Var olan şeylerin bütününe ve özellikle gök varlıklarının tümüne evren adı verilir. insan gözü teleskop gibi bir aygıt kullanmadan. örneğin 400 000 kilometre uzakta olan Ayı ya da yeryüzünden milyonlarca kilometre uzakta olan yıldızları görebilir. Üçgen (Triangulum) adı verilen takım yıldızın arkasında hafif bir ışık görülür. Bu ışık gaz, toz ve milyonlarca yıldızdan oluşan göile görülebilen en uzak galaksiden gelmektedir. Teleskopla bakıldığı zaman ateşten bir tekerlek gibi görünen bu galaksi yeryüzünden 20 kentiıyon kilometre uzaktadır.
Daha uzaktaki galaksiler teleskopla görülebilir. Teleskopa takılan bir fotoğraf makinesi ile çok uzaklardaki yıldızların resmi de, saatlerce paz vererek elde edilebilmektedir. Böylece, Üçgen takım yıldızından binlerce kilometre uzaktaki sistemlerin fotoğraflarını da çekmek olanağı bulunmaktadır.
Uzaydaki bu çok büyük uzaklıkların tanımlanabilmesi için, ışığın hızı birim olarak kullanılır. Işık hızı saniyede 300 000 kilometrenin üstündedir. Işık, bir yılda 9,5 trilyon kilometre yol alabilir.Bu uzaklığa bir ışık yılı adı verilir. Üçgen takım yıldızı iki milyon ışık yılı uzaktadır. Kutup yıldızının Dünyaya uzaklığı yaklaşık olarak 800 ışık yılıdır. En yakın yıldızın uzaklığı ise dört ışık yılından fazladır.Bu kadar uzaktaki cisimlere bakıldığı zaman sadece uzay elsimlerine değil, aynı zamanda geçmişe de bakıldığı unutulmamalıdır. Çünkü örneğin, ışığın Kutup yıldızından yeryüzüne ulaşması için 800 yıl kadar bir süre geçmektedir. Bu nedenle Kutup yıldızına bakan bir kimse yıldızın. 800 yıl önceki halini görmektedir. paha uzaktaki sistemlerden gelen ışıkların ise yeryüzüne ulaşması milyonlarca yıllık bir zaman alır. Bu hesaba göre bu ışıkların bazıları, daha Dünya oluşmadan yola çıkmış ışiklardır.
Zamanın ne kadarötesine bakabiliriz? Evrenin bizim daha öncesini göremediğimiz bir başlangıcı var mıydı? Yoksa evren her zaman mı var olmuştur? Gelecekte ne kadar bir süre için var olacaktır? Zaman konusundaki bu sorular uzay ve boşluk hakkında şu türden sorulara yol açmaktadır:
Evrenin büyüklüğü ne kadardır? Bir gün çok güçlü bir teleskopla görülmesi olanağı bulunabilecek bir ucu var mıdır? Yoksa, sınırsız olarak sürüp gitmekte midir? Evrende, tanıdığımız en büyük yapılar olan galaksiler bulunduğu gibi, atomları oluşturan en ufak tanecikler de bulunmaktadır. Eski Yunancada evren sözcüğünün karşılığı kosmos idi. Bu nedenle evrenin büyüklüğü ve yaşı gibi sorunları inceleyen bilim adamlarına koz moloji uzmanı yani evrenbilim uzmanı adı verilir. Evrenin incelenmesi madde ve enerji bilimi olan fiziği n de bir parçasıdır. Bu bilime astronomi bilginleri ve diğer bilim adamlarının da pek çok katkısı olmaktadır.
Yayılan evren: Evrende Dünyayı da içine alan Samanyolundan başka daha pek çok galaksi vardır. Galaksiler boşlukta hareketsiz bir şekilde hep aynı yerde durmazlar. Birbirlerinden olan uzaklıkları sürekli olarak değişir. Ortaya çıkan değişiklikler, uzaklıkların artması nedeniyle oluşmaktadır. Bu durumda diğer galaksiler bizimkinden sürekli olarak uzaklaşmakta ve evren durmadan yayılmaktadır.
Bu olay galaksilerden gelen ışınlardan da anlaşılmaktadır. Işık küçük dalgacıklardan oluşur. Bu galaksinin ışık dalgaları, galaksi Dünyadan uzaklaştığı için büyür ve olması gerektiğinden daha uzun görülür. Dalgaların uzunluğu ile rengi arasında da bir ilişki olduğundan, ışığın rengi de farklıdır. Işık dalgalarındaki bu tür değişiklikler galaksilerden gelen ışıkların incelenmesiyle kesin şekilde ölçülebilir.
Galaksi ne kadar uzakta ise, yeryüzünden uzaklaşma hızının o kadar arttığı bilinmektedir. 10 milyon ışık yılı uzaktaki bir galaksinin Dünyadan uzaklaşrna hızının saniyeden 160 kilometre, 500 milyon ışık yılı uzaktaki bir galaksinin uzaklaşrna hızının ise saniyede 8800 kilometre olduğu saptanmıştır. Bu, Dünyanın içinde olduğu galaksinin hareket etmediği anlamına gelmez. Bizim galaksimizin de örneğin, evrenin merkezinde özel bir yeri yoktur. Başka bir galakside yaşıyor olsaydık, yine aynı şekilde çevremizdeki bütün galaksi sistemlerinin bizden sürekli olarak uzaklaştığıru görecektik.
