Albert Einstein, genel görelilik teorisini yayınladığında yıl 1915’ti.

Aradan 110 yıl geçti; insanlık bu teorinin yerine yenisini, daha iyisini koyamadı.

Evet, özel ve genel görelilik teorileri aradan geçen 110 yılda onbinlerce kez doğrulandı. Bununla da kalmadı, teori onu içermediği halde teorinin doğal veya matematiksel uzantısı (veya sonucu) olması gereken şeyler de kanıtlandı.

Einstein’ın teorisi, bize evreni en iyi açıklayan teori. Ama mükemmel değil. Çünkü teorinin açıklamadığı, açıklayamadığı şeyler de var.

Temelde Einstein’ın teorisi kütle çekim kuvveti hakkında. Bu konuda daha önce bir başka teorimiz vardı, yüzyıllar önce Sir Isaac Newton tarafından geliştirilmiş. Einstein’ın kütle çekim teorisi, Newton’un teorisinin eksiklerini giderdi.

Aslına bakacak olursanız Newton’un kütle çekim gücü için ortaya attığı matematik veya mekanik ile Einstein’ın matematiği arasındaki farklar çok miniskül. O yüzden bugün hala Newton’un ‘kanunları’ kullanım alanı buluyor.

Ama iki teori arasında devasa farklar da var. Bu farkların en önemlisi, Einstein’ın kütle çekimin neden ve nasıl gerçekleştiğini Newton’a göre çok daha iyi izah etmiş olması. Newton, büyük kütlenin küçük kütleyi kendine doğru çekmesini bir ‘güç’ olarak tanımlıyordu; Einstein ise bunu bir ‘sonuç’ olarak tanımlıyor. Bu fark çok önemli.

Einstein’a göre ‘uzay-zaman’ adı verilen bir ‘doku’ vardı ve kütlesi olan her cisim bu ‘doku’yu büküyordu. Gözünüzün önüne gelebilmesi için hep verilen örneği ben de vereyim: Bu ‘doku’yu gerili bir çarşaf gibi düşünün, bu çarşafın üstüne koyacağınız her ağırlık o çarşafı siz ne kadar geriyor olursanız olun bir ölçüde bükecek, yani aşağıya doğru çökertecektir.

Elbette büyük kütleli cisimler ‘uzay-zaman’ı daha fazla bükecek, daha küçük kütleliler daha az bükecekti. Ve evrendeki hareketi belirleyen şey de bu bükülmelerdi. Ünlü söyleyişle: ‘Kütle uzay-zamana nasıl büküleceğini söyler, uzay-zaman da kütleye nasıl hareket edeceğini…’

Uzay-zaman denen şeyin ne olduğunu bilmiyoruz ama büküldüğünü biliyoruz; bunu onbinlerce kez kanıtladık ve gördük. Işık bile bu bükülmeden etkileniyor, büyük kütlelerin yakınından geçerken eğriliyor, yolunu uzatmak zorunda kalıyordu.

Aynı şekilde uzay-zamandaki bükülmeler bir anlamda zamanı da büküyordu; çünkü büyük bir kütlenin yakınından geçen ışığın kat ettiği mesafe artıyor, böylece o ışığın bize ulaşma zamanı da uzuyordu. ‘Gravitational lensing’ denen bu etki Einstein’ın teorisinde yer almıyor ama onun matematiğinin bir doğal uzantısı/sonucu. Bugün gökyüzüne baktığınızda gördüğünüz yıldızların hiçbiri sizin baktığınız yerde değiller aslında; çünkü hepsinin ışığının bize gelene kadar yolu uzuyor, biz onları olmaları gereken yerde görmüyoruz. Bir de tabii ışığın kat ettiği toplam mesafeye göre biz onların on yıllar, yüzyıllar, binyıllar önceki hallerini görüyoruz.

Bir de kara delikler var, teorinin ‘uzak ve çok uç bir ihtimal’ olarak gördüğü ama meğer çok yaygın olan bir fenomen. Bazen öyle büyük bir kütle bir araya geliyor ki, uzay-zamanı sonsuz derecede büküyor, bu bükülme yüzünden de dışarıya ışık bile çıkamıyor. Bugün biliyoruz ki bütün galaksilerin tam merkezinde böyle devasa, bazıları milyonlarca güneş kütlesi ağırlığında kara delikler var.

Einstein’ın genel göreliliği yayınlamasından kısa süre sonra Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble, evrenin sabit olmadığını, galaksilerin bizden ve birbirlerinden hızla uzaklaştığını saptadı. Hubble’a göre bizden uzaktaki galaksiler daha da hızlı uzaklaşıyordu. Bu da evrenin genişlemekte olduğu sonucuna yol açtı.

Madem evren genişliyordu ve madem evrendeki bütün hareketin sebebi kütle çekimiydi, bazı gök bilimciler ‘O zaman evreni tartarsak, bu genişlemenin ne kadar olacağını bulabiliriz, hatta zamanı terse çevirerek evrenin en başta nasıl olduğunu da görebiliriz’ dediler ve evrenin kaç kilo olduğunu hesaplamaya başladılar.

Einstein’ın teorisine göre evrenin bir başlangıcı olması gerektiğini ilk söyleyen kişi, aynı zamanda katolik bir rahip de olan Belçikalı fizikçi Georges Lamaitre oldu. Einstein başlangıçta onu tersledi ama sonra rahip haklı çıktı. (Einstein adama ‘Matematiğiniz iyi ama fiziğiniz kötü’ demişti, sonra binbir özür diledi.) Bugün evrenin bir ‘Büyük Patlama’ ile başladığı genel kabul gören bir teori. Hatta çoğu fizikçiye göre kanıtlanmış bir teori. (Buraya geri döneceğim).

Sonra 1930 yılında İsviçreli bir gök bilimci olan Fritz Zwicky ortaya çıktı ve galaksilerin mevcut kütlesinin (ağırlığının) evrendeki bu hareketi açıklamaya yetmediğini söyledi. Mevcut kütleyle Einstein denklemlerine bakıp hesap yaptığında bu sonuca ulaşıyordu, gözle görünen kütle bu kadar kütle çekimi yaratacak büyüklükte değildi.

Peki........

© 10 Haber