Tarihsel Süreçte Evren Modelleri

Brahmanda (Kozmik Yumurta) Evreni – M.Ö. 15. – 12. yüzyıllarda Hindistan’da yazılmış olan Hindu Rigveda, tüm evreni (Güneş, Ay, gezegenler ve tüm uzay dahil) içeren bir “kozmik yumurtanın” veya Brahmanda’nın Bindu adı verilen tek bir konsantre noktadan genişlediği ve ardından tekrar çöktüğü döngüsel veya salınımlı bir evren tanımlar. Evren genişleme ve tamamen çökme arasında sonsuz döngüye sahiptir.

Anaksagoras’ın Evreni – M.Ö. 5. Yüzyıl Yunan filozofu Anaksagoras, kozmosun orijinal halinin, kendilerinin sonsuz küçük parçaları halinde var olan tüm bileşenlerinin ilkel bir karışımı olduğuna inanıyordu. Bu karışım tamamen tekdüze değildi ve bazı bileşenler diğerlerinden daha yüksek konsantrasyonlarda mevcuttu, ayrıca bir yerden bir yere değişiklik gösteriyordu. Zamanın bir noktasında, bu karışım “nous” (zihin) tarafından harekete geçirildi ve dönen hareket bileşenleri kaydırdı ve ayırdı, sonuçta bugün gördüğümüz, hepsi farklı özelliklere sahip ayrı maddi nesnelerden oluşan kozmosu üretti.

Anaksagoras’ın Modeli

Atomcu Evren – M.Ö. 5. Yüzyılın sonlarında Yunan filozoflar Leucippus ve Democritus, evrenin atomlar olarak bilinen çok küçük, bölünemez ve yok edilemez yapı taşlarından oluştuğunu savunan Atomculuk ekolünü kurmuştur (Yunanca “atomos”, “kesilemez” anlamına gelir). Tüm gerçeklik ve evrendeki tüm nesneler, bu ebedi atomların farklı düzenlemelerinden ve içinde farklı kombinasyonlar ve şekiller oluşturdukları sonsuz bir boşluktan oluşur.

Aristotelesçi Evren – Yunan filozof Aristoteles, M.Ö. 4. yüzyılda, sabit, küresel Dünya’nın merkezde olduğu, gezegenlerin ve yıldızların eşmerkezli gök küreleriyle çevrili yer merkezli bir evren kurmuştur. Evrenin boyutunun sonlu olduğuna inanmasına rağmen, sonsuzluk boyunca değişmeden ve durağan bir şekilde var olduğunu vurgulamıştır. Aristoteles, yerçekimi (toprak ve suyun batma eğilimi) ve kaldırma kuvveti (hava ve ateşin yükselme eğilimi) olmak üzere iki kuvvetin etki ettiği ateş, hava, toprak ve sudan oluşan dört klasik elementi kesin olarak belirlemiştir. Daha sonra, yerkürenin üzerindeki evreni dolduran boşluğu tanımlamak için beşinci bir element olan eter elementini eklemiştir.

From Edward Grant, “Celestial Orbs in the Latin Middle Ages”, Isis, Vol. 78, No. 2. (Jun., 1987), pp. 152-173. See also: F. A. C. Mantello and A. G. Rigg, “Medieval Latin: An Introduction and Bibliographical Guide”, The Catholic University of America Press, p. 365 

Peter Apian’ın 1524 tarihli evren tasviri, Aristoteles’in fikirlerinden büyük ölçüde etkilenmiştir. Su ve topraktan oluşan karasal küreler (kıtalar ve okyanuslar şeklinde gösterilmiştir) evrenin merkezinde yer almakta, hemen ardından hava küreleri ve daha sonra da meteor ve kuyruklu yıldızların kaynaklandığına inanılan ateş küreleri ile çevrelenmektedir. İçten dışa doğru çevreleyen göksel küreler Ay, Merkür, Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter ve Satürn’e aittir ve her biri bir gezegen sembolüyle gösterilir. Sekizinci küre, görünür takımyıldızları içeren sabit yıldızların gök kubbesidir. Ekinoksların presesyonu zodyakın görünür ve kavramsal bölümleri arasında bir boşluğa neden olmuştur, bu nedenle ortaçağ Hıristiyan astronomları dokuzuncu bir küre olan ve zodyakın değişmeyen bir versiyonunu tutan Crystallinum’u yaratmışlardır.[4][5] Onuncu küre Aristoteles tarafından önerilen ilahi ilk hareket ettiricinin küresidir (her kürenin hareket ettirmeyen bir hareket ettiricisi olsa da). Bunun üzerine Hıristiyan teolojisi “Tanrı İmparatorluğu “nu yerleştirmiştir. Bu diyagramın göstermediği şey, Aristoteles’in gezegenlerin gökyüzünde yaptığı karmaşık eğrileri nasıl açıkladığıdır. Mükemmel dairesel hareket ilkesini korumak için, her gezegenin iç içe geçmiş birkaç küre tarafından hareket ettirildiğini, her birinin kutuplarının bir sonraki en dıştakine bağlı olduğunu, ancak dönme eksenlerinin birbirinden kaymış olduğunu öne sürmüştür.

Stoacı Evren – Antik Yunan’ın Stoacı filozofları (M.Ö. 3. Yüzyıl ve sonrası) sonlu bir kozmosun sonsuz bir boşlukla çevrili olduğu (prensipte bir galaksiden farklı olmayan) bir tür ada evrenine inanıyordu. Kozmosun sürekli bir akış halinde olduğunu, boyut olarak titreştiğini ve periyodik olarak çalkantılardan ve yangınlardan geçtiğini savunmuşlardır. Stoacı görüşe göre evren, başlıca parçası yıldızlar ve Güneş olan, ancak tüm parçaların birbirine bağlı olduğu, böylece bir yerde olanın başka bir yerde olanı etkilediği dev bir canlı beden gibidir. Ayrıca, dünyanın bir zamanlar saf ateş olduğu ve tekrar ateşe dönüşeceği (Herakleitos’tan ödünç alınmış bir fikir) döngüsel bir tarih görüşüne sahiptiler.

Stoa fiziği, Antik Yunan ve Roma’nın Stoacı filozoflarının evrende işleyen doğal süreçleri açıklamak için kullandıkları doğa felsefesini ifade eder. Stoacılara göre kozmos, rasyonel ve yaratıcı olan ve var olan her şeyin temeli olan tek bir panteist tanrıdır. Cisimsel olmayan hiçbir şey yoktur. Dünyanın doğası, Tanrı’nın her şeye nüfuz eden aktif parçası ya da aklı (logos) tarafından yönlendirilen durmak bilmeyen bir değişimdir. Dünyanın aktif özü, maddeye biçim ve hareket sağlayan ve elementlerin, yaşamın ve insan aklının kökeni olan bir ‘nefes’ ya da pneuma olarak nitelendirilir. Kozmos son derece sıcak bir orijinal durumdan hareket eder ve meydana gelen soğuma ve ayrışmada, ilkel varlığın değişiminde yalnızca farklı ve aşamalı olan her şey ortaya çıkar. Yine de eninde sonunda, dünya genel bir yangında (ekpyrôsis) tüketilmek üzere ana maddeye yeniden emilecek ve bunun sonucunda yeni bir döngü yeniden başlayacaktır.

Dünya akıl yoluyla işlediğinden, her şey belirlenmiştir. Ancak Stoacılar, kaderin nedensel ağı içinde insana özgürlük ve sorumluluk tanıyan bağdaştırmacı bir görüşü benimsemişlerdir. İnsanlar kozmosa nüfuz eden logos’un bir parçasıdır. İnsan ruhu akıl ve zihnin fiziksel bir birliğidir. Dolayısıyla bir insan için iyi olan, tamamen rasyonel olmak ve Doğa’nın doğal düzende yaptığı gibi davranmaktır.

Aristoteles gibi Stoacılar da kozmosu merkezde Dünya ve onu çevreleyen ay, güneş, gezegenler ve sabit yıldızlarla sonlu olarak düşünmüşlerdir. Benzer şekilde, evrenin tutarlılığını ve parçalarının sempatisini yok edeceği için kozmos içinde herhangi bir boşluk (yani vakum) olasılığını reddetmişlerdir. Bununla birlikte, Aristoteles’in aksine, Stoacılar kozmosu sonsuz bir boşluğa gömülü bir ada olarak görmüşlerdir. Kozmos, onu bir arada tutan ve koruyan kendi hexis’ine sahiptir ve onu çevreleyen boşluk onu etkileyemez. Bununla birlikte kozmos hacim olarak değişebilir, bu da döngüleri boyunca hacim olarak genişlemesine ve daralmasına izin verir.

Güneş Merkezli Evren – M.Ö. 3. yüzyılda yaşamış Yunan astronom ve matematikçi Samoslu Aristarchus, bilinen evrenin merkezine Dünya’yı değil Güneş’i yerleştiren güneş merkezli Güneş Sistemi modeli için açık bir argüman sunan ilk kişidir. Dünya’nın her gün kendi ekseni etrafında döndüğünü ve sabit yıldızlardan oluşan bir küreyle birlikte her yıl Güneş’in etrafında dairesel bir yörüngede döndüğünü anlatmıştır. Fikirleri, yaklaşık 1800 yıl sonra Kopernik tarafından başarılı bir şekilde yeniden canlandırılana kadar genellikle Aristoteles ve Batlamyus’un jeosentrik teorileri lehine reddedildi. Bununla birlikte, istisnalar da vardı: Aristarchus’tan yaklaşık bir yüzyıl sonra yaşamış olan Seleucia’lı Seleucus onun teorilerini desteklemiş ve güneş merkezli oluşu ve Ay’ın etkisini açıklamak için gelgitleri kullanmıştır; Hintli astronom ve matematikçi Aryabhata M.S. 5. yüzyılın sonunda Güneş etrafındaki eliptik yörüngeleri tanımlamıştır; Müslüman astronom Ja’far ibn Muhammad Abu Ma’shar al-Balkhi de 9. yüzyılda bunu yapmıştır.

Batlamyus Evreni – M.S. 2. yüzyılda yaşamış Romalı-Mısırlı matematikçi ve astronom Batlamyus (Claudius Ptolemaeus), büyük ölçüde Aristotelesçi fikirlere dayanan, gezegenlerin ve evrenin geri kalanının sabit bir Dünya etrafında dairesel episikller çizerek döndüğü yer merkezli bir model tanımlamıştır. Uzun ömürlülük açısından belki de tüm zamanların en başarılı kozmolojik modeliydi. Temel Batlamyus sisteminde yapılan değişiklikler 13., 14. ve 15. Yüzyıllarda İslami Maragha Okulu tarafından önerilmiş, İbn el-Şatır tarafından ilk doğru ay modeli ve Ali Kuşçu tarafından dönen bir Dünya lehine sabit bir Dünya’nın reddedilmesi de buna dahildir.

Batlamyus Evreni

İbrahimi Evren – Ortaçağda yaşamış birçok Hıristiyan, Müslüman ve Yahudi bilgin, zaman açısından sonlu bir evren fikrini ortaya atmıştır. M.S. 6. Yüzyılda, İskenderiyeli Hıristiyan filozof John Philoponus, Antik Yunan’ın sonsuz geçmiş kavramına karşı çıkmış ve belki de evrenin zaman içinde sonlu olduğunu ve dolayısıyla bir başlangıcı olduğunu savunan ilk yorumcu olmuştur. El-Kindi (9. Yüzyıl) ve El-Gazali (11. Yüzyıl) gibi erken dönem Müslüman teologlar, 10. Yüzyıl Yahudi filozofu Saadia Gaon gibi sonlu bir evreni destekleyen mantıksal argümanlar sunmuşlardır.

Kısmen Güneş Merkezli Evren – 15. yüzyılda ve 16. yüzyılın başlarında Güney Hindistan’daki Kerala astronomi ve matematik okulundan Somayaji Nilakantha Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn’ün Güneş’in etrafında döndüğü ve Güneş’in de Dünya’nın etrafında döndüğü kısmen güneş merkezli bir gezegen modeli için bir hesaplama sistemi geliştirmiştir. Bu, daha sonra 16. Yüzyılda Danimarkalı soylu Tycho Brahe tarafından Batlamyus ve Kopernik modellerinin bir tür melezi olarak önerilen Tychonik sisteme çok benziyordu.

Tyco Brahe’nin Evren Modeli

Kopernik Evreni – 1543 yılında Polonyalı astronom ve polimat Nicolaus Copernicus, Aristarchus’un antik güneş merkezli evreninin gereksinimlerini karşılamak için İbn al-Shatir’in yer merkezli Maragha modelini uyarladı. Gök cisimlerinin hareketlerinin Dünya’yı evrenin merkezine koymadan açıklanabileceğini gösteren bilimsel bir güneş merkezcilik teorisi yayınlaması, daha fazla bilimsel araştırmayı teşvik etti ve modern bilim tarihinde bazen Kopernik Devrimi olarak da bilinen bir dönüm noktası oldu. Onun Kopernik İlkesi (Dünya’nın merkezi, özel olarak tercih edilen bir konumda olmadığı) ve gök cisimlerinin Dünya’dakilerle aynı fiziksel yasalara uyduğu iması, kozmolojiyi metafiziğin bir dalı olmaktan ziyade bir bilim olarak kurdu. 1576’da İngiliz astronom Thomas Digges, Kopernik’in fikirlerini popülerleştirdi ve Kopernik’in dar sabit yıldızlar kuşağı yerine sonsuza uzanan çok sayıda yıldızın varlığını öne sürerek genişletti. İtalyan filozof Giordano Bruno 1584 yılında Kopernik İlkesini bir adım daha ileri götürerek Güneş Sisteminin bile evrenin merkezi olmadığını, aksine sonsuz sayıdaki diğer yıldızlar arasında nispeten önemsiz bir yıldız sistemi olduğunu öne sürdü. 1605 yılında Johannes Kepler, gezegenlerin garip görünen hareketlerini açıklayabilecek eliptik yörüngeler lehine dairesel yörüngelerin klasik varsayımını nihayet terk ederek daha fazla iyileştirme yaptı. Galileo’nun 17. Yüzyılın başlarında Kopernik’in güneş merkezli modeline verdiği tartışmalı destek Engizisyon tarafından kınanmış ancak yine de bu fikrin popülerleşmesine yardımcı olmuştur.

Kopernik’in Evren Modeli-Heliocentric model from Nicolaus Copernicus’ De revolutionibus orbium coelestium (On the Revolutions of the Heavenly Spheres)

Kartezyen Girdap Evren – 17. Yüzyılın ortalarında Fransız filozof René Descartes, Newton’un daha sonraki statik, sonsuz evreninin özelliklerinin çoğuna sahip bir evren modelinin ana hatlarını çizdi. Ancak Descartes’a göre uzay boşluğu hiç de boş değildi, aksine irili ufaklı girdaplar halinde dönen maddeyle doluydu. Onun modeli, daha sonra yerçekimi etkileri olarak adlandırılacak olan şeyi üreten, eterik veya ince maddeden oluşan büyük girdaplar sistemini içeriyordu.

Statik (ya da Newtoncu) Evren – 1687 yılında Sir Isaac Newton, diğer şeylerin yanı sıra, 20. yüzyılın başlarında Einstein’ın bile (en azından olaylar aksini kanıtlayana kadar) verili olarak kabul ettiği statik, sabit durumlu, sonsuz bir evreni tanımlayan “Principia” adlı eserini yayınladı. Newton’un evreninde madde büyük ölçekte eşit olarak dağılmıştır ve evren çekimsel olarak dengelidir ancak esasen kararsızdır.

Hiyerarşik Evren ve Nebüler Hipotez – Genel olarak Newton’un statik evrenine dayanmakla birlikte, hiyerarşik evrendeki madde daha da büyük hiyerarşi ölçeklerinde kümelenmiştir ve durmaksızın geri dönüştürülmektedir. İlk olarak 1734 yılında İsveçli bilim adamı ve filozof Emanuel Swedenborg tarafından önerilmiş, Thomas Wright (1750), Immanuel Kant (1755) ve Johann Heinrich Lambert (1761) tarafından (bağımsız olarak) daha da geliştirilmiş ve benzer bir model 1796 yılında Fransız Pierre-Simon Laplace tarafından önerilmiştir.

Bu aşamadan sonra olan modeller son yüz yıllık zaman dilimine ait olmakla birlikte başka bir çeviri-yazıda daha detaylı bahsedilecektir. Ancak genel bir giriş olması açısından orijinal yazının bütünlüğü korunmuştur.

Einstein’ın Evreni – Albert Einstein’ın 20. Yüzyılın başlarında çığır açan yerçekimi teorisinde varsaydığı evren modeli, ne genişleyen ne de daralan statik, dinamik olarak kararlı bir evren olması bakımından Newton’unkinden farklı değildi. Bununla birlikte, aksi takdirde evrenin kendi üzerine çökmesine neden olacak yerçekiminin dinamik etkilerine karşı koymak için genel görelilik denklemlerine bir “kozmolojik sabit” eklemek zorunda kaldı (ancak daha sonra Edwin Hubble 1929’da evrenin aslında statik olmadığını kesin olarak gösterdiğinde teorisinin bu kısmını terk etti).

Evrenin Büyük Patlama Modeli – Hubble’ın 1929’da sürekli genişleyen evreni göstermesinden sonra (ve özellikle 1965’te Arno Penzias ve Robert Wilson tarafından kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun keşfinden sonra), Büyük Patlama teorisinin bazı versiyonları genellikle ana akım bilimsel görüş olmuştur. Teori, evrenin 13 ila 14 milyar yıl önce sonsuz küçük, sonsuz yoğun bir noktada (veya tekillikte) ortaya çıktığını ve o zamandan beri genişlemeye devam ettiğini açıklamaktadır. Teorinin temel ifadesi genellikle 1927’de (Hubble’ın doğrulayıcı kanıtlarından önce bile) Belçikalı Roma Katolik rahibi ve fizikçi Georges Lemaître’ye atfedilir, ancak benzer bir teori 1922’de Rus Alexander Friedmann tarafından önerilmiş olmasına rağmen takip edilmemiştir. Friedmann aslında Einstein’ın genel görelilik denklemlerine dayanarak biri pozitif eğrilikli ya da küresel uzay, diğeri negatif eğrilikli ya da hiperbolik uzay olmak üzere iki genişleyen evren modeli geliştirmiştir.

Salınan Evren – Bu, Einstein’ın 1930’larda kendi orijinal modelini reddettikten sonra tercih ettiği modeldi. Salınımlı evren, Alexander Friedmann’ın pozitif eğriliğe sahip bir evren (küresel uzay) için genel görelilik denklemlerine dayanan genişleyen bir evren modelini takip etti; bu da evrenin bir süre genişlemesine ve ardından kütleçekiminin çekimi nedeniyle büzülmesine neden oldu, sürekli bir Büyük Patlama ve ardından Büyük Çöküş döngüsü içinde. Böylece zaman sonsuz ve başlangıçsızdır ve zamanın başlangıcı paradoksundan kaçınılmış olur.

Kararlı Durum Evreni – Bu standart dışı kozmoloji (yani standart Büyük Patlama modeline karşıt), Büyük Patlama teorisinin bilim camiası tarafından genel olarak kabul edilmesinden bu yana çeşitli versiyonlarda ortaya çıkmıştır. Sabit durum evreninin popüler bir varyantı 1948 yılında İngiliz astronom Fred Hoyle ve Avusturyalı Thomas Gold ve Hermann Bondi tarafından önerilmiştir. Bu evren genişleyen ancak yoğunluğu değişmeyen bir evren öngörüyordu; evren genişledikçe sabit bir yoğunluğu korumak için evrene madde ekleniyordu. Dezavantajlarına rağmen, 1965 yılında Büyük Patlama modelini destekleyen kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun keşfine kadar bu oldukça popüler bir fikirdi.

Not: Yazının oluşturulmasında https://www.physicsoftheuniverse.com/cosmological.html metni temel alınmıştır.