Büyük Patlama'nın kozmolojisi doğru mu? Bir gün çökecek mi?
Modern kozmolojinin ana akım görüşü, evrenin büyük bir patlamadan kaynaklandığına ve geçmişte, günümüzde ve gelecekte genişlemeye devam edeceğine inanıyor.
Bilimin ilerlemesi, bilişin sürekli iyileştirilmesi ve bilinmeyen sorunları çözme sürecidir. 19. yüzyılda insanlar güneşi neyin parlamaya ve ısınmaya ittiğini tartışıyorlardı ve sonunda nükleer füzyon reaksiyonunu keşfettik. 20. yüzyılda, evrenin kaderi hakkında tartışıyorduk ve nihayet, tüm evrenin, gelecekte bir noktada ölüme ulaşıncaya kadar hızlanan bir hızla genişlediğini keşfettik.
Bugün söylemek istediğim şey, Evren hakkındaki önceki bilgimiz yanlışsa, Örneğin: Mikrodalga arka plan radyasyonunu (cmb) yanlış anlıyoruz ve galaksilerin kırmızıya kayma veya Doppler etkisini yanlış anlıyoruz, bu da aslında kararlı veya statik bir evrende yaşadığımız anlamına gelir! Bu olacak mı? Başka bir deyişle, oluşturduğumuz bilimsel teorilere şu anda ne kadar güveniyoruz?
Şimdiye kadar cevap şu: çok eminim! Ancak önceki teoriyle çelişen deneysel bir sonuç varsa ve bunun doğru olduğu kanıtlanırsa, örneğin, nötrinoların birkaç yıl önce ışık hızından daha hızlı olduğu kanıtlanmışsa, o zaman göreliliği ve evrenin hız sınırını yeniden düşünmemiz gerekir. Doğru mu? EMdrive (veya Cannae sürücüsü) veya fizik yasalarını ihlal eden diğer motorlar doğru çıkarsa, klasik mekaniğin ve momentumun korunumu yasasının doğru olup olmadığını yeniden düşünmek zorunda kalacağız.
Nihai gerçekler, iki deneysel sonucun güvenilir olmadığını kanıtladı. Nötrino'nun deneysel bir veri hatası olduğu kanıtlandı ve elektromanyetik sürücü (ve diğer güçsüz motorlar) aslında daha sonra doğrulanmadı, ancak bir gün belki Mevcut teori ile çelişen güçlü bir deneysel sonuç olacaktır. Çünkü mevcut bilimsel teorilerimizin çoğunun mükemmel olmadığını, bilimin sona ermediğini ve gelecekte keşfetmemizi bekleyen birçok gerçek olduğunu biliyoruz.
Öyleyse, bir gün böyle bir şey olursa, nasıl yanıt vermeliyiz?
İlk olarak, bilimin ne olduğunu ve başarılı bir bilimsel teori için hangi koşulların karşılanması gerektiğini açıklayalım?
Bilim her ikisidir:
- Bilim, evrenin gözlemlenmesi, ölçülmesi ve denenmesi yoluyla öğrendiğimiz tüm bilgileri içerir.
- Bilim, teorik varsayımları sürekli olarak sorgulama, en iyi anlayışta boşluklar bulmaya çalışma, mantıksal tutarsızlıkları arama ve bilginin sınırlarını yeni yollarla sürekli olarak test etme ve zorlama sürecidir.
Gördüğümüz her şey, duyduğumuz her şey, cihazlarımızın algıladığı her şey, doğru kaydedildiyse, bunların hepsi geçerli bilimsel verilerdir. Bilimsel verilerin analizi ve indüksiyonu yoluyla, evreni tanımlayan bilimsel bir teori ortaya çıkarabiliriz. Ancak bu süreçte, istediğimiz sonucu elde etmek için bazı gerçek dışı verilerden kasıtlı olarak kaçınmak veya bunları uydurmak yerine tüm gerçek bilimsel verilerle yüzleşmek zorundayız.
Bu nedenle, bilimsel araştırmada iyi bir iş çıkarmak için doğru verileri toplamamız, tüm olası verilerle yüzleşmemiz ve ardından bu verileri kendi kendine tutarlı bir teorik çerçeveye ayırmamız ve hayal edebileceğimiz çeşitli şekillerde meydan okumaya devam etmemiz gerekir. Ve bu teorik çerçeveyi test edin. Bu, deneysel doğruluğu sürekli olarak azaltmamız gerektiği anlamına gelir; bu, daha yüksek enerji, daha düşük sıcaklık, daha küçük mesafe ölçeği ve daha büyük numune kapasitesi anlamına gelir.
Bilimsel araştırma yaparken, yukarıdaki tavrı sürdürürseniz, deney sırasında bazı uyumsuz fenomenler bulabilir, önceki beklentilerle çelişebilir ve hatta orijinal teoriyle çelişen bir sonuç elde edebilirsiniz. Bu çelişkinin gerçek olduğunu kanıtlayabilirsek, bu çelişki dikkatli incelemelere dayanabilirse, bilimsel bir devrim olacaktır.
