Kozmolojide, kozmoloji sabiti (genellikle Yunan harf lambda ile gösterilir: Λ) uzaydaki vakum enerjisinin değeridir. Başlangıçta esasen Einstein tarafından genel izafiyet teorisine ek olarak "yerçekimi tedbiri" ve kabul edilen evren sabitini elde etmek için 1917 yılında ortaya atılmıştır. Einstein 1929'da Hubble'ın keşfi olan bütün galaksilerin birbirinden uzağa hareket ettiğini söyleyen konsepti yani evrenin genişlediği konseptini bırakmıştır. Genel genişleyen evren konseptinde, 1929'dan 1990'ların başına kadar, çoğu kozmoloji araştırmacıları tarafından kozmoloji sabiti sıfır farzedilmiştir.
Kozmolojik sabit, genel görelilik denklemleri, Evren'in zamanla giderek kendi üzerine çökmesini önleyecek ve kütleçekiminden sonuçlanmayan bir sabit içerir.
1990'lardan beri, kozmolojideki gözlemsel gelişmeler, özellikle 1998 yılında süpernovadan belirli bir uzaklıkta evrenin hızlandığının keşfi (ek olarak kozmik mikrodalga arka plandan ve kırmızıya kayan büyük galaksi araştırmalarından bağımsız kanıt olarak) gösteriyor ki evrenin kütle-enerji yoğunluğunun %68 i karanlık enerjiye dayandırılabilir. Karanlık enerji yetersiz bir şekilde temel düzeyde anlaşıldığından, karanlık enerjinin gerektirdiği temel özellik yerçekimi karşıtı olmasıdır. Evren genişledikçe bu evreni sulandırır. Karanlık enerji uzayda ve zamanda sabit olduğundan, kozmolojik sabit karanlık enerjinin en basit olası yapısıdır. Bu da şu anda bilinen kozmolojik standart model olan Lamba-CDM modelidir. Bu model 2016'daki gözlemlere oldukça iyi bir şekilde uyum sağlayan bir modeldir.
Hubble Uzay Teleskobu'na adını veren Edwin Hubble'ın yaptığı gözlemler sonucu Evren'in genişlediğini keşfetmesi genel görelilik denklemlerinde böyle bir sabitin bulunmaması gerektiğini göstermiştir.
Einstein kozmolojik sabit için ‘hayatımda yaptığım en büyük hata’ demiştir.
Ancak son 20 yıl içinde yapılan araştırmalarda, Einstein’ın kozmolojik sabitinin bir hata olmadığına, Evren'i anlayabilmenin ancak bu terimin varlığı ile mümkün olabileceğine dair kuvvetli kanıtlara ulaşılmıştır.
Geçmişi
Einstein genel görelik için kozmolojik sabiti alan denklemlerindeki bir terim olarak kullandı çünkü kozmolojik sabitinden memnun değildi. Onun denklemleri sabit bir evren için yerçekimi başta dinamik dengede olan evrenin daralmasına neden oluyordu. Bu sorunu ortadan kaldırmak için Einstein kozmolojik sabiti ekledi.[5] Ancak hemen sonrasında Einstein, Edwin Hubble tarafından evrenin genişlediğinin bulunmasıyla kendi sabit teorisini geliştirdi. İnsanlar tarafından Einstein denklemlerindeki hatayı kabul etmede başarısız bulundu. Teorideki evrenin genişlemesini tahmin edilmeden önce gözlemlerdeki kozmolojik kırmızıya kayma ile kanıtlandı. Einstein'ın hayatında bu en büyük pot olarak anıldı. Doğrusu, kozmolojik sabitin Einstein'ın denklemlerine eklenmesi dengedeki sabit evrene neden olmadı. Çünkü denge eğer sabit değil ise eğer evren çok küçük bir şekilde genişlerse, genişleme vakum enerjisini serbest bırakır, bu da daha fazla genişlemeye neden olur. Aynı şekilde, evren küçük oranda bile daralırsa daralmaya devam edecektir. Ancak kozmolojik sabit, teorik ve ampirik bir ilgi konusu olarak kaldı. Deneysel olarak geçmişteki on yılın kozmolojik verilerinin acımasız eleştirisi güçlü bir şekilde evrenin pozitif kozmolojik sabiti olduğunu göstermektedir.[5] Bu küçük ama pozitif değerin açıklanması olağanüstü teorik bir zorluktur.
