Kosmologiyaya giriş
Kosmologiya kainatın mənşəyi, təkamülü, quruluşu, dinamikası və son taleyini öyrənir. O, həm kosmosun genişliyini, həm də içindəki ulduzlar, qalaktikalar və qara dəliklər kimi maraqlı obyektləri əhatə edərək, kainatı bütövlükdə anlamağa çalışır. Bu intizam astronomiya, fizika və fəlsəfənin kəsişməsində yerləşir və kosmosu idarə edən əsas qanunlara dair fikirlər təklif edir.
Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi
Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi kainatın necə yaranmasının əsas izahıdır. Təxminən 13,8 milyard il əvvəl kainat son dərəcə isti və sıx bir vəziyyətdən püskürdü, zaman keçdikcə genişləndi və soyudu. Bu nəzəriyyə bir neçə əsas sübutla dəstəklənir:
- Kosmik Mikrodalğalı Arxa Plan (CMB): CMB, 1965-ci ildə təsadüfən kəşf edilmiş, kainatın körpəlik dövründən qalan zəif işıq parıltısıdır. O, bütün kainatı doldurur və ilkin kainatın şəklini təmin edən olduqca vahid temperatura malikdir.
- Qalaktikaların qırmızı yerdəyişməsi: Müşahidələr göstərir ki, qalaktikalar bütün istiqamətlərdə bizdən uzaqlaşır. Kainatın bu genişlənməsi Doppler effektinə bənzəyən işığın uzaq qalaktikalardan qırmızıya keçməsi ilə aydın görünür.
- İşıq Elementlərinin Bolluğu: Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi Böyük Partlayışdan sonra ilk bir neçə dəqiqə ərzində Big Bang nukleosintezi adlanan prosesdə əmələ gələn kosmosdakı ən yüngül elementlərin (hidrogen, helium, deyterium) bolluğunu düzgün proqnozlaşdırır.
Kainatın quruluşu
Kainat kiçik atomaltı hissəciklərdən tutmuş nəhəng qalaktikalara qədər hər şeyi özündə ehtiva edən geniş və mürəkkəb bir varlıqdır. Onun strukturu müxtəlif miqyaslarda müşahidə edilə bilər:
- Ulduzlar və Planet Sistemləri: Ulduzlar cazibə qüvvəsi ilə bir yerdə saxlanılan parlaq plazmanın böyük toplarıdır, onların çoxunda planetlər onların ətrafında fırlanır.
- Qalaktikalar: Qalaktikalar cazibə qüvvəsi ilə bir-birinə bağlı olan nəhəng ulduzlar, qaz, toz və qaranlıq maddə toplusudur. Öz qalaktikamız olan Süd Yolu yüz milyardlarla ulduzu ehtiva edir.
- Çoxluqlar və Superklasterlər: Qalaktikalar bərabər paylanmır, lakin qruplar şəklində birləşir, çoxluqlar adlanır. Qalaktikaların çoxluqları daha çox superklasterlər kimi tanınan daha böyük strukturlarda qruplaşa bilər.
- Böyük miqyaslı quruluş: Ən böyük miqyasda, qalaktikaların və maddənin kainatdakı paylanması, çox vaxt "kosmik şəbəkə" kimi təsvir edilən filamentlər, çoxluqlar və boşluqlardan ibarət mürəkkəb bir şəbəkə kimi görünür.
Qaranlıq maddə və qaranlıq enerji
Teleskoplar tərəfindən görünən çoxlu sayda ulduz və qalaktikaya baxmayaraq, onlar kainatın ümumi kütləsinin və enerjisinin yalnız bir hissəsini təşkil edir. Qalanlarında iki sirli komponent üstünlük təşkil edir:
- Qaranlıq Maddə: Qaranlıq maddə işığı buraxmayan, udmayan və əks etdirməyən, onu görünməz edən maddə formasıdır. Onun mövcudluğu görünən obyektlərə qravitasiya təsirindən çıxarılır. Məsələn, qalaktikaların fırlanma sürətləri bizim gördüyümüzdən daha çox kütlənin mövcud olduğunu göstərir.
- Qaranlıq Enerji: Qaranlıq enerji kainatın sürətlə genişlənməsindən məsul olduğu düşünülən naməlum bir enerji formasıdır. Kainatın ümumi enerji məzmununun təxminən 68%-ni təşkil edir.
Kainatın Gələcəyi
Kainatın son taleyi xeyli fərziyyə və araşdırma mövzusudur. Mövcud nəzəriyyələrə aşağıdakılar daxildir:
- Big Crunch: Kainat büzülməyə başlaya bilər və nəticədə Böyük Partlayışdakı vəziyyətinə bənzər isti və sıx bir vəziyyətə düşə bilər.
- İstilik Ölümü: Kainatın genişlənməsi ulduzlar sönənə qədər qeyri-müəyyən olaraq davam edir və soyuq, qaranlıq bir kainatı istilik tarazlığında qoyur.
- Big Rip: Qaranlıq enerji kainatın eksponent olaraq artan genişlənməsinə səbəb ola bilər, nəticədə qalaktikaları, ulduzları və hətta atomları parçalaya bilər.
Müşahidə kosmologiyası
Müşahidə kosmologiyası kainat haqqında məlumat toplamaq üçün teleskopların və digər alətlərin istifadəsini nəzərdə tutur. Əsas vasitələr və üsullar bunlardır:
- Teleskoplar: Optik teleskoplar ulduzlardan və qalaktikalardan görünən işığı müşahidə edir, radio teleskoplar isə radiodalğaları aşkarlayır və kosmik teleskoplar atmosferdəki təhrifləri tamamilə aşırlar.
- Qırmızı yerdəyişmə Ölçmələri: Astronomlar qalaktikaların qırmızı yerdəyişməsini ölçməklə onların sürətini və məsafəsini müəyyən edə, kainatın genişlənmə tarixini ortaya qoya bilərlər.
- Kosmik Mikrodalğalı Fon Müşahidələri: Wilkinson Mikrodalğalı Anizotropiya Zond (WMAP) və Plank kosmik gəmisi kimi peyklər, ilkin kainat haqqında mühüm məlumat verən CMB-nin ətraflı xəritəsini tərtib etmişlər.
Nəticə
Kosmologiya kainat haqqında anlayışımıza meydan oxuyan, təkcə kainatın nədən əmələ gəldiyini deyil, həm də onun necə başladığını və hara getdiyini şübhə altına alan bir sahədir. Nəzəri anlayışlar və müşahidə sübutları vasitəsilə kosmologiya kosmosun mənşəyi, quruluşu və taleyi ilə bağlı ən dərin sualları araşdırmaq üçün çərçivə təmin edir.
