Ana Sayfa / Bilim/Çevre / Einstein’ın son yıldönümü, modern kozmolojinin doğuşunu işaret eder

Einstein’ın son yıldönümü, modern kozmolojinin doğuşunu işaret eder

Bazen her sene bir çeşit Einstein yıldönümünü kutlamak için bir fırsat sunan gibi görünüyor. 2015 yılında herkes, genel görelilik teorisinin 100. yıldönümü dolayısıyla övgüde bulundu . Tarafından – Geçen yıl, bilim adamları yerçekimsel dalgaların yaptığı tahmin yüzüncü yıldönümü kutlandı yerçekimsel dalgaların keşif raporlama . Ve bu yıl, modern kozmolojinin doğuşunu belirleyen Einstein’ın gazetesinin yüzüncü yıldönümü.

Einstein’dan önce, kozmoloji hiç de modern değildi. Çoğu bilimadamı bunu reddetti. Felsefe sahipleri ya da muhtemelen ilahiyatçılar için bir mesele olarak görülüyordu. Herhangi bir matematik bilmeden kozmoloji yapabilirsiniz.

Fakat Einstein, genel görelilik matematesinin kozmosu tanımlama görevine nasıl uygulanabileceğini gösterdi. Teorisi, kozmolojiyi kesin bir fiziksel ve matematiksel temelde incelemek için bir yol önerdi. Einstein, kozmolojiyi spekülasyondan bilimsel çalışma alanına dönüştürme reçetesini sağladı.

İrlandalı fizikçi Cormac O’Raifeartaigh ve meslektaşları , bu makalenin yeni bir analizinde “Einstein’ın 1917 tarihli kağıdının modern teorik kozmolojinin temellerini oluşturduğundan hiç şüphem yok” dedi .

Einstein, yeni teorisinin kozmoloji için bitirmeden bile etkilerini merak etmişti. Sonuçta, genel görelilik, uzay ve zaman teorisi idi – hepsi. Einstein, yerçekiminin – kozmik mimariyi şekillendiren itici gücün – kütle ve enerjinin varlığı tarafından üretilen uzay-zaman geometrisinin bozulması olduğunu gösterdi. (Denklemin sol tarafında, uzay-zaman geometrisinin, kütle enerjisinin yoğunluğu, sağ taraf tarafından nasıl belirlendiğini göstermek için bir denklik hazırladı.) Uzay-zaman ve kütle-enerjinin temel olarak her şeyi hesaba katması nedeniyle, tüm kozmos Genel görelilik denklemi gibi davranırlar.

Newton’un yer çekimi yasası bu konuda sorunlar yaşıyordu. Her kitlesi, Newton’un ilan ettiği gibi her kitleyi cezbederse, o zaman evrendeki tüm mesele kendisini büyük bir blob içine çökmüş olmalıydı. Newton, evrenin sonsuzluğa, maddenin dolduğuna, dolayısıyla cazibenin maddenin daha da cazibesiyle dengelenmesini önermişti. Yine de, kimse bu açıklamayı kimseyle satın almadı. Birincisi, gerçekten hassas bir düzenleme gerekli: Bir yıldız yerin dışındaydı ve cazibe merkezleri dengesi kayboldu ve evren çöktü. Aynı zamanda geceleri neden karanlık olduğunu açıklamak imkansız hale getiren yıldızların sonsuzluğunu da gerektiriyordu. (Her görüş hattında her zaman bir yıldız olurdu.)

Einstein yer çekimi teorisinin Newton’un yerçekiminin kozmik paradokslarını çözeceğini umuyordu. 1917 başında, genel teori üzerine yazdığı makale yayınlandıktan yaklaşık bir yıldan az bir süre sonra, prusya Bilimler Akademisine kozmoloji teorisinin etkilerini gösteren kısa bir rapor yayınladı.

” Görelilik Genel Teorisinde Kozmolojik Düşünceler ” başlıklı yazıda, Newton’un yerçekimini kullanarak evrenin tanımlanmasında ortaya çıkan sorunları fark ederek başladı. Einstein, Newton’un yerçekiminin sınırsız bir adada sonsuz bir uzayda oturmasını gerektirdiğini gösterdi. Ancak zamanla böyle bir yıldız koleksiyonu buharlaşacaktı. Ancak, evren sonsuza kadar çıkmazsa, bu sorunun önüne geçilebilir. Bunun yerine, Einstein, evren sonlu ise her şeyin yoluna gireceğini söyledi. Büyük, elbette, ama bir küre gibi kendi üzerine kapanacak şekilde kavisli.

Einstein’ın matematiksel zorluğu, böyle bir sınırlı kozmik uzay zamanının statik ve kararlı olacağını göstermekti. (O günlerde kimse evrenin genişlediğini bilmiyordu.) O, yeterince büyük bir ölçekte, maddenin bu evrende dağılımının tek tip olarak kabul edilebileceğini söyledi. (Einstein, yeryüzünün daha küçük ölçekli ölçeklerde karmaşıklıklarla dolmasına rağmen, dünyanın birçok amaç için yumuşak bir küre olarak bakılması gibi olduğunu belirtti.) Maddenin uzay-zaman eğriliği üzerindeki etkisi bu nedenle oldukça sabit kalacak ve evrenin genel durumu Değişmeden.

