Stephen Hawking'den Zamanın Kısa Tarihi

A Brief History of Time Astronomy Nature Science Space Science Stephen Hawking

Büyük Patlamadan Kara Deliklere

A Brief History of Time by Stephen Hawking

Kitap satın al - Stephen Hawking'den Zamanın Kısa Tarihi

Zamanın Kısa Tarihi kitabının konusu nedir?

Hem bilimsel teori tarihine hem de dünya hakkındaki mevcut bilgimizi şekillendiren kavramlara bir göz atan Zamanın Kısa Tarihi (1988), bilim tarihi ile ilgilenen herkesin mutlaka görmesi gereken bir kitap. Hawking, bu kitapta hem evrenin tarihinin hem de onu destekleyen karmaşık fiziğin kısa bir özetini sunuyor ve hepsi bu kavramlarla ilk kez karşılaşan okuyucuların bile anlayabileceği şekilde sunuluyor.< /p>

Zamanın Kısa Tarihi kitabını okuyan kim?

  • Kozmosun kökenini merak eden herkes, kuantum fiziğinin ne olduğunu merak eden herkes ve kara deliklerin nasıl çalıştığıyla ilgilenen herkes

Stephen Hawking'in geçmişi nedir?

Teorik fizik ve kozmoloji doktorası yapan Stephen Hawking (1942-2018), en iyi Hawking radyasyonu ve Penrose-Hawking teoremleri üzerine yaptığı çalışmalarla tanınan teorik bir fizikçi, kozmolog ve yazardı. Hawking, 1979 ve 2009 yılları arasında Cambridge Üniversitesi'nde Lucasian Matematik Profesörlüğü yaptı ve burada Başkanlık Özgürlük Madalyası ile ödüllendirildi. Ayrıca Royal Society of Arts'ın Onursal Üyesi ve Papalık Bilimler Akademisi'nin ömür boyu üyesiydi.

Benim için tam olarak ne var? Evrenin gizemlerini keşfedin.

 Geceleri gökyüzünü yıldızlarla dolu görmek, gezegendeki görsel olarak en çarpıcı ve düşündürücü manzaralardan biridir. Evrenin parıldamasıyla ilgili bize biraz zaman ayırmamızı ve evrenin en derin gizemlerinden bazılarını düşünmemizi isteyen bir şey var. Zamanın Kısa Tarihi, kozmosu yöneten ilkeleri ortaya koyarak bu gizemlerin aydınlanmasına katkı sağlayacaktır. Anlaşılır terimlerle yazıldığı için, kozmosun neden var olduğunu, nasıl var olduğunu ve geleceğin nasıl görüneceğini anlama konusunda bilimsel olarak yanlı olmayanlara bile yardımcı olacaktır. Ayrıca her şeyi (veya neredeyse her şeyi) kendilerine çeken bir tür boşluk olan kara delikler gibi tuhaf fenomenleri de öğreneceksiniz. Daha da önemlisi, bu notlar "zaman ne kadar çabuk geçiyor?" gibi soruların yanıtlarını sunduğu için zamanın kendisinin gizemlerini öğreneceksiniz. yanı sıra "ilerlemediğini nasıl bilebiliriz?"

Kesinlikle, bu edebi eserleri dinledikten sonra gece gökyüzüne bir daha asla aynı gözle bakmayacaksınız.

Geçmişte gördüklerinize dayalı teoriler geliştirmek, geleceği tahmin etmenize yardımcı olabilir.

 Olasılık, yerçekimi teorisini veya görelilik teorisini duymuş olmanızdır. Ancak, fikirler ve kavramlar hakkında konuştuğumuzda gerçekte ne demek istediğimizi düşünmek için bir dakikanızı ayırdınız mı? Basitçe söylemek gerekirse, bir teori, en temel anlamda çok büyük veri gruplarını doğru bir şekilde açıklayan bir modeldir. Deneylerde yapılanlar gibi bilimsel gözlemler, bilim adamları tarafından toplanır ve analiz edilir ve daha sonra bu bilgiler, olayların nasıl ve neden meydana geldiğine dair hipotezler oluşturmak için kullanılır. Örnekler, ağaçlardan düşen elmalardan gezegenlerin hareketine kadar çeşitli olayları inceledikten sonra Isaac Newton tarafından kurulan yerçekimi fikrini içerir. Araştırmacı tarafından toplanan kanıtlar kullanılarak bir yerçekimi teorisi geliştirildi. Teoriler iki önemli avantaj sunar: Birincisi ve en önemlisi, bilim adamlarının gelecekteki olayların gidişatı hakkında kesin tahminlerde bulunmalarına izin verir.

