BiG BANG FEN VE TEKNOLOJ DERS PROJE GRUBU 5E SINIFI PROJE GRUBU. Sevinç Sayar. Yamur Karata. Uur Doruk Kırbeyi. Öykü Zincirciolu.

Transkript

1 BiG BANG FEN VE TEKNOLOJ DERS PROJE GRUBU 5E SINIFI PROJE GRUBU Sevinç Sayar Yamur Karata Uur Doruk Kırbeyi Öykü Zincirciolu Ouz Kartal Yaız Ellikçi Danıman Öretmen Esra Da ZMR / 2011

2 ÇNDEKLER Giri... 3 Big Bang Teorisi ve Bilim Lemaitre in Çözümü... 4 Einstein in Formülleri... 5 Madde, Uzay ve Zamanın Birbirine Balanması... 5 Hubble in Gözlemleri... 6 lk Üç Dakika... 6 Birinci Film Karesi 6 kinci Film Karesi. 7 ÜçüncüFilm Karesi... 7 Dördüncü Film Karesi... 7 Beinci Film Karesi.. 7 Altıncı Film Karesi. 7 Görseller 8 Kaynaklar

3 GR Evren hakkında ne düündüümüz gerçekten de önemlidir. Evren hakkındaki görüümüz, evrenin bir parçası olan kendimiz hakkındaki görüümüzü de oluturmaktadır. Big Bang (Büyük Patlama) teorisi evrenin kökeni ve yapısı hakkındaki bilgimizi arttırmı ve evreni daha iyi tanımamızı salamıtır. Big Bang herhangi "bir yer"de olmu bir patlama deildir. Yani Big Bang ya da Büyük Patlama, adının böyle olmasına karın, konuya aina olmayan kimilerinin adını ilk duyduunda hayal ettii gibi, günümüzdeki galaksileri oluturan maddeyi dıarı fırlatıp atan, herhangi bir noktada meydana gelmi bir patlama deildir. Big Bang ın ilk döneminde evrende (en azından gözlemlenebilir evren bölgesinde) hüküm süren koullar her yerde aynıydı. Buna karılık maddi unsurların evrenin genilemesi olgusuyla birbirlerinden hızla uzaklatıkları dorudur. Büyük Patlama terimi de ite bu genileme hareketinin iddetine gönderme yapmak üzere tercih edilmi bir terimdir, özel bir yerdeki patlamayı kastetmemektedir. Big Bang teorisi, evrenin tek bir noktadan, çok youn ve çok sıcak bir ekilde olumaya baladıını; evrenin sürekli genilediini ve bu genilemeyle evrendeki sıcaklıın ve younluun dütüünü, buna balı olarak evrendeki tüm aamaların gerçekletiini, bu aamalarda atom-altı dünyadan yıldızlara kadar tüm oluumların meydana geldiini gösterir. Bu ilginç konuyu aratırarak yeni eyler örenmek ve örendiklerimizi sizlerle paylamak istedik. Bilgilerinize katkıda bulunmak dileklerimizle 3

4 BIG BANG TEORS VE BLM 1922 yılında bir Rus meteorolog ve matematikçisi olan Aleksander Friedmann, Einstein ın görmezlikten geldii ve balangıçta kabul etmeyi reddettii bir eyi farketmiti; evren geniliyor olabilirdi. Friedmann, Einstein ın izafiyet teorisiyle ortaya koyduu denklemler üzerinde çalıtı ve bu denklemlerin, evrenin genilemesini gerekli kıldıını ortaya koydu. Böylelikle duraan deil, dinamik bir evren tasarımlanıyordu; ortaya konan bu model, Newton un sistemindeki eksii giderdii için, Newton un sistemini daha da mükemmel bir duruma getiriyordu. Böylece çekim kanunlarının, evrendeki tabloyla bir çelikisinin olmadıı anlaıldı. Evrenin genilemesinin dinamizmi, evrendeki galaksilerin tek bir bileene dönümelerini engelliyordu. Bu keif, Einstein ın formülleriyle yapıldıı için, Einstein fiziiyle de uyumluydu. Newton un çekim yasalarının içine dütüü çeliki Einstein ın formülleriyle çözülmütü ve kutsal bir kozmik itmeye ihtiyaç olmadıı formülsel olarak ortaya konmutu LEMAITRE IN ÇÖZÜMÜ Belçikalı kozmoloji uzmanı Georges Lemaitre, aynı dönemde Friedmann dan baımsız olarak evrenin genilediini buldu. Lemaitre aynı Friedmann gibi Einstein ın formülleri üzerinde çalımıtı ve bu formüllerin bizi götürecei sonucun, evrenin geniledii olduunu söylüyordu. Genileyen bir evren modeline göre genileme çekim gücünü dengelemekte, böylece evrendeki madde tek bir bileene dönümekten kurtulmaktadır. Genileyen evren, her an, bir evvelki andan daha büyük olmaktadır. Bu aynı zamanda evrenin, her evvelki an, bugünkünden küçük olması demektir. Bu ise çok eskiden evrenin tek bir bileenden balaması demektir. Lemaitre, bunun evrenin balangıç noktası olduunu söyledi. Kusursuz modeli bulduuna inanıyordu: Tanrı nın birinci atom olarak yarattıı ve bir mee palamutundan bir mee aacının büyüdüü gibi büyüyüp genilemeye devam eden ve dönemin bilimsel dahisi Einstein ın matematiini sadakatle izleyen bir evren modeli. Böylece Big Bang teorisi ortaya kondu. 4

5 EINSTEIN IN FORMÜLLER Einstein, Newton dan miras aldıı birikim sayesinde formüllerini ortaya koydu. Einstein ın formülleri çekim gücünü, Newton un ortaya koyduu formüllerden daha doru bir ekilde anlamamızı salıyordu. Örnein Newton un formülleri, Merkür gezegeninin yörüngesini tam olarak açıklayamıyorken, Einstein ın formülleri bunu tam olarak baarabiliyordu. Einstein a göre kütlesi olan cisimler uzayı çökerterek etkilemektedir. Uzay salt bir boluk deildir, kütleye balıdır ve kütleden etkilenmektedir. Anlaılması zor gözüken bu olay öyle bir benzetmeyle anlaılabilir: Uzayı temsilen iki boyutlu bir çarafı düünelim. Çarafı gergin bir ekilde iki kii tutsun. Bu çaraf üzerine bir elma koyalım. Çaraf hemen gerginliini kaybeder ve kütlenin etrafına çöker. Eer elma yerine bir gülle koyarsak çaraf o kadar çok çöker ki, o çarafı elle tutmak zorlaır. Demek ki kütle arttıkça; cisimler, yüzeyi daha çok eriltiyor, çökertiyor eklinde bir yargıya varabiliriz. Einstein ın yerçekimi açıklamasına göre, uzayı en fazla Güne çökerttii için, biz, Güne in çevresinde döneriz. Einstein ın bu açıklamasında evren, eer duraan bir yapıda olsaydı, bütün maddenin zamanın ve mekanın en büyük çukurunun dibinde birleecekleri görülmektedir. Newton un fizii cisimlerin birbirlerini çekmelerini açıklamıtır, Einstein ın fizii ise bunu daha gelitirmi ve kütlesi olan bir cismin, zamanı ve uzayı nasıl deitirdiinin matematiini ortaya koymutur. MADDE-UZAY VE ZAMANIN BRBRNE BALANMASI Einstein ın formülleri maddeyi, uzayı ve zamanı birbirine baladı lerden önce mutlak uzay ve mutlak zaman görüü egemendi. Uzayın ve zamanın sonsuzdan gelip sonsuza uzandıı ve cisimlerin hareketinden ve çekim gücünden hiç etkilenmedii zannedilirdi. Einstein ın izafiyet teorisi ile, uzayın ve zamanın, ayrı ve mutlak varlıklar olarak algılanmasının hata olduu gösterildi ve uzay-zaman kavramı kullanılmaya balandı. Uzayzamanın yapısı, cisimlerin hareketini ve kuvvetlerinin ileyiini etkiler, uzay-zaman, bu etkilemeyle kalmayıp, evrende olup biten her eyden de etkilenir. 5

6 Uzay ve zaman kavramları olmadan nasıl evrendeki olaylardan söz edemiyorsak, izafiyet teorisinde, evrenin sınırları dıında bir uzay ve zamandan söz etmek de anlamsızdır. Bundan çıkan sonuca göre anlamsız olan soruları öyle özetleyebiliriz: Evren genilemekte iken, evrenin dıında cisimlerin ulamadıı noktada ne olduunu sormak anlamsızdır. Burada cisimler olmadıı için, uzayın ve zamanın burada varlıını sorgulamak anlamsızdır. Genileyen evren geriye doru kapandıında her eyin birletii ve uzayın yok olduu ana gelince; bundan önce kaç yıl geçti gibi sorular da anlamsızdır. Çünkü uzayın olmadıı anda zaman da anlamsızlaır. HUBBLE IN GÖZLEMLER Bilimsel gelimelerin sonucunda, özellikle teleskobun bulunmasıyla, gökyüzüne bakmak için yeni bir heyecan balamıtı. Gittikçe daha güçlenen teleskopların yardımıyla gökyüzü hakkında yeni bilgiler ediniliyordu. Newton, teleskoplara aynalar ilave ederek Galile nin görebildii her eyi daha da çok büyüterek, daha net görüntüler elde etmeyi baarmıtı. Yıldızlar artık daha büyük görünüyorlardı, bilim adamları evrenin ve yıldızların özelliklerini kefetmeye çalııyorlardı yılına ulaıldıında, gittikçe gelien teleskopların en gelimii Amerika nın California eyaletinde Mount Wilson daydı. Edwin Hubble( )bu teleskopla çalıma iznini almıtı. Onun bu teleskopla yaptıı çalımalar, evren hakkındaki bilgimizde zihinsel devrimler yapacak nitellikte olmutur. Bu sefer bu zihinsel devrim gözlemsel delillere dayanacaktır. LK ÜÇ DAKKA yi bir teoriden beklenen öngörülerde bulunma gücü Big Bang de en mükemmel ekilde vardır. Evrendeki maddenin aamalı geliimini anlatan lk Üç Dakika kitabının (bu konunun belki de en ünlü kitabı) yazarı Steven Weinberg altı film karesiyle bu aamaları anlatır. Birinci Film Karesi: Evrenin sıcaklıı 100 milyar Kelvin dir. Evren, madde ve ıınımdan olumu ayrılmaz bir çorba gibidir. Bu çorba içinde her bir parçacık dier parçacıklarla çok hızlı bir ekilde çarpıır. Birinci film karesinde çok az sayıda çekirdek parçacıı vardır. Bu film karesinin alındıı zaman ölçüsünün, saniyenin yüzde biri kadar olduunu hatırlatmakta fayda vardır. 6

7 kinci Film Karesi: Evrenin sıcaklıı 30 milyar Kelvin e düer. Birinci film karesinden beri 0.11 saniye geçmitir. Az sayıdaki çekirdek parçacıkları hala çekirdekleri oluturmak üzere balanmamılardır. Çekirdek parçacıklarının dengesi yüzde 38 nötron ve yüzde 62 proton eklinde bir kayma göstermitir. Üçüncü Film Karesi: Evrenin sıcaklıı 10 milyar Kelvin e düer. Birinci kareden beri 1.09 saniye geçmitir. Evren hala nötronların atom çekirdeklerini oluturmak üzere balanmalarına meydan vermeyecek kadar çok sıcaktır. Azalan sıcaklık nedeniyle, proton ve nötron dengesinden yüzde 24 nötron ve yüzde 76 proton olmak üzere bir kayma olmutur. Dördüncü Film Karesi: Evrenin sıcaklıı 3 milyar Kelvin e düer. lk kareden beri saniye geçmitir. Nötronlar öncesinden çok daha yava olmakla birlikte hala protonlara dönümektedirler, imdi denge yüzde 17 nötron ve yüzde 83 protondur. Evren, artık helyum gibi çeitli kararlı çekirdeklerin olumasına yetecek kadar souktur, fakat bu hemen gerçeklemez. Beinci Film Karesi: Evrenin sıcaklıı 1 milyar Kelvin e düer. Beinci kareden kısa bir zaman sonra çarpıcı bir olay olur. Sıcaklık, döteryum (hidrojen elementinin izotopu) çekirdeklerinin artık parçalanmadıı bir noktaya düer. Ne var ki, helyumdan daha aır çekirdekler sezilir sayıda oluamazlar. lk kareden bu yana 3 dakika 46 saniye geçer. Altıncı Film Karesi: Beinci karede arzulanan noktaya ulaılmıtır, temel elementler artık olumutur. Fakat ne olacaını göstermek için Weinberg filmi bir kare ileriye götürür. Bu karede sıcaklık 300 milyon Kelvin dir. lk kareden beri 34 dakika 40 saniye geçmitir. Çekirdek parçacıkları artık helyum veya hidrojen eklinde balıdır ve nihayet evrenin olumaya balayacaı çok youn ve çok sıcak nokta meydana gelmitir: BIG BANG 7

8 GÖRSELLER 8

9 9

10 KAYNAKLAR Big Bang ve Tanrı, Caner Taslaman lk Üç Dakika, Steven Weinberg htpp:// Htpp:// 10