Son olarak, klasik birleşik alan teorileri olarak bilinen Einstein'ın yerçekimi teorisinin bazı erken genellemeleri kozmolojik sabitin teorik zeminlerde ya da bulgularda (yani doğal olarak matematikten gelmiştir) bahsedildiğini not etmek gerekir. Örneğin Sir Arthur Stanley Eddington vakum alan denkleminin kozmolojik sabit versiyonu evren "self-gauge" dir "epistemolojik" özelliğini ifade ettiğini iddia etti ve basit bir varyasyon ilkesini kullanarak kozmolojik terim ile Erwin Schrödinger'in saf-afin teori alan denklemi üretti.
Pozitif Değer
Genişleyen evrenin hızlandığını belirten süpernova tipi için mesafe-kırmızıya kayma ilişkisi 1998 yılında gözlemler tarafından ilan edildi. Kozmik mikrodalga arka plan ışımasıyla kastedilen ΩΛ ≈ 0.7 değerin birleşmesiyle, sonuç bugünkü ölçümlerle desteklendi ve yeniden işlendi. Evrenin hızlanmasına sebep olan diğer ihtimaller vardır. Bunlardan biri "özünün özüdür" ancak kozmolojik sabit kabul edilen en basit çözümdür. Sonuç olarak, kozmolojinin günümüz standart modelinde (Lambda-CDM modeli) kozmolojik sabit bulunur ve bu sabit 10−52 m−2 dir. Denklemdeki diğer sabitlerle çarpılmasıyla çoğunlukla 10−52 m−2 ya da 10−35 s−2 ya da 10−47 Gev4 ya da 10−29 g/cm3 olarak ifade edilir. Planck terimleri açısından ve doğal boyutsuz değer açısından kozmolojik sabit (Λ) 10−122 dir.
Son zamanlarda görülen t Hooft'un çalışmalarıyla ve diğer çalışmalarla pozitif kozmolojik sabitin beklenmedik sonuçları vardır. Örneğin gözlemlenen evrenin sonlu maksimum entropisi gibi.
Tahminler
Kuantum alan teorisi
Çözülmemiş mühim biri, kuantum alan kuramlarının çoğunun için kocaman bir değer öngörmesidir. Yaygın bir varsayım, kuantum vakumunun kozmolojik sabite eşit olmasıdır. Bu faraziyeyi destekleyen bir teori olmamasına rağmen lehine görüşler yapılabilir.
Bu tür görüşler genelde boyut analizine ve dayanır. Eğer Kâinat etkili bir bölgesel kuantum alan teorisiyle Planck ölçeğine kadar açıklanırsa beklenen kozmolojik sabit civarında olmalıdır. Yukarıda da ifade edildiği üzere ölçülen kozmolojik sabit, bu değerin 10−120 kadar altında kalmaktadır. Bu uyuşmazlığa "fizik tarihinin en kötü teorik tahmini" denmiştir!.
Bâzı süpersimetrik teoriler, kozmolojik sâbitin tam sıfır olmasını gerektirdiği düşünülürse bu durum meseleyi daha da zorlaştırmaktadır. Bu duruma kozmolojik sabit problemi (İng. İngilizce: cosmological constant problem) denir ve fizikteki en kötü problemidir; kozmolojide kullanılan bu küçük kozmolojik sabiti parçacık fiziğinden türetmenin tabii bir yolu yoktur.
Beşeri Prensip
Stephen Weinber tarafından 1987 yılında insan ırkıyla ilgili prensibi takiben küçük ama sıfır olmayan bir değer için olası bir açıklama yaptığı not edildi. Weinberg vakum enerji evrenin farklı alanlarda farklı değerler alması halinde, o zaman gözlemcilerin ölçtüğü değer mutlaka hayat destek yapı formlarının vakum enerjisinin daha büyük olduğu baskı altına alınmış yerlerle benzerlik göstermesi gerektiğini söyler. Eğer vakum enerjisi negatif ve mutlak değeri gözlemlendiği evrendekinden oldukça yüksek ise (10 faktörden daha büyük diyelim), diğer bütün değişkenleri (örnek olarak madde yoğunluğu) sabit tutar. Böylece evren daha kapalı olacağı için evrenin yaşı günümüz evrenin yaşından daha küçük olacaktır. Dolayısıyla akıllı bir yaşam formu oluşması için gereken süre yetersiz kalacaktır. Diğer taraftan, evrenin büyük pozitif bir kozmolojik sabiti varsa, evren çok hızlı genişleyecek ve galaksilerin oluşmasını engelleyecektir. Weinberg'e göre, vakum enerjisinin yaşamla uyumlu olacağı alan son derece nadir olurdu. Bu argümanı kullanarak, kozmolojik sabitinin günümüzce kabul edilen değerinden 100 kat daha düşük bir değere sahip olduğunu varsaydı. 1992 yılında Weinberg kozmolojik sabiti ile ilgili tahminini madde yoğunluğunun 5 ila 10 kat olduğunu düzeltti.
Bu argüman bekleneceği üzere, eğer karanlık enerji kozmolojik sabit olsaydı, vakum enerji yoğunluğu (uzamsal veya başka türlü) bir dağıtım varyasyonu eksikliğine bağlı olacaktı. Vakum enerjisinin değiştiğine dair hiçbir kanıt yoktur, ancak öyle olsaydı örneğin, vakum enerjisi (hatta kısmen) skalar alanın potansiyelidir yani artık enflasyondur. Konuyla ilgilenen bir başka teorik yaklaşım ise farklı fizik kanunlarının geçerli olduğu veya farklı fiziksel temel sabitlerin olduğu çok sayıda "paralel" evrenlerin var olduğunu tahmin eden çoklu evren teorisidir. Yine, insan ırkıyla ilgili prensip insanoğlunun sadece uygun akıllı yaşam formlarından oluşan evrenlerin sadece birinde yaşayabileceğini söyler. Eleştirmenler ince ayar için bir açıklama olarak kullanılan bu teorilerin, ters kumarbaz mantıksızlık suçunu işlediğini iddia ediyor.
1995 yılında, Weinberg argümanı Alexander Vilenkin tarafından kozmolojik sabitinin madde yoğunluğunun 10 katı olduğunu tahmin etmek için rafine edildi. (şu anki değerinin 3 katı olduğu belirlendi.)
Dönüşsel Model
Son çalışmalar sicim teorisi tarafından izin verilen muhtemel döngüzel evrenin sorununa dolaylı yoldan kanıt önerdi. Evrenin her döngüsü (Büyük patlamadan sonra en sonunda Büyük Çıtırdama) milyarlarca yıl sürdü.(1012 yıl) Evrendeki maddenin ve radyasyonun miktarı resetlendi ancak kozmolojik sabit resetlenmedi. Kozmolojik sabit bugün gözlenen küçük bir değere kademeli olarak birçok döngüler boyunca azalarak geldi. Eleştirmenler buna cevap olarak, yazılarında aynı derecedeki ayarlamanın kozmolojik modeldeki herhangi bir modele yol açacağını savunur.
Kaynakça
- ^ Rugh, S; Zinkernagel, H. (2001). . Studies in History and Philosophy of Modern Physics. 33 (4). ss. 663-705. doi:10.1016/S1355-2198(02)00033-3. 30 Kasım 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Eylül 2013.
- ^ MP Hobson, GP Efstathiou & AN Lasenby (2006). General Relativity: An introduction for physicists (Reprinted with corrections 2007 bas.). Cambridge University Press. s. 187. ISBN .
- (1991). Stephen Hawking: Quest For A Theory of Everything, Franklin Watts. .
- Michael, E., University of Colorado, Department of Astrophysical and Planetary Sciences, ""
- Beyond the Cosmological Standard Model (2014)
- John D. Barrow and John K. Webb (June 2005). "Inconstant Constants" 14 Temmuz 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Kozmolojide kozmoloji sabiti genellikle Yunan harf lambda ile gosterilir L uzaydaki vakum enerjisinin degeridir Baslangicta esasen Einstein tarafindan genel izafiyet teorisine ek olarak yercekimi tedbiri ve kabul edilen evren sabitini elde etmek icin 1917 yilinda ortaya atilmistir Einstein 1929 da Hubble in kesfi olan butun galaksilerin birbirinden uzaga hareket ettigini soyleyen konsepti yani evrenin genisledigi konseptini birakmistir Genel genisleyen evren konseptinde 1929 dan 1990 larin basina kadar cogu kozmoloji arastirmacilari tarafindan kozmoloji sabiti sifir farzedilmistir Buyuk Patlama Genislemesi Kozmolojik sabit genel gorelilik denklemleri Evren in zamanla giderek kendi uzerine cokmesini onleyecek ve kutlecekiminden sonuclanmayan bir sabit icerir 1990 lardan beri kozmolojideki gozlemsel gelismeler ozellikle 1998 yilinda supernovadan belirli bir uzaklikta evrenin hizlandiginin kesfi ek olarak kozmik mikrodalga arka plandan ve kirmiziya kayan buyuk galaksi arastirmalarindan bagimsiz kanit olarak gosteriyor ki evrenin kutle enerji yogunlugunun 68 i karanlik enerjiye dayandirilabilir Karanlik enerji yetersiz bir sekilde temel duzeyde anlasildigindan karanlik enerjinin gerektirdigi temel ozellik yercekimi karsiti olmasidir Evren genisledikce bu evreni sulandirir Karanlik enerji uzayda ve zamanda sabit oldugundan kozmolojik sabit karanlik enerjinin en basit olasi yapisidir Bu da su anda bilinen kozmolojik standart model olan Lamba CDM modelidir Bu model 2016 daki gozlemlere oldukca iyi bir sekilde uyum saglayan bir modeldir Hubble Uzay Teleskobu na adini veren Edwin Hubble in yaptigi gozlemler sonucu Evren in genisledigini kesfetmesi genel gorelilik denklemlerinde boyle bir sabitin bulunmamasi gerektigini gostermistir Einstein kozmolojik sabit icin hayatimda yaptigim en buyuk hata demistir Ancak son 20 yil icinde yapilan arastirmalarda Einstein in kozmolojik sabitinin bir hata olmadigina Evren i anlayabilmenin ancak bu terimin varligi ile mumkun olabilecegine dair kuvvetli kanitlara ulasilmistir GecmisiEvrenin icerigi Einstein genel gorelik icin kozmolojik sabiti alan denklemlerindeki bir terim olarak kullandi cunku kozmolojik sabitinden memnun degildi Onun denklemleri sabit bir evren icin yercekimi basta dinamik dengede olan evrenin daralmasina neden oluyordu Bu sorunu ortadan kaldirmak icin Einstein kozmolojik sabiti ekledi 5 Ancak hemen sonrasinda Einstein Edwin Hubble tarafindan evrenin genislediginin bulunmasiyla kendi sabit teorisini gelistirdi Insanlar tarafindan Einstein denklemlerindeki hatayi kabul etmede basarisiz bulundu Teorideki evrenin genislemesini tahmin edilmeden once gozlemlerdeki kozmolojik kirmiziya kayma ile kanitlandi Einstein in hayatinda bu en buyuk pot olarak anildi Dogrusu kozmolojik sabitin Einstein in denklemlerine eklenmesi dengedeki sabit evrene neden olmadi Cunku denge eger sabit degil ise eger evren cok kucuk bir sekilde genislerse genisleme vakum enerjisini serbest birakir bu da daha fazla genislemeye neden olur Ayni sekilde evren kucuk oranda bile daralirsa daralmaya devam edecektir Ancak kozmolojik sabit teorik ve ampirik bir ilgi konusu olarak kaldi Deneysel olarak gecmisteki on yilin kozmolojik verilerinin acimasiz elestirisi guclu bir sekilde evrenin pozitif kozmolojik sabiti oldugunu gostermektedir 5 Bu kucuk ama pozitif degerin aciklanmasi olaganustu teorik bir zorluktur Son olarak klasik birlesik alan teorileri olarak bilinen Einstein in yercekimi teorisinin bazi erken genellemeleri kozmolojik sabitin teorik zeminlerde ya da bulgularda yani dogal olarak matematikten gelmistir bahsedildigini not etmek gerekir Ornegin Sir Arthur Stanley Eddington vakum alan denkleminin kozmolojik sabit versiyonu evren self gauge dir epistemolojik ozelligini ifade ettigini iddia etti ve basit bir varyasyon ilkesini kullanarak kozmolojik terim ile Erwin Schrodinger in saf afin teori alan denklemi uretti Pozitif DegerGenisleyen evrenin hizlandigini belirten supernova tipi icin mesafe kirmiziya kayma iliskisi 1998 yilinda gozlemler tarafindan ilan edildi Kozmik mikrodalga arka plan isimasiyla kastedilen WL 0 7 degerin birlesmesiyle sonuc bugunku olcumlerle desteklendi ve yeniden islendi Evrenin hizlanmasina sebep olan diger ihtimaller vardir Bunlardan biri ozunun ozudur ancak kozmolojik sabit kabul edilen en basit cozumdur Sonuc olarak kozmolojinin gunumuz standart modelinde Lambda CDM modeli kozmolojik sabit bulunur ve bu sabit 10 52 m 2 dir Denklemdeki diger sabitlerle carpilmasiyla cogunlukla 10 52 m 2 ya da 10 35 s 2 ya da 10 47 Gev4 ya da 10 29 g cm3 olarak ifade edilir Planck terimleri acisindan ve dogal boyutsuz deger acisindan kozmolojik sabit L 10 122 dir Son zamanlarda gorulen t Hooft un calismalariyla ve diger calismalarla pozitif kozmolojik sabitin beklenmedik sonuclari vardir Ornegin gozlemlenen evrenin sonlu maksimum entropisi gibi TahminlerKuantum alan teorisi Cozulmemis muhim biri kuantum alan kuramlarinin cogunun icin kocaman bir deger ongormesidir Yaygin bir varsayim kuantum vakumunun kozmolojik sabite esit olmasidir Bu faraziyeyi destekleyen bir teori olmamasina ragmen lehine gorusler yapilabilir Bu tur gorusler genelde boyut analizine ve dayanir Eger Kainat etkili bir bolgesel kuantum alan teorisiyle Planck olcegine kadar aciklanirsa beklenen kozmolojik sabit Mpl4 displaystyle M rm pl 4 civarinda olmalidir Yukarida da ifade edildigi uzere olculen kozmolojik sabit bu degerin 10 120 kadar altinda kalmaktadir Bu uyusmazliga fizik tarihinin en kotu teorik tahmini denmistir Bazi supersimetrik teoriler kozmolojik sabitin tam sifir olmasini gerektirdigi dusunulurse bu durum meseleyi daha da zorlastirmaktadir Bu duruma kozmolojik sabit problemi Ing Ingilizce cosmological constant problem denir ve fizikteki en kotu problemidir kozmolojide kullanilan bu kucuk kozmolojik sabiti parcacik fiziginden turetmenin tabii bir yolu yoktur Beseri Prensip Stephen Weinber tarafindan 1987 yilinda insan irkiyla ilgili prensibi takiben kucuk ama sifir olmayan bir deger icin olasi bir aciklama yaptigi not edildi Weinberg vakum enerji evrenin farkli alanlarda farkli degerler almasi halinde o zaman gozlemcilerin olctugu deger mutlaka hayat destek