Örneğin, Newton'un yerçekimi teorisi, bilim adamlarının gezegenler gibi nesnelerin gelecekteki hareketlerini tahmin etmelerini sağladı.Örneğin, Mars'ın altı ay sonra nerede olacağını bilmek istiyorsanız, yeri kesin doğrulukla tahmin etmek için yerçekimi teorisini kullanabilirsiniz. bu, söz konusu teoriyle çelişir. Örneğin, insanlar Dünya'nın evrenin merkezi olduğunu ve diğer her şeyin onun etrafında döndüğünü düşünürdü. Jüpiter'in uydularının gezegenin yörüngesinde döndüğü keşfinin bir sonucu olarak Galileo, her şeyin aslında Dünya'nın etrafında dönmediğini gösterebildi. Sonuç olarak, bir teori formüle edildiğinde ne kadar sağlam görünürse görünsün, gelecekteki tek bir gözlem onu ​​her zaman yanlış kılabilir. Sonuç olarak fikirlerin doğruluğu asla kanıtlanamaz ve bilim sürekli değişen bir süreçtir.

Isaac Newton sayesinde 1600'lerde olayların nasıl gerçekleştiğine dair düşünme şeklimizde bir değişiklik.

 Isaac Newton'dan önce, bir nesnenin doğal durumunun tam bir hareketsizlik olduğuna inanılıyordu. Bu, nesneye etki eden herhangi bir dış kuvvet olmasaydı, tamamen hareketsiz kalacağı anlamına gelir. 1600'lerde Newton, uzun süredir devam eden bu görüşün yanlış olduğunu kesin olarak gösterdi. Yerine, kozmostaki her şeyin statik olmaktan ziyade gerçekten her zaman hareket halinde olduğu yeni bir hipotez sunuldu. Newton bu sonuca, kozmostaki gezegenlerin ve yıldızların birbirleriyle ilişkilerinde sürekli hareket ettiklerini bulmasının bir sonucu olarak geldi. Örnekler, Dünya'nın sürekli olarak Güneş'in etrafında dönmesini ve tüm güneş sisteminin galaksinin etrafında dönmesini içerir. Sonuç olarak, hiçbir şey gerçekten hareketsiz değildir. Newton, evrendeki her şeyin hareketini açıklamak için üç hareket yasası tasarladı:

Newton'un hareket yasalarının birincisine göre, tüm nesneler başka bir kuvvet tarafından etkilenmiyorlarsa düz bir yolda ilerlemeye devam edeceklerdir. Bu, Galileo tarafından, amacını açıklamak için topları bir tepeden aşağı yuvarladığı bir deneyde gösterildi. Yerçekiminden başka kendilerine etki eden bir kuvvet olmadığı için düz bir yolda yuvarlandılar. Spesifik olarak, Newton'un ikinci yasası, bir nesnenin, üzerine uygulanan kuvvetle orantılı bir oranda hızlanacağını söyler. Aşağıdaki örneği ele alalım: Daha güçlü bir motora sahip bir araç, daha az güçlü bir motora sahip bir araca göre daha hızlı hızlanacaktır. Bu kural ayrıca, bir cismin kütlesi ne kadar büyükse, bir kuvvetin hareketi üzerinde o kadar az etkisi olduğunu ve bunun tersini de söyler. İki araç aynı motora sahipse, daha büyük bir aracın hızlanması daha hafif bir araçtan daha uzun sürer.

Yerçekimi Newton'un üçüncü yasasıyla tanımlanır. Evrendeki tüm cisimlerin birbirini çeken cisimlerin kütlesiyle orantılı bir kuvvet tarafından çekildiğini iddia eder. Bu, bir nesnenin kütlesini iki katına çıkarırsanız, üzerine etki eden kuvvetin iki kat daha güçlü olacağı anlamına gelir. Bir öğenin kütlesini ikiye katlarsanız ve diğerinin kütlesini üç katına çıkarırsanız, kuvvet altı kat daha güçlü olacaktır.

Işık hızının sabit olması, bir şeyin hızını diğerinin hızına göre ölçmenin her zaman mümkün olmadığını gösterir.

