Bilimin en büyük gizemi: Evren sonsuz mu, yoksa "sonlu" mu?

“Evren sonsuz mu?” sorusu, insanlığın sorabileceği en derin sorulardan biri. Ne yazık ki bu sorunun en doğru ve net cevabı “Bilmiyoruz” kelimesiyle sona eriyor. Evren hakkında çok şey öğrenmiş olsak da, bilim insanları görebildiğimiz kozmosun ötesindeki uzayın sonsuza kadar uzayıp uzamadığı ya da garip bir şekilde kendi etrafında dönen sonlu bir şekle sahip olup olmadığı konusunda henüz bir karara varamadılar.

Ancak bu konuda birkaç makul teori yok değil. Bu teorilerin bazıları evrenin gerçekten sonsuz olduğunu ve bir sınırı olmadan yayıldığını öne sürüyor, bazıları ise kenarı olmayan, ancak yine de sonlu bir evrene izin veriyor.

Araştırmacılar, güçlü gözlemlere ve teorik gelişmelere rağmen nihai cevabın ulaşamayacağımız bir yerde olabileceğinin altını çiziyor. Evrenin sonlu olup olmadığını kesin olarak bilmesek de, gözlemlenebilir evren ve en uzak galaksiler hakkında bildiğimiz pek çok şey, hangi yönde düşünmemiz gerektiğine dair ipuçları veriyor. Ancak bu sorunun cevabına hiçbir zaman ulaşamayabileceğimizi de alçakgönüllülükle kabul etmeliyiz.

Gözlemlenebilir evren neden "sonlu?"

Kesin olarak bildiğimiz şey, evrenin gözlemlenebilir kısmının sonlu olduğu. Işık sonlu bir hızda hareket ettiği için ve bilim insanları evrenin sürekli genişlediğini bildiği için, yalnızca belirli bir “ufuk” noktasına kadar görebiliyoruz. Ayrıca evrenin Büyük Patlama’dan beri genişlediğini de biliyoruz: Galaksiler birbirinden uzaklaşıyor ve iki galaksi ne kadar uzaksa, aralarındaki ayrılma hızı da o kadar artıyor gibi görünüyor.

Evrenin genişlemesini görselleştirmenin harika bir yolu, yüzeyinde noktalar çizilmiş bir balon hayal etmek. Balonu şişirdikçe, her nokta diğer tüm noktalardan uzaklaşıyor. Balonu ne kadar şişirirseniz, her bir çift o kadar uzağa gidiyor. Bu analoji, uzayın kendisinin nasıl gerildiğini ve galaksileri birbirinden nasıl uzaklaştırdığını gösteriyor.

Bununla birlikte, evrenin şeklini ve kenarları olup olmadığını veya sonsuzca uzayıp uzanmadığını bilmiyoruz. Kozmik eğriliğe dair mevcut ölçümler, evrenin mekansal olarak düz olduğunu gösteriyor. Ancak bu, evrenin bir disk olduğu anlamına gelmiyor. Kozmolojideki tanımına göre, düz bir evrende yan yana fırlatılan iki lazer ışını, milyarlarca yıl yolculuk ettikten sonra bile asla kesişmez veya birbirinden ayrılmaz.

Sonsuz düzlük mü, donut şekli mi?

Evrenin düz olması, sonsuz mu yoksa sonlu mu olduğu sorusuna cevap vermiyor, ancak iki farklı seçenek sunuyor. Eğer evren sonsuz bir kağıt gibi düzse, bu sonsuz olduğu anlamına geliyor. Ancak evren, bir torus (halka veya donut şekli) şeklinde de düz olabilir ve bu durumda sınırsız ama sonlu bir yapıya sahip olur.

Aslında gözlemlediğimiz düz geometri, küresel topolojinin hem sonlu hem de kenarsız olmasına hala yer bırakıyor ve mevcut gözlem hassasiyetimiz, bu iki seçeneği kesin olarak ayırt etmek için yeterli değil.

Kozmik gözlemdeki inanılmaz gelişmelere rağmen, evrenin gerçekten sonsuz mu yoksa sadece çok mu büyük olduğunu belirleme yeteneğimiz büyük sınırlamalarla karşılaşıyor. Teorik tarafta ise, astrofizikçiler nihai cevap hakkında farklı görüşlere ve inançlara sahipler. Bazıları sonsuzluğa, diğerleri ise tuhaf bir topolojiye sahip sonlu bir evrene meyilli gözüküyor. İşleri daha da karmaşık hale getiren ise çoklu evren teorisi. Bu tür farklılıklar, sorunun spekülatif doğasını öne çıkarıyor.

Biz evrenin yalnızca bir kısmını gözlemleyebildiğimiz için, tüm evren hakkındaki herhangi bir sonuç, test edilebilirliği asla mümkün olmayabilecek bir ekstrapolasyon, yani bilinmeyene uzatma gerektiriyor. Evreni yeniden çalıştıramıyor veya kozmik ölçekte kontrollü deneyler yapamıyoruz ve büyük ölçüde görebildiğimiz şeylerin pasif gözlemlerine güveniyoruz. Bu da, ufuk çizgimizin ötesinde ne olduğu, uzayın nasıl bağlandığı, bir kenarı olup olmadığı veya zaman veya uzayın sonsuzca uzayıp uzanmadığı gibi soruların cevapsız kalabileceği anlamına geliyor.

Son olarak, evren o kadar büyük olabilir ki, sonlu olsa bile, onu “sonsuzdan” ayırt etmek sonsuza kadar elimizden kaçabilir. Ve eğer bir ölçüde sonsuzsa, bir sınıra dair kanıtı hiçbir zaman gözlemleyemeyebiliriz. Her iki durumda da, bu soru deneysel erişimimizi aşıyor...