Evrenin Geometrik Entropisi
Evrenin Geometrisindeki Evrim

Uzun bir süre boyunca, evrenin genel olarak düz bir geometriye sahip olduğu düşünülmüştür. Ancak, yapılan çalışmalar ve gözlemler, evrenin geometrisinin daha karmaşık bir şekilde değiştiğini ve üç farklı temel geometriye sahip olduğunu göstermektedir: hiperbolik, düz ve küresel.
Hiperbolik bir evren, Hipotezik olarak, hiperbolik evren, evrenin genişlemesinin sürekli devam ettiği ve geometrik olarak hiperbolik (negatif eğrilikli) uzay geometrisine sahip olduğu bir modeli ifade eder. Bu evrende paralel ışınlar birbirinden uzaklaşarak sınırsız bir şekilde yayılır. Hiperbolik evren modeli, genellikle kozmolojik incelemelerde kullanılır ve evrenin sonlu olmadığı, ancak sınırsız bir şekilde genişlediği bir senaryoyu temsil eder.
Düz bir evren, evrenin genişlemesinin devam ettiği ancak geometrik olarak düz (sıfır eğrilikli) bir uzay geometrisine sahip olduğu bir hipotezi ifade eder. Bu modelde, paralel ışınlar birbirine sabit bir uzaklıkta seyahat eder. Düz evren, evrenin sonsuz bir şekilde genişlediği ve uzayın geometrisinin ölçeklendikçe değişmediği bir senaryoyu temsil eder. Uzayın geometrisi düzlemsel bir yapıya sahiptir. Ancak, düz bir evrenin sonsuz enerji taşıma kapasitesi sınırlıdır. Eğer çok fazla enerji eklenirse, uzay kendini içe kapatır ve bir "Isının Ölümü" meydana gelir. Bu durum, uzayın sınırlı enerji kapasitesini açıkça gösterir.
Küresel bir evren ise uzayın geometrisi, bir kürenin yüzeyine benzer. Bu evrende, uzay sonsuz bir hacme sahip olabilirken, toplam eğriliğin belirli bir değeri vardır. Uzayın toplam eğriliği, bir küreninki kadar olmalıdır. Bu, enerjinin belirli bir üst sınıra kadar eklenmesine izin verirken, uzayın kapanmayacağı anlamına gelir. Sonsuzluk kavramı, evrenin açık-kapalı sistematiği ile bağlantılıdır. Gözlemlenen olgular açık sistemleri temsil ederken, kapalı sistemler sonsuzluğa işaret eder.
Açık bir evrende, ışık ışınları belirli bir noktadan sonra kesişip yön değiştirebilirler. Bu da evrenin hiperbolik geometrisini işaret eder. Kapalı bir evren ise uzayın bir düzlem yerine küre gibi göründüğü geometrik bir yapıya sahiptir.
Evrenin şeklinin belirlenmesi, kozmoloji ve genel görelilik gibi alanlarda yapılan çalışmaların sonucunda ortaya çıkan bir bilimsel bulgudur. Evrenin başlangıcı, genişlemesi ve evrimi gibi konular, bu çalışmaların temelini oluşturur. Hiperbolik, düz ve küresel geometriler, evrenin farklı evrelerini ve gelişimini anlamamıza yardımcı olurken, evrenin sırlarını çözmede ilerlememize olanak sağlar.
Evrenin genişlemesi ve galaksilerin dağılması gibi süreçler, madde ve enerjinin daha düzensiz ve homojen bir şekilde dağılmasına yol açarak entropinin artmasına sebep olur. Yani, evrenin entropisinin artması, bu süreçlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Sonuç olarak evrenin veya evrenlerin olası evrimi sırasıyla şu şekildedir:
Hiperbolik Evren Modeli
Evrenin evrimi için bakacağımız ilk model hiperbolik evren modelidir. Hiperbolik evren, negatif eğrilikli bir geometriye sahiptir ve sonsuz diyebileceğimiz bir hacme sahip olabilir. Bu modelde, evrenin genişlemesi sürekli hızlanır. Uzak galaksiler birbirlerinden giderek daha hızlı uzaklaşır. Hiperbolik evrenin yaşlanma süreci, galaksiler arası mesafelerin artması ve evrenin genişlemesinin ivme kazanmasıyla belirlenir. Büyüme hızı arttıkça, galaksiler arasındaki göreceli hareket hızları da artar. Ancak bu aşamada evrenin sonunun nasıl geleceği hala belirsizdir. Bunu G1 çarpanı olarak adlandırabiliriz.
Düz Evren Modeli:
Evrenin yaşlanış sürecindeki ikinci model düz evren modelidir. Yani şu anki model. Düz evrende, pozitif eğrilik yok denecek kadar düşüktür ve evrenin genişlemesi yavaşlar. Galaksiler arası mesafeler artmaya devam eder, ancak genişleme oranı zamanla azalır. Düz evrenin yaşlanma süreci, galaksiler arası etkileşimlerin yavaşlaması ve evrenin enerjisinin giderek dengelenmesiyle karakterizedir. Evrenin bu aşamasında, maddenin ve enerjinin dağılımı daha istikrarlı bir şekilde evrenin evrimini yönlendirir. Üçgenin iç açıları toplamı 180'dir. Bunu ise G2 çarpanı olarak adlandırıyoruz.
Kapalı Evren Modeli:
Evrenin yaşlanış sürecinin son aşamasında ise kapalı evren modeline odaklanırız. Kapalı evren, pozitif eğrilikli bir geometriye sahip olup sonlu bir hacmi vardır. Genişleme süreci yavaşlar ve nihayetinde tersine döner. Galaksiler arası mesafeler azalmaya başlar ve evren büzüşmeye başlar. Kapalı evrenin yaşlanma süreci, galaksiler arası etkileşimlerin artması, yapıların bir araya gelmesi ve evrenin sıkışması ile karakterizedir. Bu aşamada evren, giderek daha yoğun bir hale gelebilir. Bu da bizim açımızdan G3 çarpanı olmuş oluyor.
Evrenin yaşlanış süreci, hiperbolik (açık), düz ve kapalı evren modelleri aracılığıyla incelendiğinde karmaşık bir seyir izler. Hiperbolik evrenin hızlı genişlemesi, düz evrenin yavaş dengelenmesi ve kapalı evrenin sıkışması, evrenin farklı evrelerini temsil eder.
Hiperbolik Evren Modeli (G1 Çarpanı): Hiperbolik evrenin hızla genişleyen başlangıç evresini temsil eden denklem: a(t) = e^(H1 * t)  Burada "a(t)" evrenin ölçek faktörünü, "H1" genişleme hızının başlangıçta hızla artan oranını ve "t" zamanı temsil eder.
Düz Evren Modeli (G2 Çarpanı): Düz evrenin dengelenen orta evresini temsil eden denklem: a(t) = t^(H2)  Burada "a(t)" evrenin ölçek faktörünü, "H2" genişleme hızının orta evrede azalan oranını ve "t" zamanı temsil eder.
Kapalı Evren Modeli (G3 Çarpanı): Kapalı evrenin sıkışmaya başlayan son evresini temsil eden denklem: a(t) = 1 / (H3 * t)  Burada "a(t)" evrenin ölçek faktörünü, "H3" genişleme hızının son evrede daha hızla azalan oranını ve "t" zamanı temsil eder.