Olbers Paradoksu nedir, kim tarafından ortaya atılmıştır? Geceleri gökyüzü neden karanlık, evren yoksa sınırlı mı? Olbers Paradoksu’nun açıklaması.
Olbers Paradoksu
Gece gökyüzü neden karanlık olur? Eğer Evren sonsuz büyüklükte olsaydı ve ebediyen var olsaydı, bütün gökyüzü Güneş gibi parlak olurdu ama öyle değildir. Gece gökyüzüne baktığınızda gerçekte Evren’in geçmişine bakarsınız. Parlayan sınırlı sayıda yıldız gerçektir ve bunlar Evren’in hem boyutlarının hem de yaşının sınırlı olduğunu gösterir. Modern kozmoloji ve Büyük Patlama için gereken zemini Olbers paradoksu hazırlamıştır.
Bütün Evren’in haritasını çıkarmanın ve onun tarihine göz atmanın çok zor olacağını ve dağların tepelerinde dev teleskoplara, uzayda pahalı uydulara ve Einstein gibi dehalara gerek olacağını düşünebilirsiniz. Ama gerçekte gökyüzünün açık olduğu bir gece dışarı çıkıp gökyüzüne bakarak genel görelilik kadar derin bir gözlem yapabilirsiniz. Geceleri gökyüzü karanlık olur. Bu, her ne kadar bize çok doğal bir şeymiş gibi gelse de gökyüzünün Güneş gibi parlak değil de karanlık oluşu aslında Evren’e ilişkin çok şey anlatır.
Yıldız Işığı ve Yıldız parlaklığı
Eğer Evren sonsuz büyüklükte olsaydı ve her yöne doğru sonsuza kadar uzasaydı, o zaman gökyüzünde baktığımız her noktada bir yıldız görmemiz gerekirdi. Bütün görüş hatlarımız sonunda bir yıldızın yüzeyine ulaşırdı. Bu, ağaçların arasından ormanın içlerine bakmak gibidir – yakınlardaki ağaç gövdelerini ayırt edebilirsiniz, yakın olanlar büyük görünür ama uzaklardaki ve daha uzaklardaki ağaçlar görüşümüzü tümüyle kapatır. Dolayısıyla eğer orman gerçekten büyükse onun ardındaki manzarayı göremezsiniz. Eğer Evren sonsuz büyüklükte olsaydı, olması gereken tam da buydu. Her ne kadar yıldızlar ağaçlardan çok daha aralıklı duruyorlarsa da en sonunda bütün görüşümüzü gerçekten kapatacak kadar çok olmalıdırlar.
Eğer bütün yıldızlar Güneş’imiz gibiyse gökyüzünün her noktası yıldız ışığıyla dolu olmalıdır. Uzaktaki bir yıldız sönük görünebilir ama o uzaklıkta daha birçok yıldız vardır. Eğer bu yıldızlardan gelen bütün ışıkları toplarsanız, Güneş’ten gelen kadar ışık geldiğini ve dolayısıyla gece bütün gökyüzünün Güneş kadar parlak olması gerektiğini görürsünüz.
Böyle olmadığı apaçıktır. Gece gökyüzünün karanlık oluşu paradoksunu Johannes Kepler 17. yüzyılda fark etmişti. Ama bu paradoks ancak 1823’te Alman gökbilimci Heinrich Olbers tarafından formüle edilebildi. Paradoksun çözümleri bizi derin sonuçlara götürür. Birkaç açıklaması vardır. Bunların her birindeki gerçekler artık modern gökbilimcilerce iyice anlaşılmış ve benimsenmiştir. Yine de böyle basit bir gözlemin bu kadar çok şey anlatması şaşırtıcıdır.
Ufkun sonu
İlk açıklama Evren’in sonsuz büyüklükte olmadığıdır. Bir yerlerde sonu olmalıdır. Bu nedenle içinde de sınırlı sayıda yıldız olmalı ve her görüş hattında bir yıldız bulunamamalıdır. Bu durum, tıpkı bir ormanın kıyısında ya da küçük bir korunun içinde durup baktığınızda arkada kalan manzarayı görebilmeye benzer.
