5. Ders

---

Büyük Patlama (Big Bang) - Rachel Hansen tarafından yazılmıştır.

Hayal gücümüzle bir zaman makinası inşa edip, 13 milyar yıl önceye geri gidelim. Bu fotoğraf belki zamanda en geri gidebileceğimiz anı gösteriyor.

Zaman’da geri gitmek

Bu fotoğraf bize 13 milyar öncesinden bişeyler gösteriyor. Bu görüntü Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekildi. Bu resimde 10.000 galaksi var. O minik kırmızılardan bazıları o kadar uzakta ki, onlardan bugün bize ulaşan ışık, 13 milyar yıl öncesinden. Bu resim, evrenimizin ilk günlerine bakmamızı sağlıyor. Ve bu uzay okyanusunun sadece minicik bir parçası.

Zaman’da geri gitmek

Zaman’da geri gitmek

Yukarıya bakıp gözlerinizle bu alana bakıyor olsaydınız, bu fotoğrafta olan kısım dolunayın 10 da 1’ne denk gelecek alanda görebilecekleriniz olurdu.

Hayal edilemeyecek kadar büyük evrenimizin bu küçücük resmini çekmek için yüzlerce bilim insanı ve mühendis gerekti. Yetmedi, dünya çevresinde 400 yörünge, dört aylık bir zaman ve harika bir teleskop gerekti.

Yetmedi, binlerce yıl ve nesiller boyu düşünürlerin risk alması, hatalar yapması ve evrenin büyüklüğü ve kökeni hakkındaki düşünmesi gerekti.

Edwin Hubble, teleskoba adını veren adam, ilk olarak 1924’te başka galaksilerin var olduğunu kanıtladı.

Bize evrenin sandığımızdan çok daha büyük olduğunu gösterdi.

Ama orada durmadı.

1929’da Hubble Yasasını formüle etti. Hubble yasası, evrenin genişlediğine dair kanıt sağlamaya yardımcı oldu. Çalışması, Georges Lemaitre tarafından sadece iki yıl önce önerilen bir teoriyi desteklemektedir. Big bang teorisi.

Keşifleri sayesinde evrenimizin boyutunu ve kökenini şimdi anlayabiliyoruz. Ancak, fikirlerini Henrietta Levitt, Albert Einstein, Harlow Shapley ve Georges Lemaitre gibi insanların fikirleri ve keşifleri üzerine inşa etti.

Georges Lemaitre (1894 - 1966)

Henrietta Swan Leavitt (1868 - 1921)

Albert Einstein (1879 - 1955) ve Harlow Shapley (1885 - 1972)

Ve bu bilim insanları da, çalışmalarını Claudius Ptolemy gibi yüzyıllar öncesinden Antik Yunanlıların çalışmaları üzerine inşa ettiler. Arap, Fars, Çinli ve diğer gökbilimciler nesiller boyu Ptolemy’nin hesaplamalarını geliştirdi.

Sonra, 16. yüzyılda Nicholas Copernicus, aslında güneşin kozmosun merkezinde oturduğunu iddia etti.

Nicalaus Copernicus, Heliocentric Model (1473 - 1543)

Oradan, adım adım keşif, keşif, Hubble’ın atılımını yapmasına izin veren anlayışa yaklaştık.

Adım Adım, Keşif Keşif

Ve onun atılımları, daha sonraki gökbilimcilerin çalışmalarını geliştirmelerine ve yeni fikirler ve keşifler geliştirmelerine, uzay-zaman anlayışımızı, evrenimizin ilk günlerini ve bunun gibi bir resmin nasıl çekileceğini geliştirmelerini sağladı.

Bugün bile, evrenimizde zamanın başlangıcına dair anlayışımız her yeni keşifle gelişmeye devam ediyor.

Big Bang bilimsel bir teoridir. Evrenin inanılmaz, hayal edilemeyecek kadar küçük, sıcak ve yoğun olarak başladığını iddia ediyor. Sonra, hala bilmediğimiz bir nedenden dolayı hızla genişledi. Bu, zaman, uzay ve evrenimizdeki diğer her şeyin başlangıcıydı. yıldızlar, gezegenler, dağlar, kutup ayıları, nergisler ve öğle yemeğiniz için tüm malzemeler bu anda doğdu.

Ancak, bilim insanları bu teoriyi nasıl buldular? Evrenimizin 21. yüzyıldan kalma bir modelini elde etmek için yüzyıllarca dikkatli gözlemler, yeni teknolojilerin geliştirilmesi ve yeni düşünme biçimleri gerekti.

Bu ünitede, Ptolemy Nasir al-Dinal-Tusi, Copernicus, Galileo ve Hubble gibi akademisyenlerle tanışmak için zamanda yolculuk yapacağız.

