İnce ayarlı evren

İnce ayarlı evren, evren içerisinde hayata izin verecek koşulların ancak evrensel temel fizikî sabitlerin mevcut değerleri sayesinde oluşacağını anlatan bir önermedir. Önermeye göre bu temel sabitlerdeki en ufak değişimler dahi maddenin, astronomik yapıların, çeşitlilik sahibi elementlerin ve dolayısıyla hayatın oluşmasına engel teşkil etmektedir.^[1] Önerme filozoflar, bilim adamları, din adamları ve yaratılışçılar arasında tartışılabilmektedir.

Fizikçi Paul Davies fizikçilerin ve kozmolojistlerin günümüzde evrenin hayat için ince ayarlı(fine-tuned) olduğu fikrini savunduklarını ileri sürer. Aslında evrenin hayat için değil hayatın ihtiyaç duyduğu çevre ve temel yapıtaşları için ince ayarlı olduğunu söyleyerek devam eder.^[2] Çoğu bilim adamları için paralel evrenler ve antropik ilke gibi hipotezler ikna edici delillere sahiptir. George F. R. Ellis bahsedilen diğer evrenleri gözlemlemenin astronomik açıdan imkanı olmadığını eğer bu evrenler var olmuş olsa bile açıklanmamış doğa sırlarına bir yenisinin ekleneceğini söyler.^[3]

Tarih

1913'te kimyacı Lawrence Joseph Henderson (1878-1942) evrendeki ince ayar kavramını inceleyen ilk kitaplardan biri olan The Fitness of the Enviroment kitabını yazdı. Henderson suyun ve çevrenin yaşayanlar için önemini ele aldı. Özellikle suyun nitelikleri ve yaygınlığı husunda, hayatın tümüyle dünyadaki çok özel çevresel şartlara bağlı olduğunu söyledi.^[4]

1961'de fizikçi Robert Henry Dicke  fizikteki mevcut kuvvetlerin -kütle çekimi ve elektromagnetik kuvvet gibi- evrende herhangi bir yerde hayat oluşabilmesi için kusursuz bir şekilde ince ayarlı olması gerektiğini öne sürdü.^[5][6] Fred Hoyle da ayrıca Intelligent Universe (Zeki Evren) adlı kitabında ince ayarlı evren için fikirlerini beyan etti.

John Gribben ve Martin Rees ince-ayar argümanının detaylı bir savunmasını ve tarihini Cosmic Coincidences (Kozmik Tesadüf 1989) adlı kitaplarında yaptı. Gribben ve Rees'e göre karbon bazlı yaşam rastgele oluşmadı ama evren sonunda 'biçilmiş kaftan, kişiye özel giysi' gibi bir tartıya vardı.^[7]

Öncül

İnce-ayarlı evren iddiasının öncülü farklı; boyutsuz temel fiziksel sabitlerdeki ufak bir değişimin Evren'i kökünden farklı bir yer haline getireceği yönündedir. Stephen Hawking'in yazdığı gibi: '' Bilim yasaları, şu an bildiğimiz, birçok temel rakamları içerir. Elektronun yük büyüklüğü, elektron ve protonun kütleleri oranı gibi... Kayda değer bir gerçek şu ki bu rakamların sahip olduğu değerler hayatın gelişimi için çok iyi bir biçimde ayarlanmış görünüyor.'' ^[8]

Örneğin eğer güçlü nükleer kuvvet var olduğundan %2 daha güçlü olsaydı (mesela Çiftlenim sabiti'nin temsil ettiği güç %2 daha geniş olsaydı) diğer sabitler aynı kaldığında diprotonlar sabit kalacak ve hidrojen; döteryum ve helyum yerine bunlarla füzyon geçirecekti.^[9] Bu şiddetli bir şekilde yıldızların fiziğini değiştirecek ve muhtemelen dünyada gözlediğimize benzer bir hayatın oluşmasını imkansızlaştıracaktı. Di-proton'un varlığı hidrojenin döteryuma yavaş füzyonunu kısa devre yaptıracaktı. Hidrojen kolaylıkla füzyon yapacak yani Evren'deki bütün hidrojenler Big Bang'in ilk birkaç dakikasında tükenecekti.^[9] Durağan olmayan strange, charm, top, bottom Kuarklarının ve mu ve tau Leptonlarının özelliklerine açıklık getiren temel sabitlerin Evrendeki ve madde yapısındaki rolleri görülecektir.

