Kaç tane evren var?

Evreni anlama çabamız insanlık tarihi boyunca bitmeyecek bir serüven olacak. İlkel mitlerden derin felsefelere, oradan da modern bilimin en karmaşık denklemlerine uzanan keyifli bir düşünce yolculuğu bu. Dünyayı evrenin merkezi sandığımız, Samanyolu galaksisini tüm evren zannettiğim dönemlerden devasa galaksi kümelerinin haritalarını çıkarabildiğimiz bir aşamaya geldik. Bu keyifli yolculuğun ulaştığı en radikal, en heyecan verici ve belki de en zorlu duraklarından biri çoklu evrenler fikridir. Bilim kurgu fantezisi olmaktan öte, mevcut kozmolojik modellerin ve parçacık fiziği teorilerinin getirdiği zorunluluklardan doğmuş ve bilimin sınırlarını zorlayan bu düşüncenin temellerine kısaca bakalım.

Modern kozmolojiye göre her şey, Büyük Patlama ile başlar. Yaklaşık 13.8 milyar yıl önce, evrenimiz bir nokta kadar küçücük bir yoğunluktan, yani bir tekillikten meydana geldi. Bu uzayda gerçekleşen devasa bir patlama değildir. Büyük Patlama içerisinde varolduğumuz uzay dokusunun ve zamanın oluşmaya başladığı ilk andır. Bu fikri destekleyen bir çok bilimsel gözlem var. Bunlardan ilki Edwin Hubble’ın gözlemleri sonucu keşfettiği galaksilerden gelen ışığın spektrumunun kırmızıya kayma fenomenidir. Bu galaksilerin birbirinden uzaklaştığını, yani evrenin genişlediğini göstermiş ve bu genişlemenin belirli bir noktadan başlaması gerekliliğini ortaya koymuştur. Diğer gözlem evrendeki hafif element miktarıdır. Evrendeki toplam hidrojen (yaklaşık %74) ve helyum miktarı (yaklaşık %24) evrenin ölçülen yaşı ile oldukça uyumludur. Eğer evren 100 trilyon yıl yaşında olsaydı evrendeki hidrojen miktarı şu andaki miktardan çok daha az olurdu.

DESTEKLENEN KANITLAR

Büyük Patlama fikrini destekleyen en güçlü kanıtlardan biri de kozmik mikrodalga arka plan ışımasıdır. Kozmik mikrodalga arka plan ışıması, Büyük Patlama’dan yaklaşık 380.000 yıl sonra evrenin soğumasıyla ortaya çıkan, evrenin en eski ışığıdır. Evren genişledikçe bu ışıma soğudu ve günümüzde tüm gökyüzünü kaplayan, sadece mikrodalga frekanslarında algılanabilen bir fona dönüştü. 1965 yılında Arno Penzias ve Robert Wilson, Bell Laboratuvarları’nda radyo teleskoplarını kalibre ederken her yönden gelen zayıf ama inatçı bir gürültü fark ettiler. Önce kuş pisliği ya da cihaz arızası sandıkları bu sinyalin aslında Büyük Patlama’nın yankısı olduğu anlaşıldı. Televizyon veya radyoda gördüğümüz ya da duyduğumuz o hafif cızırtının küçük bir kısmı, aslında 13,8 milyar yıl önceki Büyük Patlama’dan kalan kozmik mikrodalga ışımasının bize hâlâ ulaşan izidir.

Gözlemler Büyük Patlama kuramını her ne kadar desteklese de bu hikaye kusursuz değildir. En büyük sorun düzlük problemidir. Evrenin geometrisi neredeyse kusursuz bir biçimde düz görünüyor ve madde yoğunluğu da kritik değere şaşırtıcı bir hassasiyetle eşitlenmiş durumda. Oysa Büyük Patlama anında bundan en ufak bir sapma olsaydı, milyarlarca yıl süren genişleme evrenimizi ya içe çökmüş ya da büsbütün eğrilmiş bir hâle getirmiş olmalıydı. İşte bu sorunu çözebilmek için devreye enflasyon kuramı giriyor.

