Merhaba sevgili okuyucularımız. Bu yazımızda sizlere lisedeyken duyduğum ve o zamanlardan aklımda yer eden Olbers Paradoksu'ndan bahsedeceğim. Dilerseniz, önce paradoks nedir, bunu anlayarak başlayalım. Paradoks, ilk bakışta mantıklı (ya da mantıksız) gibi görünen ancak daha derinlemesine incelendiğinde geçersiz (ya da geçerli) olduğu anlaşılan bir durum, ifade veya önerme olarak tanımlanabilir. Paradokslar, genellikle mantık, felsefe, matematik ve bilim gibi alanlarda düşünmeye teşvik eden ve anlayışı derinleştiren araçlar olarak kullanılır. Bir örnek vererek açıklamaya çalışayım. Mesela "Bu cümle yanlıştır." ifadesini ele alalım. Bu ifade doğruysa, o zaman söylediği gibi yanlış olmalıdır. Ancak yanlışsa, o zaman doğru demektir. Velhasıl bu bir çelişki ve dolayısı ile paradokstur. Sevdiğim bir örnek de şu: Pinokyo şu cümleyi kursa ne olurdu? "Birazdan burnum uzayacak..." Eğer yalan söylemiyorsa, burnu uzamamalı ancak söylediği yalansa burnu uzayacaktır. Ancak o zaman burnu uzayacağı için doğru söylemiş olmalı... Paradoksların ne olduğunu iyice anladığımıza göre Olbers ile devam edelim.

Olbers Paradoksu, ismini Alman doktor Heinrich Wilhelm Olbers'ten alıyor. Olbers, doktorluk eğitimi sonrasında matematiğe merak salıp matematik eğitimi almış. Sonrasında da astronomiye merak salarak geceleri gökyüzünü incelemeye başlamış.  (*Astronomun bir günü nasıl geçer konulu kısa yazı sonda...) Olbers'in gök merakı, sadece kendi kendine gerçekleştirdiği bir faaliyet olmanın ötesine geçmiş ve 1807'de bir asteroid keşfetmiş. Olbers, çapı 525 km olan bu asteroide, bizim de ilköğretim çağlarından hatırlayacağımız ünlü matematikçi Gauss'un bir isim vermesine müsaade etmiş ve Gauss da onu Vesta olarak isimlendirmiş.

Olbers'in sıradışı bir insan olduğunu, ilgi alanlarında ne kadar ilerlemiş olduğundan anlayabiliyoruz. Bu nedenle ortaya koyduğu paradoks düşünmeye değer. Olbers, "Madem evren sonsuz ve evrende sonsuz sayıda yıldız var, o zaman neden geceler de gündüz gibi aydınlık değil?" diye sormuştu. Gelin bunu birlikte düşünelim.

Önünüzde bir çit olduğunu düşünün. Bu çitin aralarından arka tarafı rahatlıkla görebiliyoruz. Ancak bu çitin arkasında başka bir çit olursa aralardan arka tarafı görmek güçleşecektir.

Ama eğer bu çitlerin sayısı sonsuz olsaydı, çitten başka bir şey göremezdik.

Olbers'in söylediği de bundan farklı değil. Sonsuz yıldız, sonsuz evrende tüm gökyüzünü kaplardı ve gökyüzüne baktığımızda gördüğümüz her bir pikselin ışıl ışıl parlayan bir yıldız olduğunu yani dolayısıyla gökyüzünün geceleri de apaydınlık olduğunu görürdük.

Aslında bu problemi ilk kez ortaya koyan kişi Olbers değildi. İlk olarak 16. yüzyılda Thomas Digges, 17. yüzyılda Johannes Kepler benzer soruları sormuşlardı. 18. yüzyılda ise Edmond Halley bu mefhumdan bahsetti. Jean-Philippe de Cheseaux de, Halley ile benzer zamanlarda "Traité de la Comète" adlı eserinde yer alan kısa ama oldukça önemli saptamalar içeren “Işığın Gücü, Eter İçinden Geçişi ve Sabit Yıldızların Uzaklığı Üzerine” başlıklı bölümünde şunu ifade etmekteydi: 

Eğer yıldızlar sonsuz bir şekilde uzayda yayılmışsa, o halde her bakış açısı mutlaka bir yıldızla kesişmelidir. Dolayısıyla evrenin her noktası parlak olmalıdır—gece bile. Ancak, gece gökyüzü parlak değil, karanlıktır.

