Evren Matematiği Uyuşmuyor
Araban hızını ölçmeye çalıştığını düşün. Hız göstergene bakıyorsun, 73 km/s yazıyor. Sonra fizik yasalarını ve başlangıç koşullarını kullanarak hesaplıyorsun ve 67 km/s buluyorsun. Sayılar çok da uzak değil ama sonuç tutarsız. Şimdi bunu tüm evrene uygula.
İşte şu anda evrenimizde olan da budur. Ve ciddi bir sorun var.
Aynı Şeyi Ölçmenin İki Yolu (Aynı Sonuç Vermesi Lazım)
Bilim insanları evrenin genişlemesinin hızını ölçmek için iki farklı yol bulmuşlar. Arabanın iki ayrı hız göstergesi olduğunu hayal et—ikisi de aynı sonucu vermesi gerekir, değil mi?
İlk Yöntem: Yakınlara Bak. Gözlemciler teleskoplarını bize yakın olan yıldız ve gökadalara yöneltiyor. Bu cisimlerin ne kadar hızlı uzaklaştığını ölçüyor. Sonuç: saniyede yaklaşık 73 kilometre (megaparsek başına—astronomi birimi bu). Basit.
İkinci Yöntem: Geriye Doğru Bak. Bu daha karmaşık. Bilim insanları kozmik mikrodalga arka planını inceliyorlar—temelde Büyük Patlama'nın bıraktığı radyasyon. Evrenin nasıl geliştiğine dair bildiklerimizi kullanarak bugünkü genişleme hızının ne olması gerektiğini hesaplıyorlar. Sonuç: yaklaşık 67-68 kilometre (saniyede, megaparsek başına).
Fark? İlk bakışta ölçüm hatası diyebilirsin. Ama hayır. Çok kararlı bir fark, sayısız bağımsız çalışmada görülüyor, araştırmacılar ne kadar dikkatli olursa olsun tekrar ortaya çıkıyor. Kozmoloji bilim insanları buna "Hubble gerilimi" diyorlar. Pek çok akıllı insanı uyutamatıyor bu sorun.
Birlikte Çalışmak Daha Net Cevaplar Veriyor (Ama Daha Tuhaf Gizemler de)
Uluslararası bir araştırma grubu bunu çözmeye karar veriyor. Tek bir ölçüm yöntemine güvenmek yerine, onlarca yılın gözlemini bir araya getiriyorlar. Farklı teknikler kullanıyorlar, hepsini koordineli bir çerçeveye yerleştiriyorlar. Sanki arabanın hızını birden fazla göstergeden ölçüyor, marka taşlarıyla karşılaştırıyor, yakıt tüketiminden hesaplıyor—her açıdan aynı cevaba ulaşmaya çalışıyor.
Sonuç? Şimdiye kadarki en kesin ölçüm: 73,50 ± 0,81 kilometre/saniye/megaparsek. Yüzde birden daha iyi bir doğruluk.
Ama işin ilginç tarafı gelmiş: bu çok daha kesin ölçüm, erken evreni inceleyen yöntemlerin bulduğu sonuçla hala uyuşmuyor. Dahası, kullanılan yöntemler o kadar çeşitli ve karşılıklı kontrollü ki ölçüm hatasını bahane edemezsin.
Bu Gerçekten Ne Demek
İşte heyecan verici kısım (ya da ürkütücü, bağlı olarak fizikçi olup olmadığına).
Eğer yakın çevre ölçümleri doğruysa—yeni çalışma güçlü işaretler veriyor—o zaman erken evren hakkında bir şeyler yanlış anlıyoruz. Ya da evrenin nasıl geliştiğini yanlış biliyoruz. Bu aptal hatası değil. Kozmoloji standart modelinin, Büyük Patlama'dan bugüne kadar olan her şeyi açıklamak için kullandığımız çerçevenin eksik olduğunu gösteriyor.
Belki karanlık enerji (evrenin genişlemesini hızlandıran gizemli kuvvet) farklı çalışıyor. Belki keşfetmediğimiz parçacıklar var. Belki yerçekimi kendini farklı şekillerde gösteriyor. Belki evren bizim kitaplarımıza yazılı olduğundan daha garip.
Düşün: yeni fizik keşfetmek için bir fırsat var demek bu.
Neden Önemli Olduğu
Şu gerçek var: bilim burada tam olması gerektiği gibi çalışıyor. Binlerce bilim insanı rahatsız edici bu tutarsızlığı görmezden gelmiyor. Tersine, bunu çözmesi gereken bir bulmaca olarak görüyor. Daha iyi araçlar yapıyor, daha hassas ölçümler alıyor, yöntemlerini açık açık paylaşıyor ki başkaları kontrol etsin.
Araştırmacılar ölçüm çerçevelerini herkese açık hale getirmiş. Gelecekteki gözlemler buraya doğrudan bağlanabilir. Yeni keşifler için altyapı inşa ediyorlar.
Sonuç
Teorilerimizin çatlaklarını yakalamak için yeterince hassas bir döneme sahibiz. Bu bilimin başarısızlığının işareti değil. Bilimin çalıştığının işareti. Evren bizim modellerimizin tahmin ettiğinden hızlı genişliyor olabilir. Bu yanlış başlangıç değil, yeni gerçekler keşfetmenin kapısı olabilir.
Gerçekten ilginç değil mi?