ENFLASYON KURAMI

Enflasyon kuramı, 1980’lerde Alan Guth tarafından önerildi. Guth, Büyük Patlama’dan hemen sonra, saniyenin inanılmaz küçük bir kesrinde (yaklaşık 10 üzeri -36 ile 10 üzeri −32 saniyeleri arasında) evrenin akıl almaz bir hızla, katlanarak genişlediğini öne sürdü. Bu döneme kozmik enflasyon adı verildi. Bu kısa ama çarpıcı dönem, evrenin düzlük problemini çözer; çünkü böylesine hızlı bir genişleme, evrenin geometrisini tıpkı şişirilen bir balonun yüzeyini pürüzsüzleştirmesi gibi düzleştirir. Aynı zamanda ufuk problemine de yanıt verir. Kozmik mikrodalga ışımasının her yönden aynı sıcaklıkta olabilmesi için birbirinden çok uzak bölgelerin geçmişte temas etmiş olması gerekir. Enflasyon sayesinde bu bölgeler, başlangıçta birbirine son derece yakındı ve aynı sıcak plazmanın parçasıydı. Hızlı genişleme onları kozmik uzaklıklara savurdu ama izledikleri ortak geçmiş bugün gözlenen homojenliği açıkladı. Somut bir örnek vermek gerekirse, bu genişleme o kadar hızlıydı ki, bir atomun boyutundan bile daha küçük bir uzay parçası, göz açıp kapayıncaya kadar bir galaksi boyutuna ulaştı.

Enflasyon kuramının en radikal sonucu ise çoklu evrenler fikridir. Enflasyon, uzay-zamanın sonsuza dek genişleyebileceğini ve bu süreçte kuantum dalgalanmaları nedeniyle yeni "bebek evrenlerin" oluşabileceğini öngörür. Tıpkı bir köpük banyosundaki baloncuklar gibi, her biri kendine özgü fizik yasaları ve sabitleri taşıyan sayısız evren, sürekli olarak bu kozmik köpükten belirir. Bu durum, bilim insanlarının hassas ayarlar teorisine karşı getirdiği güçlü bir alternatiftir. Hassas ayarlar, evrenimizin yaşamın varlığı için çok hassas bir şekilde ayarlanmış fizik yasalarına ve sabitlerine sahip olduğunu ve bunun tesadüf olamayacağını savunur. Çoklu evrenler kuramı ise buna karşı, evrenimizin özel bir tasarım olmadığını; sadece potansiyel evrenlerin sonsuz havuzundan yaşama elverişli olan şanslı bir tanesi olduğunu öne sürer. Yani, biz şans eseri yaşamın mümkün olduğu bir evrende var olduk, çünkü diğerlerinde yaşam mümkün olmazdı. Bu da bizi bilimin ve felsefenin kesişim noktasında, "Biz neden buradayız?" sorusunun cevabını sadece fizik yasalarında değil, aynı zamanda olasılığın ve sonsuzluğun çarpıcı matematiğinde aramaya iter.

Bugün elimizde çoklu evrenleri kanıtlayacak doğrudan bir gözlem yok. Yine de fizik yasalarının sunduğu ipuçları, evrenimizin tek olamayabileceğini düşündürüyor. Eğer gerçekten sayısız evren varsa, bizimki yalnızca kozmik bir olasılıklar denizindeki tek bir damladır. Bu da bize varoluşumuzun ne kadar kırılgan ama aynı zamanda ne kadar eşsiz olduğunu gösterir. İster hassas ayarlarla yaratılmış özel tasarımlar, ister sonsuz olasılıklar denizinde tesadüfü varlıklar olalım, fark etmez. Aklı kullanıp, sorgulayabilmenin hazzı eşsiz.