Toplumun Karanlık Maddesi: Bizi Bir Arada Tutan Görünmez Kuvvet

Bir galaksiye uzaktan baktığımızda yıldızları, gaz bulutlarını ve ışığın görkemli girdaplarını görürüz. Fakat hesaplarımıza göre gördüklerimiz, galaksinin böylesine hızlı dönerken dağılmadan kalmasını açıklamaya yetmez. Ortada görünmeyen, doğrudan ışık yaymayan ama kütleçekimsel etkileri ölçülebilen fazladan bir şey olmalıdır: karanlık madde. Şimdi bakışımızı gökyüzünden bir şehre, aileye, taraftar grubuna ya da ulusa çevirelim. İnsanları görürüz; binaları, yasaları, kurumları ve ekonomik ilişkileri sayabiliriz. Yine de toplumun neden her sabah parçalanmadığını yalnızca bunlarla açıklayamayız. Çünkü toplumsal düzenin de görünmeyen bir bileşeni vardır: aidiyet.

Görünen yıldızlar, görünmeyen bağlar

Bir topluluğun görünen maddesi bireylerdir. Kimlik kartları, üyelik listeleri, nüfus tabloları ve iş sözleşmeleri bu maddi yüzeyi kaydeder. Ancak bir arada bulunmak, bir arada olmak değildir. Aynı apartmanda yaşayan insanlar birbirlerini yabancı sayabilir; dünyanın farklı köşelerindeki kişiler ise aynı müziğe, inanca veya ideale bağlı oldukları için kendilerini yakın hissedebilir. Demek ki toplumsal mesafe kilometreyle ölçülmez. Bazen bir sembol, ortak bir anı ya da anlatılan eski bir hikâye, binlerce kilometrelik uzaklığı tek hamlede büker.

Aidiyetin gücü tam da burada ortaya çıkar. İnsan, “Ben kimim?” sorusunu çoğu zaman “Biz kimiz?” sorusunun içinden yanıtlar. Ailemiz, dilimiz, mesleğimiz, mahallemiz ve seçtiğimiz topluluklar benliğin çevresinde görünmez bir yörünge kurar. Bu yörüngeler güven, anlam ve yön sağlar. İnsan yalnızca başkalarının yanında bulunmaz; onların bakışında tanınmak ister. Tanınma gerçekleştiğinde birey, daha büyük bir bütünün rastgele olmayan parçası olduğunu hisseder.

Aidiyet ölçülemez mi?

Burada benzetmenin küçük ama önemli bir düzeltmeye ihtiyacı var. Karanlık maddeyi doğrudan görmesek de galaksilerin dönüş hızları, kütleçekimsel merceklenme ve kozmik yapıların dağılımı üzerinden etkilerini ölçebiliriz. Aidiyet de bütünüyle ölçülemez değildir. Anketler, davranış deneyleri, sosyal ağ analizleri, gönüllülük oranları ve kriz anlarındaki dayanışma davranışları onun izlerini gösterir. Fakat hiçbir ölçek, bir insanın “Burada bana yer var” duygusunu eksiksiz yakalayamaz. Ölçüm, deneyimin gölgesini kaydeder; deneyimin kendisini değil.

Üstelik aidiyet yalnızca şefkatli bir yapıştırıcı değildir. Karanlık madde galaksiyi bir arada tutarken ahlaki tercihte bulunmaz; aidiyet ise içeridekileri yakınlaştırırken dışarıdakileri uzaklaştırabilir. “Biz” kelimesi sıcak bir ev kadar davetkâr, yüksek bir duvar kadar dışlayıcı olabilir. Taraftarlık neşe üretirken düşmanlık da üretebilir; ulusal bağlılık dayanışmayı güçlendirirken yabancı korkusunu besleyebilir. Bu nedenle asıl mesele aidiyetin varlığı değil, sınırlarının nasıl çizildiğidir.

Toplumsal çekimin sağlıklı biçimi

Sağlıklı aidiyet, bireyi yutmaz; ona yörünge kazandırır. Eleştiriye izin verir, farklılığı ihanet saymaz ve üyeliği kör itaate dönüştürmez. İnsanların birbirine benzemesini değil, birbirlerinin varlığını anlamlı bulmasını sağlar. Böyle bir toplulukta bağlar görünmez olabilir ama sonuçları somuttur: güven artar, yalnızlık azalır, ortak sorunlar karşısında işbirliği kolaylaşır.

Belki de toplumları ayakta tutan şey, meydanlarda gördüğümüz anıtlar veya arşivlerde duran yasalar kadar, kimsenin eline alamadığı bu sessiz çekimdir. Bir selam, ortak bir şarkı, zor zamanda uzatılan el, “Seni görüyorum” diyen kısa bir cümle… Bunlar toplumsal evrenin küçük kütleçekim olaylarıdır. Galaksiler görünmeyen madde olmadan savrulabilir; insanlar da görülmediklerinde, tanınmadıklarında ve hiçbir bütüne ait hissedemediklerinde birbirlerinden uzaklaşır. Sorulması gereken soru şudur: Bizi bir arada tutan karanlık madde ne kadar güçlü, ne kadar kapsayıcı ve kimin için görünmez?

Kara Enerji nedir?

İki ayrı ekip, uzak galaksilerdeki “süpernovaları” gözlemliyordu. Ekiplerden biri Amerikalı Saul Perlmutter, diğeri ise Avusturalyalı Nick Suntzeff ve Brian Schınidt yönetimindeydi. Süpernovalar, içinde bulundukları galaksiden bile daha parlak bir ışık yayarak patlayan yıldızlar olduğundan, çok uzak mesafelerden görülebilirler. İki ekibe ayrılmış astronomların gözlemlediği tür ise “Type la” süpernovaları olarak biliniyordu. Bu türden süpernovaların özelliği, patladıklarında hep aynı parlaklık düzeyine çıkıyor olmalarıdır. Bu yüzden, bir diğerine göre daha soluk olan bir süpernovanın daha uzakta olduğunu saptayabiliriz.

Oysa, astronomların gözlemlediği, daha uzakta olan süpernovaların (Dünyaya olan mesafeleri göz önüne alındığında) olması gerekenden daha soluk olduklarıydı. Bunu açıklamanın tek yolu, yıldızın patlamasından itibaren evrenin genişleme sürecinin hızlandığı ve böylelikle gözlemlenen süpernovanın daha uzakta kalarak beklenenden daha soluk göründüğü olabilirdi.

Bu gözlem bilim dünyasında şok etkisi yarattı. O güne dek, galaksileri etkileyen tek unsurun, ortak kütleçekimsel kuvvet olduğu düşünülüyordu. Bu da genişlemeyi yavaşlatan bir şeydi, hızlandıran değil.

Cisimleri ivmelendiren şey yalnızca uzayın kendisi olabilirdi. Sanılanın aksine, uzay boş olamazdı. Bu durumda uzay, henüz bilimin keşfedemediği, evren üzerinde bir tür kozmik geri tepme gücü uygulayan bir “kara enerji” içermeliydi. Bu kuvvet kütleçekimine karşılık gelerek galaksileri birbirinden uzaklaştırıyordu.

Fizikçiler, iş kara enerjinin ne olabileceğini anlamaya geldiğinde, ciddi bir kafa karışıklığı yaşamaktadır. Çıkarabildikleri en iyi teori olan kuantum mekaniği, boş uzayla bağıntılı bir enerji öngörmekteydi. Fakat bu enerji miktarı, Perlmutter’in gözlemlediğinden, 123 sıfırın takip ettiği 1 kadar daha büyüktü! Nobel ödülü adaylarından Steven Weinberg bu durumu, “bilim tarihindeki en büyük başarısızlık” olarak nitelendirmiştir.

Utanç verici bu duruma rağmen, kara enerjinin olumlu bir çıkanını bulunuyor. Şişme kuramının, evrenin kritik kütlede olmasını gerektirdiğini, ancak evrendeki tüm maddelerin toplamının bu kritik kütlenin ancak üçte birini oluşturabildiğini anımsayın. Diğer taraftan Einstein’ın ortaya koyduğu gibi, tüm enerji türlerinin etkili bir kütlesi vardır. Ve kara enerji de buna dahildir. Aslında bu kütlenin, kritik kütlenin üçte ikisine tekabül etmesi mümkündür. Bu durumda, evren kritik kütleye tam olarak sahip demektir, tıpkı şişme kuramının öngördüğü gibi.

Hiç kimse kara enerjinin ne olduğunu bilmese de, olasılıklardan biri, Einstein tarafından öne sürülen boş uzayın geri tepme gücüdür. Bilim dünyasında her şey Einstein’la başlayıp Einstein’la bitiyormuş gibi görünüyor. Ve Einstein’ın en büyük hatasının, aslında en büyük başarısı olduğu anlaşılıyor.

Getirdiği bütün başarılı çıkarım ve açıklamalarına rağmen, Büyük Patlama’nın yalnızca, evrenin süper-yoğun ve süper-sıcak ilk halinden, galaksiler, yıldızlar ve gezegenlerin var olduğu şu anki haline nasıl geldiğinin bir açıklaması olduğunu belirtmekte fayda var. Her şeyin nasıl başladığı ise halen gizemini koruyor.

Kara Delikleri “Gözlemek”

Kara delik sözünü ilk duyduğumda açıkçası çok korkutucu gelmişti. Aklıma ilk gelen, uzayda çevresindeki her şeyi yutarak gitgide büyüyen dev bir nesneydi. Bu kara delik o kadar büyüyecekti ki kaçınılmaz olarak bir gün Dünya’yı da yutacaktı. Şimdi biliyorum ki bu korkum çok yersiz. Her ne kadar evrende çevresindeki yıldızları yutan kara delikler mevcutsa da, bunların sayısı ve etki alanı çok sınırlı.

En basit tanımıyla kara delikler yüzeyinden ışığın bile kaçamadığı yerçekimi kuvvetine sahip nesneler. Genelde tüm özelliklerini anlatmak için Einstein’ın genel görelilik kuramına ihtiyacımız olsa da, basit özelliklerini anlamak için liseden bildiğimiz Newton kanunları yeterli. Kara deliklerde madde o kadar küçük bir alana hapsediliyor ki, yüzeyinden kaçmak için gereken hız, ışık hızını (saniyede 300,000 km) geçiyor. Sonuç olarak ışık dahi kara delikten kaçamıyor, bükülerek yüzeye geri dönüyor. Öyleyse bir kara delik oluşturmak için gereken, başlangıçtaki kütleyi sıkıştırarak hacmini yeterince küçültmek. Aşağıdaki Tablo bize astronomideki tipik kütlelerin kara delik haline gelmesi için sıkıştırılması gereken büyüklükleri veriyor.

 

Cisim Kütle Yarıçap Kara delik yarıçapı**
Dünya 6 x 1024 kg * 6,400 km 9 mm
Güneş 2 x 1030 kg 700,000 km 3 km
Nötron yıldızı 3-4 x 1030 kg 10 – 15 km 4.5 – 6 km
Samanyolu merkezi 3 milyon güneş kütlesi – 9 milyon km
M 87 Galaksi merkezi 3 milyar güneş kütlesi – 9 milyar km

* Bilimsel notasyon kullanılmıştır, 1024 = 1,000,000,000,000,000,000,000,000 (birden sonra 24 tane 0)
**Kara deliğe dönüştürmek için verilen kütlenin sıkıştırılması gereken yarıçap (Schwarzchild yarıçapı)

Burada bir önemli nokta kara deliklerin çekim alanı ile ilgili. Kara delikten yeterince uzakta (mesela bir kaç yüz Schwarzchild yarıçapı) maddenin tüm dinamiğini Newton yasaları kullanarak tarif etmek mümkün. Daha açık bir örnek vermek istersek, diyelim ki Güneş bir anda kara deliğe döndü. Dünya, diğer gezegenler, göktaşları, kuyruklu yıldızlar hiç istiflerini bozmadan yörüngelerinde dönmeye devam edecekler. Güneş de kara delik oldu diye gezegenleri yutacak değil. Kısacası kara delikten yeterince uzaktaki cisimler için önemli olan merkezdeki toplam kütle: toplam kütleyi oluşturan cismin bir kara delik ya da başka bir astronomik cisim olması fark etmez. Ama kara delik yakınlarına gelirsek iş değişir. Newton kanunları yetersiz kalmaya başlar, Einstein’ın genel görelilik kuramı ve bükülmüş uzay-zamanda hesaplar yapılmaya başlanır.
Devamını oku “Kara Delikleri “Gözlemek”” →