Ptolemy, Nasir al-Dinal-Tusi, Copernicus, Galileo

Her birinin evrenin kökenini nasıl açıkladığını ve modern bilimsel hikayemizi güncellemek için daha eski bilgiler üzerine nasıl inşa ettiklerini soracaksınız.

Bu ünitede ayrıca farklı disiplinlerin evrenin kökenini farklı şekillerde nasıl incelediklerini de göreceksiniz. Fizik, astronomi, kozmoloji, kimya, jeoloji, biyoloji ve tarih gibi çok çeşitli disiplinlerden bilim insanları, evreni ve içindeki yerimizi anlamamıza yardımcı oldular.

Kısa bir giriş yazısı için bu kadar bilgi çok fazla. O halde hızlı bir özet yapalım. Şimdi, büyük patlamadan önce ne olduğu hakkında fazla bir şey bilmiyoruz, ancak evrenin zaman içinde doğması, genişlemesi ve soğumasından hemen sonraki anlarda neler olduğuna dair çok fazla delilimiz var. Ayrıca evrenin tarihi üzerine yüzlerce yıllık bilimsel çalışmalarımız var. bu bilim insanları, zaman içinde diğer bilim insanları tarafından paylaşılan, test edilen ve geliştirilen fikirleri geliştirmek için delil kullanan meşru otoritelerdir.

Övünmek istemem ama Big Bang’i açıklamaya yardımcı olmak için bir değil iki iddia testçisi, delil ve otorite verdim. Bu ünitedeki dersleri incelerken Big Bang Teorisini destekleyen delilleri düşünün. Ayrıca bu delilleri destekleyen, genişleten veya itiraz eden otoriteleri de düşünün.

Ardından, ünitede ilerlerken, Big Bang Teorisini değerlendirmek için delil ve otoriteyi sezginiz ve mantığınızla bir araya getirin. Belirli bir konuyu değerlendirmek için iddia test uzmanlarının dördünü de kullandığınızda, büyük bir bilimsel düşünmeyi anlama yolundasınız demektir.

Sorular ve Örnek Cevaplar

• 2003 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen görüntü, galaksileri milyarlarca yıl önceki halleriyle görmemizi nasıl sağlıyor?

• Örnek cevap: Bu uzak galaksilerden gelen ışığın bugün bize ulaşması zaman alıyor, bu yüzden aslında bu galaksileri 13 milyar yıl önceki halleriyle görüyoruz.

• Hubble Yasası nedir ve bu yasa neyi kanıtlamaya yardımcı oldu?

• Örnek cevap: Hubble Yasası, bir galaksi Dünya’dan ne kadar uzaksa, bizden o kadar hızlı uzaklaştığını veya başka bir deyişle Evrenin genişlediğini iddia etti. Georges Lemaitre’nin Evrenin kökenleri teorisini - Büyük Patlama teorisini kanıtlamaya yardımcı oldu.

• Evren hakkındaki anlayışımız zamanla nasıl değişti?

• Örnek cevap: Tarih boyunca bilim insanları, Evren hakkındaki bilgimizi değiştiren teoriler geliştirdiler ve keşifler yaptılar. Ptolemy’nin Dünya merkezli modelinden (yer merkezli) Kopernik’in Güneş merkezli modeline (güneş merkezli) ve Hubble’ın genişleyen Evrenine kadar, zaman içinde yeni keşifler paylaşıldı ve üzerine inşa edildi.

• Büyük Patlama nedir?

• Örnek cevap: Evrenin hızla genişlemeden önce çok küçük, sıcak ve yoğun bir şekilde başladığını ve Evrenimizdeki her şeyin bileşenlerini yarattığını iddia eden bilimsel bir teori.

• Toplu öğrenme nedir?

• Örnek cevap: Zaman içinde fikirleri paylaşma, koruma ve üzerine inşa etme yeteneği

• Disiplinler kelimesi ne anlama geliyor?

• Örnek cevap: Tarih, cebir, astronomi veya biyoloji gibi bir çalışma veya öğrenme alanı

KARMAŞIKLIK ve EŞİKLER, David Christian, Newsela tarafından uyarlanmıştır.

Karmaşıklık ne anlama geliyor ve neden bu kadar önemli? Karmaşıklık, bizi bugün içinde yaşadığımız dünyaya getirmede nasıl bir rol oynadı?

