insanlığa sunulmuştur. Bu aynalı teleskop, içbükey aynaların ışığı odaklama özelliğinden yararlanmaktadır.

Evreni Anlamak

Pisagor, geometrinin önemini fark eden ilk insandır. Öğrencileriyle birlikte evreni matematiksel bir felsefeyle anlamaya çalışmıştır. Pisagorun ardından matematik tarihinde Öklit gelmektedir. Öklit’in “Elementler” eseri, günlük hayatta temel duyularımızla kavrayabildiğimiz matematiğin neredeyse tamamını iki bin üç yüz yıl önce insanlığa sunmuştur. Bu eser, mantık ve cebir gibi birçok alanın temellerini atmış, kalkülüs ve analizinin kökeni olmuştur. Tarihte en çok kopyası oluşturulan kitap, İncil’den sonra, Öklit’in Elementler’idir. Bu kitap, Pisagor ve öğrencileri de dâhil olmak üzere bütün Yunan ve Mısır dünyasının matematiğini, geometrisini içermektedir. Eserin böylesine etkili olmasının nedeni, her ifadeyi mantıksal ve matematiksel ispatlar üzerine kurmasıdır. Kitap birkaç tanım ve postulat ile başlamış, bütün bir matematik sistem, tanımlar ve postulatlar ile ispatlanan teoremler üzerine kurulmuştur. Kitap, başlangıçta sunulan tanımlar ve postulatlar dışında hiçbir ön bilgi istemeyen kapalı bir sistemdir.

Elementler’in postulatları içgüdüsel olarak mantıklı gelen, apaçık ifadelerdir. İki nokta arasında düz bir çizgi çizilebilir, bütün dik açılar birbirine eşittir vb. İlk dört postulat herkes tarafından kabul edilmiş ancak beşinci postulat insanların kafasını karıştırmıştır. Beşinci postulat der ki, iki doğrunun ortak bir doğruya yaptıkları açıların toplamı iki tane dik açıdan küçükse, doğrular yeterince uzatıldıklarında kesişirler. Görüldüğü üzere, kitabın son postulatı olan beşinci postulat, diğer dört postulat gibi açık, net bir ifade değildir. Bu ifade sanki bir postulat değil de bir teorem gibi durmakta, mantıksal çıkarımlar ve matematiksel yaklaşımla daha temel bir yapıda ispatlanabilecek gibi durmaktadır. İlki kitabın yazarı Öklit olmak üzere yüzlerce matematikçi iki bin yıla aşkın süre bu postulata matematiksel bir yaklaşım getirmeye çalışmışlardır.

Antik Roma döneminden bir matematikçi Proclus, döneminin önemli farkındalıklarından birine imza attı. Dönemin başka bir ünlü matematikçisi olan Ptolemy’nin beşinci postulat için tasarladığı ispat doğru değildi! Ardından Proclus, başka bir ispat yöntemi geliştirdi. Bir süre sonra bunun da doğru olmadığı açığa çıktı. Batı’dan Doğu’ya bir sürü matematikçi beşinci postulatı ispatlamaya çalışıyor, sürekli başarısız oluyorlardı.

Öklit Uzayı ve Riemann Uzayı

Asırlardır matematikçiler Öklit’in beşinci postulatını ispatlamaya çalışıyorlardı. Peki ya beşinci postulat her zaman doğru değilse? Öklit’in bakış açısıyla, aralarındaki açıların toplamı iki dik açı eden doğrular, yani paralel doğrular birbirlerine yaklaşmaz ve uzaklaşmazlar. Eğer bu ifade her zaman doğru olmaz zorunda değilse, diğer seçenekler nelerdir? Bu doğruların bir birlerine yaklaştıkları ve bir noktada kesiştikleri, ya da bu doğruların birbirlerinden uzaklaştıkları. Jonas Bolyai ve Nikolai Lobachevsky, birbirine paralel doğruların aslında birbirlerinden uzaklaştıklarını, bunu gerekçesini ise doğruların birer eğri olması değil, bulundukları uzayın düz olmaması olarak açıkladılar. Yazdıkları metinler en az Öklit’inkiler kadar mantıklı ve tutarlıydı. Binlerce yıldır evreni Öklit modeliyle gören beyinler için bu fikir çılgınlıktı. Bu yeni geometri, sanata da yansıdı, birçok önemli esere ilham kaynağı oldu. Yeni geometri sanatın yanında bilime de katkıda bulundu. Eskiden açıklanamayan birçok olgu artık açıklanabiliyordu, birçok teorem ispatlanmak için bekliyordu.