Büyük patlama kuramı: Galaksiler birbirlerinden sürekli olarak uzaklaşmaktadırlar. Bu nedenle bir zamanlar bütün bu sistemlerin birbirlerine çok yakın oldukları ve hattahepsinin bir arada bulunduğu düşünülmektedir. Bu görüşe göre maddeler büyük bir patlama sonucu dağılmış ve dağılıp yayılan bu maddeler galaksileri oluşturmuştur. O zamandan beri en hızlı hareket eden galaksiler en uzağa gitmişler, yavaş hareket edenler ise daha yakınlarda kalmışlardır. Büyük patlama kuramı adı verilen bu görüşü astronomi bilginlerinin çoğu kabul etmektedir. Patlamanın olduğuzaman ise galaksilerin şimdiki hızlarından ve uzaklıklarından kolayca hesaplanabilmektedir.
Bu hesaplara göre Büyük Patlama 16 milvar yıl önce olmuştur. Bu kuram büyük patlamadan önce evrende herhangi bir şeyin olup olmadığını veya patlamadan evvel maddeler’in biraraya nasıl sıkıştığını açıklamamaktadır. Önceden başka bir evrenin var olduğu ve bunu oluşturan maddelerin biraraya toplandığı düşünülebileceği gibi, bütün maddelerin ilk kez o anda var olmaya başladığı da düşünülebilir.
Evrenin patlama sırasında ateşten bir küre olduğu ve sıcaklığı son derece yüksek maddelerden oluştuğu kesindir. Bu gün de yıldızların merkezinde sıcaklığı milyonlarca dereceyi bulan ateş kürelerinin var olduğuna inanılmaktadır. Evreni oluşturan ateş küresinin sıcaklığının çok daha fazla olduğu ve patlama ve yayılma sırasında çok hızlı bir şekilde soğuduğu düşünülmektedir. Evreni meydana getiren maddelerpatlamadan
önce çok sıkıştırılmış şekilde bir arada bulunuyordu.
Yoğunluğun bugün yıldızları oluşturan maddelerin yoğunluğundan milyonlarca kat fazla olduğu sanılmaktadır. Başlangıçta ateş küresinin içinde tam atomların bulunması olanağı yoktu. Sadece çok büyük enerjiye sahip daha küçük tanecikler vardı. Daha sonra, patlama sonucu yayılan maddeler soğumaya başlayınca tanecikler birleşerek atomları oluşturdu. Bunlar en basit ve küçük atom türü olan hidrojen atomlarıydı. Sonra hidrojen atomlarının bir kısmı birleşerek ikinci küçük atom türü olan helyum atomlarını oluşturdular. Bugün var olan daha ağır atomların hiç biri bu dönemde oluşmamıştır.
Böylece hidrojen ve helyum gazlarının oluşturduğu büyük bir gaz bulutu meydana geldi. Yüz milyon yıl kadar bir süre ile gerıleşen ve soğuyan gaz, birçok ayrı buluta bölündü. Bunlar galaksilerin başlangıcıvdr: ancak henüz ışık saçmıvorlardı. Küçük bulutların her birinin içindeki gaz, yerçekimi gücüyle sıkıştı.Daha sonra her bulutun içindeki gaz bölünerek daha küçük bulutcuklar meydana getirdi. Bu bulutcuklar da yıldızları oluşturdu. içlerindeki maddeler yerçekiminin etkisi ile yavaş yavaş sıkıştığından bulutcuklar da giderek küçüldü ve sıcaklıkları arttı. Sıcaklık milyonlarca dereceyi bulunca içlerinde bulunan hidrojen atomları birleşmeye ve helyum atomlarını meydana getirmeye başladılar. Böylece ışık ve ısı biçiminde bir enerji üretilmeye başlandı. Bu ilk yıldızlardan bazıları hala parıldamaktadır. Diğerleri ölmüş olup artık parıldamamaktadırlar. Bu başlangıçtan sonra da yeni yıldızlar oluşmuştur.
Dünyamızı da içine alan galaksi en az 10 milyar yıl önce oluşmuştur. Bu galaksinin yıldızlarından biri 5 milyar yıl kadar önce meydana gelmiş olan Güneştir. Güneşin oluşumundan hemen sonra Dünya ve benzeri gezegenler oluşmuştur. Gezegenleri Güneşin oluşumundan artan gazlar meydana getirmiştir. Diğer bazı yıldızların da gezegenleri vardır. Güneş ve gezegenlerini meydana getiren maddeler sadece hidrojen ve helyumdan değil, daha ağır atomlardan da oluşmaktadır. Bu atomlar Güneşten önce oluşan yıldızların oluşumu sırasında ortaya çıkmış ve evrene yayılmış, daha sonra Güneşi ve gezegenleri oluşturan gazlara karışmıştır.Evrenin sınırları: Galaksi sistemlerininevrenin başlangıcından beri yani 16 milyar yıldır hareket etmekte oldukları anlaşılmaktadır. Hiç bir şeyin ışık hızını aşan bir hızla hareketedemeyeceğine inaruldığma göre, en uzakta bulunan galaksilerin 16 milyar ışık yılından daha az bir yol aştıklan. yani Dünyaya uzaklıklarının bundan daha fazla olamayacağı anlaşılmaktadır.
Normal teleskoplarla 10 milyar ışık yılı uzaklıktaki galaksileri görmek olanağı vardır. Bu galaksiler evren 6 milyar yıllıkken oldukları biçimde görünürler. Radyo teleskoplarıyla daha da uzaktaki galaksiler görülebilir. Ne kadar uzaktaki yıldızlara bakarsak, o kadar geçmiş zamanlara bakıyoruz demektir.
On milyar ışıkyılından daha uzakta görülen clsimlere ku asar adı verilir. Bunların bizden uzaklaşrna hızı çok fazladır.
Kuasarlar çok hızlı hareket ettikleri için, yeryüzünden çok uzakta oldukları sanılabilir. Oysa, bu doğru olsaydı, bu cisimlerin son derece parlak olmaları gerekirdi. Bazı astrorıorni bilginleri gerçekte kuasarların Dünyaya oldukça yakın ve zayıf ışıklı cisimler oldukları görüşündedirler. Galaksi sistemleri kendi aralarında gruplaşmıştır. Gruplar yerçekimi gücü ile birbirini çeken galaksilerden oluşur. Dünyanın bağlı olduğu galaksi 20 üyesi olan bir grubun içindedir. Bazı gruplarda binlerce galaksi vardır.
Birbirlerinden uzaklaşan sistemler tek tek galaksi sistemleri olmayıp galaksi gruplarıdır. Gruplar artık birbirlerinden o kadar uzaklaşmışlardır ki, üzerlerinde bulunan yerçekimi gücü bu uzaklaşmayı önlemeye yetmemekte, etkisiz kalmaktadır. Bu nedenle evrenin sonsuza dek yayılmaya devam edeceği düşünülebilir.
Uzayda, galaksi gruplarının arasında da birçok cisimler vardır. Bunların çoğu ölmüş galaksiler veya hiç bir zaman galaksihaline gelernemiş gazlardır.
Sabit durum kuramı: Büyük patlama kuramı evrenin oluşumu konusunda ortaya atılan tek kuram değildir. Bu konudaki ikinci bir kuram Sabit Durum kuramı adını alır. Buna göre, evrenin başlangıcını oluşturan bir olay hiç bir zaman olmamıştır. Evren her zaman şimdi olduğu gibi olmuştur ve böyle kalacaktır. Yine bu kurama göre, yeni galaksiler sürekli olarak oluşmaktadır. Bu galaksiler sürekli olarak birbirlerinden uzaklaşan galaksiler arasındaki boşluklarda ortava çıkmakta ve böylece evrenin belirli bir bölümündeki galaksilerin sayısı dengelenerek aynı kalmaktadır.
Yeni galaksilerin, eski sistemlerin arasındaki boşluklarda. atomları kendiliğinden ortaya çıkan hidrojen gazından oluştuğu ileri sürülmektedir. Maddenin bu şekilde sürekli olarak yaratılması veya galaksilerin oluştuktan sonra birbirlerinden uzaklaşmaya başlamalarının nedeni Sabit Durum kuramı ile yeterince açıklanamamaktadır.
Bu kuram gerçek olsaydı evrenin her yerinin aynı görünüme sahip olması gerekirdi. Yeryüzünden on milyar ışık yılı uzakta olan bölüm on milyar yıl önce oluşmuştur. Kurama göre bu kısmın, daha yakında olan ve daha kısa bir süre önce oluşmuş olan diğer bir bölüme tamamen benzemesi gerekmektedir.
Oysa evrenin değişik bölümleri birbirlerine bu kadar benzememektedir.Uzaklarda, yakın bölgelere oranla daha fazla sayıda galaksi bulunmaktadır. Ayrıca uzaktaki galaksiler birbirlerine daha yakın durmaktadırlar. Bu durum Büyük Patlama kuramını doğrulamaktadır; çünkü bu kurama göre galaksiler geçm işte birbirlerine daha yakındılar. Yakındaki ve uzaktaki galaksiler arasında bir fark daha vardır. Uzaktaki galaksilerin vavrlış hızı da yavaşlamaktadır. Bu durum da Sabit Durum kuramı ile açıklanamaz. Çünkü, Sabit Durum kuramına göre evrenin her zaman aynı hızla yayılması gerekmektedir. Bu nedenlerden ötürü, astronomi bilginlerinin çoğu artık Sabit Durum kuramının günümüzde geçerli sayılamayacağı, tersine yanlış saptamalar getirdiği konusunda fikir birliği hal indedirler
