James Web Uzay Teleskobu Nedir? Uzay Hesapları Nasıl Yapılıyor?

Ben fizik mühendisi değilim. Dolayısıyla öyle çok karmakarışık hesaplardan pek anlamıyorum. 

Bizim yaptığımız hesaplar daha çok elle tutulur bilgilere dayanan hesaplardır.

Beton kaç kilodur, üzerine tuğlası, sıvası, kaplaması, ne bileyim bu yapının içinde yaşanacak, dolayısıyla hareketli yük dediğimiz insanlar dahil, eşyalar dahil metrekareye şu kadar da yük kabul etsek, emniyet katsayıları da kattın mı işin içine, topla çıkar, çarp böl, koy formüle, bir yapının statik hesabını yaparsın.

Hatta artık bu kadar bile uğraşmana gerek yok, bilgisayarda çiziyorsun bir mimari ve buna göre yapısal modellemesini yap diyorsun, bilgisayar kendi çözüyor sistemi, üzerine hesabını kitabını da yapıyor, sana bir yanlışlık var mı diye kontrol etmek kalıyor.

***

Fizikçilerin yaptıkları hesaplar biraz daha karışık. Ben bir mühendis olduğum için az da olsa bu hesaplara da arada göz atıyorum. 

Çok anlamasam da o karmakarışık hesaplardan teorik fizik dalında çalışan uzmanları evrende şu kadar görünen madde, bu kadar da karanlık madde, bilmem be kadar da karanlık enerji var diye sonuçlar buluyorlar.

Önümüze konulan bu birtakım oranlara biz de mecburen inanmak zorunda kalıyoruz.

Ama nasıl oluyor da koskoca evrende ne kadar madde var bilebiliyorlar? 

Nedir bilim insanlarının kullandıkları yöntem? Hiç merak ettiniz mi?

***

Dünyada onca teleskop var, uzaya da gönderilmiş olanlar var ve bu teleskoplar sürekli evren hakkında bilgi topluyorlar.

Evren hakkında o kadar çok bilgi toplanıyor ki, işin içinden çıkabilmek hiç de kolay değil aslında.

Ama biraz düşündüğünüzde toplanabilen bilgi dediğimiz aslında yaldızlardan, galaksilerden gelen ışık! 

Gerek gözümüzle gördüğümüz ışık spektrumları ve gerekse diyapazonun görünen ışık dışında kalan kısımları, yani kızıl ötesi ve mor ötesi ışınımdan da elde edilebilen bilgiler bu toplanan bilgiler içerisinde.

Radyo dalgaları, gravitasyon dalgaları, bir de uzaydan dünya yüzeyine ulaşan farklı parçacıkların tespit edilmesi de yapılan araştırmalar içerisine dahil tabii ki.

Ama asıl toplanan bilgi gelen ışık spektrumları.

Gelen ışık miktarları ile uzayda ne kadar madde var, bilim insanları bir şekilde tespit ediyorlar.

***

Ama maddenin ne kadar kütlesi var bilgisiyle uzaydan gelen ışık bilgisi arasında ne gibi bir ilişki var ki?

Evet var, gelen ışığın parlaklığına göre, enerjisine göre, ışık kaynağının ne büyüklükte bir yıldız olduğu anlaşılıyor. 

Dolayısıyla kütlesi de böylece ölçülmüş oluyor.

Olur mu öyle şey? Işığı daha az olabilir, ama çok daha yoğun kütleli bir yıldız olabilir mesela, olamaz mı?

Olabilir de, gelen ışık ayrıca renk tayflarına ayrıştırılıyor ve tayf içindeki renk dağılımlarına göre o yıldızda hangi elementlerden ne kadar var çıkartılıyor. Dolayısıyla da kütle miktarı hesaplanabiliyor.

***

Bakın bu metot benim yine aklıma tam olarak yatmadı.

Tamam renk tayfları falan da, ya ışık bir şekilde çok parlak bir yıldızdan geliyorsa? 

