Page 125 - Fizik 12 - Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü FİZİK 12 78

4. ÜNİTE > Atom Fiziğine Giriş ve Radyoaktivite Kazanım 12.4.2.1: Büyük patlama teorisini açıklar.
Genel Beceriler: Eleştirel Düşünme Becerisi Alan Becerileri: Çıkarım Yapma Becerisi

Etkinlik İsmi EVREN NASIL OLUŞTU? 20 dk.
Amacı Büyük patlama teorisini anlayarak çıkarımda bulunabilme. Bireysel
Yönerge Aşağıdaki metni okuyunuz ve metinden hareketle aşağıdaki soruları cevaplayınız.

BÜYÜK PATLAMA
Büyük Patlama evrenin başlangıcını ve zamanla gelişimini açıklayan kozmolojik modeldir(...) Büyük
Patlama modeline göre evrenin gelişimi birkaç aşamaya bölünebilir. Genel görelilik denklemleri kul-
lanılarak yapılan geriye dönük hesaplara göre başlangıçta yoğunluğu ve sıcaklığı sonsuz olan nere-
deyse nokta kadar büyüklükte saf enerji vardı. Büyük Patlama modeline göre evren bu saf enerjinin
yaklaşık 13,8 milyar yıl önce genişlemeye başlamasıyla meydana geldi. Büyük Patlama terimi genel-
likle evrenin doğumu olarak adlandırılabilecek bu aşamayı anlatmak için kullanılır. Şunu not edelim
ki Büyük Patlama uzay içerisinde bir patlama değil, uzayın genişlemesidir.
Büyük Patlama’dan hemen sonra evrenin durumunun nasıl olduğu tartışma konusudur. Ancak pek
çok modele göre ilk anlarda evren homojen, çok yoğun ve çok sıcaktı. Bugün evrenin çok büyük öl-
çeklerdeki homojen yapısının bu ilkel homojen evrenin hızla şişmesinin sonucu olduğu düşünülüyor.
Şişme aşaması sonlandığında evren büyük ölçüde kuark-gluon plazmasından oluşuyordu. Bu aşama-
dan sonra evren soğumaya başladı.
Patlamadan yaklaşık 10 saniye sonra kuarklar ve gluonlar bir araya gelerek protonlar ve nötron-
-6
ları oluşturdu. Bu sırada evrenin sıcaklığı yeni proton, anti-proton çiftlerinin oluşması için yeterli
.
2
olmadığı için protonlar ve anti-protonlar Einstein’ın E = m c formülüne göre birbirlerini yok ede-
rek enerjiye dönüşmeye başladı. Süreç tamamlandığında geriye sadece başlangıçtaki protonların ve
nötronların on milyarda biri kalmış, anti-protonlar ve anti-nötronlarsa yok olmuştu. Evren yaklaşık
1 saniye yaşındayken benzer bir süreç elektronlar ve pozitronlar arasında da yaşandı. Büyük Patla-
ma’dan birkaç dakika sonra evrenin sıcaklığı yaklaşık 1 milyar kelvine düştükten sonra döteryum ve
helyum çekirdekleri oluşmaya başladı. Ancak protonların (hidrojen atomu çekirdeklerinin) büyük
bir kısmı hâlâ serbestti. Elektronların bu atom çekirdeklerine bağlanarak kararlı atomları oluşturması
ancak 379 000 yıl sonra mümkün olacaktı. Çünkü daha önceleri evrenin sıcaklığı ve dolayısıyla koz-
mik radyasyondaki fotonların enerjisi kararlı atomların uzun süre var olmasına imkân vermeyecek
kadar yüksekti.

Büyük Patlama’nın ürettiği atomların büyük çoğunluğu hidrojen ve helyumdu. Ayrıca az miktarda
lityum da oluşmuştu. Daha ağır elementlerse Büyük Patlama’nın ürettiği elementlerin zamanla kütle-
çekimi etkisiyle bir araya gelerek yıldızları ve gökadaları oluşturmasından sonra ya yıldızlar içerisinde
ya da süpernova patlamaları sırasında sentezlenmişlerdir.
Büyük parçacık hızlandırıcılarda yapılan deneylerde evrenin ilk zamanlarındaki koşullar oluşturula-
rak Büyük Patlama modeliyle ilgili pek çok ayrıntı doğrulanabiliyor. Ancak Büyük Patlama’dan he-
men sonraki yüksek enerji yoğunluklarına ulaşılamadığı için evrenin ilk anlarıyla ilgili detaylar hâlâ
tartışma konusu.
Dr. Mahir E. Ocak, Büyük Patlama

1 Birkaç cümle ile büyük patlama teorisini yorumlayarak evrenin oluşumu hakkında bir çıkarımda
bulununuz. Sizce bu teori günümüz için evrenin oluşumunu açıklamada yeterli midir? Yorumlayı-
nız.

123