Evrenimiz ilk olarak 13,8 milyar yıl önce ortaya çıktı. Var olan şeyler ilk başta oldukça basitti. O zamandan beri, giderek daha karmaşık şeyler ortaya çıktı. İnsan, en karmaşık şeylerden biridir. Bu yüzden karmaşık şeyleri çok merak etmemiz doğal. Evrenin karmaşık şeyleri nasıl yarattığını öğrenmek, aynı zamanda bize şu anki yaşama şeklimiz hakkında da bir şeyler öğretebilir. Ancak bir şeyin karmaşık olması, her zaman basit şeylerden daha iyi olduğu anlamına gelmez. Unutmayın, karmaşık şeyler zorluklarla karşılaşır.

Karmaşıklık nedir? Bu zor bir soru. Tek bir cevap yok. Boş uzay bir yıldızdan çok daha basittir. Bir insan, bir anlamda, sadece bir hücreden oluşan bir amipten daha karmaşıktır. Ama bu gerçekten ne anlama geliyor?

İşte bu süreçte karmaşıklık hakkında düşünmenize yardımcı olabilecek bazı fikirler.

Karmaşıklık, “sıcak” veya “soğuk” gibi bir niteliktir. İşler az çok basit ve az çok karmaşık olabilir. Bir aralık hayal edin. Bir ucunda saf sadelik var

Bir örnek, basitliğin bir ucunda soğuk boşluktan başka hiçbir şeyin olmayan galaksiler arasındaki boşluk var. Aralığın diğer ucunda modern bir şehir gibi çok karmaşık bir şey var.

Daha karmaşık şeylerin nitelikleri

İşte bazı şeyleri diğerlerinden daha karmaşık hale getiren üç nitelik.

• Farklı içerik türleri: Daha karmaşık şeyler genellikle daha fazla parça içerir. Ve bu parçalar aynı olma eğiliminde değildir.

• Kesin düzenleme: Daha basit şeylerde, malzemelerin nasıl düzenlendiği çok önemli değildir. Bununla birlikte, karmaşık şeyler, doğru şekilde düzenlenmiş küçük parçalara ihtiyaç duyar. Yolda bir araba hayal edin. Şimdi aynı arabanın bir hurdalıkta parçalara ayrıldığını hayal edin. Oldukça fark var.

• Ortaya çıkan özellikler: Malzemeler bir kez düzenlendiğinde Doğrusu, düzenlenmedikleri zaman yapamayacakları şeyleri yapabilirler. Bir araba sizi gezdirebilir. Ama bir arabayı oluşturan parçalar aynı işi yapamaz. Bir arabanın hareket kabiliyeti, doğru bir şekilde bir araya getirildiğinde “ortaya çıkan” bir niteliktir.

Karmaşıklık Kırılgandır

Karmaşıklık hakkında hatırlanması gereken önemli bir şey daha var. Karmaşık şeyler sadece doğru bileşenlere ihtiyaç duyar ve bunların doğru şekilde bir araya getirilmesi gerekir. Bu nedenle, karmaşık şeyler genellikle basit şeylerden daha kırılgandır. Bu da bir süre sonra ayrıldıkları anlamına gelir. Canlılarsa “öldüler” deriz. Ölüm ya da çöküş, tüm karmaşık şeylerin kaderi gibi görünüyor. Bununla birlikte, bir yıldızın parçalanması milyarlarca yıl ve bir mayıs sineğinin ölmesi sadece bir veya iki gün sürebilir.

Termodinamiğin İkinci Yasası

Karmaşık şeyler yaratmak, basit şeyler yaratmaktan daha zordur. Evren, doğal olarak işlerin gitgide daha az organize olmasına izin veriyor gibi görünüyor. Bir aylığına izin verirseniz kendi evinizi düşünün. Odanızı toplamak emek ister. Ama nasıl düzenlendiği umurunuzda değilse, doğal olarak kendini toplamasına izin verebilirsiniz. Evren doğal olarak daha az düzenli ve daha az karmaşık olma eğilimindedir.

Bu fikir, fiziğin, madde ve enerji biliminin en temel ve önemli yasalarından biridir. Buna Termodinamiğin İkinci Yasası denir

Bu, karmaşık şeyler yapmanın neden basit şeyler yapmaktan daha fazla iş gerektirdiğini açıklamanın bir yolu. Ayrıca neden daha fazla enerji aldığını da açıklıyor.

Karmaşıklık neden basitlikten daha nadirdir?

Termodinamiğin İkinci Yasası, Evrenin çoğunun neden basit olduğunu açıklar. Galaksiler arası boşluk olarak adlandırılan galaksiler arasındaki boşluk neredeyse tamamen boştur. Son derece soğuk ve belirli bir düzeni yok. Tüm karmaşıklık sadece birkaç yerde bulunur: galaksilerin içinde ve özellikle yıldızların etrafında.