Bir başka açıklama da uzaktaki yıldızların sayıca az olduğu ve dolayısıyla toplamda bu kadar ışık yayamayacakları olabilir. Işık belli bir hızla yol aldığından uzaktaki yıldızların ışığının bize ulaşması yakındakilere göre daha uzun sürer. Işık bize Güneş’ten 8 dakikada, en yakın yıldız olan Alfa Centauri’den 4 yılda ulaşır. Galaksimizin öteki ucundaki yıldızların ışığı yüz bin yıldan önce ulaşmaz. Yakınımızdaki Andromeda galaksisinin ışıklarının bize ulaşması 2 milyon yıl sürer. Andromeda çıplak gözle görebildiğimiz en uzak nesnedir. Dolayısıyla gözlerimizle Evren’i tararken aslında zamanda gerilere doğru bakarız.
Uzak yıldızları yakın olanlara göre daha gençkenki halleriyle görürüz. Eğer bu genç yıldızlar yakınımızdaki Güneş benzeri yıldızlara göre zamanda gitgide daha nadirleşiyorsa, bunun bize Olbers paradoksu açısından bir yararı olabilir. Güneş benzeri yıldızlar yaklaşık 10 milyar yıl yaşar (daha büyük olanlar daha az ve daha küçük olanlar da daha çok yaşar). Dolayısıyla yıldızların belli bir ömrü oluşu da paradoksu açıklamaya yardımcı olabilir. Bir yıldızı görebilmemiz için, en azından ışığının bize ulaşmasına yetecek süre kadar önce doğmuş olması gerekir. Yıldızlar ezelden beri var olmamıştır.
Kırmızıya kayma etkisi de uzak yıldızların Güneş’ten daha sönük görünmesine yol açabilir. Evren’in genişlemesi ışıkların dalgaboylarını da genişletir ve uzak yıldızlardan gelen ışığın daha kırmızı görünmesine neden olur. Bu nedenle uzaktaki yıldızlar yakındakilere göre biraz daha soğuk görünür. Bu durum aynı zamanda Evren’in en uzak köşelerinden bize ulaşan ışık miktarını da sınırlandırır.
Uzaklardan gelen ışığın uzaylı uygarlıklar yarattığı is tabakası tarafından, demir iğneler tarafından ya da tuhaf gri bir tuz tarafından engellendiği gibi saçma fikirler de ortaya atılmıştır. Ama soğurulan ışıkların sıcaklık olarak yeniden yayılması ve dolayısıyla ışık tayfının başka bölgelerinde ortaya çıkması gerekir. Gökbilimciler gece gökyüzündeki ışıkları, radyo dalgalarından gama ışınlarına dek bütün dalgaboylarında kontrol etmiş ve görünür ışığın engellendiğini gösteren hiçbir işarete rastlamamışlardır.
İkisinin Ortası Evren
Sonuç olarak gece gökyüzünün karanlık olduğunu saptamak gibi basit bir gözlem bile bize Evren’in sonsuz olmadığını gösterir. Yalnızca belli bir süredir vardır, boyutları sınırlıdır ve içindeki yıldızlar da ezelden beri var değildir.
Modern kozmoloji bu fikirler üzerine kuruludur. Gördüğümüz en yaşlı yıldızlar yaklaşık 13 milyar yaşındadır. Dolayısıyla Evren’in bundan daha önce doğmuş olması gerektiğini biliyoruz. Olbers paradoksu bu tarihten çok da uzak bir geçmiş olamayacağını söylüyor, aksi takdirde daha birçok eski yıldız kuşağı görmemiz gerekirdi ama görmüyoruz.
Uzak galaksiler yakınlardakilere göre kırmızıya kayma nedeniyle gerçekten de daha kırmızı görünürler. Bu nedenle onları optik teleskoplarla görmek daha zordur. Kırmızıya kayma Evren’in genişlediğini gösterir. Günümüzde bilinen en uzak galaksiler öylesine kırmızıdır ki artık görünmez olmuşlardır ve yalnızca kızılötesi dalgaboylarında seçilebilirler. Bütün bu kanıtlar da Büyük Patlamayı, yani Evren’in 14 milyar yıl önce başlayan olağanüstü bir patlamayla oluştuğu fikrini destekler.