Bernhard Riemann, başka Öklit düşü geometriler de olduğunun farkına vardı. Bunlardan en basiti beşinci postulatın diğer durumuydu, yani iki paralel doğru birbirlerine yaklaşmaktaydılar. Örneğin bir küre, iki boyutta ele alındığında bir Riemann uzayıdır. Meridyenler kutuplarda kesişmekte, aynı zamanda birbirlerinde paralel hareket etmektedirler. Bu durumda Öklit’in yaklaşımlarından biri daha yanlışlanmış olur. İki noktadan yalnızca bir doğru geçmektedir diyen Öklit, her uzay için haklı değildir. Riemann uzayında iki nokta aldığımızda o iki noktadan geçen sınırsız sayıda doğru çizilebilir. Burada doğru kavramı da anlamını yitirmekte, bir eğriyi temsil etmektedir. Düz olmayan bir yüzeyde nasıl düz bir çizgi çizebilirsiniz ki? Küçüklüğümüzden beri kabul ettiğimiz bilgilerden biri de üçgenin iç açılarının toplamının iki dik açı ettiğidir. Bu bilgi de, diğer birçok lise matematiği yaklaşımı gibi, her uzay için doğru değildir. Riemann uzayında bir üçgenin iç açıları toplamı iki dik açıdan büyüktür.

Matematik Uzay ve Fizik Uzay

Matematik uzay, belirli özellikleri matematik dilinde ifade edilen bir yer, sınırsız bir bölgedir. Fizik uzay ise, fizik yasalarının geçerli olduğu, evreni matematik dilinde anlatmakta kullandığımız bir matematik uzaydır. Riemann yirmi altı yaşında verdiği konferansta, bir matematik uzayın istenen özelliklere göre nasıl ifade edileceğini (Öklit Uzayı da dâhil olmak üzere) ve sınırı olmayan miktarda matematik uzay tanımlayabileceğimizi göstermiştir. Bu şu anlama gelmekteydi, karşılaşacağımız her problemi analiz etmemize yardımcı olacak matematik uzaylar ifade etmek artık mümkündü. Matematiğin bu alanı, oldukça soyut bir alan olacak gibi görünüyordu, çünkü fizik uzay, düzdü.

1915 yılında Einstein, genel görelilik teorisini yayınladı. Defalarca deneylerle desteklenen bu teori, evrenin düze değil eğri olduğunu, bu eğriliğin nedeninin de kütle çekim olduğunu ifade etmekteydi. Tek bir teori ile hem Öklit’in matematiği, hem de Newton’un fiziği yerle bir oldu. Bu bütün insanlık için çok zordu, çünkü yaşadığımız fizik uzay, düz bir Öklit uzayı değildi, tamamıyla eğri ve eğriliği sürekli değişen bir Riemann uzayıydı.

Evren Algısı Nasıl Değişti?

Başlangıçta her olguyu gördüğü gibi yorumlayan insanoğlu, zamanla matematik ve fizik konusunda kendini geliştirerek görmekten aciz olduğu gerçeklere daha da yaklaşmayı başarmıştır. Bugün ise, fizikçiler ve matematikçiler sicim teorisi hakkında çalışmaktadırlar. Eğer sicim teorisi doğru ise, evren sonsuz küçük, adeta boyutsuz noktalardan oluşmaktadır. Daha da akıl almaz olan ise, her bir noktanın içinde bir boyutlu kapalı ya da açık değişen frekanslarda salınan iplikçikler, sonsuz küçük noktanın içine gömülmüş çok boyutlu mini uzayda hareket etmektedir. Günümüzde bu seviyede bir teoriyi ifade edecek matematiğe sahibiz, hatta ve hatta bazı topolojik hesaplamalarda kullanılan bazı teknikler sicim teorisi çalışan fizikçiler tarafından geliştirilmiştir. Sonuç olarak fizik uzay, düşündüğümüzden ve düşünebileceğimizden çok daha karmaşık. Bu karmaşıklık içinde debelenmek de yaşamı anlamlı kılan tek eylem.

Not: Bu konuyla ilgili olarak Kozmografya Nedir? İlk Kozmografya Kitabı başlıklı yazımızı da inceleyebilirsiniz.

Ders: Tarih, kullanıcı deneyiminizi geliştirmek için çerezler kullanır. Sitemizi kullanmaya devam ederek çerez politikamızı onayladığınızı kabul edeceğiz. Kapat Ayrıntılı Bilgi