Başka bir deyişle, yeni bir teori keşfetmiş olabiliriz, ancak yeni teoriyi önerme sürecinde, "eski teori" nin yanlış olduğunu göstermek yeterli değildir Yeni teori, eski teoriyi aşmalıdır. Bu nedenle, devrim niteliğindeki bir bilimsel teori aşağıdaki üç noktayı içermelidir:
- Yeni teori, önceki teorinin açıklayabileceği her şeyi açıklayabilmelidir.
- Yeni teori, eski teoriyle çelişen yeni sonuçları açıklamalıdır.
- Yeni teorilerin yeni ve test edilebilir tahminler yapması gerekir. Bu tahminler daha önce önerilmemiştir ve test edilmemiştir ve doğrulanabilir ve doğrulanabilir veya reddedilebilir.
Yani yeni bir teori için gereksinimlerimiz çok katı! Bu nedenle, güneş merkezli teorinin gezegensel hareketle ilgili tüm tahminleri hesaba katması, çelişkili sonuçların (kuyruklu yıldız hareketi gibi) açıklanması ve eliptik yörüngeler hakkında yeni tahminlerin yapılması gerektiğinin nedeni budur. Bu nedenle Genel Görelilik, Newton'un yerçekimi, Merkür'ün günberi ve ışık hızına yakın hareket, yıldız ışığının kütleçekimsel bükülmesi hakkında yeni tahminler yapma ihtiyacı hakkında her şeyi açıklamalıdır.
Büyük Patlama için, bu nedenle genel görelilik ile tutarlı olmalı, evrenin Hubble genişlemesini ve kırmızıya kayma / uzaklık ilişkisini açıklamalı ve yeni tahminlerde bulunmalıdır:
- Kozmik mikrodalga arka planın ve siyah cisim radyasyon spektrumunun varlığı,
- Hafif elementlerin nükleosentetik bolluğu
- Büyük ölçekli yapıların oluşumu ve yerçekiminin toplanma özellikleri.
Şimdi soru şu, mevcut Big Bang teorisinin öngördüğü her şey yanlış mı? Tabii ki mümkün! Big Bang öngörüsüyle çelişen herhangi bir fenomeni başarılı bir şekilde test edebildiğimiz sürece (genel görelilik bağlamında), bu, Big Bang teorisinin yanlış olduğu anlamına gelir.
Ancak daha da önemlisi, yanlış bir tahmin, Big Bang hakkındaki her şeyin tamamen yanlış olduğu anlamına gelmez, tıpkı genel göreliliğin Newton'un yerçekimi ile ilgili her şeyin yanlış olduğu anlamına gelmemesi gibi.
Örneğin, evren sıcak, yoğun ve genişleyen bir durumda ortaya çıktı; evrenin doğumundan bu yana 13,8 milyar yıllık bir geçmişi vardır; ilk yıldızların ve galaksilerin, ilk nötr atomların ve ilk kararlı çekirdeklerin oluşumu Yine de doğru olabilir.
Gelecekte en iyi kozmolojik teorimizin yerini alacak olan teori (bu, bilimin tüm alanları için geçerlidir), eski teorinin tüm başarılarını içermelidir. Genişleyen evren ve statik evrenle ilgili olarak, bilim topluluğu 20. dünyada uzun süredir tartıştı ve birçok teori öne sürüldü, ancak sonunda hepsinin yanlış ve gözlemlenen gerçeklerle tutarsız olduğunu kanıtladı.
Ama belki bir gün yeterince teorik ilerleme olacak ve yeni bir alternatif teori ortaya çıkacak. Ama şimdilik, Big Bang evreninin genişlemesi, radyasyon, sıradan madde, karanlık madde ve karanlık enerji ile birlikte gözlemlediğimiz her şeyi açıklıyor.
Mevcut Big Bang teorisiyle ilgili her şeyin tek bir gözlemden çıkarılmadığını hatırlamak önemlidir, ancak aynı sonuca varabilecek birçok bağımsız kanıt vardır. Başka bir deyişle, süpernova anlayışımız yanlış olsa bile, karanlık enerjinin hala var olduğunu kanıtlayabilecek başka kanıtlar da vardır; gerçekler, anladığımız galaksilerin dönüş eğrisinin yanlış olduğunu kanıtlarsa, karanlık maddenin var olduğunu kanıtlayabilecek başka kanıtlar da vardır; Mikrodalga arka plan anlayışımızın da yanlış olduğu ortaya çıkarsa, Big Bang'in evreni açıklamak için hala en iyi teori olduğunu kanıtlayan başka kanıtlar olacaktır.
Ama belki ayrıntılar farklı olacak ve gelecekte mevcut en iyi teorimizin yerini neyin alacağını görmeyi umuyoruz. Ama şimdi anladığımız şey yanlış değil, sadece eksik ve daha eksiksiz bir teori ile değiştirilmeye mahkum.
