Martin Rees 6 İnce Ayarı Açıklıyor (Röportajdan Alıntı)

Sunucu: Evrenin ince ayarı, modern entelektüel düşüncenin en sıcak konularından biri haline geldi. Bu durum, bir yandan fizikçiler ve kozmologlar arasında, diğer yandan da filozoflar ve teologlar gibi pek çok farklı kesimde gözlemleniyor. Herkes bu ince ayar konusuna dahil oluyor ve benim de takip etmek zorunda hissettiğim bir şey bu. Yani, bütün bunların ne anlama geldiğini öğrenmek istiyorum. Pek çok insan bu konuda genel ifadeler kullanıyor, ancak siz ince ayarı özellikle sadece altı sayı üzerinden ele aldınız ve bence doğru başlangıç noktamız burası.

Martin Rees: Elbette, sadece Dünya'da değil, gözlemleyebildiğimiz evrenin en uzak köşelerinde de geçerli olan ve anlayabileceğimiz fizik yasalarına sahip olmamız önemli. Evren bundan daha anarşik olsaydı, onu hiç anlayamazdık. Ancak bu fizik yasalarına sahibiz ve içlerinde açıklayamadığımız bir dizi sayı barındırıyorlar. Bunlar sahip olduğumuz en temel sayı kümeleri ve kaç tane oldukları tartışılabilir. Benim yazdığım bir kitapta, özellikle önemli olduğunu düşündüğüm altı tanesini ayırdım.

Bunlardan ilki, "n" olarak adlandırdığım ve yerçekiminin atomları bir arada tutan kuvvetlere kıyasla çok zayıf bir kuvvet olmasını yansıtan bir sayıydı. Elektriksel kuvvetlerden yaklaşık 10^{40} kat daha zayıf. Evet, ama bu hayati önem taşıyor çünkü yerçekimi çok daha güçlü olsaydı, büyük ve uzun ömürlü bir Evrenimiz olamazdı. Bizim gibi canlılar yerçekimi tarafından ezilirdi. Dolayısıyla, mikro fiziksel kuvvetlere kıyasla yerçekiminin çok zayıf olması sayesinde, mikro dünya ile kozmos arasında ve mikro dünyaya kıyasla büyük ama kozmosa kıyasla küçük olan, karmaşık varlıkların var olabileceği bu muazzam ölçek aralığına sahibiz. Bu nedenle, yerçekiminin zayıflığı, karmaşık ve uzun ömürlü bir evren için hayati önem taşıyor. Ve bu muazzam fark, yaklaşık 10^{39} veya 10^{40} olması doğru. İki hidrojen atomu arasındaki elektriksel kuvvetlerin yerçekimsel kuvvetlere oranı bu.

Büyük sayılardan ilki bu. İkinci bir sayı var ki, bizleri oluşturan atomlar için gerçekten önemli. Bu sayı, bu atomların bir araya gelerek karmaşık kimyasal elementler, basit hidrojenden karbon, oksijen ve demir oluşturabilmelerini belirliyor. Bu mümkün olmasaydı, elbette hiçbir kimyamız olamazdı. Karmaşık atom çekirdeklerinin var olabilmesi ki bu kimyanın bir ön koşuludur, iki kuvvet arasındaki dengeye bağlıdır: bir çekirdekteki protonları birbirinden itmeye eğilimli elektriksel kuvvetler ve onları bir arada tutan sözde nükleer kuvvet. Ve sadece bu iki kuvvet arasındaki oldukça hassas bir denge sayesinde var olan Periyodik Tabloya sahibiz. Bu ikinci sayı tam olarak anlaşılamamış durumda. Ben buna "epsilon" diyorum ya da tüm bu kimyasal elementlerin varlığı için önemli olan Epsilon adlı bir sayıyla ilişkilendiriyorum. Ayrıca, bu sayı çok farklı olsaydı, yıldızların nükleer yakıtlarını elde etmeleri mümkün olmazdı çünkü bu nükleer yakıt basit elementler, hidrojen ve helyum ile başlayıp ağır elementleri oluşturan füzyona bağlıdır ve bu ağır elementler elbette sonunda vücutlarımızı oluşturur. Biz kelimenin tam anlamıyla uzun zaman önce ölmüş yıldızların külleriyiz. Daha az romantik hissediyoruz, nükleer atık, yıldızların parlamasını sağlayan yakıt. Dolayısıyla, temel kuvvetlerden ikisi arasındaki denge olan bu sayı oldukça iyi ayarlanmış olmalı.

