Atomun Oluşumu

[bluemoon24]

0 anı: Ne maddenin, ne de zamanın var olmadığı ve

patlamanın gerçekleştiği bu an, fizikte t (zaman) = 0 anı olarak kabul

edilmektedir. Yani t=0 anında hiçbir şey yoktur. Yaratılmanın başladığı bu

andan önceyi tarif edebilmek için, o anda var olan fizik kurallarını bilmemiz

gerekir. Çünkü şu an var olan fizik kanunları patlamanın ilk anlarında geçerli

değildir. Fiziğin tanımlayabildiği olaylar en küçük zaman birimi olan

10-43 saniyeden itibaren başlar. Bu, insan aklının asla kavrayamayacağı bir

zaman dilimidir. Peki acaba, hayal bile edemediğimiz, bu küçük zaman aralığında

neler olmuştur? Fizikçiler bu anda meydana gelen olayları tüm detaylarıyla

açıklayabilecek bir teoriyi şu ana kadar geliştirememişlerdir. Fizikte

her şey 10-43 saniye sonrasından itibaren hesaplanabilir ve ancak bu andan sonra

enerji ve zaman tarif edilebilir. Yaratılışın bu anında, sıcaklık değeri 1032

(100.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000) derecedir. Bir kıyaslama yapacak

olursak, güneşin sıcaklık derecesi milyonlarla (108), güneşten çok büyük

yıldızların sıcaklığı ise ancak milyarlarla (1011) ifade edilir. Şu an tespit

edebildiğimiz en yüksek sıcaklık milyar derecelerle sınırlıyken, 10-43 anındaki

sıcaklığın ne derece yüksek olduğu konusunda bir kıyas yapabilmek mümkündür.

10-43 saniyelik bu dönemden bir aşama ileri gidip saniyenin 10-37 olduğu

zamana geliriz. Bu iki süre arasındaki aralık bir-iki saniye gibi bir an

değildir. Saniyenin katrilyon kere katrilyonda biri kadar bir zaman aralığından

bahsedilmektedir. Sıcaklık yine olağanüstü yüksek olup 1029

(100.000.000.000.000.000.000.000.000.000)°C değerindedir. Bu aşamada henüz

atomlar yaratılmamıştır.Bir adım daha atıp 10-2 saniyelik döneme

giriyoruz. Bu aralık, bir saniyenin yüzde birini ifade etmektedir. Bu zaman

dilimi içinde sıcaklık 100 milyar derecedir. Bu dönemde ilk evren şekillenmeye

başlamıştır. Daha atom çekirdeğini oluşturan proton ve nötron gibi parçacıklar

görünürde yoktur. Ortada sadece elektron ve onun zıttı olan pozitron

(anti-elektron) vardır. Çünkü evrenin o anki sıcaklığı ve hızı sadece bu

parçacıkların oluşmasına izin verir. Yokluğun ardından patlama gerçekleşeli daha

1 saniye bile geçmeden, elektron ve pozitronlar oluşmuştur. Bu andan

sonra oluşacak her atom parçacığının hangi anda ortaya çıkacağı çok önemlidir.

Çünkü şu andaki fizik kurallarının ortaya çıkması için her parçacık özel bir

anda ortaya çıkmak zorundadır. Hangi parçanın önce oluşacağı çok büyük bir önem

taşımaktadır. Bu sıralama ya da zamanlamadaki en ufak bir oynama sonucunda,

evrenin bugünkü haline gelmesi mümkün olmazdı. Bir aşama sonra, 10-1

saniye kadar bir zamanın geçtiği bir ana geliriz. Bu sırada sıcaklık 30 milyar

derecedir. t=0 anından bu döneme gelene kadar henüz 1 saniye bile geçmemiştir.

Ancak atomun diğer parçacıkları olan nötron ve protonlar artık belirmeye

başlamıştır. Daha sonra kusursuz yapılarını inceleyeceğiniz nötron ve protonlar,

işte bu şekilde yokluktan andan bile kısa bir süre içerisinde

yaratılmışlardır.Patlamadan sonraki 1. saniyeye gelelim. Bu dönemdeki

kütlesel yoğunluğun derecesine baktığımızda, yine olağanüstü büyük bir rakamla

karşı karşıya olduğumuzu görürüz. Yapılan hesaplamalara göre bu dönemdeki mevcut

kütlenin yoğunluk değeri, litre başına 3.8 milyar kilogramdır. Milyar kilogram

olarak ifade edilen bu rakamı, aritmetik olarak tespit edebilmek ve bu rakamı

kağıt üzerinde göstermek kolaydır.Ancak, bu değeri tam olarak

kavrayabilmek mümkün değildir. Bu rakamın büyüklüğünü daha kolay ifade edebilmek

için çok basit bir örnek verecek olursak; Himalayalardaki Everest tepesi bu

yoğunluğa sahip olsaydı, kazanacağı çekim kuvveti ile dünyamızı bir anda

yutabilirdi diyebiliriz.Bir sonraki zaman diliminin en belirgin

özelliği ise sıcaklığın oldukça düşük bir değere ulaşmış olmasıdır. Evren artık

yaklaşık 14 saniyelik bir ömre sahiptir ve sıcaklık da 3 milyar derecedir ve çok

müthiş bir hızla genişlemeye devam etmektedir. Hidrojen ve helyum

çekirdekleri gibi kararlı atom çekirdeklerinin oluşmaya başladığı dönem de işte

bu dönemdir. Yani bir proton ile bir nötron ilk defa yan yana durabilecekleri

bir ortam bulmuşlardır. Kütleleri var ile yok arası olan bu iki parçacık

olağanüstü bir çekim oluşturarak, o müthiş yayılma hızına karşı koymaya

başlamışlardır. Ortada son derece bilinçli, kontrollü bir gidiş olduğu bellidir.

