Olbers Paradoksu: Gece Neden Karanlıktır?

9 Yorum
Olbers Paradoksu 18′inci yüzyılda öne sürülmüş ancak çok öncelerden beri birçok düşünürün kafasını kurcalamış bir problemdir. Temel olarak gökyüzünün neden karanlık olduğu sorusunu sormaktadır.

Olbers Paradoksunun önkabulleri;

1- Evren sozsuz genişlikte ve sonsuz yaştadır.
2- Evrendeki yıldız yoğunluğu her sonsuz kesit için eşittir.
3- Gözlemlenebilen evren içindeki yıldız sayısı sonsuzdur.

Bu önkabullere göre dünya üzerinden gökyüzünde bakılan her nokta nihayetinde bir yıldıza denk gelmeli ve her nokta parlak gözükmelidir. Böylece geceleyin gökyüzü gündüzki kadar parlak olmalıdır.

Bu sonuç, kabul edilen varsayımlar doğru olsaydı geçerli olurdu ancak bu önkabullerin tamamı 20. yüzyılda yanlışlanmıştır. Büyük patlama teorisinin birçok kanıtla desteklenmesi ve kozmik mikrodalga arkaplan ışımasının keşfi ile bu paradoks artık insanlık tarihinin sayfalarında bir basamak olarak yerini almıştır.

Bu video, orijinali Tony Darnell’e ait olup çevirisi Bilim ve Felsefe kanalı tarafından yapılmıştır.

9 yorum:

  1. Ben tam anlamadım meseleyi. Evrenin karanlılığımı bu karanlık, Dünya'dan görünen gökyüzünün karanlılığımı? Güneş aydınlatmıyormu yani, onumu söylüyot?
    Gündüz neden aydınlık peki?

    YanıtlaSil
  2. Merhabalar.

    Burada önemli olan nokta Olbers Paradoksu. Konuyu en baştan ve daha sade bir dille anlatmam gerekirse:

    İlk evrede, dünyanın Güneş tarafından aydınlatılınca aydınlık, Güneş gidince karanlık olması gayet olağan karşılandı. Aslında tam olarak olağan da karşılanmadı çünkü bunun arından hemen sorular sorulmaya başlandı: Eğer evren çok genişse ve içinde sayısız başka güneşler (yıldızlar) varsa neden bizim Güneş'imiz gidince yine de aydınlık olmuyor evren?

    Olbers, bu düşünceyi yukarıda bahsi geçen üç önkoşul şeklinde makalesinde belirtmiştir. Yani evren sonsuz ve sayısız yıldız varsa geceler de aydınlık olmalı. Hem tüm evren, hem de dünyadan bakan bizler için. Yani yıldızlardan çıkan ışık karanlığı bastırmalı.

    Ama durumun böyle olmadığı, gecenin ve evrenin genel karanlığının olduğu bilindiğine göre bir paradoks çıkıyordu ortaya. İşte bu noktada zaten en baştan süregelen tahminler yine yapıldı. Ve asıl sonuç 19. ve 20. yüzyıl civarlarında bulundu.

    Olbers'in makalesindeki fikirlerin paradoks yaratmasının sebebi, durağan bir evren modelini öngörmesiydi. Oysa evren Big-Bang ile patlayıp oluşmuş ve genişlemeye başlamış ve genişlemesi devam eden statik bir doku. Bu açıdan, yıldızlar bizlere ışığını ulaştıramıyor.

    Bu nokta sanırım karışıklık yaratan kısım. Bu yüzden biraz daha ayrıntıya ineyim: Evren ilk oluşmaya başladığı andan itibaren genişlemeye başlamış bir yapı. Evren içerisindeki enerji de kütlelerin ortaya çıkışına sebep olan şey. Eğer evren belli bir yerde durmuş olsaydı, yıldızlar da sahip oldukları ışığı bize ulaştırabilecekti. Çünkü ışık da en nihayetinde saniyede 300.000 km gibi bir hızla ilerliyor ve bir yerden bir yere gitmesi için zamana ihtiyacı var, ki evrenin büyüklüğünü düşünürsek bu zaman çok da kısa bir zaman değil.

    Oysa evren durmadığı ve genişlediği için çok uzaktaki bir yıldızın ışığı bize doğru yol alsa da, bize ulaşamıyor, çünkü evren de hemen hemen aynı hızla genişliyor.

    Bunun yanı-sıra, şöyle bir sorun da var. Biraz yukarıda enerjiden bahsettim. Evren genişlese de, evrendeki enerji miktarı aşağı-yukarı sabit kalıyor, bu genişlemeyle birlikte artmıyor. Dolayısıyla, aynı bir ampulün küçük bir odayı daha çok aydınlatıp, büyük bir odayı daha az aydınlatması gibi, evren de genişledikçe daha az aydınlanıp, daha doğrusu daha fazla karanlığa gömülüyor.

    Son olarak toparlamam gerekirse: Olbers durağan evren modeline göre gecelerin aydınlık olması gerektiğini ileri sürüyordu; ama aydınlık olmadığı için de ortada bir paradoks yatıyordu. Ama daha sonra evrenin durağan olmadığı savı ortaya atılıyor (daha sonra bu kanıtlanıyor) ve gecelerin karanlık olmasının sebebi genişleyen evren yüzünden sürekli bizden uzakta olan yıldızların ışığının bizlere ulaşmaması olarak belirtiliyor. Kaba bir tabirle: Evet, sonsuz sayıda yıldız var, ama bizler onun yalnızca bir kısmının ışığı bize ulaştığı için geceleri gökyüzünü karanlık görüyoruz.

    Umarım ben daha fazla kafanızı karıştırmadan, kendimce anladığımı aktarabilmişimdir.

    YanıtlaSil
  3. Günei tamamen devredışı bırakmıyor o zaman. Güneşe ek olarak güneşin harcinde yıldızların ne olduğunu anlatıyor konu.

    Yani bu soruya "Eğer evren çok genişse ve içinde sayısız başka güneşler (yıldızlar) varsa neden bizim Güneş'imiz gidince yine de aydınlık olmuyor evren?" cevap veriyor bu yazı.

    Bu arada aklıma yaz-kış farklı gece olabilirmi diye geldi. Acaba yazın gecesi kışın gecesinden daha aydın olabilirmi?

    YanıtlaSil
  4. Evet, yazı tamamen o özetlediğiniz şeye cevap veriyor. Daha doğrusu, buna verilen cevapları özetliyor.

    Yaz-kış gece farkının da olup olmadığını bilmiyorum ama pek sanmıyorum öyle bir şey olduğunu. En nihayetinde yazın ve kışın oluşumu eksen ile ilgili bir durum. Yine de belki de çok ince farklılıklar gözlemlenebiliyordur, bir fikrim yok.

    YanıtlaSil
  5. Kışın gece günler (aydınlık süresi) kısa, yazın uzun. O zaman saat uygulaması yanlışmı? Kışın 1 gün örneğin 20 saat, yazın 24 saatmi? Kışın gecenin uzunluğu yazın gündüzün uzunluğuna eşit olmayabilirmi? 1 yıl gerçekten 365 gün 6 satmi? Yılların ayları haftaları nereden çıkmış? Güneş kışın yazınkinden daha uzaksa kışın 1 gün daha kısa sürer?

    YanıtlaSil
  6. Sayın Adsız, öncelikle en temelden başlayalım. Zihnimizde canlandıralım veya zihnimizde canlandırmak yerine deneyi bizzat yapalım. Öncelikle bir odada olduğumuzu düşünelim. Bir adet futbol topu alalım. Sonra coğrafya derslerinden bildiğimiz üzere, topun üzerinde kuzey kutbu ve güney kutbunu temsil etmek üzere birer nokta koyalım. Daha sonra da yine, ekvator çizgisini çizelim. Kutup noktalarını işaretlediğimiz ve ekvator çizgisini çizdiğimiz bu topu masanın üzerine koyalım. Ancak topu masanın üzerine öyle bir koyalım ki, kuzey kutbu için koyduğumuz nokta topun en üstünde, güney kutbu için koyduğumuz nokta topun en altında olsun. Güney kutbu için koyduğumuz nokta, masaya değiyor olsun. Diğer bir deyişle, topun bu noktalarından bir örgü şişi soktuğumuzu düşünürsek, bu şiş, masaya tamı tamına dik bir vaziyette duruyor olsun. Bu bildiğiniz üzere Dünyanın ekseni olacaktır.
    Şimdi de, bir mum, el feneri gibi bir ışık kaynağı alalım. Ve size göre sol tarafa ve toptan 1 veya 2 metre kadar öteye (sağına da olur) bu ışık kaynağını koyalım.Bu mumu veya el fenerini yakalım. Işık kaynağımızı sabitleyelim, hiç hareket ettirmeyelim. Kuvvetli ışık kaynağı kullanmıyoruz çünkü, kuvvetli ışık kaynağı, duvar veya diğer eşyalardan yansıyacağı için, deneyimizdeki gece ve gündüzü gibi kısımları görmemizi zorlaştıracaktır. Onun için mum veya el feneri kullanıyoruz.

    Şimdi, odamızın lambasını kapatalım. Şimdi, topun sol tarafı aydınlık (gündüz) sağ tarafı ise karanlık (gece) olacaktır. Topu masaya, kuzey kutbu yukarıda ve güney kutbu aşağıda olacak şekilde masaya koyduğumuza göre, ekvator çizgisi de ortada olacaktır.

    Şimdi sırasıyla şunlara bakalım. Eğer topun hem karanlık hem de aydınlık kısmına bakarsanız, aydınlık alanın, karanlık alana eşit olduğunu görürsünüz. Yani aydınlık alan ne kadarsa, karanlık alan da o kadardır. (Siz, karanlık kısmı biraz daha fazla göreceksiniz, bunun nedeni ışık kaynağı topa yakın olduğu içindir. Ancak güneş, o kadar uzaktır ki, Dünya’nın gece ve gündüzü için bu alanlar hemen hemen eşittir.) Top bu durumda iken, yani kuzey kutbu tam yukarıda ve güney kutbu da tam aşağıda (güney kutbu masaya değiyorken), topu çevirirseniz, bu aydınlık ve karanlık eşitliğinin hiç bozulmayacağını zaten biliyoruz.

    Yine, biliyoruz ki, Türkiye Ekvator Kuzey yarım kürede yani Ekvator çizgisinin yukarısında yani üstünde kalıyor. Topun aydınlık tarafında Türkiye’yi, kabaca işaretlemeye çalışalım. Bunun için, Kuzey kutbu noktası olarak işaretlediğimiz nokta ile ekvator çizgisi arasında kalan yere, ikisinden de ( Kuzey kutup noktası ve Ekvator çizgisinden ) eşit uzaklıktaki yere Türkiye’yi temsil etmek üzere kocaman bir çarpı işareti koyun.

    Şimdi, parmağınızı, topun üzerinde Kuzey Kutbu olarak işaretlenen yere koyun ve parmağınızı bu noktadan ayırmadan topu sola doğru 4-5 santim kadar hareket ettirin. Bu yeni durumda, topun üzerindeki Kuzey kutbu olarak görülen nokta, sola doğru eğildiği için ışık kaynağına biraz daha yaklaşmış olacaktır. Buna karşılık Güney kutbu olarak işaretlediğimiz yer ise, yeni durumda masaya değmiyor olacak, o da ışık kaynağından birazcık uzaklaşmış olacaktır. Bu yeni durumda, kuzey kutbu ışık kaynağına ne kadar yakında, Güney kutbu da ışık kaynağından eşit miktarda uzak demektir.

    YanıtlaSil
  7. (Devam)
    İşte tam bu durumda iken, topun üzerindeki aydınlığın bittiği ve gölgenin başladığı yeri, kalemle çiziniz. Veya top bu yeni durumda iken, topa bakınız. Göreceksiniz ki, Ekvator çizgisinin üzerindeki aydınlık alan, ekvatorun altındaki aydınlık alandan fazladır. İşte bu aydınlık alan hangi tarafta fazla ise o taraf yaz olacak ve 24 saatlik bir günün aydınlık yani gündüz olan kısmı saat olarak daha uzun olacaktır. Yani gündüz geceye göre daha uzun olacaktır. Buna karşılık, Ekvator çizgisinin altında kalan yerdeki ülkeler söz gelimi Avustralya’da gündüz daha kısa olacaktır. Dolayısıyla, Ekvator’un üstünde kalan Türkiye’de yaz zamanı, gündüzler uzunken, biz yaz mevsimini yaşadığımız zamanda kış mevsimini yaşayan Avustralya da gündüzler daha kısadır.

    Eğer, deneye ilk başladığımız zaman, topun Kuzey ve Güney kutup çizgilerinin yerlerini hiç bozmamış olsaydık, Dünya döndükçe, ne Ekvator çizgisinin yukarısında yani Türkiye’de ne de Çizginin altında yani Avustralya’da gece ve gündüzler hiç değişmeyecek, hep 12 saat gündüz 12 saat de gece olacaktı. Böylece, Hem Dünya’nın kuzeyinde yani ülkemizde ve hem de Dünyanın güneyindeki ülkeler de yaz, kış, ilkbahar sonbahar olmayacak aynı zamanda da günler uzadı gibi bir ifade kullanmayacaktık.

    Aslında bakarsanız, “günler uzadı” ifadesi yanlıştır. Çünkü, sizin de sorduğunuz gibi, Dünya, ister kuzeydeki ülkeler için kışı mevsimini yaşasın, ister yaz mevsimini yaşasın, hiç fark etmez. Yani Dünya hep 24 saatte bir dönüş yapar. Aslında, “günler uzadı” değil, “gündüz için geçen yani aydınlık için geçen süre uzadı” demek doğrudur. Günler uzadı demekle, 24 saatte, bir dönmesini tamamlayan Dünya’nın bu süresini 24 saatten daha uzun bir zamana, varsayalım ki 25 veya 26 veya 27 saate çıkardı gibi bir anlam çıkmaktadır. Dolayısıyla “günler uzadı demek yanlıştır.

    Tekrar edecek olursak, topu, kuzey kutbu noktasına parmağımızı koyarak eğdiğimizde bütün bunlar olur. Yani, topun kuzey noktasını, ışık kaynağına yaklaştıracak şekilde eğerseniz, ekvator çizgisinin üzerinde kalan aydınlık kısım daha fazla olacaktır. Bunun da anlamı, ekvatorun üstünde akalan kısımların yaz mevsimini yaşadığı, gündüzün, geceye göre daha uzun olduğu anlamı çıkar. Ama ne yaparsak yapalım, gece ve gündüz için geçen zamanın toplamı hep 24 saat olacaktır.

    Eğer topun üzerindeki kuzey kutbu olarak işaretlediğimiz noktayı, ışık kaynağından uzaklaşacak şekilde (sağa doğru) hareket ettirirsek, bu defa da, Ekvator çizgisinin üzerindeki aydınlık alana bakarsanız, ekvator çizgisinin altında kalan aydınlık kısma göre azaldığını göreceksiniz. Yani, Ekvatorun altı için artık, yaz mevsimi gelmiş ve gündüz yani aydınlık için geçen zaman uzamış, geceler kısalmıştır. Yani şunu diyebiliriz. Gündüz için geçen aydınlık zaman ne kadar uzuyorsa, gece için geçen zaman o kadar kısalıyor demektir. Veya tersi. Gündüz ve gece toplamı daima 24 saat.

    YanıtlaSil
  8. (Devam)
    Hani derler ya, kutuplarda altı ay kış, altı ay kış olur. Şimdi ona bakalım.
    Hatırlarsanız, deneyimizin başında topun üzerindeki Kuzey ve Güney Kutbu noktası ile işaretlediğimiz ilk durumda top, Tam dik duruyordu. Yani, topu henüz eğmemiştik. İşte tam da bu durumda iken dikkat ederseniz bu Kuzey kutbu noktası olarak işaretlediğiniz yer, aydınlığın bittiği ve karanlığın başladığı yere denk gelir. Şimdi, yukarıda yaptığımız gibi, bu noktaya parmağımızı koyup, topu çok az, ışık kaynağının olduğu tarafa doğru eğerseniz, Kuzey Kutbu olarak işaretlenen bu noktanın, artık, aydınlığın bittiği ve karanlığın başladığı kısımda değil. Aydınlığın olduğu tarafta olduğunu görürüz. İşte tam böyle iken, topun üzerindeki Kuzey ve Güney kutbu olarak işaretlenen yerlerdeki noktalardan bir şiş geçirdiğimizi düşünelim. Göreceğimiz gibi, bu şiş de, topun üzerindeki masaya göre eğik olacaktır. Eğer bu eğikliği hiç ama hiç bozmadan bu şişin etrafında çevirirsek, Kuzey kutbunun hep aydınlık tarafta kaldığını görürüz. İşte bu nedenle Dünya kendi ekseni (şişin) etrafında dönse de Kuzey kutbu hep aydınlık tarafta kalacaktır. Dolayısıyla, Kuzey kutbunda yaşayanlar, güneşin battığını görmeyeceklerdir. Peki, nasıl olur da, 6 ay gece 6 ay gündüz oluyor? Bu defa, topu masadan elinize alın ve ekseni yani şişin eğikliği hiç bozma ışığın etrafında ışığa hep aynı uzaklıkta kalacak şekilde bir çember çiziniz. Göreceksiniz ki, ekseni hiç bozmazsanız, Topu elinizde iken ve ışığı ortaya aldığınızda çemberin yarısında, kuzey kutbunun diğer yarısında da güney kutbunun hep aydınlık tarafta kaldığını göreceksiniz.

    Buraya kadar anlattıklarımızla, sorularınızın bir kısmın şöyle cevaplayalım.
    1 yıl gerçekten 365 gün 6 saat mi? Evet, aynısıyla öyle.
    Kışın 1 gün örneğin 20 saat, yazın 24 saat mi? İster kış, ister yaz olsun, Dünyanın bir dönüşü hep 24 saat. Bunun, yani, günün 24 saat oluşunun, saat uygulaması ile hiçbir ilgisi yok. Yani, saatler bir sat ileri alınması ile gün 25 saat oldu diye bir anlam üretmiyoruz. Peki ne oluyor da saat uygulaması yapılıyor? Hatırlarsanız, Kuzey kutbunu ışık kaynağına, yani güneşe doğru eğdiğimiz zaman, topun üst kısmında, yani Dünya’nın Kuzey yarı küresindeki aydınlık alan çoğalıyordu. Bu ise, gündüz dediğimiz ve aydınlıkta geçen sürenin artması demek oluyordu. Yani güneş daha erken doğuyor ve geç batıyordu. Çalışma saatleri, yaz da olsa kış da olsa aynı. Varsayalım ki, 8 saatlik bir çalışma saati çerçevesinde çalışan bir kişi olsanız ve çalıştığınız son saat yani 8. Saat akşama denk geliyor ise, çalıştığınız büronun ışığını yakmak durumunda kalacaksınız. Halbuki madem ki, yazı günler uzuyor ve Güneş erken doğuyor, şu halde, çalışma saatini, bir saat kadar öne çekerseniz, çalışma sürenizin son bir saati akşam karanlığına denk gelmeyeceği için büronuzun ışığını yakmayacaksınız. Bu da tüm çalışanlar için düşündüğünüzde tasarruf demektir. Yani, saat uygulaması ile, gün ışığından daha fazla faydalanıp, enerjiden tasarruf sağlanması içindir. Peki bunun yerine yani böyle bir saat uygulaması yerine başka türlü yapılamaz mıydı? Yapılırdı elbette. Diyelim ki, kışın çalıma saatleri sabah saat 9 akşam 18 olsun.

    YanıtlaSil
  9. (Devam)

    Bilindik saat uygulamasını yapmak yerine, mademki güneş daha erken doğuyor şu halde herkesin saat sabah 8’de akşam da saat 17 arasında çalışması söylenir ve bu iş hallolurdu. Ancak bu tür karışıklığa neden olmamak yani iş saatleri veya diğer iş kollarındaki buna benzer değişikliklerle kafa yoracağına, saatleri ileri geri alıp bu işi hallediyorlar. Ve bizler de sanki aynı saatlerde işe gidip geliyor muşuz gibi, bir iki gün içinde alışıyoruz.

    “Kışın, gecenin uzunluğu, yazın gündüzün uzunluğuna eşit olmayabilir mi?”
    Bu sorunuzun cevabı hem evet hem hayır. Yani eşit olduğu zamanlar (zaman demek daha doğru) da vardır olmadığı zamanlar da?
    Şöyle düşünebiliriz. Diyelim ki, kuzey yarım kürede yazı yaşıyoruz. Ve yaşadığımız yaz gününün en uzun gündüzünü (aydınlığını) yaşıyoruz diyelim. İşte tam o an, Kuzey yarım kürede, en uzun gündüz ve en kısa gece yaşanırken, Güney yarım kürde ise en uzun gece ve en kısa gün (gündüz) yaşanmış demektir. Kuzey yarım kürede, gündüzler ne kadar kısalırsa, kısalan bu süreler geceye eklenerek geceler uzar. Buna karşılık, Kuzey yarım kürede, kısalan her güne (gündüze) karşılık, Güney yarım kürede aynı miktar kadar gündüz uzar, gece kısalır. Diğer bir ifade ile, Kuzey yarım kürede kısalan gündüz vakti hem bizim gecemize eklenir hem de Güney yarım kürenin gündüzüne eklenir. Bu değişkenliğe bakarak, Aynı yarı küre için sorduğunuzu düşünerek, kışın, gecenin uzunluğu, yazın gündüzün uzunluğuna eşit olduğu günler (daha doğru deyişle tek bir gün vardır demek daha doğru) buna karşılık, kışın gecenin uzunluğunun, yazı gündüzün uzunluğuna eşit olmadığı günler de vardır.

    “Güneş kışın yazınkinden daha uzaksa kışın 1 gün daha kısa sürer?”

    İlginçtir ki, Yaz ve kış gibi mevsimlerin Güneşten uzaklıkla çok bir ilgisi yoktur. Çünkü, Güneşten en uzak olduğumuz bir zaman Temmuz ayına geldiği gibi, Dünyanın güneşe en yakın olduğu zaman ise yine Ocak ayına denk gelmektedir. Yani, Güneşin en uzak olduğu zamanda Kuzey yarı kürede yaz, Güney yarıkürede kış, en yakın olduğu ocak ayında ise, Güneyde yaz kuzeyde kıştır. Yani, Güneş’in uzaklık veya yakınlığına bağlı olarak 1 gün kısa veya 1 gün uzun sürer şeklinde bir düşünce yoktur.

    Yılların ayları haftaları nereden çıkmış?
    Kısaca söylemek gerekirse, 4-5 bin yıllık gözlem ve ihtiyaçlarla oluşmuş. Söz gelimi, günümüzde bir saatin 60 dakika oluşu, Dünyanın 360 derecelik meridyenlerle bölünmüş olmasının temelinde vb kullanımlar Sümerlerden kalmadır. Çünkü Sümerler, ölçülerinde 60 sayısını temel almışlardır. Bunun da nedeni, 60 sayısının 2, 3, 4 , 5 , 6, 10, 12, 15, 20, 30 gibi sayılara bölünebiliyor olmasıdır. Peki bu ne işe yarıyordu? Diğer sayılara göre bir şeyi pay etmek istediklerinde bu sayı diğer sayılara göre çok daha kullanışlı idi. Sonraki zamanlarda, Mısırda Nil Deltasındaki ekinlerin, yılın belli zamanlarda sular altında kalması, yılların belli dönemlerin hep tekrardan ibaret olduklarını anlamaları ve sonra Romalıların, takvimde düzenlemeler yapmaları, bazı Roma liderlerinin kendi adlarını bildiğimiz aylara vermeleri söz gelimi, İmparator Augustus ismi bugün bildiğimiz Ağustos ayına verilmesi gibi ve astronomik verilere bakarak bugüne kadar gelindi.

    YanıtlaSil