Ana sayfa Bilim Gündemi Olbers paradoksu nedir?

Olbers paradoksu nedir?

2107
PAYLAŞ

Yaklaşık 200 yıl önce, Heinrich Wilhelm Olbers (1758- 1840) adında bir Alman astronom, şöyle bir soru gündeme getirmişti: Eğer sonsuz uzayda, sonsuz sayıda yıldız düzgün olarak yayılmış ise, geceleyin gökyüzünün karanlık olmaması, pırıl pırıl ışıldaması gerekecektir.

Bu savının gerekçesini de Olbers şöyle açıklıyordu: Merkezinde bulunduğumuz bir küre alalım ve bu kürenin yarıçapı büyüdükçe nasıl bir değişim olacağını düşünelim. Işığın şiddeti uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değiştiğine göre, bu küre üzerinde bulunan yıldızların parlaklıkları uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak azalacaktır. Buna karşılık, eğer yıldızlar uzayda düzgün olarak dağılmış iseler, kürenin üzerindeki yıldızların sayısı, bu yüzeyin yüzölçümü ile (yani kürenin yarıçapının karesi ile) orantılı olarak artacaktır. Bu iki zıt etki birbirini yok edeceğinden, her bir küre yüzeyinde bulunan yıldızların bize göndereceği toplam ışık şiddeti aynı kalacaktır. Her katmanın bize göndereceği eşit ışık şiddetlerinin toplamının sonsuz olması gerekir.

Alman astronom Olbers’in gündeme getirdiği soru, kendi adıyla anılan bir paradoksa dönüşmüştür: Eğer sonsuz uzayda, sonsuz sayıda yıldız düzgün olarak yayılmış ise, geceleyin gökyüzünün karanlık olmaması, pırıl pırıl ışıldaması gerekecektir. O dönemde konu o kadar güncelleşmişti ki, Olbers paradoksuna çare arayanlar kervanına şairler de katılmıştı. Amerikalı şair Edgar Allan Poe, 1848’de yazdığı “Eureka” adlı şiirinde, en arka planda yer alan yıldızların ışınımlarının, ışığın hızının sonlu olmasından dolayı, henüz bize ulaşamadığını ileri sürüyordu.

Olbers, paradoksu çözmek için şöyle bir öneride bulunmuştu: Uzay absorblayıcı (soğurucu) bir madde ile dolu olduğundan, çok uzak yıldızların ışınımı bu ortam tarafından soğuruluyor ve bize ulaşamıyor.

Ancak, ezeli (sonsuz geçmişi olan) bir evrende, soğurucu ortam ile yıldızlardan gelen ışınım arasında eninde sonunda termodinamik denge oluşacağından, soğurucu ortam da soğurduğu ışınım kadar parlak olacak ve soru gene çözülmemiş olacak.

O dönemde konu o kadar güncelleşmişti ki, astronomların derdine çare arayanlar kervanına şairler de katılmıştı. Amerikalı şair Edgar Allan Poe (1809-1849), 1848 yılında yazmış olduğu “Eureka” adlı şiirinde, en arka planda olan yıldızların ışınımlarının, ışığın hızının sonlu olmasından dolayı, henüz bize ulaşamamış olacağını ileri sürüyordu. Ancak bu çözüm önerisi de, sonsuz geçmişi olan evren kavramı ile bağdaşmıyordu.

16. yüzyılda yayımlanmış bu ünlü gravürde, meraklı bir adam, başını sınırdan uzatıp ne var ne yok diye bakıyor.

Sorun aslında sonsuz Euklides uzayı ve ezeli (sonsuz geçmişi olan) evren varsayımlarından kaynaklanıyordu. Ancak bu kavramlar, Newton paradigmasının sonucu olarak, klasik fizikte o kadar yerleşmişti ki, terk edilmesi söz konusu olamıyor, aksi halde başka zorlukların ortaya çıkmasına neden oluyordu. Örneğin, Euklides uzayının sonlu olabilmesi için, duvar gibi bir sınır ile çevrilmesi gerekiyor. O zaman “sınır paradoksu” denilen, “Bu sınırların ötesinde ne var?” sorusu gündeme geliyor. (16.yüzyılda yayımlanmış ünlü gravürde, sınırdan öteye başını uzatıp, ne var ne yok diye bakan meraklı adamı hatırlayın.

Bugün, yıldızların uzayda düzgün (üniform) olarak dağılmayıp, galaksi dediğimiz topluluklar halinde olduğunu biliyoruz. Ancak, yıldızların yerine galaksileri koyarak, Olbers’in savları tekrarlanabilir. İleride göreceğimiz gibi, “genişleyen evren” kuramı modelleri, bu sorunu çözebilmiştir.

Kaynak:Metin Hotinli, 50 Soruda Büyük Patlama Kuramı, Kasım 2010, 2.Baskı s. 55-57