Bütün bunlar, Einstein’a mantıklı geldi, çünkü evrende neler olup bittiği hakkında sınırlı bir görüşe sahipti. O günlerde pek çok bilim insanı gibi , evrenin temelde Samanyolu galaksisi olduğuna inanıyordu. Bilinen tüm yıldızlar, kütleleri eşit dağılmış küresel bir evrene inancıyla tutarlı bir şekilde yavaş hareket etti. Maalesef, genel görelilik matematiği işe yaramamıştı – evrenin kararlı olmayacağını önermişti. Ancak Einstein, statik küresel evren hakkındaki görüşünün orijinal denklemine bir terim eklemesi durumunda başarılı olacağının farkına vardı.

Aslında, terimi zaten eklemek çok iyi nedenlerdi. O’Raifeartaigh ve meslektaşları genel görelilik hakkındaki daha önceki çalışmasında, DIN de bir dipnotta, onun denkleminin teknik olarak ek bir terim eklemesine izin verdiğini belirttiğine dikkat çekti. O zamanlar önemli görünmüyordu. Fakat onun kozmoloji gazetesinde Einstein, evrenini doğru bir şekilde tanımlamak için onun denkleminin sadece gerekli olduğunu keşfetti (Einstein daha sonra evrenin varsaydığı gibi). Bu nedenle, Yunan mektubu lambda ile gösterilen faktörü, temel genel görelilik denkleminin sol tarafına ekledi.

Einstein, 1917 tarihli makalesinde “Bu terim, yalnızca yıldızların küçük hızlarının gerektirdiği şekilde maddenin yarı statik dağılımını mümkün kılmak amacıyla gereklidir.” Denklemin geometri tarafındaki bu yeni terim büyüklüğü yeterince küçük olduğu sürece, teorinin güneş sistemindeki gezegen hareketleri hakkındaki tahminlerini değiştirmez.

Einstein’ın 1917 tarihli kâğıt lambda’nın (aynı zamanda “kozmolojik sabit” olarak da adlandırılır) matematiksel etkinliğini gösterdi ancak fiziki yorumuyla ilgili pek bir şey söylemedi. 1918’de yayınlanan bir başka makalede, lambda’nın negatif bir yoğunluk yoğunluğunu temsil ettiğini ve “yıldızlararası alanın her tarafına dağıtılan negatif kitlelerin yerçekimine katılması” nın rol oynadığını belirtti. Olumsuz kütle cazip yer çekimine karşı koyar ve Einstein’ın küre sonlu evreni çökmekte.

As everybody now knows, though, there is no danger of collapse, because the universe is not static to begin with, but rather is rapidly expanding. After Edwin Hubble had established such expansion, Einstein abandoned lambda as unnecessary (or at least, set it equal to zero in his equation). Others built on Einstein’s foundation to derive the math needed to make sense of Hubble’s discovery, eventually leading to the modern view of an expanding universe initiated by a Big Bang explosion.

But in the 1990s, astronomers discovered that the universe is not only expanding, it is expanding at an accelerating rate. Such acceleration requires a mysterious driving force, nicknamed “dark energy,” exerting negative pressure in space. Many experts believe Einstein’s cosmological constant, now interpreted as a constant amount of energy with negative pressure infusing all of space, is the dark energy’s true identity.

Einstein might not have been surprised by all of this. He realized that only time would tell whether his lambda would vanish to zero or play a role in the motions of the heavens. As he wrote in 1917 to the Dutch physicist-astronomer Willem de Sitter: “One day, our actual knowledge of the composition of the fixed-star sky, the apparent motions of fixed stars, and the position of spectral lines as a function of distance, will probably have come far enough for us to be able to decide empirically the question of whether or not lambda vanishes.”

Hakkında Yasin Demir

1991 Gaziantep doğumlu olan Yasin Demir, Gaziantep Üniversitesi “Nükleer Tıp” bölümünde hala okumayı sürdürmektedir. Özellikle “Bilim/Çevre” kategorisi için oluşturmuş olduğu makaleler sayesinde kullanıcılarımıza Bilim ve Teknoloji alanında gerçekleşen son yenilikleri duyurmaktadır. Mail : yasindemir@antep.org – Adres : Kavaklık Mah. No: 8/C Şahinbey/Gaziantep – Tel : +90 506 700 06 08

Bu habere de bakabilirisiniz

Horizon Telescope, zor kara delik kenar görüntülerini yakalamaya çalışın

5 Nisan’da başlayacak olan Event Horizon Telescope’daki bilim insanları , daha önce hiç görüntülenmemiş bir ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir