Evren boşlukla dolu. Gözlerinizi gökyüzüne çevirin, yıldızlar arasında boşluk, boşluk ve yine boşluk var. Başınızı döndürecek kadar... Kuşkusuz gözümüz her şeyi görmüyor.

Algıladığımızın ötesinde daha sayısız yıldız, devasa gaz bulutları, kuşkusuz pek çok uzak gezegen, eski, ölü yıldızlar ve kara delikler var. Ama yıldızlar gezegenler vb., bu boşluğun çok azı. Bu boşluk hiç boş değil, enerji dolu...

Kısa bir süre önce süpernovalarla ilgili bir inceleme sırasında, kozmostaki bir kuvvetin yerçekiminin etkilerine karşı koyduğu belirlendi. ‘Karanlık’ olarak tanımlanan bu görünmez kuvvet, teorinin öngördüğü, ancak şimdiye kadar kanıtlanmamış şu ünlü boşluk enerjisi olabilirdi. Ve bu kuvvet Evren’in genleşmesini hızlandırıyordu!

Evren boşlukla dolu. Gözlerinizi gökyüzüne çevirin: Yıldızlar arasında boşluk, boşluk ve yine boşluk var. Başınızı döndürecek kadar... Kuşkusuz gözümüz her şeyi görmüyor. Algıladığımızın ötesinde daha sayısız yıldız, devasa gaz bulutları, kuşkusuz pek çok uzak gezegen, eski, ölü yıldızlar ve kara delikler var.

Tabii bunlara ek olarak, henüz teleskoplara görünmemesine rağmen varlığından kuşku duyulmayan ve ‘egzotik’ parçacıklardan oluştuğu sanılan gizemli ‘karanlık madde’yi de unutmamak gerekiyor.

Ancak Evren, içerebileceği tüm madde türleri hesaba katılsa bile dev bir çöl olma özelliğini koruyor: Tüm ölçümler, içerdiği maddenin yoğunluğunun zar zor 10 (eksi29) g/cm3 olduğunu gösteriyor.

Bu da Evren’in Dünya büyüklüğündeki bir parçasının 10 mg madde içerdiğini gösteriyor... Yani son derece cüzzi bir miktar.

Üç sayıdır sürdürdüğümüz ve Science et Vie’den özetlediğimiz Boşluk üzerine yazıların üçüncüsünu size sunuyoruz:

Boşluk ile kozmologlar fazla ilgilenmiyordu. Kozmosçular, yaklaşık seksen yıldır bazı şeylerden kuşkulanan teorik fizikçilerin tersine gayet rahattılar.

Oysa bu boşluk hiç de ‘boş’ değildi. Hiçbir madde hiçbir ışıma içermediği varsayılsa bile, kuantum fiziği kurallarına göre sonsuz ya da en azından devasa bir enerji barındırmalıydı.

Oysa kozmologlar bu varsayımsal enerjinin izine rastlamamışlardı ve zaten Evren’i açıklamak için buna gerek de duymuyorlardı.

Beş yıl önce, boşluğun birdenbire sahneye çıkmasına kadar da maddenin varlığı dışında hiçbir şeyle ilgilenmemişlerdi.

Günümüzde ise boşluk faktörü araştırmalarının tam merkezinde yer alıyor. Hatta gözlemlerinde o kadar ileri gidiyorlar ki boşluğun maddeyi de aşıp Evren’in yazgısına hükmedip hükmetmeyeceğini sorguluyorlar.

Her şey 1998 yılında, uzaktaki süpernovaları (milyarlarca yıllık, son derece parlak yıldızların patlamaları) araştıran iki astrofizikçi ekibin beklenmedik bir keşifte bulunmasıyla başladı: Bu süpernovalar çok daha az parlaktı, yani teorinin öngördüğünden çok daha uzaktaydı.

Başka bir deyişle, onlarla bizim aramızdaki mesafe, öngörülenden çok daha genişti: Evren’in doğal genleşmesi, uzayı küçültüp galaksileri yaklaştırmaya çalışan yerçekiminin etkisi altında yavaşlamak bir yana, gittikçe hızlanıyordu!

Sanki Evren’in ilk kuruluş zamanında tanık olunan şişkinlik süreci yeniden başlamıştı!

Yerçekiminin etkilerine karşı koyan ve bunları aşan görünmez bir enerji Evren’in denetimini eline mi geçiriyordu?

O sırada bu ekiplerden birinde çalışan Reynald Pain ilk başta ölçümlerinde yanıldıklarını düşündüklerini sonra Einstein’ın ‘kozmolojik sabit değer’ olarak adlandırdığı ve kimsenin ilgilenmediği karanlık enerjiyi hatırladıklarını ve çeşitli incelemelerin ardından bu tür bir enerjinin söz konusu olduğunu anladıklarını kaydediyor.

Karanlık enerji

Günümüzde kozmologlar artık eminler: Evren görünmeyen ama uzayda her yerde mevcut gizemli bir ‘karanlık enerji’ içeriyor.

Fizikçiler bu enerjinin boşluk enerjisine benzediğini ileri sürüyor. Boşluk enerjisinin etkileri bizim ölçeğimizde görünmez olsa da, kozmolojik ölçekte Evren’in genleşmesini hızlandırabilir, çünkü bu enerji olağanüstü özelliklere sahip:

Uzayı genleşmeye zorlamak için, çeken yerçekimi kuvvetleri yaratan maddenin tersine itici yerçekimi kuvvetleri üretiyor. Böylece boşluk maddeyi aşmış oluyor.

Evren’in tarihi belli başlı üç zaman dilimine ayrılabilir.

Evren’in henüz çok sıcak olduğu, Big Bang’i izleyen radyasyon çağı,

Yıldızların ve galaksilerin meydana geldiği madde çağı,

Ve içinde bulunduğumuz, tüm galaksileri birbirlerinden ayırarak Evren’i genleşmeye sürükleyen boşluk çağı (ya da karanlık enerji çağı).

Büyük fark nereden?

Ancak kozmologların hala gözlemledikleri enerji değeriyle kuantum fiziğinin öngördüğü, en az 120 kat daha büyük boşluk enerjisi arasındaki farkı, açıklamaları gerekiyor!

Şu anda, fizikte gözlemlerle teori arasında şimdiye kadar görülmemiş en büyük fark söz konusu... Ve bu da bilim adamları açısından ciddi bir sıkıntı anlamına geliyor. Bu nedenle bazıları karanlık enerjinin varlığını açıklamak için ‘quintessence’ adlı yeni bir tür maddenin varlığı gibi, başka alanlar gündeme getiriyorlar.

Boşluk gerçekten karanlık enerjinin arkasına mı saklanıyor? Fransız bilim adamı Pierre Binétruy da, Evren’e egemen olan bu yeni tür enerjinin varlığının hala anlayamadıkları bir şeyler olduğuna işaret ettiğini kaydediyor.

Binétruy bu soruna çözüm bulunması halinde uzay, zaman, kuantik çalkantılarla ilgili açıklamalarının değişeceğini ve bunun da şimdiye kadar hiç bilinmeyen yepyeni bir fizik türünün önünü açabileceğini belirtiyor.

Süpernovalar dinleniyor

Hawai’de, MegaCam adlı Fransız menşeli ultra performanslı yepyeni kamera, CFH teleskopuna (Kanada Ğ Fransa Ğ Hawai) yerleştirildi. Bu kameranın görevi geceleri uzaktaki süpernovaları incelemek. Bu ölçümler, Hawai’deki bir başka telekopa yerleştirilmiş Snifs’inkiyle (SuperNova Integral Field Spectograph) birleştirilerek karanlık enerjinin denkleminin belirlenmesi planlanıyor.

Astrofizikçiler beş yıl süresince kozmostaki boşluk enerjisinin rolüne odaklanacaklar. Fransız üretimi bir spektrografla donanmış bir Amerikan uydusu da, süpernovaları incelemek ve Evren’in tarihi süresince karanlık enerjinin evrimini aydınlatmak için 2010 yılında yola çıkacak.

Böylece boşluk enerjisi ya fiziğin yıldızı olacak ya da rafa kaldırılacak.

Boşluk büyük bir enerji deposu

Boşluk, gizemli karanlık enerji aracılığıyla Evren’deki enerjinin dörtte üçünü (yüzde 73) içerebilir. Yapısı henüz bilinmeyen karanlık madde kozmosun enerjisinin yüzde 23’ünü içerirken atomlardan oluşan maddenin kapsadığı enerji oranı yalnızca yüzde 4.