yapi formlarinin vakum enerjisinin daha buyuk oldugu baski altina alinmis yerlerle benzerlik gostermesi gerektigini soyler Eger vakum enerjisi negatif ve mutlak degeri gozlemlendigi evrendekinden oldukca yuksek ise 10 faktorden daha buyuk diyelim diger butun degiskenleri ornek olarak madde yogunlugu sabit tutar Boylece evren daha kapali olacagi icin evrenin yasi gunumuz evrenin yasindan daha kucuk olacaktir Dolayisiyla akilli bir yasam formu olusmasi icin gereken sure yetersiz kalacaktir Diger taraftan evrenin buyuk pozitif bir kozmolojik sabiti varsa evren cok hizli genisleyecek ve galaksilerin olusmasini engelleyecektir Weinberg e gore vakum enerjisinin yasamla uyumlu olacagi alan son derece nadir olurdu Bu argumani kullanarak kozmolojik sabitinin gunumuzce kabul edilen degerinden 100 kat daha dusuk bir degere sahip oldugunu varsaydi 1992 yilinda Weinberg kozmolojik sabiti ile ilgili tahminini madde yogunlugunun 5 ila 10 kat oldugunu duzeltti Bu arguman beklenecegi uzere eger karanlik enerji kozmolojik sabit olsaydi vakum enerji yogunlugu uzamsal veya baska turlu bir dagitim varyasyonu eksikligine bagli olacakti Vakum enerjisinin degistigine dair hicbir kanit yoktur ancak oyle olsaydi ornegin vakum enerjisi hatta kismen skalar alanin potansiyelidir yani artik enflasyondur Konuyla ilgilenen bir baska teorik yaklasim ise farkli fizik kanunlarinin gecerli oldugu veya farkli fiziksel temel sabitlerin oldugu cok sayida paralel evrenlerin var oldugunu tahmin eden coklu evren teorisidir Yine insan irkiyla ilgili prensip insanoglunun sadece uygun akilli yasam formlarindan olusan evrenlerin sadece birinde yasayabilecegini soyler Elestirmenler ince ayar icin bir aciklama olarak kullanilan bu teorilerin ters kumarbaz mantiksizlik sucunu isledigini iddia ediyor 1995 yilinda Weinberg argumani Alexander Vilenkin tarafindan kozmolojik sabitinin madde yogunlugunun 10 kati oldugunu tahmin etmek icin rafine edildi su anki degerinin 3 kati oldugu belirlendi Donussel Model Son calismalar sicim teorisi tarafindan izin verilen muhtemel donguzel evrenin sorununa dolayli yoldan kanit onerdi Evrenin her dongusu Buyuk patlamadan sonra en sonunda Buyuk Citirdama milyarlarca yil surdu 1012 yil Evrendeki maddenin ve radyasyonun miktari resetlendi ancak kozmolojik sabit resetlenmedi Kozmolojik sabit bugun gozlenen kucuk bir degere kademeli olarak bircok donguler boyunca azalarak geldi Elestirmenler buna cevap olarak yazilarinda ayni derecedeki ayarlamanin kozmolojik modeldeki herhangi bir modele yol acacagini savunur Kaynakca Rugh S Zinkernagel H 2001 Studies in History and Philosophy of Modern Physics 33 4 ss 663 705 doi 10 1016 S1355 2198 02 00033 3 30 Kasim 2010 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 9 Eylul 2013 MP Hobson GP Efstathiou amp AN Lasenby 2006 General Relativity An introduction for physicists Reprinted with corrections 2007 bas Cambridge University Press s 187 ISBN 978 0 521 82951 9 1991 Stephen Hawking Quest For A Theory of Everything Franklin Watts ISBN 0 553 29895 X Michael E University of Colorado Department of Astrophysical and Planetary Sciences Beyond the Cosmological Standard Model 2014 John D Barrow and John K Webb June 2005 Inconstant Constants 14 Temmuz 2007 tarihinde Wayback Machine sitesinde