Üçüncü sayı, uzayın kendisi için önemli olan bir sayı. Normalde Lambda olarak adlandırılıyor, kökeni Einstein'a dayanıyor ve bu, bazı insanların sıfır olduğunu düşündüğü ancak küçük olmasına rağmen evrenin uzun vadeli geleceği için önemli olduğu ortaya çıkan bir sayı. Evren, gezegenler, yıldızlar ve hatta galaksiler ölçeğinde yerçekimi baskın olsa da, galaksiler arası uzayın seyrek bölgelerinde, çekim yerine itmeye neden olan bu ekstra kuvvet devreye giriyor ve bu, evrenin uzun vadeli geleceğini belirliyor. Buna Lambda deniyor.

Dördüncü bir sayı var ki, evrenimizin dokusunu belirliyor. Eğer başlangıçta tamamen pürüzsüz bir büyük patlamanız olsaydı, milyarlarca yıl boyunca genişlemeye devam etseydi, sonunda sadece çok soğuk, seyreltik, nötr hidrojen, galaksi, yıldız ve insan olmazdı. Evrenimizde aslında olan şey, galaksilere ve galaksi kümelerine vb. dönüşen bazı düzensizliklerin olmasıdır. Yani evrenimizde bir yapı var ve bu yapının ölçeği, en başından verilen temel bir sayı olan ve benim Q olarak adlandırdığım bir sayı tarafından belirleniyor. Bu sayı yaklaşık 1/100.000 civarında. Eğer bundan çok daha küçük olsaydı, evrende hiç yapı olmazdı. Öte yandan, bu sayı daha büyük olsaydı, kozmoloji yapamayacağımız kaotik, anarşik bir evrende olurduk çünkü evrenin farklı bölgeleri diğer bölgelerden oldukça farklı fizik yasaları tarafından yönetilirdi. Dolayısıyla bu Q sayısı, evrenin dokusunu belirliyor, ne çok büyük ne de çok küçük olmalı.

Beşinci sayı, gerçekten çok temel bir sayı, evrenin boyutsallığı. Üç boyutumuz var: ileri ve geri, sol ve sağ, yukarı ve aşağı. Ama hepsi bu kadar, sadece üç özel boyut. İki boyutlu, düz bir evren hayal edebilirsiniz. Dört boyutlu bir evreni hayal etmek daha zor ama evrenimizin üç boyutu hakkında çok özel bir şey var.

Bir de normalde Omega olarak adlandırılan başka bir sayı var ve bu bir anlamda evrende ne kadar madde olduğunun bir ölçüsü, evrenin ortalama yoğunluğunun bir ölçüsü. Şimdi, tüm galaksilerdeki tüm atomları alıp evrene eşit olarak yaysaydınız, her beş metreküpte yaklaşık bir atom elde ederdiniz. Vay canına! Ama hepsi bu değil, atomlardan yaklaşık beş kat daha yoğun olan karanlık madde de var. Ama bu çok düşük görünüyor. Ancak bunu evrenin bazı karakteristik yoğunluklarıyla karşılaştırmak istiyoruz ve evrenin yoğunluğunun ne olması gerektiğini sorabiliriz eğer yerçekimi sonunda genişlemenin kinetik enerjisini bastırıp genişlemeyi durduracaksa. Ve buna cevap yaklaşık metreküp başına 5 atomdur ki bu, gerçek atom yoğunluğunun yaklaşık 25 katı ve atomlar artı karanlık maddenin yoğunluğunun yaklaşık beş katıdır. Dolayısıyla Omega, evrenin sonsuza dek genişleyip genişlemeyeceğini belirleyen sözde kritik yoğunluğa oranla gerçek yoğunluktur ve bu değer, evrenin nasıl genişleyeceğini belirler. Eğer çok düşük olsaydı, galaksileri oluşturacak hiçbir maddemiz olmazdı. Eğer çok yüksek olsaydı, evren çoktan çökmüş olurdu. Bu nedenle, bildiğimiz her şeyin varlığı için son derece kritik ve önemlidir.

Doğru, peki bu altı sayının hepsini birlikte düşündüğünüzde, bu size nasıl hissettiriyor?

Şey, kolayca, sanki kısır veya ölü doğmuş gibi evrenler hayal edebiliriz çünkü onları yöneten yasalar karmaşıklığın evrimleşmesine izin vermiyor. Ve evrenimiz hakkında harika olan şey, önce proto-galaksiler, sonra yıldızlar, sonra gezegenler ve sonra en az bir yıldızın etrafındaki en az bir gezegende, evrenin bildiğimiz en karmaşık şeylerine, yani kafamızın içindekilere, her şeyi merak edebilme yeteneğine yol açan, muazzam karmaşıklığa sahip bir biyosferin evrimleşmiş olmasıdır. Ve bu karmaşıklık hiyerarşisinin evrimleşmesi için, yıldızlara, karbon, oksijen ve demir atomlarına ve uzun vadeli istikrara, ölçeğe ve zamana ihtiyacımız olduğu için, bu fiziksel sabitlerin belirli aralıklarda olması gerektiğini belirleyebiliriz