İnanılmaz bir patlamanın ardından, büyük bir denge, hassas bir düzen

oluşmaktadır. Protonlar ve nötronlar bir araya gelmeye, maddenin yapı taşı olan

atomu oluşturmaya başlamışlardır. Oysa bu parçacıkların, maddeyi oluşturabilmek

için gerekli hassas dengeleri sağlayabilecek bir güce ve bilince sahip olmaları

elbette ki mümkün değildir. Bu oluşumu takip eden dönemde, evrenin

sıcaklığı 1 milyar dereceye düşmüştür. Bu sıcaklık güneşimizin merkez

sıcaklığının 60 katıdır. İlk dönemden bu döneme kadar geçen süre sadece 3 dakika

2 saniyedir. Artık foton, proton, anti-proton, nötrino ve anti-nötrino gibi atom

altı parçacıklar çoğunluktadır. Bu dönemde var olan tüm parçacıkların sayıları

ve birbirleri ile olan etkileşimleri çok kritiktir. Öyle ki, herhangi bir

parçacığın sayısındaki en ufak bir farklılık, bunların belirlediği enerji

düzeyini bozacak ve enerjinin maddeye dönüşmesini engelleyecektir.

Örneğin elektron ve pozitronları ele alalım: Elektron ve pozitron bir

araya geldiğinde enerji açığa çıkar. Bu sebeple ikisinin de sayıları çok

önemlidir. Diyelim ki 10 birim elektron ve 8 birim pozitron karşı karşıya

geliyor. Bu durumda, 10 birim elektronun 8 birimi, yine 8 birim pozitronla

etkileşime girer ve böylece enerji açığa çıkar. Sonuçta, 2 birim elektron

serbest kalır.Elektron, evrenin yapı taşı olan atomu oluşturan

parçacıklardan biri olduğundan, evrenin var olabilmesi için bu dönemde gerekli

miktarda elektron olması şarttır. Az önceki örnek üzerinde düşünmeye devam

edersek, karşı karşıya gelen elektron ve pozitronlardan, eğer pozitronların

sayısı daha fazla olsaydı, sonuçta açığa çıkan enerjiden elektron yerine

pozitronlar arta kalacak ve madde evreni asla oluşamayacaktı.Pozitron ve

elektronların sayısı eşit olsaydı, bu kez de ortaya sadece enerji çıkacak,

maddesel evrene dair hiçbir şey oluşmayacaktı. Oysa elektron sayısındaki bu

fazlalık, sonradan evrendeki protonların sayısına eşit olacak şekilde çok hassas

bir ölçüyle ayarlanmıştır. Çünkü daha sonradan oluşacak olan atomda, elektron ve

proton sayıları birbirine eşit olacaktır. İşte, Büyük Patlama'dan sonra

ortaya çıkan parçacıkların sayısı bu kadar ince bir hesapla belirlenmiş ve

sonuçta madde evreni oluşabilmiştir. Prof. Dr. Steven Weinberg bu parçacıklar

arasındaki etkileşimin ne derece kritik olduğunu şu sözleriyle vurgulamaktadır:

Evrende ilk birkaç dakikada gerçekten de kesin olarak eşit sayıda parçacık ve

karşıt parçacık oluşmuş olsaydı, sıcaklık 1.000.000.000 derecenin altına

düştüğünde, bunların tümü yok olur ve ışınım dışında hiçbir şey

kalmazdı.Bu olasılığa karşı çok iyi bir kanıt vardır: Var olmamız.

Parçacık ve karşı parçacıkların yok olmasının ardından şimdiki evrenin maddesini

sağlamak üzere geriye bir şeylerin kalabilmesi için, pozitronlardan biraz daha

çok elektron, karşı protonlardan biraz daha çok proton ve karşı nötronlardan

biraz daha çok nötron var olmalıydı.İlk dönemden bu yana toplam 34

dakika 40 saniye geçmiştir. Evrenimiz artık yarım saat yaşındadır. Sıcaklık

milyar derecelerden düşmüş, 300 milyon dereceye ulaşmıştır. Elektronlarla

pozitronlar birbirleriyle çarpışarak enerji açığa çıkarmayı sürdürürler. Artık

atomu oluşturacak olan parçacıkların sayıları, madde evreninin oluşmasına imkan

sağlayacak şekilde dengelenmiştir. Bu noktada ünlü fizikçi Prof. Stephen

Hawking'in konuyla ilgili sözleri ilgi çekicidir. Hawking, anlatılan olayların

aslında kavrayabildiğimizden çok daha ince hesaplar üzerine kurulduğunu şöyle

açıklamaktadır: Eğer Big Bang'ten bir saniye sonra genişleme oranı, 100.000

milyon kere milyonda bir değeri kadar az olsaydı, evren genişlemeyi bırakıp

kendi içine çökecekti.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre