Astrofizikte bilinen çelişkiler aslında fizikle ilgili çelişkilerdir. Açıklaması yapılmış bir çelişki bilimsel çevrelerde açıkça görülebilmektedir, çünkü çelişki kendi başına ilgi çekicidir. Çelişkili bir olayın nasıl ve neden başladığı ile ilgili bir açıklama vardır. Çünkü herhangi bir olayın da bir açıklaması bulunur. Bir çelişkinin, o çelişkinin ortaya çıkış biçimi ile ilgili tanımlanmış bir yapısı vardır. Astrofizikteki çelişkilerin açıklamaları ya yapılmıştır ya da kuramsal olarak çözüm yolları vardır. Çözümlemeye iki farklı yollar ulaşılabilir: ya paradigmayı değiştirerek veya çözümle sonuçlanan hiyerarşik bir dizilim izleyerek çözüme ulaşılır.
Fizik, biyoloji, astrofizik ve diğer bilim dallarında sıklıkla çelişki (ya da paradoks) olarak adlandırılan durumlarla karşılaşılır. Günümüzün çağdaş fizikçileri, çelişki yerine bilmece terimini yeğlemektedirler. Aslında durum bilmeceden çok, çözülmesi gereken bir sorunla ilgili olduğundan, çelişki terimi yine de daha uygundur. Çelişki yalnızca  çözülmesi gereken bir sorun değildir. İçinde, bilinen açıklamalarla ters düşen bir unsur içermektedir ki bu da onun temelini oluşturmaktadır.
Bu yazımızda, bilinen bazı astrofiziksel çelişkiler ve onlarla ilgili önerilmiş çözümleri anlatacağız. Böylece, bilinen çelişkileri sınıflandırmış ve varsa çözümlerini aktarmış olacağız.

Çelişkiler

Çelişki olgusu üzerine çalışmalar, ciddi olarak geçen yüzyılın başında başlamıştır. Ancak çelişkilerin bazıları eski Yunan yazarların çalışmalarına kadar dayanmaktadır. Çelişki için literatürde pek çok farklı tanımlama bulunabilir. Çelişkiler üzerine çalışmaları olan yazar Richard Mark Sainsbury çelişkiyi, kabul edilebilir ilk ön varsayımlara dayalı olan kabul edilebilir bir çıkarsama modelinden kaynaklanan kabul edilemez bir sonuç olarak tanımlamaktadır. Çelişki uyuşmamaya dayalı bir yaklaşımdır. Bakış açıları çok yönlüdür: kuramsal, deneysel, görsel (gözlemsel). Çelişki, doğruluğu önceki geçerli bilgilere dayanan doğru olarak oluşturulmuş olan bir ikilemdir.
Bir çelişkinin oluşturulma biçimine ve fizikteki belirli olayların çelişkisel olarak adlandırılma nedenlerine göre, aşağıdaki astrofiziksel (fiziksel) çelişkiler farklılık gösterir:

1. Sanal çelişki: Gerçek bir çelişki değildir. Duyarlı bir çözümleme, gerçek bir fiziksel uyuşmazlık olmadığını ortaya koyabilir. "Sözde uyuşmazlık" tanımlaması yüzeysel inceleme nedeniyledir.
2. Kusursuzlaştırma çelişkisi: Fiziksel bir süreç kusursuzlaştırıldığında ve fiziksel bir olayın gerçekleşme olasılığı son derece düşük olduğunda ortaya çıkar.
3. Aşamalı (hiyrarşik) çelişki: Bu tür çelişki, farklı aşamalı fiziksel durumlarda prensip değişiminin neden ortaya çıktığı ile ilgili açıklamanın yokluğuyla tanımlanır.
4. Geçiş çelişkisi: Formüle edilmiş bir fikri çözme sürecinde ortaya çıkar. Kuramsal veya fiziksel olarak olabilen bir olayın açıklanmasında sorunlu olan adımdır.
5. Varsayım çelişkisi: Fiziksel bir olayın açıklamasındaki süreçlerde yapılmış ilk varsayımın duyarlı olmayışı nedeniyle görülen çelişkidir. Kötümser analiz, fiziksel sistemin gerçek durumuyla ters düşen bir sonuca varan varsayıma dayanır.
6. Paradigma çelişkisi: Bu tür çelişkiler, paradigma içinde ortaya çıkar. Paradigma değiştiğinde çelişki de yok olur.


Astrofiziksel çelişkiler, gökbilimle ilgili olayları çözmek ve formüle etmekte kullanılan fiziksel yollara ilişkin geniş bir yelpazeyi kapsar. İnceleyeceğimiz çelişkiler aşağıdakilerdir:

1. GZK çelişkisi, (Kozmik ışın çelişkisi)
2. Seeliger çelişkisi,
3. Olbers çelişkisi (Işıkölçüm çelişkisi),
4. Wheeler kara delik entropi çelişkisi,
5. Karadelik bilgi çelişkisi (Hawking çelişkisi),
6. Eddington çelişkisi,
7. Sönük genç Güneş çelişkisi,
8. Isı Ölümü çelişkisi (Clausius çelişkisi).

Bu çelişkilerin hepsinin ortak yanı, hepsinin farklı fiziksel kuramlara dayalı problemlerin çözümünde yapılan genel yaklaşımların başlangıç noktası olan astrofiziksel olaylarla ilgilenmeleri ve bir zamanlar ya da halen geçerli olmalarıdır.

1. GZK çelişkisi (Kozmik ışın çelişkisi)

Evrendeki uzak cisimlerden kaynaklanan ışınımın ölçümü için hesaplanmış bir enerji üst sınırı vardır. Kozmik ışın enerjisi bu sınırın üzerindeyse, uzak cisimden kaynaklanan elektromanyetik ışınımla kozmik mikrodalga ardalan ışınımının fotonları arasında hiçbir etkileşim yoktur. Buradaki çelişki, uzak kaynaklardan kaynaklanan ve enerjisi bu belirlenmiş sınırdan yüksek olan kozmik ışınlara ilişkin kanıtın olmasıdır.
Bu çelişki, birbirinden bağımsız olarak 1966 yılında Cornell Üniversitesi'nden Kenneth Griesen ve Rus Vadim A. Kuzmi ile Georgiy T. Zatsepin tarafından hesaplanan sınır değere dayanmakadır. Bu konuda yapılan hesaplamalar da, Einstein'ın tanımladığı Özel Görelilik Kuramı'na ve parçacık fiziğine dayanır.
Burada, tanımlamada söz ettiğimiz etkileşimin olmaması nedeniyle, şu anda yeryüzünde bu sınırın üzerinde enerjiye sahip kozmik ışınların gözlenememesi gerekir. Çelişkiye göre ise, gözlemler bu sınırın üzerinde enerjilere sahip kozmik ışınların bulunduğu yönünde. Bunlara ultra yüksek enerjili kozmik ışınlar adı veriliyor. Bu çelişki, kuramsal varsayımların gerçek gözlemlerle çelişkili olması nedeniyle ortaya çıktığı için, kuramsal yaklaşımların iyileştirilmesini gerektirir.
Bu çelişkinin henüz belirli bir çözümü yoktur ve şu anda astrofizikçilerin ve fizikçilerin çözmesi gereken sorunlardan biridir.

2. Seeliger çelişkisi

Klasik durgun evren modeline göre yıldızlar evrene eşit olarak dağılmışlardır. Yıldızların bu eşit dağılımına göre, yerçekimi potansiyelinin belirsiz bir ifade olduğu sonucuna varılabilir. Bu nedenle evrendeki herhangi bi cisim belirsiz yerçekimi potansiyeline sahip olacaktır. Yani evrende eşit olarak dağılmış diğer kütlelerden kaynaklanan belirsiz bir yerçekimi kuvvetine maruz kalacaktır.
Avusturyalı ve Alman gökbilimci Hugo Hans Ritter von Seeliger, kendi adıyla anılan bu çelişkiyi ortaya atan kişidir.
19. yüzyılda temel prensiplere dayanan klasik durgun evren modeli revaçtaydı. Bu prensipler uzayın eşdağılımlı, eşyönlü olması ve Öklid zaman ve uzay sonsuzluğuna sahip olmasıydı. Evrenin bu çok eşdağılımlı ve eşyönlülüğü bu çelişkinin nedenidir.
Çelişkinin çözümü, evrenin klasik modeline relativistik fiziğin uyarlanması ve bunun için dayalı olduğu temel prensiplerde değişiklik yapılmasıyla olmuştur. Bu nedenle bu çelişki paradigma çelişkisidir. Çelişki çözülebildiği için artık çelişki değildir. Bu çelişki gerçek bir durumdan ortaya çıkmıştır ve gerçek gözlemlere dayandırılarak çözülmüştür.
Çözümde, Fridman Modeli olarak bilinen, maddenin eşdağılımlılığını ve durağan dağılıma sahip olduğunu redddeden model kullanılmıştır. Başlangıştaki varsayımlar değiştirilirken, relativistik fiziğin gelişimi ve Hubble'ın evrendeki gökadaların uzaklıklarını belirlemek için ölçtüğü kırmızıya kayma keşfi önemli rol oynamıştır. Bu da aslında bilimde gözlenen bir gelişmeye iyi bir örnektir.
Haftaya diğer çelişkilerden söz etmeye devam edeceğiz.

Kaynak: