Evren Gerçekten Rastlantı mı? Dört Temel Kuvvet Bağlamında Başlangıç Sonrası Fizikte Olasılığın Yorumu
SOURCE:Onedio
Sevgili okurlar bu makale bilimsel olup zorunlu olarak biraz uzundur. Onun için özeti verdim ama eğer evrenin rastlantısal var olup, olmadığını merak ediyorsanız, karar vermeden önce bu yazıyı uygun bir zamanda okumanızı öneririm.
Evren Gerçekten Rastlantı mı? Dört Temel Kuvvet Bağlamında Başlangıç Sonrası Fizikte Olasılığın Yorumu
02.01.2026 - 15:23
Sevgili okurlar bu makale bilimsel olup zorunlu olarak biraz uzundur. Onun için özeti verdim ama eğer evrenin rastlantısal var olup, olmadığını merak ediyorsanız, karar vermeden önce bu yazıyı uygun bir zamanda okumanızı öneririm.
İçeriğin Devamı Aşağıda
Reklam
Özet
Bu yazıda, fizikte sıkça başvurulan rastlantı ve olasılık kavramlarının, evrenin başlangıcında ortaya çıkan dört temel kuvvet bağlamında ne ölçüde fiziksel ve metodolojik olarak tutarlı biçimde kullanılabileceğini inceledim. Çıkış noktam, rastlantı ve olasılık kavramlarının zorunlu olarak zamansal bir çerçeveye ihtiyaç duyduğu; dolayısıyla özellikle kütle çekimi için zamanın henüz fiziksel olarak türeyip belirginleşmediği evrenin ilk anlarında “rastlantı”dan söz etmenin kavramsal olarak temelsiz olduğuna dikkat çekiyorum. Zira Genel görelilik kuramına göre kütleçekimi, uzay-zamanın geometrisiyle eş zamanlı olarak ortaya çıkmıştır; yani zaman, evrenin türeyen (emergent) bir özelliği olarak tanımlanmaktadır. Kısaca fizik uzay olmadan zaman oluşamaz “Bu bağlamda uzay-zamanla eşzamanlı ortaya çıkan kütleçekimi, olasılık kavramına dahil edilemez. Şimdi Amerikalı kozmoloji profesörü Neil deGrasse Tyson’un kitabından evrenin başlangıcıyla ilgili bilgileri aktarayım.
“(Planck dönemi) Bu dönem başlangıçtan sonraki saniyenin 10 üzeri eksi 43 (on milyon trilyon trilyon trilyonda) birine denk gelir.”
Tyson, bir saniyeden trilyonlarca daha küçük olan Planck döneminde önce birleşik olan kuvvetlerin Yerçekimi. Zayıf ve Güçlü nükleer kuvvet, Elektromanyetik güç olarak dört temel kuvvete bölündüğünü ayrıntılarıyla yazmış ve şu cümleyle bitirmiştir
“Evrenin oluşumu üzerinden daha saniyenin trilyonda biri kadar zaman geçmişken farklı bir şekle bürünmüş güçlerin her biri kozmosu kendi temel özelliklerine bürümüştü.” Neil deGrasse Tyson, Donald Goldsmith (Kozmos)S.25-26
Ancak literatür, dört temel kuvvet arasındaki olağanüstü hassas güç oranları dikkate alındığında, bu kuvvetlerin rastgele belirlenmiş değerlerle ortaya çıktığını varsaymak fiziksel açıdan ikna edici görünmüyor. Ki mevcut bilimsel literatür, bu sabitlerin neden tam da bu evreni oluşturacak değerlere sahip olduğuna dair kesin bir açıklama sunmamaktadır. Ama aynı literatürde, evrendeki tüm fiziksel süreçlerin, atom altı etkileşimlerden kozmolojik yapılara ve biyolojik evrime kadar bu kuvvetlerin belirlediği çerçeve içinde gerçekleştiği açıkça belirlidir.
Burada ben, dört temel kuvvetin bilimin doğrudan ölçüm ve kuramsal analiz alanı içinde yer almasına rağmen, bu kuvvetlerin rastlantısal olup olmadığı sorusunun çoğu zaman açık biçimde ele alınmadan, bu kuvvetlerin belirlediği sonraki fiziksel süreçlere rastlantı atfedilmesinin metodolojiye uygun düşmediğini söylüyorum. Dediğim gibi dört temel kuvvet, fiziksel olarak tanımlanabilir, ölçülebilir ve kuramsal olarak sınanabilir büyüklüklerdir; dolayısıyla bu kuvvetlerin rastlantısal olup olmadığı ilkesel olarak araştırılabilir ve araştırılmalıdır. Eğer bu kuvvetlerin rastlantısal olduğu yönünde güçlü bilimsel kanıtlar ortaya konulabilirse sorun yoktur. Ancak eğer rastlantısal değillerse, bu kuvvetlerin belirlediği çerçevede gerçekleşen diğer fiziksel süreçlerin — biyolojik evrim, kimyasal tepkimeler ve kuantum belirsizlik yorumları dâhil — doğrudan rastlantı temelli olarak açıklanması bilimsel açıdan tutarsız bir konumda kalmaktadır. Dolayısıyla öncelikle bu rastlantısallığın fiziksel olarak nasıl tanımlandığının açıkça gösterilmesi gerekmektedir. Şimdi ayrıntıya geçeyim.
İçeriğin Devamı Aşağıda
Reklam
Olasılık Kavramı ve Zaman Sorunu
Olasılık, bir olayın diğer olası sonuçlara göre hangi sıklıkla gerçekleştiğini ifade eden bir kavramdır. Bu tanım, zorunlu olarak bir sıralama, karşılaştırma ve süreç fikrini içerir. Dolayısıyla olasılığın fiziksel anlam kazanabilmesi için zamanın varlığı gereklidir. Genel görelilik ve kuantum kütleçekim yaklaşımlarına göre, zaman evrenin temel bir bileşeni değil, uzay-zaman yapısının türeyen bir özelliğidir. Önce zamanın türemesi ne demektir onu açayım.
Zaman, bir sistemdeki temel titreşimlerin (frekansların) varlığıyla ortaya çıkabilir. Frekans yoksa zaman aralığından söz edilemez. Bu yüzden zaman, uzay-zamanın türeyenidir Tabi, elbette olasılık konusunda farklı görüşler var.
Öncelikle şunu belirteyim; Ekpyrotik / Döngüsel Evren, Brane / Membran Kozmolojisi, çoklu ve ya paralel evren gibi model iddiaları bu makalenin konusu dışındadır. Ben yalnızca dört temel kuvveti ve bu evrenin başlangıcıyla ilgili “kanıta” dayalı sonuçları inceliyorum. Şimdi aksi görüşlerden birkaçını vereyim.
Hartle–Hawking “No-Boundary” Modeli “Zaman başlangıçta klasik anlamıyla yoktur, fakat evrenin başlangıcı bir kuantum olasılık dağılımı ile tanımlanabilir.”
“Julian Barbour, Wheeler–DeWitt / Page–Wootters ve daha başka bilim insanları “Zaman temel değildir ama olasılık temeldir” Bu görüşe göre, zaman türeyendir; fakat olasılık “zamansız” da var olabilir.” Ekseninde teorilerdir.”
Elbette bu büyük bilim insanları Kuantum olasılıklarının zamanın yokluğunda fiziksel süreçler olmadığını bilirler. Zaten kastettikleri matematiksel formalizmalardır. Kısaca buradaki olasılık, matematiksel mümkünlüktür. Yani matematiğin yapısal soyut bir özelliğidir. Dolayısıyla yukarıdaki teoriler matematiksel bir soyutluğa işaret eder; fiziksel bir rastlantı durumuna değildir. Şimdi BigBang’den itibaren bu konuda neler olmuş ona bakalım
Dört Temel Kuvvetin Oluşumu ve Simetri Kırılması
Bilimsel literatüre göre, evrenin başlangıcında tüm temel kuvvetler yüksek ısı (enerji) koşulları altında birleşik bir yapı sergilemekteydi. Evren genişleyip soğudukça kuvvetler ayrılmaya başladı. Önce Planck zamanı (10⁻⁴³ saniye) Kütleçekimi diğer kuvvetlerden ayrıldı. Sonra (10⁻³⁶) saniye Güçlü kuvvet ortaya çıktı. 10⁻¹² saniye Elektromanyetizma ile zayıf kuvvet birbirinden ayrılmıştır.
Evren genişleyip soğudukça, sıcaklık (enerji) seviyelerindeki düşüşe bağlı olarak simetri bozulmuş ve kuvvetler birbirinden ayrışmıştır. Bu süreç, simetri kırılması olarak adlandırılmaktadır. Burada 4 temel kuvvetin ayrılmasıyla ilgili gerekçe kısaca sıcaklık düşmesi ve buna bağlı olarak simetri bozulması olarak gösteriliyor. Önce sıcaklığı inceleyelim
Bilim, evrenin başlangıcındaki sıcaklığı belirlebiliyor. Yukarıda zamanlarını verdik şimdi ısılarını verelim. Kuvvetlerin birleşik olduğu evrenin başlangıcındaki sıcaklığı yaklaşık 10³² K (Planck sıcaklığı) Güçlü kuvvet ayrışması (10²⁷ K civarı) Elektrozayıf ayrışma (10¹⁵ K). Olarak veriyor.
Farkedileceği gibi yukarıda verilen listede kütle çekimi yok. Zira mevcut teorilerde kütleçekimi diğer kuvvetlerden farklı biçimde tanımlanır. Çünkü belirtildiği gibi kütle çekimi uzay zamanla eş zamanlı başlamış ve uzayı büken odur. Başlangıç anı için verilen Planck sıcaklığı durumu kütleçekimini de kapsar. Bu yüzden diğer üç kuvvet simetri kırılması yoluyla ayrıldı. Kütleçekimi ayrılmadı, çünkü o,uzay-zamanın yapısal simetrisinden “kopan” bir kuvvet değil, ana yapının geometrik kalanıdır.
Neil deGrasse Tyson da belirttiği gibi, bu kuvvetlerin ayrılması bizim bildiğimiz bir saniyenin çok çok küçük dilimlerinde başlayıp biterek gerçekleşmiştir. Ancak bu bölünmeler çok orantısız bir şekilde gerçekleşti. Başlangıçtaki Planck ısısıyla son kuvvet olan elektro zayıf kuvvet arasındaki Fark: 10^{17} dir bunu rakamla ifade edersek bu kuvvetler arasında, 100 milyon kere trilyon kat ısı düşüşü olmuş. Bu ısı farkını bir benzetmeyle açıklayalım; Başlangıçtaki Planck sıcaklığını dünyadaki tüm sahillerdeki kumun sayısına eşit olduğunu varsayarsak, son elektro zayıf kuvvet ise bu kumlardan sadece bir tanesi olur. İşte aradaki sıcaklık farkı bu kadar düşmüştür. Diğer kuvvetler arasındaki oranlar da yukarıda da verdiğim gibi katlayan trilyonlarla ifade edilen sıcaklık farklılıklarıda ve yine aynı şekilde orantısız güç farklılıklarıyla bölünmüşlerdir..
Tabi, iş burada bitmiyor. Son temel kuvvet olan elektrozayıf kuvvetten sonra da ısı hızla düşmeye devam etti. Başlangıçta katrilyonlarla ifade edilen ısı, yaklaşık 3 dakika sonra nükleosentez dönemi yani parçacıklarla çekirdeklerin oluşmaya başladı. Ve bundan yaklaşık 380.000 yıl sonra ısı, milyarlardan binlere (3.000 kelvin) indi ve rekombinasyon dönemi denilen elektronlar ilk atomları oluşturmaya başladılar. Ancak dikkat edin, tüm kuvvetlerin bölünmesi henüz bir saniye bile geçmeden başlayıp bitmiş ve simetri kırılması sona ermiş. Ama ısı düşmesi 380 bin yıl daha düşmüş. Bu durumdan da anlaşılıyor ki, dört temel kuvvetin bölünmesinde ısı düşmesi etkili ama sıcaklaı çok uzun süre düşmesine rağmen bölünmenin dörtte kalmasına pek etkisi yok. O zaman geriye simetri ve kırılması kalıyor. Şimdi simetriyi inceleyelim. Çünkü bu simetri bizim bildiğimiz normal günlük hayattaki simetriden farklıdır,
Genel (günlük) simetri, bir şekil, nesne veya sistemin belirli bir eksen, düzlem ya da noktaya göre orantılı ve dengeli olmasıdır. Örneğin İnsan yüzü: sağ ve sol taraf benzerliği, Kelebek kanatları: sağ–sol aynı olması vs.gibi.
fiziksel sistemde simetri ise, bazı değişiklikler (yer değiştirme, döndürme, zaman kaydırma vb.) yapılmasına rağmen yasaların ya da sonuçların değişmemesi. Örneğin, Zaman simetrisi: Deneyi bugün ya da yarın yap sonuç aynı. Yer simetrisi: Deneyi Ankara’da ya da İzmir’de yap fizik yasası aynı. Özetle “Ne değişirse değişsin, yasa değişmiyorsa”simetrik durumdur.
Neden bir simetriden bahsediliyor? Çünkü bilim teorik ekstrapolasyon yöntemiyle ölçüyor. Yani. kuvvetlerin mevcut ölçümlerden geriye doğru örüntüsünü izleyerek erken evren koşullarında kuvvetlerin nasıl davranmış olabileceği çıkarıyor. Ama kuvvetlerin neden tam olarak dörtte kaldığı ve neden bu kadar aşırı orantısız güç değerlerine sahip olduğu sorularına bir yanıt sunmuyor. Doğal olarak Isı düşüşü devam ettiği hâlde yeni kuvvetlerin ortaya çıkmaması, simetri kırılmasının belirli sınırlar içinde gerçekleştiğini göstermektedir. Bu durum, kuvvetlerin potansiyellerinin başlangıçtan itibaren belirli bir yapısal kapasiteye sahip olduğunu düşündürmektedir. Zira güçlü nükleer kuvvet 1 (referanstır), elektromanyetik 0.01, zayıf nükleer 0.00001 ve kütle çekimi, güçlü nükleer kuvvetten yaklaşık 10⁻³⁸ kat daha zayıftır. Buna anlaşılır bir örnek verirsem güçlü nükleer kuvvetle yer çekimi arasındaki güç farkı 38 sıfırlı bir rakamdır. yani katrilyonlarca kat daha güçlüdür. Bu oranlarda kıl kadar değişikliğin bile bu evrenin var olamayacağını söylemiştir. Bunu kabaca bilgilendireyim: Güçlü kuvvet; Bir tık zayıf: Atom yok. Bir tık güçlü: Kimya yok. Elektromanyetizma; Bir tık güçlü: Elektron düşer. Bir tık zayıf: Elektron kaçar. Zayıf kuvvet; Bir tık güçlü: Yıldız erken ölür. Bir tık zayıf: Yıldız hiç yanmaz. Kütleçekimi; Bir tık güçlü: Evren çöker. Bir tık zayıf: Yıldız yok. Kısaca mevcut evren asla var olamazdı. Öyleyse şimdi de gelelim simetri ile ilgili teorilere
Yüksek sıcaklıkta simetri tek parça ve kusursuzdur. Soğudukça simetri kararsız hale gelir, Daha düşük sıcaklıkta simetri kırılır ve farklı kuvvetler ortaya çıkar. Basit olarak izah kalıbı budur. Bilim simetrinin dörtte kalması durumunu da “simetri kırılması bitti” diye açıklıyor bunun için kısa başlıklarla birkaç tanesini vereyim. 1- “Alanların yapısı tükenmişti. Higgs gibi alanların potansiyeli, sadece bu dört ayrışmaya izin verdi. Daha fazla bölünme için yeni alanlar gerekirdi, ama yoktu. 2-Simetri grupları sınırlıydı. Doğa, belirli matematiksel simetri gruplarını taşıyordu. Bu gruplar kırıldığında süreç tamamlandı. 3-Enerji eşikleri aşıldı, yeni eşik yoktu. Kuvvetlerin ayrışması belirli enerji eşiklerine bağlıdır. Şimdi bu üç izah kalıplarının verdiği birkaç noktaya değinerek devam edelim.
Evren soğudukça bu eşikler aşıldı, ama başka eşik kalmadı. Öyleyse buradaki eşik sınırların tümü henüz olmamış bir durumdayken sanki matematiğin yapısında bu şekilde adeta mevcutmuş gibi. Yine aynı şekilde “Higgs alanı bu kadara izin verdi” demek, Higgs alanı bu konuda sınırlandırıldı ya da buna uygun kapasitede de var oldu gibi duruyor. Ancak higgs alanı bir seçim yapmaz. Alanların sadece kapasitesi vardır. Her neyse, kolayca anlaşılacağı üzere bu açıklamaların ortak özelliği, simetridir. Ama hemen hepsinde de kuvvetlerdeki simetri, belirli yapısal bir kapasite gibi tanımlanıyor. Başlangıca tam simetri” denilenerek bu ayrı yapıyı tekleştiriliyor, ama verilien gerçeklik, dört potansiyelin baştan beri var olmasıdır. Yani Başlangıç: dört kuvvet potansiyeli (ayrık veya değil) yüksek sıcaklıkta birleşik davranış. Soğuma ile: potansiyeller açığa çıkıyor dört kuvvet görünür oluyor izah bu.
Yukarıda da belirtildiği gibi bilim teorik ekstrapolasyon yöntemiyle ölçüçerek böylesi teorileri ortaya koyuyor. Tabi bu teoriler neden dört kuvvette kaldı sorularını cevaplayamıyor. Eğer simetri ısı farkından dolayı kırılıyor ise bu kez de aralarındaki güç farkının nasıl belirlendiği nasıl olur da tam da bu evrene uygun bu kadar hassas bölündüğü sorusu gelir. Bu ince ayardan yola çıkarsak, ısı düştükçe kırıldı demek, kuvvetler bütünken de kendi potansiyellerine sahiplerdi demektir. Böylece kuvvetler, ısının derecesi kendi şartlarına uygun duruma geldiğinde bölündü sonucu çıkar. Bu da problemdir.
Şunu tekrarlayarak tamamlayalım; görülen o ki, ayrık ya da birleşik, nasıl izah edilirse edilsin, durum değişmiyor. Başlangıçtaki kuvvet her ne ise, içerik yapısı 4 farklı ısı ölçeklerine tepki gösterip kırılacak şekilde olduğu önümüze geliyor. Yani olay başından beri hangi sıcaklıkta ve hangi ölçekte ayrılacakları belirli gibi görünüyor. Bu durumda dört kuvvet, tek kuvvetin bölünmesi değil, kuvvetlerin zaten dört olmasıdır. Sonucu çıkıyor. Yani evrenin doğum koşulları, bu dört kırılmayı içeriyordu.
Bu sorunla ilgili zaten bilim insanları “birleşik kuvvetler (Alan) teorisi” yaygın olarak “Her şeyin teorisi” denilen çalışmalarla uzun süredir inceliyorlar fakat bir sonuca varılamadı
Bu durum, literatürde ince ayar (Fine-tuning) olarak bilinir. Roger Penrose, Tegmark gibi büyük matematikçi ve fizikçilerin, temel sabitlerin farklı değerler aldığı varsayımsal evrenler modellenerek yaşanabilir evrenlerin olasılığı hesaplamışlar. olduğunu da ekleyeyim Bu modellere göre, mevcut fizik sabitlerine sahip bir evrenin ortaya çıkma olasılığı yaklaşık olarak 1 / 10⁵⁰⁰ ile 1 / 10¹²⁰ arasında değişmektedir. bu hesaplar, aynı denklemler içinde parametreler değiştirildiğinde ne tür çözümler olacağını matematiksel olarak ortaya koyar. Tabi, bu sonuçlar varsayımsal modellerdir ama matamatiksel denklemler hesaplar kesindir.Ve de pratikte sıfıra yakın kabul edilen olasılıklardır.
Bu büyüklüğü kavramsallaştırmak için yine kum tanesi benzetmesi yapalım: Dünya’daki tüm kum tanelerinin yaklaşık 10²⁰ olduğu varsayılırsa, hesaplanan 10¹²⁰ rakamına göre, olası durum, kumla dolu 10¹⁰⁰ adet dünya anlamına gelir; bu büyüklük sözel olarak ifade edilmeye çalışıldığında — her ne kadar yetersiz kalsa da — katrilyonlarca katrilyon dünya gibi, insan sezgisinin doğrudan kavramakta zorlandığı bir rakama karşılık gelmektedir. Bu hesaba göre mevcut evrenimizin seçilmesi ise, bu devasa sayıdaki dünyalarda bulunan tüm kum taneleri arasından yalnızca bir tanesinin ayırt edilip seçilmesine benzer.
Sonuç
Bu makale, dört temel kuvvet neden böyledir, nasıl oluştuğla ilgili değildir, sonraki gelişmelerle ilgilidir. Çünkü Kuantum dünyası da dahil olmak üzere Planck sabitlerine dahil her fizik oluşum yasaların kontrolündedir. Bilimsel literatürde kuantum belirsizlikleri, biyolojik evrim ve kimyasal süreçler sıklıkla rastlantısal ya da olasılıksal terimlerle açıklanmaktadır İşte ben burada, tüm fizik olgulardan sorumlu bu temel kuvvetlerin rastlantısal olmadığı bilimsel olarak ele alınmasının sonuç çıkarılmasının çok önemli söylüyorum.
Bu zor değildir. Dört temel kuvvet bilimin doğrudan ölçüm ve kuramsal analiz alanında yer alan fiziksel büyüklüktedir. Yani ibilimin ölçüm alanındadır. Bu nedenle, bu kuvvetlerin rastlantısal olup olmadığı sorusu ilkesel olarak araştırılabilir ve araştırılmalıdır. Öyleyse dört temel kuvvetin rastlantısal olup olmadığı kanıtlanabilir demektir. Hatta işi daha da kolaylaştırmak adına madem ki kütle çekimi sorun oluyor. Öyleyse Kütle çekimini hariç tutalım. Yani uzay-zaman başladıktan sonrasını değerlendirelim. En azından diğer üç kuvvetin aralarındaki hassas oransal dengelerden bile rastlantısal var olup olmadıklarını anlayabiliriz.
Eğer bu kuvvetlerin rastlantısal olduğu yönünde güçlü bilimsel kanıtlar ortaya konulabilirse, bu kuvvetlerin belirlediği fiziksel süreçlerin rastlantı temelli olarak yorumlanması metodolojik açıdan tutarlı hâle gelecektir. Ancak böyle bir sonuca ulaşılamadığı sürece, bu kuvvetlere bağlı süreçlere doğrudan rastlantı atfedilmesi bilimsel açıdan temkinle ele alınmalıdır. Bu yaklaşım, fiziğin temel varsayımlarını yeniden değerlendirmeye ve daha derin açıklama çerçevelerinin geliştirilmesine farklı pencereler, kapılar açılabilir ve bilimin çok daha ilerlere gitmasine katkı sağlayabilir.
Kaynaklar
Neil deGrasse Tyson & Donald Goldsmith – *Origins / Cosmos*
Stephen Weinberg – *The First Three Minutes*
Brian Greene – *The Elegant Universe*
Lee Smolin – *The Trouble with Physics*
Steven Weinberg (1979) – *Implications of Dynamical Symmetry Breaking*
Test
Gündem
Magazin
Video