Planck Mesafesi...
Kuyuya atılan taş bu... :-)
A) (Bu kısmı bir başkasının Planck Mesafesi konusundaki yazıdan içeriğinden örneklenerek oluşturulmuştur.)
Makineli tüfek ile hareketli hedefleri, arasına hareketli bir engel koyduğumuzu düşünelim. Engelin hızını ve makineli tüfeğe olan mesafesini bilmiyoruz. (Ancak vurma ve engelden geri yansıma ile ölçebiliriz.) Hava sürtünmesi yok. Mermiler düz çizgide hareket ediyor.
Blokun hızını bulmak için ateşlediğimizde, çarpan çekirdeklerin bir kısmı yansıyor. Ancak enerjilerinin bir kısmını blok'a aktarıyorlar, böylece konumları ve hızları değişiyor. (Belirsizlik İlkesi gibi)
Şimdi blok yerine bir parçacık koyalım. Mermi yerine de en az değişim (konum-hız) yapacak olan en küçük enerji miktarını, bir foton koyalım. (Hedefler yerine de proton...)
Ancak kütle çekimiyle ilgili bir sorunumuz var. Foton parçacığı vurduğunda, kütle çekimi (sabiti) yüzünden engel parçacık ivmelenir.
Kolaylık olması açısından hem h (planck sabiti) hem de c (vakumdaki ışık hızı) doğal birimlere (diğer bir deyişle, c = h = 1) ayarlayalım.
Foton tarafından verilen ivme (yaklaşık) [ a = G.w/ R^2 ]
G, yerçekimi sabitidir, w, fotonun enerjisidir ve R, parçacık için belirsizlik yarıçapıdır (parçacık, bu yarıçap içinde herhangi bir yerde olabilir).
Proton, parçacıkla etkileşime girebilmek için en azından bu mesafeyi kat etmelidir. Bu ivmeden kaynaklanan hız değişimi (yaklaşık) [ v=G.w/R ]
Hedefteki protonun vurulması için en az R mesafesi kadar bir alanı kaplaması gerekiyor. Buna karşılık fotonun yönü kesin bilinmediği için, bir belirsizlik hakim. Bunu da işleme katarsak
[ (Delta) x= G.w.sinE ]
Her ikisin çarpımının, karekök'ünü belirsizlik ile birleştirdiğimizde bize karekök içinde G değerini verir.
Bu değer, mümkün olan en düşük belirsizliğe sahip bir parçacığın pozisyonundaki belirsizliktir (mümkün olan en düşük enerjiyle ölçülür). (Daha sonra bu bildiğimiz metrik sisteme çevrilir)
Bunun diğer anlamı, herhangi bir parçacığın pozisyonu için minimum olası belirsizliği, 1 Planck Mesafesidir. ( 1.616 * 10^-35 metre)
Planck uzunluğu, fotonun ölçülen nesne üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, mümkün olan en doğru şekilde ölçülen bir nesnenin (ölçüm için sadece bir foton kullanılarak) konumundaki belirsizliktir.
====================
B) Planck Mesafesinin altındaki mesafelerin anlamsız olduğunu biliyorsunuz?
Buradan çıkan ilk sonuç, "Niye?" oluyor.
Niye, evrendeki hareketler kesikli?
Bizim aslında sürekli olarak tanımladığımız tüm hareketler, peşi sıra birbirini takip eden kesik kesik aralıkların birleşmesinden oluşuyor.
Zaman birimi olan Planck Zamanı ise, fotonun (her durumda ve her gözlemciye göre) hızının sabit oluşuna dayanarak, "bu mesafeyi aldığı süre" olarak karşımıza çıkıyor. Daha kısa bir mesafe olmadığı için, daha kısa bir zaman birimi de yok.
Bu durumda fotonun hareketi de bu Planck mesafesi içinde gerçekleşen hareketlerin toplamı oluyor.
C) Evrenimizin bir enerji yoğunluğu var. Arka plan ışıması olarak tespit edilen bu ışıma kütle yoğunlaşma bölgelerindeki sapmaları göz ardı edersek, homojen.
Eğer enerji yoktan var olmadığı gibi vardan yok edilemiyorsa ve evrendeki enerji miktarı sabit ise, genişleme ile bu enerji yoğunluğunu azalması ve homojenliğinin de büyük çaplı olarak değişmesi gerekir.
Oysa böyle bir değişim olmadığı için, ortamı karanlık bir enerji dolduruyor dendi.
Yoğunluğu olan bir ortamın genişleyebilmesi için,genişlediği ortamdaki basıncın, genişleyen ortamdan daha düşük olması gerekir. Yani, evrenin dışındaki kuvvet, evrenin genişleme eğilimi kuvvetinden daha düşük olmalı.
Bunun diğer anlamı ise, 2 ortam arasında yoğunluk farkı olduğudur.
D) Büyük Patlama dediğimiz şey, aslında simetrideki bir kırılmanın yayılması. Yani bir atom bombası gibi patlama sonucu ortaya çıkan enerji değil.
Eski paylaşımlarımda linki vardı. Mikrodalga da ısıtılan suyun içine kahve dökülünce, kaynayarak taşması gibi... https://www.youtube.com/watch?v=0O6uYoqEvB4 (Bu başka bir link... Burada olan şey, tüm su moleküllerinin aşırı enerji yüklü olması nedeniyle, birbirlerini engellemeleri. Böylece durgun olarak duran su molekülleri içinde bir denge mevcut. Tüm moleküller eşit oranda enerji yüklü ve titreşim arzusu içinde olduğundan, dengedenler ve özdeşler. sistem tamamen homojen ve simetrik bu pozisyonda. Ancak içine düşen bir parça farklı madde ile, bu simetri kırılıyor ve moleküllerdeki potansiyel, kırılma ile açığa çıkıyor. )
Büyük Patlama öncesinde de, evrendeki enerjinin de benzer durumda olduğunu düşünüyorum. Tabii bu enerjinin çok küçük birimlerden oluşmuş olduğunu kabul ederek.
Eğer çok küçük parçacıklardan oluşuyor ise enerji, bir akışkan fazı'da olabilir. Özellikle birimleri arasında boşluk olduğu zaman. Ki Termodinamik yasaları da hemen hemen bunu anlatıyor.
Bu durumda büyük patlama, bu enerjinin homojen bir ortamda simetrik olarak yayılması olmaktadır. Bu ancak bir dalga hareketini tanımlar.
Durgun deniz yüzeyindeki taş örneğini bu yüzden kullanıyorum. (Farkları, su yüzeyindeki 2 boyutlu bir alanda genişlerken, bizim büyük patlama, suyun içinde gerçekleşen bir etki olarak 3 boyutlu bir yayılım alanına sahip.)
Şimdi elimizdeki verileri birleştirirsek;
1) Evren ancak kesikli olarak, "1 Planck mesafesi, 1 Planck mesafesi" şeklinde genişliyor olabilir. (Bu genişleme hızını, ışık hızına eşitler).
2) Genişlemesi esnasında, yoğunluk farklarından kaynaklanan basınç farklılıkları var.
3) Evren bu genişleme esnasında, enerji içeriğinden dolayı bir (süper) akışkan gibi hareket ediyor olmalı. Çünkü enerji birimleri arasında ciddi rahatlama oluştu.
Dalga mekaniğinde, bir ortamdan farklı bir ortama geçen-yayılan dalganın, kırılması esnasında bir de yansıması vardır.
Eğer büyük patlama 3 boyut üzerinde birden genişliyorsa, yansıması da 3 boyut üzerinde bir den olmalıdır.
Evrenin gerçek şekli bilinmiyor olsa da, üzerinde düşünce deneyi açısından en makul olanı küre şekli oluyor. (Gerçi bence, büyük patlama sonrasında, kırılma sonrası açığa çıkan enerji şiddeti ile yayılma yüzey alanı arasında denge kurmak için torusa dönüştüğünü düşünüyorum. Ama küre de örnekleme de aynı anlatım görevini görüyor, basitleştiriyor.)
Eğer evren küre şeklinde, kesikli kesikli genişliyorsa, kürenin çap'ı genişleme sürecindeki gerçek mesafeyi gösterecektir.
Bu durumda 13.8 milyar ışık yılı yarı çapındaki bir kürenin yüzeyinde bir noktada olduğumuzu düşünebiliriz. (Bu şekilde evrenin boyunun yaklaşık 93 milyar ışık yılı olması da çemberin uzunluğu olabilir.)
Tabii evrenin genişlemesi, bu 93 milyarlık çember üzerinde değil, 13.8 milyarlık yarı çap üzerinde, Planck Mesafelerinde gerçekleşiyor olmalı.
Bu durumda, yansıma dalgaları da aynı aralıklarla evrene geri salınıyor olmalı.
Sonuçları:
1) Büyük Patlama etkisinin yayıldığı alanlardaki enerji ünitelerinin hareketliliği artacaktır. Bu Uzay-zaman dokusundaki Kuantum Kaynaşmasının karşılığı olacaktır.
2) Çap ne kadar büyürse büyüsün, çemberden yansıyan dalgalar içeride ilerledikçe sıkışacaktır. Yani daralacaktır. Bu evrenin genişlemesi ile hareket eden kütle üzerindeki basıncı sabitleyecektir.
3) Genişlemenin sürekliliği, içeri salınan yansıma dalgalarının da sürekliliğini ve tek yönlülüğünü sağlayacaktır.
4) Dalgaların frekansı ve dalga boyu sabit kalacaktır.
5) Aynı zamanda bu dalga boyu, en düşük seviyedeki bir enerji ünitesinin titreşim yapabileceği- bulunabileceği mesafe olacaktır.
Titreşime kavuşmuş en küçük enerji birimi aynı zamanda (tek boyutlu) sicim olarak da tanımladır.
6) Bu dalganın frekansı ve dalga boyunu çarparsak, hızını buluruz. Ki bu bize "C" sabitini verir.
Bunun önemi şu, bu ortamdaki hiç bir nesne, kendilerine var olma (titreşme) imkanı tanıyan bu dalgaların bu hızdan daha hızlı hareket edemez.
7) Uzay dokusundaki enerji birimleri, bu yansıma dalgaları ile kaynaştırıldığında nispeten homojen bir titreşime sahip olacaktır. Böylece Uzay Zaman'a dönüşürken, büyümeye rağmen ortamdaki ortalama enerji yoğunluğu sabit kalacaktır.
(Her yansıma dalgası salındığında, yeni kazanılan ortamdaki üniteleri titreştirmeye başlayacaktır.)
Yorum
Eğer zaman böyle bir yapıda ise, kütlenin oluşumu ve sürekliliğini sağlamak için, yansıyan dalgaların basıncı altında kalması gerekir. Bu basınç miktarı sabit kaldığı sürece (ki genişleyen bir çember yayının içeriye doğru odaklanması esnasında, çaptaki genişleme oranında aynı noktaya düşen alan açısı aynıdır. Yani yansıyan dalgaların, evrenin genişlemesi ile hareket eden nesneler üzerindeki basınçları sabit kalacaktır.
(Tahminim bu bir Planck Kütlesi eşdeğer kuvvet olmalı.)
![Uzay Çalışmalarının Önemi - Süleyman Fişek [Röportaj]](https://fizikist.com/uploads/img/uzay-calismalarinin-onemi.jpg "Uzay Çalışmalarının Önemi - Süleyman Fişek [Röportaj]")