Bu paradoksun Olbers'in adıyla anılmasının sebebi kendisinin 1823'te yeniden ele alarak daha detaylı bir şekilde açıklamaya çalışmasıydı.

Gelelim şimdi paradoksun çürütülmesine. Aslında bu ifadenin bir paradoks olarak gözükmesinin nedeni, paradoksu oluşturan savın doğru olmamasıydı. Bu soruyu ortaya atan bilim adamlarının bazıları da aslında bu çıkarıma çok yaklaşmıştı ancak Hubble'a kadar doğrusunu tam olarak bilemeyeceklerdi. Paradokstaki yanlışlar şöyle ifade edilebilir:

1. Evrenin Sonlu Yaşı:

Paradoksta söylendiği gibi eğer gerçekten de evren sonsuz yaşta olsaydı, her yönde yeterince yıldız ışığı toplanır ve gökyüzü tamamen parlak olurdu. Ancak, evrenin yaklaşık 13,8 milyar yaşında olması nedeniyle ışık, bize ulaşacak kadar uzun süre yol alamamış olabilir.

2. Evrenin Genişlemesi ve Kırmızıya Kayma (Redshift):

Evren genişlediğinden, uzak yıldızların ve galaksilerin ışığı, Doppler etkisiyle (ambulansın sesinden bize yaklaşmakta mı, yoksa bizden uzaklaşmakta mı olduğunu anlamamıza yarayan etki...) daha uzun dalga boylarına kayar (kırmızıya kayma). Bu durum, görünür ışığın kızılötesi ve mikrodalga bölgesine geçmesine neden olur ve dolayısıyla gözlerimizle karanlık olarak algılanır.

3. Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması:

Büyük Patlama’nın kalıntısı olan kozmik mikrodalga arka plan ışınımı, geçmişte evrenin çok daha sıcak olduğunu ve zamanla bu enerjinin mikrodalga frekanslarına kayarak gözle görülmez hale geldiğini gösteriyor. Bu, gece gökyüzünün karanlık olmasının önemli nedenlerinden biri.

4. Yıldızların Sonlu Sayıda Olması ve Işığın Engellenmesi:

Gerçekte yıldızlar sonsuz sayıda değildir ve yıldızlar arasındaki mesafeler ışığın bize ulaşmasını zorlaştırır. Ayrıca galaksiler arası gaz ve toz bulutları, ışığı emerek ve saçılmaya uğratarak gece gökyüzünün karanlık görünmesine neden olabilir. Ama ilk başta söylediğimizin tersi olsaydı, yani evren sonsuz yaşta olsaydı, ışığı soğuran bulutlar da zamanla ısınarak ışımaya başlarlardı. Böyle bir durum olmadığı için bu yanlışlama da geçerli.

5. Evrenin Geometrik Yapısı ve Genel Görelilik:

Genel Görelilik teorisine göre, evrenimiz klasik Öklid uzayından farklı bir yapıya sahiptir. Sonlu ya da eğri bir yapıya sahip olması, ışığın evrende nasıl yayıldığını etkileyerek paradoksun açıklanmasına katkı sağlayabilir. Yani, başka hiçbir etki olmasa bize kadar gelebilecek ışıklar, yollarındaki kütleler tarafından saptırılarak yönü değiştiriliyor olabilir.

Sonuç  

Olbers Paradoksu, modern kozmolojinin gelişmesine büyük katkılar sağlamış ve evrenin dinamik, genişleyen ve belirli bir yaşa sahip olduğuna dair önemli kanıtlar sunmuştur. Evrenin genişlemesi, kırmızıya kayma, ışığın soğrulması ve sınırlı yıldız yaşları, gece gökyüzünün neden karanlık olduğunu anlamamızı sağlayan temel faktörlerdir. Paradoksun çözümü, Büyük Patlama teorisinin güçlü kanıtlarından biri olarak kabul edilir.

Bilimin en güzel yanı, savların yanlışlandığında da bize farklı bilgiler ve bakış açıları kazandırıyor olması. Bu açıdan her nasıl olursa olsun, soru sormayı bırakmamak gerekiyor. Aldığımız eğitim ve edindiğimiz bilgiler ile bazen kulaklarımızı bazı sorulara tıkayabiliyoruz. Bir keresinde, tatile çıkmadan önce yola çıkmamıza birkaç saat kala, powerbank'i şarja takmış şarj olmasını bekliyordum. O sırada kızım gelerek telefonunu şarj etmesi gerektiğini söyledi. Elimizde prize takılabilecek çalışan, yalnızca bir adaptör ve 2 tane USB kablosu vardı ve ben bir şey yapamayacağımızı, powerbank'in benim için daha öncelikli olduğunu söyledim. Kızım ise elindeki diğer USB'yi powerbank'e takarak telefonunu şarj edebileceğini öne sürdü. Hemen karşı çıktım: "Telefonun şarj olmaz öyle. Olsa da çok yavaş olur. Powerbank bozulur..." dedim. Ama bunları araştırmadan söyledim. Muhtemelen haklıydım da (az önce baktım, haklıymışım.).  Ama bu soruya ilk başta kulağımı tıkamıştım. Bu soruyu ben sormadım. Bu soru benim aklıma gelmedi. Ben bu yöntemi bir olasılık olarak değerlendirmedim bile... Demek istediğim, bilginin, tecrübenin, bizleri soru sormayan kişilere dönüştürmesine izin vermemek gerekiyor. Sormak lazım. Sormuyorsak bize sorulan sorulara açıklama getirmeye çalışmak lazım. İçlerinden açıklayamayacaklarımız olacak. İşte o anlatamadığımız, açıklayamadığımız şeyleri gerçekte bilmediğimizi anlamamız gerek. Araştırıp, açıklayabilecek seviyeye gelmek lazım...

Bir sonraki yazımıza kadar, sorun, sorgulayın sevgili okuyucularımız...

(*) Yukarıda Olbers'in geceleri gözlem yaptığını yazarken astronomları, gündüzleri yatıp, geceleri çalışan, akşam 19:00 gibi evden çıkıp, mesai servisine binip, iş yerlerinde poğaça yiyip, çay içerek mesailerine başlayan, gece 00:00'da yemeğe çıkıp, sabaha karşı da evlerine dönen insanlar olarak düşündüm. Bunu düşündükten sonra da tabii ki, gerçeklerin peşinde koşan bir sipagetti yazarı olarak bunu araştırdım. Kısmen haklıymışım. Astronomlar bazen gündüz, bazen gece çalışıyorlarmış. Bazı günler hem gündüz, hem de gece çalışıyorlar ancak bu çok sık olmuyormuş. Genel olarak gündüz aktiviteleri ve gece aktiviteleri aşağıdaki gibiymiş:

Gündüz  

Veri Analizi: Astronomlar, gece gözlemleri sırasında topladıkları verileri analiz ederler. Bu veriler, genellikle teleskoplarla yapılan gözlemler sonucunda elde edilir.

Araştırma ve Yazma: Bilimsel araştırmalar yaparlar ve bulgularını bilimsel makaleler halinde yazarlar.

Toplantılar ve Seminerler: Meslektaşlarıyla toplantılar yaparak araştırmaları hakkında konuşurlar. Üniversitelerde öğretim görevlisi olarak çalışan astronomlar, öğrencilerine ders verir ve projelerine rehberlik ederler.

Teleskop Hazırlığı: Gece gözlemlerine hazırlanmak için teleskopları ve diğer ekipmanları kontrol ederler.

Gece  

Gözlem: Teleskoplarla gece gökyüzünü incelerler. Bu, gezegenleri, yıldızları, galaksileri ve diğer gök cisimlerini izlemeyi içerir.

Veri Toplama: Gözlemler sırasında elde edilen verileri kaydederler.

Araştırma: Gözlem yapmadıkları zamanlarda araştırma yapar ve çeşitli gök olaylarını incelerler.

Kaynaklar:

List of paradoxes - Wikipedia

1989JBAA...99...10W Page 10

Jean-Philippe Loys de Cheseaux - Linda Hall Library