Uzay

Paralel Evrenler Kuramını Test Etmek Mümkün Mü?

Fizikist

14-09-2015 08:06
34049 kez okundu.

Paralel Evrenler Kuramını Test Etmek Mümkün Mü? — Bilim insanları paralel evrenler kuramını gerçekten nasıl sınayacaklarını bildiklerini düşünüyorlar. İşte pek çok evrenden birinde yaşayıp yaşamadığımızı çözmemizin yolu…

Paralel evrenlerin varlığı modern kuramsal fiziğe fazla uygun olmamasıyla, bilimkurgu yazarları tarafından uydurulmuş bir şey gibi görünebilir. Fakat sonsuz sayıda paralel evrenden oluşan bir ‘çokluevren‘de (İng. multiverse) yaşadığımız fikri, fizikçiler arasında görüş ayrılıkları yaratmasına rağmen uzun süredir bilimsel bir ihtimal olarak düşünülüyor. Güncel tartışmaların odağında ise kuramı sınamak için bir yol bulmak var; gökyüzüne bakıp, diğer evrenlerle çarpışma izleri aramak da buna dahil.

Çokluevren görüşünün aslında bir kuram olmadığını, daha ziyade kuramsal fizik üzerindeki mevcut anlayışımızın bir sonucu olduğunu akılda tutmakta fayda var. Bu ayrım çok önemli. Parmaklarımızı şıklatıp “Şurada bir çokluevren olsun” demedik. Evrenin sonsuz sayıda farklı evrenden biri olabileceği görüşü, kuantum mekaniği ve sicim kuramı gibi mevcut kuramlardan türedi.

Birçok-dünya Yorumu

‘Schrödinger’in kedisi’ adı verilen düşünsel deneyi belki duymuşsunuzdur. Bu kedi, kapalı bir kutuda yaşayan hayali bir hayvandır. Kutuyu açma eylemi, hem ölü hem de diri olduğu an da dahil kedimizin muhtemel geleceklerinden birisini görmemize olanak sağlar. Bunun imkansız görünmesinin sebebi basit bir şekilde insana özgü sezgilerimizin bu duruma aşina olmamasıdır.

Fakat kuantum mekaniğinin tuhaf kurallarına göre bu bütünüyle mümkündür. Bunun gerçekleşebilmesinin sebebi, kuantum mekaniğindeki olasılık alanının devasa olmasıdır. Matematiksel olarak bir kuantum mekaniği durumu, tüm muhtemel durumların bir toplamıdır (yani süperkonumudur). Schrödinger’in kedisi’nin durumunda kedi, ‘ölü’ ve ‘diri’ durumlarının süperkonumunda (aynı anda her ikisinde birden) bulunur.Fakat, gerçekçi bir mantık sağlamak için bunu nasıl yorumlarız? yaygın yöntemlerden biri, bütün bu olasılıkları muhasebe kayıtları gibi düşünüp, ‘nesnel olarak doğru’ olan tek kedi durumunun bizim gözlemlediğimiz durum olduğunu düşünmektir. Ancak, birisi çıkıp bütün bu olasılıkların gerçekten varolduğunu ve bir çokluevrenin farklı evrenlerinde varlıklarını sürdürdüklerini kabul etmeyi de seçebilir.Sicim MimarisiSicim kuramı, – geleceği en parlak olan olmasa bile – kuantum mekaniği ile yerçekimini birleştirebilmemize olanak tanıyan en parlak yaklaşımlarımızdan bir tanesidir. Bu herkesin bildiği üzere zordur. Çünkü, kütleçekim kuvvetini, atom ve atomaltı parçacık ölçeklerinde yani kuantum mekaniğinin çerçevesi içinde tanımlamak çok zordur. Bütün temel parçacıkların tek boyutlu sicimlerden meydana geldiğini söyleyen sicim kuramı ise doğanın bilinen bütün kuvvetlerini bir arada tanımlayabilir: kütleçekim, elektromanyetizma ve nükleer kuvvetler. Fakat sicim kuramının matematiksel olarak işleyebilmesi için en az 10 tane fiziksel boyut olması gerekir. Biz sadece 4 boyutu gözlemleyebildiğimiz için (yükseklik, genişlik, derinlik ve zaman), eğer doğruysa sicim kuramının gerektirdiği ek boyutların bir şekilde gizli kaldığı sonucuna ulaşılır.

Fiziksel görüngüleri gördüğümüz biçimiyle açıklamada kuramı kullanabilmek için, bu ek boyutların görülemeyecek kadar küçük olacak şekilde bükülerek sıkıştırılmış olmaları gerekir. Belki de bizim büyük 4 boyutumuzun her noktasında fark edemeyeceğimiz denli küçük 6 yön daha bulunuyordur.Sicim kuramının, bazılarının özellik olarak tanımlayabileceği bir sorunu da bu sıkıştırmayı yapmanın pek çok yolunun olmasıdır – 10 üzeri 500 olasılık miktarından bahsedilir. Bu sıkıştırmaların her biri, farklı elektron kütleleri ve farklı kütleçekim sabitleri gibi birbirinden farklı fizik kanunlarına sahip evrenlerden birinde sonuçlanacaktır. Bununla beraber, sıkıştırma (İng. compactification) yöntembilimine karşı güçlü itirazlar da bulunmaktadır, bu sebeple mesele tam olarak oturmuş değildir.Fakat, ortadaki sorunun şu olduğunu farzedelim: ”Biz bu olasılık tabiatlarının hangisinin içinde yaşıyoruz?”. Sicim kuramının kendisi bunu tahmin edecek bir işleyiş sağlamıyor ve sınayamadığımız için kullanışsız hale geliyor. Fakat neyse ki, erken evren kozmoloji çalışmamızdan bir fikir, bu açığı bir özelliğe dönüştürüyor.

Erken Evren

Evrenin çok erken zamanlarında- Büyük Patlamanın hemen sonrasında- Evren, şişme adı verilen hızlandırılmış bir genişleme dönemine girdi. Şişmeye, aslında mevcut gözlenebilir evrenin neden neredeyse tekdüze sıcaklığa sahip olduğunu açıklamak için başvurulmuştu. Ancak kuram aynı zamanda, daha sonra Cosmic Background Explorer, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ve PLANCK uzay aracı gibi farklı uzay araçları tarafından doğrulanan, bu kararlılık etrafındaki sıcaklık dalgalanmalarının spektrumu ile ilgi de tahminde bulundu. Kuramın kesin detayları hâlâ ateşli bir şekilde tartışılırken, fizikçilerin büyük bir bölümü şişmeyi kabul ediyor. Ancak, bu kuramın bir sonucu, evrenin hâlâ hızlanmakta olan başka bölümlerinin olması gerektiği. Oysa uzay-zamanın kuantum dalgalanmaları yüzünden, evrenin bazı bölümleri aslında hiçbir zaman şişmenin son durumuna ulaşmaz. Bu şu anlama geliyor, evren en azından şu an bildiklerimize göre daima genişlemektedir. Bu yüzden bazı bölümler, diğer evrenler haline gelmekle sonuçlanabilir ve bu evrenler de başka evrenler olur ve bu böyle devam eder. Bu işleyiş sonsuz sayıda evren oluşturur. Bu senaryoyu sicim kuramı ile birleştirirsek, bu evrenlerin her birinin ek boyutlarının farklı sıkıştırılmışlıklara ve bu nedenle de farklı fizik kanunlarına sahip olması olasılığını elde ederiz.

Kuramı Sınamak

Sicim kuramı ve şişme tarafından tahmin edilen evrenler, kuantum mekaniğinin matematiksel bir uzayda yaşayan pek çok evreninden farklı olarak aynı fiziksel uzayda yaşıyorlar ve üst üste gelebilir veya çarpışabilirler. Aslında, kaçınılmaz olarak evrensel gökyüzünde aramayı deneyebileceğimiz muhtemel izler bırakarak çarpışmalıdırlar.

İzlerin kesin detayları, modellere çok yakından bağlı ve evrensel mikrodalga arkaplanındaki soğuk veya sıcak noktalardan, galaksilerin dağılımındaki kuralsız boşluklara kadar uzanıyorlar. Buna rağmen, diğer evrenler ile olan çarpışmaların belirli bir yönde gerçeklesmesi gerektiğinden, herhangi bir izin gözlemlenebilir evrenimizin tekdüzeliğini kıracağı ise genel bir beklenti. Bilim insanları etkin bir şekilde bu izlerin peşine düştüler. Bazıları bunu doğrudan Büyük Patlamanın ardında bıraktığı parlaklıkta, evrensel mikrodalga arkaplanındaki damgalar üzerinden arıyor. Ancak, henüz böyle bir iz görülmedi. Diğerleri ise, tıpkı devasa nesneler içinden geçtiğinde uzay-zamanda meydana gelen daire şeklindeki dalgalar olan yerçekimi dalgaları gibi dolaylı destek arıyorlar. Bu gibi dalgalar şişmenin varlığını doğrudan kanıtlayabilir ve en sonunda çokluevren kuramının desteğini pekiştirebilir. Varlıklarını kanıtlayıp kanıtlayamayacağımızı tahmin etmek zor. Fakat böyle bir bulgunun devasa sonuçları göz önünde tutulursa, kesinlikle aramaya değer olmalı.

Kaynak
*Bilifili "Paralel Evrenler Kuramını Test Etmek Mümkün Mü?"
http://bilimfili.com/paralel-evrenler-kuramini-sinamak/