 Newton'un teorisinin mutlak dinlenmeyi nasıl ortadan kaldırdığını ve yerine bir nesnenin hareketinin başka bir şeyin hareketine göre olduğu fikrini yerleştirdikten sonra, onun bugün hala nasıl kullanıldığını görebiliriz. Bununla birlikte, teori ayrıca bir öğenin göreceli hızının önemli olduğunu da belirtti. Şu senaryoyu düşünün: Saatte 100 mil hızla giden bir trende oturuyorsunuz ve kitap okuyorsunuz. Ne kadar hızlı seyahat ettiğini merak ediyorum. Trenin geçişini izleyen bir tanığa göre, saatte 100 mil hızla seyahat ediyorsunuz. Ancak şu anda okuduğunuz kitaba göre hızınız saatte 0 mil. Sonuç olarak, hızınız başka bir öğeye göre ölçülür.Ancak Newton'un teorisindeki önemli bir kusur keşfedildi: ışık hızı

Işık hızı sabittir, göreli değildir ve ölçülemez. Saniyede 186.000 mil sabit hızla hareket eder. Işıktan daha hızlı hareket eden her ne olursa olsun, ışığın hızı ne olursa olsun sabit kalacaktır. Örneğin, saatte 100 mil hızla giden bir tren bir ışık huzmesine yaklaşırsa, formüle göre ışık hızı saniyede 186.000 mil olacaktır. Bununla birlikte, bu tren kırmızı bir sinyalde tamamen dursa bile, ışık huzmesi saniyede 186.000 mil hızla yol almaya devam edecekti. Işığa kimin baktığı ya da ne kadar hızlı hareket ettikleri hiç fark etmez; ışığın hızı her zaman sabit kalacaktır. Bu bulgunun sonucunda Newton'un hipotezi tehlikeye girer. Bir şey hareket ettiğinde, cismin hızı gözlemcinin durumundan bağımsız olarak nasıl sabit kalabilir? Neyse ki çözüm, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisini önerdiği yirminci yüzyılın başlarında bulundu.

Görelilik teorisine göre, zamanın kendisi sabit bir nicelik değildir.

 Işık hızının sabit kalması, hızın mutlaka göreli olmadığını gösterdiği için Newton'un teorisi için bir sorundu. Sonuç olarak, bilim insanlarının ışık hızını hesaba katan güncellenmiş bir modele ihtiyacı var. Albert Einstein tarafından oluşturulan görelilik teorisi böyle bir teoriye örnektir. Görelilik teorisine göre, bilimin kuralları, hareket etmekte özgür olan tüm gözlemciler için eşit olarak geçerlidir. Bu, birisi hangi hızda seyahat ediyor olursa olsun, her zaman aynı ışık hızını yaşayacakları anlamına gelir. Bu ilk bakışta oldukça basit gibi görünse de, temel önermelerinden birini kavramak birçok insan için gerçekten son derece zordur: zamanın göreceli olduğu fikri, kavraması en zor olanlardan biridir.

Çeşitli hızlarda hareket eden gözlemciler tarafından görüldüğünde ışığın hızı değişmediği için, birbirine göre farklı hızlarda seyahat eden tanıklar aslında aynı olay için farklı zamanlar tahmin edeceklerdir. Aşağıdaki senaryoyu düşünün: biri ışığa doğru hareket eden ve diğeri ışığın tersi yönünde daha hızlı hareket eden iki tanığa bir ışık flaşı gönderilir. Çok farklı hızlarda ve zıt yönlerde hareket etmelerine rağmen, her iki izleyici de aynı ışık hızını deneyimleyecektir. Bu, ikisinin de flaş olayını diğerinden farklı bir anda gerçekleşmiş gibi gördükleri anlamına gelir ki bu inanılmazdır. Bunun nedeni, zamanın, bir şeyin gittiği mesafenin, hareket ettiği hıza bölünmesiyle tanımlanmasıdır. Işık hızı her iki izleyici için de aynı olsa da, mesafe farkından dolayı zaman bu durumda her gözlemciye göredir.

Her iki tanık da ışık darbesinin üretildiği anı kaydedecek saatlerle donatılmış olsaydı, aynı olay için iki farklı zamanlamayı onaylayabilirlerdi. Peki, kim haklı? Gözlemcilerin hiçbir görüşünde; zaman, her birinin bakış açısına göre göreceli ve benzersizdir!

Parçacıkların kesin ölçümlerini elde etmek imkansız olduğundan, bilim adamları tahminlerde bulunmak için kuantum durumu olarak bilinen bir kavrama güvenirler.

