Albert Einstein, genel görelilik kuramını geliştirmesinden kısa süre sonra, 1917'de dikkatini yerçekiminden evrenin tamamının kaderine çevirdi. Yeni denklemlerin evrenin en büyük ölçeklerdeki davranışını nasıl açıklayabileceğini araştırmaya başladı.
Science Daily'e göre kozmoloji açısından yerçekimi, maddenin çok büyük mesafelerde nasıl davrandığını belirleyen temel kuvvetti. Evrenin ortalama olarak elektriksel açıdan nötr olması nedeniyle elektromanyetizma büyük ölçekli davranışta belirleyici değildi. Güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler ise yalnızca çok kısa mesafelerde etkiliydi.
Einstein’ın denklemleri, evrenin sonsuza kadar aynı durumda kalamayacağını ortaya koydu. Genel görelilik, evrenin ya genişlemesi ya da büzülmesi gerektiğine işaret ediyordu. Bu sonuç, o dönemdeki genel görüşle çelişiyordu. O yıllarda evrenin durağan olduğu ve kozmik tarihi boyunca büyük ölçüde değişmeden kaldığı düşünülüyordu.
Einstein denklemlerine yeni bir terim ekledi
Einstein, evrenin durağan kalmasını sağlamak için denklemlerine “kozmolojik sabit” adı verilen yeni bir kuram ekledi. Yunan alfabesindeki Lambda (λ) harfiyle gösterilen bu terim, uzay-zamanın kendisinde bulunan bir tür kütleçekim etkisi olarak tanımlanıyor.
Kozmolojik sabitin değerine bağlı olarak bu etki çekici veya itici olabiliyordu. Einstein, maddenin kütle çekiminden kaynaklanan çekimi dengeleyecek bir değer seçti. Böylece evrenin sabit kalabileceğini düşündü.
Genişleyen evren her şeyi değiştirdi
Birkaç yıl içinde Edwin Hubble, evrenin genişlediğini ortaya koydu. Aynı dönemde Rus kozmolog Alexander Friedmann da Einstein’ın denklemlerini daha doğrudan yorumlayarak daha sonra Büyük Patlama teorisinin temelini oluşturacak teorik çalışmalar geliştirdi.
Einstein zamanla kozmolojik sabit fikrinden vazgeçti. Daha sonra arkadaşlarına bu terimi denklemlerine eklemenin “en büyük hata” olduğunu söyledi.
Ancak 1998'de kozmolojik sabit yeniden gündeme geldi.
Evrenin genişlemesi yavaşlamıyordu
1998'de iki ayrı astronomi ekibi, evrendeki madde miktarının ne kadar olduğunu belirlemeye çalışıyordu. Farklı gözlemler, evrende bulunan madde miktarı konusunda birbirinden oldukça farklı sonuçlar ortaya koymuştu.
Astronomlar evrenin genişlediğini zaten biliyordu. Maddenin kütle çekimi oluşturması nedeniyle bu genişlemenin zaman içinde yavaşlaması bekleniyordu. Araştırmacılar da genişlemenin ne ölçüde yavaşladığını ölçerek evrende ne kadar madde bulunduğunu belirlemeyi amaçlıyordu.
Ancak gözlemler beklenmedik bir sonuç ortaya çıkardı. Evrenin genişlemesi yavaşlamıyor, aksine hızlanıyordu. Gözlemler, evrende nispeten az miktarda madde bulunduğuna işaret ediyordu. Evrenin genişlemesini zaman içinde daha hızlı hale getiren başka bir etkinin var olduğu düşünülmeye başlandı.
Bu durum için en basit açıklamalardan biri, Einstein’ın yıllar önce terk ettiği kozmolojik sabitti.
Karanlık enerji kozmolojinin merkezine yerleşti
Uzayda sürekli bulunan ve kozmik ölçekte itici bir etki oluşturan sabit bir enerji bileşeni, evrenin genişlemesindeki hızlanmayı açıklayabiliyordu. Böylece Einstein’ın bir zamanlar hata olarak gördüğü kozmolojik sabit, onlarca yıl sonra yeni gözlemleri açıklamak için öne çıkan teori haline geldi.
Ortaya çıkan yeni çerçeve, günümüzde evrenin Büyük Patlama'dan bu yana nasıl geliştiğini açıklamak için kullanılan Lambda-CDM kozmolojisi oldu.
Lambda-cdm ''ΛCDM'' modeli nasıl çalışıyor?
Lambda, Einstein’ın kozmolojik sabitini ve aynı zamanda “karanlık enerji” olarak adlandırılan bileşeni ifade ediyor. CDM ise “soğuk karanlık madde” anlamına geliyor. Bu maddenin, neredeyse tüm galaksilerdeki kütlenin büyük bölümünü oluşturduğu düşünülüyor. Karanlık enerji ise evrenin hızlanarak genişlemesini açıklıyor.
Başarılı ama kusursuz değil
Lambda-CDM modeli, son derece başarılı bir kozmolojik çerçeve olarak kabul ediliyor. Model, genel görelilik çerçevesinde yalnızca sınırlı sayıda ayarlanabilir parametre ve varsayıma dayanıyor. Bu nedenle Lambda-CDM, bilim tarihinin en kapsamlı şekilde incelenen ve test edilen teorik modellerinden biri oldu.
Ancak Science Daily' göre modelin son derece başarılı olması, onun kesinlikle doğru olduğu anlamına gelmiyor. Günümüzde bilim insanları, modelin bazı gözlemlerle ortaya çıkan gerilimleri açıklamakta zorlanması nedeniyle Lambda-CDM'nin evrenin nihai açıklaması olmayabileceğini düşünüyor.
Kaynak: Gazete Oksijen