Fizikçilerin henüz kaç tane bağımsız fiziksel sabitin olduğunu bilmemeleri bu fikrin kesin formülasyonunu zora sokmaktadır. Güncel tanecik fiziğinin standart modeli 25 tane ayarlanabilir parametreye ek olarak yerçekimi için kozmolojik sabite de sahiptir. Bununla birlikte standart model matematiksel olarak kesin hükümler(ör.çok yüksek enerjiler, kuantum mekaniği ve genel göreliliğin ilişkili oluşu) içinde olmadığı için fizikçilerin bunun sicim kuramı, kuantum çekim döngüsü ve büyük birleşik kuram gibi bazı teorilerle altının doldurulduğuna inanmaktadırlar. Bunun yanı sıra bazı aday teorilerde bağımsız fiziksel sabitlerin asıl sayısı bir gibi çok küçük bir sayı olabilmektedir. Örneğin, kozmolojik sabit temel bir sabit olmasına karşın bu sabitin hesaplanmasında diğer sabitlerin kullanılması girişiminde bulunulmuştur. Bu hesaplamaların sahiplerinden birine göre de kozmolojik sabitin bu denli küçük oluşu bize standart modeldeki parametrelerin dikkat çekici derecede kesin oluşunu ve aralarındaki umulmadık ilişkiyi göstermektedir.^[10]

Martin Rees^[11] ince ayarlı evreni aşağıdaki altı boyutsuz sabitle formülize etmiştir:

• N = kütle çekim kuvvetinin bunun elektromanyetizmasına oranı
• Epsilon(ε) = nükleonları atom çekirdeğine bağlayan kuvvet
• Omega (ω) = kütle çekiminin nispi önemi ve Evrendeki genişleme enerjisi
• Lambda (λ) = kozmolojik sabit
• Q = bir galaksiyi uzağa çekmek için gerekli olan enerjinin, galaksinin kütlesine denk gelen enerjiye oranı
• D = uzaysal boyutların uzayzamandaki sayısı

İnce-ayar'ın varlığı ve kapsamına ilişkin tartışmalar

Fizikçi Victor Stenger ince-ayar'a karşı çıkar özellikle de teist ince-ayar kullanımına. ''Büsbütün sağlam bir temele dayanmayan varsayım olan yalnızca karbon-temelli yaşamın imkanlı olacağı'' diye adlandırdığı kavramı içeren bir hayli eleştirisi mevcuttur.^[12] Stenger'in çalışmaları bir çoğu ise astrofizikçi Luke Barnes tarafından eleştirilere maruz kalmıştır.^[13]

Fred Adams yıldızların yapısını kütleçekim sabitinin G, ince yapı sabitinin α, nükleer reaksiyon hız parametresinin C farklı değerlerini kullanarak keşfetmiştir.^[14] Adams'ın çalışması kabaca parametre uzayının %25' inin yıldızların varlığını kabul ettiğini ortaya koymaktadır.^[15]

Kaynakça

1. Mark Isaak (ed.) (2005).  "CI301: The Anthropic Principle"  Index to Creationist Claims.TalkOrigins Archive. Retrieved 2007-10-31.
2. Davies (2003). "How bio-friendly is the universe". Int.J.Astrobiol 2 (115): 115
3. George Francis Rayner Ellis, ''Çoklu Evren Gerçekten Var mı?'' http://www.scientificamerican.com/article/does-the-multiverse-really-exist/]
4. Lawrence Joseph Henderson, The fitness of the environment: an inquiry into the biological significance of the properties of matter The Macmillan Company, 1913
5. R. H. Dicke (1961). "Dirac's Cosmology and Mach's Principle". Nature 192 (4801): 440–441.  ve
6. Heilbron, J. L. The Oxford guide to the history of physics and astronomy, Volume 102005, p. 8
7. Gribbin. J and Rees. M, Cosmic Coincidences: Dark Matter, Mankind, and Anthropic Cosmology, 1989 ISBN 0-553-34740-3
8. Stephen Hawking, 1988. Zamanın Kısa Tarihi (A Brief History of Time),Bantam Books p.125 (sayfa 125) ISBN 0-553-5340-X  ::''The laws of science, as we know them at present, contain many fundamental numbers, like the size of the electric charge of the electron and the ratio of the masses of the proton and the electron. ... The remarkable fact is that the values of these numbers seem to have been very finely adjusted to make possible the development of life.''
9. Paul Davies, 1993. The Accidental Universe, Cambridge University Press, p70-71
10. Larry Abbott, "The Mystery of the Cosmological Constant," Scientific American, vol. 3, no. 1 (1991): 78.
11. Martin Rees, 1999. Just Six Numbers, HarperCollins Publishers, ISBN 0-465-03672-4.
12. Is The Universe Fine-Tuned For Us? Victor J. Stenger, University of Colorado
13. Barnes (2011). "The Fine-Tuning of the Universe for Intelligent Life".arXiv:1112.4647 [physics.hist-ph].
14. "Stars in other universes: stellar structure with different fundamental constants" Fred C Adams
15. Adams, F.C. (2008). "Stars in other universes: stellar structure with different fundamental constants". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2008 (8): 010.