Goldilocks Koşulları

Karmaşık şeyleri ancak koşulların onları yapmak için uygun olduğu yerde bulursunuz. Sadece doğru malzemelerle ve doğru enerji akışlarıyla doğru ortam olmalıdır. Bu koşullara “Goldilocks Koşulları” diyoruz. Üç ayının hikayesini hatırlıyor musunuz? Goldilocks, dışarı çıktıklarında evlerine girer. Yulaf lapasını tadar ve baba ayınınkinin çok sıcak, anne ayınınkinin çok soğuk olduğunu ancak yavru ayınınkinin tam yerinde olduğunu fark eder. Karmaşıklık, yalnızca koşulların “tam doğru” olduğu yerde ortaya çıkıyor gibi görünüyor. Bu yüzden ne zaman ortaya çıkan karmaşık şeyler görsek, Goldilocks Koşullarının neden “tam doğru” olduğunu sorabiliriz.

İşte bir örnek. Her zaman enerjiye ihtiyacınız var. Yani enerji akışı yoksa, karmaşıklık oluşturmak zordur. Barajlarla kapatılmış durgun, sakin bir göl düşünün. Ardından barajın kapılarını açtığınızı ve suyun yokuş aşağı akmasına izin verdiğinizi hayal edin. Artık elektrik üretmek için bir elektrik santrali çalıştırabilirsiniz. Şimdi, daha karmaşık şeyler olabilir.

Ama tabii ki çok fazla enerji olmamalı. Çok fazla su basıncı varsa, elektrik santrali tahrip olur. Yani tam olarak doğru miktarda enerjiye ihtiyacınız var - ne çok az ne çok fazla.

Artan karmaşıklığın eşikleri

Bu kurs, daha karmaşık şeylerin göründüğü anlara odaklanacaktır. Biz bunlara “eşik anları” diyoruz. Yıldızları olmayan bir Evrendeki ilk yıldızların görünümü, eşik momentine bir örnektir. Daha önce hiç şehir tanımamış toplumlarda ilk şehirlerin ortaya çıkması da böyle bir andır.

Bu eşiklerden birini her geçtiğimizde, malzemeler ve Goldilocks Koşulları hakkında sorular soracağız. Ayrıca neyin yeni olduğunu da soracağız. N

Bu yeni karmaşık şeylerin ortaya çıkan özellikleri var mı?

Esas olarak sekiz eşik anına odaklanacağız. Bazı eşikler aniden gerçekleşti. Diğer eşikler zamanla oldu. Bunlar için, dönüm noktasının ancak kabaca bir tahminini yapabiliriz. Bu kurs sırasında, belki de “eşikler” olarak tanımlayabileceğimiz birçok önemli “dönüm noktası” göreceğiz.

Örnek Sorular ve Örnek Cevaplar

• Bir şeyi karmaşık yapan nedir?

• Örnek cevap: Çeşitli içerikler, bu bileşenlerin kesin düzenlenmesi ve ortaya çıkan özellikler.

• Ortaya çıkan özellik nedir?

• Örnek cevap: Ortaya çıkan bir özellik, karmaşık bir şeyin sergilediği ancak ayrı bileşenlerinin bağımsız olarak sergilemediği bir özelliktir.

• Karmaşık şeyler neden kırılgandır?

• Örnek cevap: Karmaşık şeyler, basit şeylerden daha fazla bileşen içerir ve bunları kesin düzenlerinde bir arada tutmak için enerji veya emek gerekir. Zamanla, malzemeleri bir arada tutmak için enerji mevcut olmadığında, karmaşık şey parçalanacak veya eğer yaşayan bir şeyse ölecektir.

• Termodinamiğin İkinci Yasası karmaşıklık hakkında nasıl bir anlayış sağlar?

• Örnek cevap: Termodinamiğin İkinci Yasası bize Evrenin düzensizliğe, yapı eksikliğine ve basitliğe yöneldiğini söyler. Karmaşık şeyler düzen ve yapı sergilerler ve yaratmak ve sürdürmek için enerjiye ihtiyaç duyarlar. Sonuç olarak, Evrende karmaşık şeyler basit şeylerden daha nadirdir.

• Goldilocks Koşulları nedir?

• Örnek cevap: Goldilocks Koşulları, belirli bileşenlerin bir araya gelip karmaşık şeyler oluşturmasını sağlayan “tam doğru” koşullardır.

• Artan karmaşıklık eşiğinin üç özelliği nedir?

• Örnek cevap: Artan karmaşıklığın her eşiği, benzersiz bir içerik seti, Goldilocks Koşulları ve ortaya çıkan özellikler veya yeni karmaşıklık biçimleri ile tanımlanabilir.

İzlenmesi Gereken Videolar