 Evrendeki her şey elektronlar ve fotonlar gibi parçacıklardan oluşur. Bilim adamları, evren ve sakinleri hakkında daha fazla şey anlamak için onları ölçmeye ve hızlarını analiz etmeye çalışırlar. Ancak parçacıkları incelemeye çalıştığınızda, alışılmadık bir şekilde davrandıklarını göreceksiniz. İşin tuhafı, bir parçacığın yerini ne kadar kesin olarak ölçmeye çalışırsanız, hızı o kadar belirsiz hale gelir; tersine, hızını ne kadar kesin olarak ölçmeye çalışırsanız, konumu o kadar belirsiz hale gelir.Belirsizlik ilkesi, ilk olarak 1920'lerde tanımlanan bu fenomene verilen addır Belirsizlik ilkesinin bir sonucu, bilim adamlarının parçacıklara bakmak için başka yöntemler bulmaya zorlanmaları ve bunun yerine parçacıkların kuantum durumuna bakmaya başlamalarıydı. Bir parçacığın kuantum durumu, parçacığın birkaç olası potansiyel konumu ve hızının birleşimidir.

Bilim adamları bir parçacığın kesin konumunu veya hızını belirleyemedikleri için, parçacıkların kaplayabileceği sayısız olası yer ve hızı göz önünde bulundurmak zorundadırlar. Araştırmacılar, bir parçacığın olabileceği her olası yeri izler ve daha sonra parçacık dolaşırken aralarından en olası olanı seçer. Bilim adamları, bunu belirlemelerine yardımcı olmak için parçacıklara dalgalarmış gibi davranırlar. Bir parçacık aynı anda çeşitli yerlerde bulunabileceğinden, görünüşlerinde sürekli, salınımlı dalgalar dizisi gibi görünürler. Titreşen bir iplik parçasının görüntüsünü düşünün. İp titreştiğinde, bir dizi tepe ve çukur boyunca yaylanacak ve dalacaktır. Bir parçacık benzer şekilde hareket eder, ancak potansiyel rotası, tümü aynı anda meydana gelen bir dizi örtüşen dalgadan oluşur.

Parçacıkları bu şekilde gözlemlemek, bilim adamlarına bir parçacığın bulunma olasılığının en yüksek olduğu yeri belirlemede yardımcı olur. En olası parçacık konumları, çok sayıda dalga üzerindeki yayların ve tepe noktalarının birbiriyle çakıştığı, en az olası parçacık konumları ise çakışmadığı konumlardır. Bu girişim olarak adlandırılır ve parçacık dalgasının rotası boyunca gitmesi için en olası konum ve hızları ortaya çıkarır.

Yerçekimi, büyük şeylerin uzay-zaman dokusunu kendi istekleri doğrultusunda bükmesinin sonucudur.

 Etrafınıza baktığınızda, dünyayı üç boyutlu olarak görürsünüz; bu, her öğeyi yükseklik, genişlik ve derinlik ölçümleriyle karakterize edebileceğiniz anlamına gelir. Gerçek şu ki, göremesek de dördüncü bir boyut var: diğer üç boyutla birleştiğinde uzay-zaman olarak bilinen bir fenomen oluşturan zaman. Bilim adamları, kozmosta meydana gelen olayları açıklamak için bu dört boyutlu uzay-zaman modelini kullanırlar. Zaman ve mekan bağlamında, bir olay, zamanın belirli bir noktasında meydana gelen herhangi bir şeydir. Sonuç olarak, bilim adamları, üç boyutlu koordinatlarla bağlantılı olarak bir olayın yerini belirlerken, meydana gelme zamanını temsil etmek için dördüncü bir koordinat ekler. Görelilik teorisi zamanın göreceli olduğunu söylediğinden, bir olayın yerini belirlemek için bilim adamları zamanı hesaba katmalıdır. Bu nedenle, belirli bir olayın doğasını tanımlamada önemli bir unsurdur.

Uzay ve zamanın birleşimi, sonuç olarak çarpıcı biçimde gelişen yerçekimi anlayışımız üzerinde dikkate değer bir etkiye sahip oldu. Yerçekimi, yukarıda açıklandığı gibi, uzay-zaman sürekliliğini büken büyük nesnelerin sonucudur. Güneşimiz gibi büyük bir kütle büküldüğünde, uzay-zamanı değiştirme etkisine sahiptir. Aşağıdaki senaryoyu düşünün: Uzay-zaman kavramını, yayılmış ve havada tutulan bir battaniye olarak düşünün. Battaniyenin ortasına bir nesne koyarsanız, battaniye kıvrılır ve nesne battaniyenin ortasına biraz batar. Bu, muazzam şeylerin uzay-zaman dokusu üzerindeki etkisidir.