Mesela nükleer reaksiyonlar o yıldızda o kadar şiddetli oluyormuş ki, ve dolayısıyla o yıldız çok daha fazla parlıyormuş. Olamaz mı? 

Gelen ışık miktarının yıldızın kütlesiyle ne ilişkisi var?

***

Aslında haklısınız, aynı miktarda ışık verip farklı kütlelere sahip olan yıldızlar var, ama dedim ya ışık tayfları da incelendiği için diğer bilgilerle birlikte en doğru tahmin denir ya, aynen öyle, destekli tahminler yapılıyor. 

Yani doğal olarak tahminlerde yanılma payının da olduğunu unutmamamız gerekli.

Yani aslında yapılan hesaplar dedikleri çoğu atmasyon! Tahminlere dayanan hesaplar, öyle mi?

Evet, maalesef öyle.

Zaten her şeyden önce bize kadar ulaşan ışık milyonlarca, milyarlarda yıl öncesine ait ışık oluyor. 

Yani belki de şu an o yıldızın yerinde yeller esiyor. O yıldız belki de öldü, süpernova patlaması yaşadı ve parçalandı gitti, evrene saçıldı, tuz buz oldu.

Öteki taraftaki yıldız ise daha yakında bir yıldız, ama yine de bize ulaşan ışığı milyonlarca yıl önceki halini gösteren ışık.

Biri bilmem kaç yıl öncesinin bilgisi, diğeri bambaşka bir zaman öncenin.

Bu işin içinden çıkabilmek mümkün mü?

Hesapları neye dayanarak yapıyorlar gerçekten, bakın şimdi sahiden merak ettim. Bu faklı farklı zamanlara ait, üstelik sadece gelen ışık bilgisiyle kütle tahmini falan yapmak, sonra tüm bu bilgilerden bir formül türetmek ve o formülün verdiği sonuçlar da doğrudur demek ne kadar gerçekçi? 

Böyle yapılan hesapların doğruluğuna inanabilmek mümkün mü?

***

İşte böyle düşünen bir takım bilim insanları bugünlerde yapılan tüm bu fizik hesaplarının yanlış olduğunu iddia ediyorlar.

Ne evrenin yaşı doğru ne de hesaplardan çıkan sonuçlar doğru, çünkü hesapların yapıldığı formüller doğru değil diyorlar.

Günümüzdeki üretilmiş süper bilgisayarlar ile evreninizin karakteristik kimi katsayıları tekrar hesaplanmaya çalışılıyor.

Olayın içine yapay zeka dahil edilmiş durumda, gelen bilgileri yapay zekanın çok daha iyi analiz edeceği, ve belki de çok daha doğru formüller ortaya koyacağı düşünülüyor.

Kim bilir, belki de geleceğin Einstein’ı bir yapay zekadır!

Olamaz mı?

Doğrusunu istiyorsanız, ben de her geçen gün elde edilen yeni bilgilerle, mevcut yargılarımızı tekrar gözden geçirmeliyiz diye düşünüyorum.

Işık miktarı bilgisiyle kütle gibi temel konularda tahminlerde bulunmak ne kadar doğrudur inanın pek emin olamıyorum.

Önce Kepler, Hubble, sonra James Webb, yakın zamanda Avrupa’nın uzaya yolladığı Euclid teleskobu, tüm bu teleskoplar uzayın derinliklerindeki detayları her geçen gün daha iyi anlamamızı sağlıyorlar.

Belki de gerçekten formülleri bir kez daha gözden geçirmek gerekli.

Belki de gerçekten biz insanoğlu olarak bunca bilginin altından kalkabilme kapasitesine sahip değiliz.

Belki gerçekten bir yapay zekâ çok daha tutarlı bir formül geliştirecek.

Tüm bu ve benzeri gelişmeler umarım yakın zamanda meyvelerini verirler.

Her zaman olduğu gibi bilimle kalın, yanılmazsınız

Moskova’dan herkese sevgi ve saygılarımla