Daha sonra, uzayda hareket ederken uzay-zamandaki bu eğrileri başka şeyler takip edecektir. Bunun nedeni, bir nesnenin her zaman evrendeki daha büyük bir nesnenin etrafında dairesel bir yörünge olan iki konum arasındaki en kısa yolu seçmesidir. Battaniyeye bir daha bakarsan, bir şey göreceksin.Portakal gibi büyük bir nesneyi battaniyenin üzerine koymak ve daha sonra daha küçük bir nesneyi yuvarlamaya çalışmak, portakalın geride bıraktığı çöküntüyü takip eden bilye ile sonuçlanacaktır. Yerçekimi de aynı şekilde çalışır!

Büyük kütleli bir yıldızın ölümü durumunda, yıldız kara delik olarak bilinen tekilliğe çöker.

 Yıldızların ısı ve ışık üretebilmeleri için tüm yaşamları boyunca muazzam miktarda enerjiye ihtiyaçları vardır. Ancak bu enerji sonsuza kadar sürmez; sonunda kendini tüketerek yıldızın ölmesine neden olur. Öldükten sonra bir yıldıza ne olacağı, yıldızın boyutuna göre belirlenir. Devasa bir yıldız enerji rezervlerini tükettiğinde olağanüstü bir şey olur: bir kara delik oluşumu. Büyük yıldızların çoğunun çekim alanı çok güçlü olduğu için bir kara delik oluşabilir. Yıldız hayatta olduğu sürece enerjisini kendini çökmekten korumak için kullanabilir. Enerjisi tükendikten sonra, yıldız artık yerçekimine karşı koyamaz ve parçalanan gövdesi sonunda kendi üzerine çöker. Her şey, evrenin başka hiçbir yerinde olmayan, sonsuz yoğun, küresel bir nokta olan bir tekilliğin içine doğru çekilmektedir. Bu tekilliğe kara delik denir.

Uzay-zaman, bir kara deliğin çekim kuvvetinin bir sonucu olarak o kadar keskin bir şekilde bükülür ki, yolu boyunca ışık bile bükülür. Bir kara delik sadece çevresindeki her şeyi çekmekle kalmaz, aynı zamanda etrafındaki belirli bir sınırı aşan herhangi bir şeyin tekrar kaçmasını da engeller: bu dönüşü olmayan nokta olay ufku olarak bilinir ve hiçbir şey, hatta ışık bile seyahat eden bir şey değildir. evrendeki her şeyden daha hızlı, onun üzerinden geri kaçabilir. Bir kara deliğin olay ufku, ötesinde hiçbir şeyin tekrar kaçamayacağı nokta olarak tanımlanır. Bu ilginç bir soruyu gündeme getiriyor: Bir kara delik ışığı ve olay ufkunu geçen diğer her şeyi soğurduğuna göre, bunların gerçekten evrende olup olmadığını nasıl anlayabiliriz? Gökbilimciler, kozmos üzerindeki yerçekimi etkisinin yanı sıra yörüngedeki yıldızlarla etkileşimlerinden yayılan X-ışınlarını gözlemleyerek kara deliklerin peşine düşerler.

Örneğin, gökbilimciler, onlar hakkında daha fazla bilgi edinmek için kara delik olabilecek veya olmayabilecek karanlık ve devasa nesnelerin çevresinde dönen yıldızları ararlar. Ayrıca, bir kara delik tarafından sürüklenip parçalandıkça madde tarafından sıklıkla üretilen X-ışınları ve diğer dalgaları da arıyorlar. Galaksimizin çekirdeğinde daha da gizemli bir radyo ve kızılötesi radyasyon kaynağı keşfedildi; bu kaynağın süper kütleli bir kara delik olduğu düşünülüyor.

Kara delikler radyasyon üretir, bu da onların buharlaşmasına neden olabilir ve sonuçta ölümleriyle sonuçlanır.

 Bir kara deliğin yerçekimi o kadar güçlüdür ki ışık bile ondan kaçamaz. Başka hiçbir şeyin de kaçamayacağı mantıklıdır. Ancak yanılacaksınız. Nitekim termodinamiğin ikinci kuralını ihlal etmemek için karadeliklerin bir şeyler yayması gerekir. Termodinamiğin evrensel ikinci kuralında, entropinin veya daha büyük düzensizliğe doğru olan eğilimin her zaman arttığı belirtilmektedir. Ve entropi arttığında, sıcaklık da artmalıdır. Bunun iyi bir örneği, bir ateş pokerinin ateşe atıldıktan sonra kızarması ve ısı şeklinde radyasyon yaymasıdır. Termodinamiğin ikinci kuralına göre, kara delikler evrenden düzensiz enerjiyi emdiği için, karadeliğin entropisi bunun sonucunda yükselmelidir. Ve entropideki artışın bir sonucu olarak, kara delikler ısının kaçmasına izin vermeye zorlanmalıdır.

Bir kara deliğin olay ufkundan hiçbir şey kaçamasa da, olay ufkunun yakınındaki sanal parçacık çiftleri ve antiparçacıklar bunu yapabilir çünkü termodinamiğin ikinci yasası olay ufkunun yakınında korunur.Gözlenemeyen ancak etkileri ölçülebilen parçacıklara sanal parçacıklar denir. Bir kara delikte yerçekimi kuvvetinin gücü nedeniyle, kara deliğe negatif bir parçacık emilebilir ve bunu yaparken, parçacık ortağına potansiyel olarak kozmosa kaçması ve ısı olarak salınması için yeterli enerjiyi sağlar. Kara deliğin termodinamiğin ikinci yasasına uymasını sağlayarak bu şekilde radyasyon yayması mümkündür.

Salım yapan pozitif radyasyon miktarı, karadeliğin kara deliğe çektiği negatif radyasyon miktarıyla dengelenir. Negatif parçacıkların bu içe akışı, sonunda buharlaşıp ölene kadar kara deliğin kütlesini azaltma potansiyeline sahiptir. Ve eğer kara deliğin kütlesi yeterince minimum bir değere düşürülürse, büyük olasılıkla milyonlarca hidrojen bombasına eşdeğer devasa bir son patlamayla sona erecektir.

Emin olamamamıza rağmen, zamanın yalnızca ilerlemeye devam edeceğine dair önemli göstergeler var.

 Evrenin küçülmeye ve zamanın geriye doğru akmaya başlaması olasılığını düşünün. Orada olmak nasıl olurdu? Saatlerin geriye gitmesi ve tarihin yolunun tersine dönmesi ihtimali var. Bununla birlikte, bilim adamları olasılığı tamamen reddetmemiş olsalar da, üç önemli gösterge, zamanın yalnızca ilerlediğini gösteriyor. Zamanın termodinamik oku, zamanın geçmişteki bir noktadan gelecekte başka bir noktaya geçtiğinin ilk göstergesidir. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, entropi - kapalı bir sistemin düzensizliği - her kapalı sistemde zaman ilerledikçe büyüme eğilimindedir. Bu, düzensizliğin büyüme eğiliminin zamanın geçişini ölçmek için kullanılabileceği anlamına gelir.

Bir bardağın yanlışlıkla masadan düşmesi ve kırılması durumunda düzen bozuldu ve entropi yükseldi. Parçalanmış bir bardak asla kendiliğinden yeniden birleşip düzenini geliştiremeyeceğinden, zamanın yalnızca ilerlediği sonucuna varabiliriz. Hem paramparça bardak hem de termodinamik zaman oku, ileri zamanın ikinci göstergesinin öğeleridir; bu, bellek tarafından kontrol edilir ve aynı zamanda zamanın psikolojik okuyla da temsil edilir. Bardağın kırıldıktan sonra masanın üzerinde olduğunu hatırlayabildiğiniz zaman, parçalanmadan önce hala masanın üzerindeyken, gelecekteki yerini "hatırlayamayacaksınız". Üçüncü gösterge, zamanın kozmolojik oku, kozmosun genişlemesine atıfta bulunur ve zamanın termodinamik okuna ilişkin deneyimlerimize ve onun hakkındaki bilgimizin büyümesine tekabül eder. Bunun nedeni, kozmos genişledikçe entropinin artmasıdır.

Zaman içinde belirli bir noktaya ulaştıktan sonra, kozmostaki kaos, evrenin küçülmesine neden olabilir, böylece kozmik zaman okunda zamanın yönünü tersine çevirebilir. Ancak akıllı yaratıklar ancak kaosun arttığı bir ortamda yaşayabileceği için bunun farkında olmayacağız. Bunun nedeni, insanların yiyeceğimizi kullanılabilir enerji formuna dönüştürmek için entropi sürecine bağlı olmasıdır. Bu nedenle, yaşadığımız sürece zamanın kozmik okunu ileriye doğru hareket ediyormuş gibi algılamaya devam edeceğiz.

Kozmosta yerçekimine ek olarak üç temel kuvvet vardır. Bunlar: çekicilik, çekicilik ve çekiciliktir.

 Evrende işleyen belirli kuvvetler var mı? İnsanların çoğu bu kuvvetlerden yalnızca birine aşina olacaktır: Nesneleri birbirine çeken ve Dünya'nın yerçekiminin bizi yüzeyine çektiği şekilde hissedilen yerçekimi.Öte yandan insanların çoğu, en küçük parçacıklar üzerinde etkili olan üç kuvvet daha olduğunun farkında değiller. bu güçlerden ilki. Elektronlar ve kuarklar dahil tüm yüklü parçacıkların yanı sıra elektrik yükleri üzerinde de etkisi vardır.

Mıknatısların diğer mıknatısları çekebilecek veya itebilecek kuzey ve güney kutupları vardır. Pozitif yüklü parçacıklar, negatif parçacıkları çeker ve diğer pozitif parçacıkları iter ve bunun tersi de geçerlidir. Elektromanyetik kuvvet, bir mıknatısın kuzey ve güney kutupları ile temsil edilir. Bu kuvvet yerçekiminden çok daha güçlüdür ve atomik düzeyde yerçekiminden çok daha büyük bir etkiye sahiptir. Örneğin, elektromanyetik kuvvet, bir elektronun bir atomun çekirdeği etrafında dairesel bir hareketle dönmesine neden olur. İkinci tür nükleer kuvvet, maddeyi oluşturan tüm parçacıklar üzerinde çalışan ve radyoaktivite üretiminden sorumlu olan zayıf nükleer kuvvettir. Bu kuvvete "zayıf" denir, çünkü onu taşıyan parçacıklar sadece kısa bir mesafe boyunca kuvvet uygulayabilir, bu nedenle adı alır. Daha yüksek enerjide zayıf nükleer kuvvetin artan yoğunluğu nedeniyle, sonunda elektromanyetik kuvvetinkini aşar.

Bir atomun çekirdeğindeki protonları ve nötronları ve ayrıca proton ve nötronların içindeki daha küçük kuarkları bir arada tutan üçüncü tür nükleer kuvvettir. Güçlü nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvet ve zayıf nükleer kuvvetin aksine, parçacığın enerjisi arttıkça zayıflar. Büyük birleşme enerjisi olarak adlandırılan çok yüksek enerjili bir periyot sırasında, elektromanyetik kuvvet güçlenir ve zayıf nükleer kuvvet zayıflar, güçlü nükleer kuvvet ise zayıflar. O anda, üç kuvvet de eşit güce ulaşır ve tek bir kuvvetin çeşitli yönlerini oluşturmak için bir araya gelir: belirli teorilere göre evrenin oluşumunda rol almış olabilecek bir kuvvet.

Bilim adamlarının evrenin büyük patlama ile başladığını düşünmelerine rağmen, bunun nasıl meydana geldiğine dair kesin koşullar konusunda net değiller.

 Bilim adamlarının büyük çoğunluğu, zamanın büyük patlama ile başladığını düşünüyor - evrenin sonsuz yoğun bir durumdan hızla genişleyen ve bugün hala genişlemekte olan bir varlığa geçiş yaptığı an... Evrenin bu kadar büyük bir genişlemesinin nasıl meydana geldiğini açıklamak için önerilmiş olsa da, bilim adamları hala büyük patlamanın nasıl meydana geldiği konusunda emin değiller. Evrenin kökenine ilişkin sıcak büyük patlama modeli, evrenin kökenine ilişkin en genel kabul gören hipotezdir. Bu hipoteze göre, kozmos sıfır büyüklüğünde başladı ve başlangıçta sonsuz derecede sıcak ve yoğundu. Büyük patlama sırasında genişledi ve büyüdükçe, ısı evrene dağıldıkça evrenin sıcaklığı düştü. Bugün evrende var olan bileşenlerin çoğu, kozmik genişlemenin ilk birkaç saati içinde oluştu.

Yerçekimi nedeniyle, evren genişlemeye devam ettikçe, genişleyen maddenin daha yoğun alanları dönmeye başladı ve bu da galaksilerin oluşumuna neden oldu. Bu yeni oluşan galaksilerin içinde sıkıştırılan hidrojen ve helyum gazları, evrenin genişlemesine neden oluyor. Çatışan atomları, yıldızların oluşumuyla sonuçlanan nükleer füzyon olaylarını tetikledi. Sonraki yıllarda, bu yıldızlar yok olup patladıkça, kozmosa daha da fazla elementi fırlatan devasa yıldız patlamalarını tetiklediler. Sonuç olarak, Big Bang'in sağladığı hammaddelerden yeni yıldızlar ve gezegenler oluştu. Bu, büyük patlamanın ve zamanın başlangıcının yaygın olarak tanınan modeli olmasına rağmen, tek model değildir.

Enflasyon modeli, dikkate alınması gereken başka bir seçenektir. Bu senaryoda, erken kozmosun enerjisinin o kadar muazzam olduğu ileri sürülmektedir ki, güçlü nükleer kuvvet, zayıf nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvetin güçleri hepsi eşit yoğunluktaydı. Bununla birlikte, kozmosun boyutu büyüdükçe, üç kuvvet, göreli yoğunluklarında önemli ölçüde değişmeye başladı. Kuvvetlerin ayrılmasının bir sonucu olarak muazzam miktarda enerji açığa çıktı. Evreni hızla ve sürekli artan bir hızla genişlemeye zorlayan bir anti-yerçekimi etkisi ortaya çıkabilirdi.

Genel görelilik ve kuantum fiziği fizikçiler tarafından uzlaştırılamadı.

 İki ana fikrin geliştirilmesi, bilim adamlarının kozmosu daha iyi anlama ve açıklama arayışından kaynaklanmıştır. Fizikte temel bir kavram, evrendeki çok büyük bir fenomenle ilgilenen genel göreliliktir: yerçekimi. Bilimin en büyüleyici dallarından biri, insanoğlunun bildiği evrendeki en küçük şeylerden bazılarıyla ilgilenen kuantum fiziğidir: atomlardan daha küçük atom altı parçacıklar. Her iki teori de değerli içgörüler sunarken, her iki teorinin de doğru olmasına rağmen, kuantum fiziği denklemlerinin öngördüğü ile genel göreliliğin öngördüğü ve gördüğü arasında önemli farklılıklar vardır. Bu, şu anda hepsini tek bir kapsamlı, her şeyin birleşik teorisinde birleştirmenin bir yolu olmadığı anlamına geliyor.

Kuantum fiziğinde kullanılan denklemlerin çoğu görünüşte imkansız sonsuz değerlerle sonuçlandığından, iki teoriyi birleştirmeyi zorlaştırdığından, iki teoriyi birleştirmede bir sorun var. Uzay-zaman denklemlerinin uzay-zaman eğrisinin sonsuz olduğunu öngördüğünü ve bunun gözlemlerle yanlış olduğu gösterilmiş olduğunu düşünün. Bilim adamları, bu sonsuzlukları yok etmek için denkleme başka sonsuzluklar eklemeye çalışıyorlar. Bunun, bilim adamlarının geleceği tahmin etme doğruluğunu sınırlaması talihsiz bir durumdur. Sonuç olarak, olayları tahmin etmek için kuantum fiziği denklemlerini kullanmak yerine, olayları dahil etmek ve denklemleri uygun hale getirmek için değiştirmek gerekir! İlgili ikinci bir konuda, kuantum teorisi, kozmostaki tüm boş uzayın, gerçeklikle tutarsız olan sanal parçacık çiftlerinden ve antiparçacıklardan oluştuğunu öne sürer.

Bu sanal eşleşmelerin varlığı ise genel görelilik teorisi için sorun yaratır. Bunun nedeni, kozmosun sınırsız miktarda boş alana sahip olması ve dolayısıyla bu eşleşmelerin enerjisinin sonsuz miktarda enerjiye sahip olması gerekmesidir. Einstein'ın ünlü E=mc2 denklemi, bir maddenin kütlesinin enerjisine eşit olduğunu ima ettiğinden, bu zahmetlidir, bu da yanlış bir varsayımdır. Sonuç olarak, bu sanal parçacıkların sınırsız enerjisi, aynı şekilde sonsuz bir kütleye sahip olacaklarını ima edecektir. Sınırsız kütle olsaydı, tüm evren güneşin güçlü çekim kuvveti altında çökecek ve tek bir kara deliğin oluşmasına neden olacaktı.

Sondaki özet

Birçok insan fiziği, uzun denklemler ve karmaşık fikirlerden oluşan erişilmez bir alan olarak gördükleri için dışlıyor. Bu notların ilettiği birincil mesaj şudur: Bu, bir dereceye kadar doğrudur, ancak tamamen değil. Bununla birlikte, fiziğin karmaşıklığı, uzman olmayan bizleri, evrenin nasıl ve neden işlediğini anlamaktan alıkoymamalıdır. Dünyamızın gizemlerini ve içindeki yerimizi anlama arayışımızda bize yardımcı olacak birçok kural ve düzenleme vardır. Çoğumuzun anlayabileceği kurallar ve kurallar. Ve onların önemini kavradığımızda, dünyayı farklı bir şekilde görmeye başlayabiliriz.

Kitap satın al - Stephen Hawking'den Zamanın Kısa Tarihi

Stephen Hawking'in A Brief History of Time kitabına dayanarak BrookPad Ekibi tarafından yazıldı



Daha eski gönderi Daha Yeni Gönderi


yorum Yap

Lütfen unutmayın, yorumlar yayınlanmadan önce onaylanmalıdır.

Judge.me Review Medals