Bizim kabul gören evren hikâyemizde başlangıç anı, yani Büyük Patlama anı, çok küçük bir noktadan yoğun bir enerji fışkırması olarak tanımlanır. Bu, fizik yasalarının geçerliliğinin olmadığı, "tekillik" olarak tanımlanan bir evre.
Einstein'a göre başlangıç anında uzay ve zaman birbirine dolanıktır ve birlikte evrenin dokusunu oluşturur. Uzay-zamandaki bu dolanıklık, evren genişledikçe varlığını sürdürür ve günümüz evreni oluşur.
Einstein, kanıt olarak "olmalı ama tespit etmek olanaksız" dediği kütle çekim dalgalarını işaret eder.
Eğer uzay-zaman evrenin dokusunu oluşturuyorsa, aynı okyanusu dolduran suyun ürettiği dalgalar gibi uzayda da dalgalar olması gerekir.
Ve bilim insanları uzayı dinlemeye başlarlar. Burada amaç Einstein'ın olması gerektiğini söylediği dalgaların varlığını kanıtlamaktır.
Sonunda beklenen kanıt gelir. Eylül 2015 tarihinde LIGO tarafından oldukça zayıf dalgalar tespit edilir. Bunlar çok uzakta, yaklaşık 1 milyar yıl önce gerçekleşen iki kara delik çarpışması sonucu oluşmuş, aynı su dalgaları gibi evren boyunca yayılmakta olan kütle çekim dalgalarıdır.
Ve bu dalgalar, Einstein'ın öngördüğü uzay-zaman dokusunun bir kanıtı olup evrende her şey bu uzay-zaman dokusu içinde birbirine bağlıdır.
Dolanık evren
Ancak hikâyede eksik yanlar da vardır ve bunlardan belki de en önemlisi başlangıç anındaki "tekillik", yani fizik yasalarının o anda geçersiz olmasıdır.
Bilim insanları, Büyük Patlama anındaki tekilliği açıklayabileceğini düşündükleri yeni bir fikir ileri sürdüler. Buna göre, başlangıç anında evren dolanık kuantum parçacıkları üretiyorsa, bu durum o andaki belirsizliği ortadan kaldırabilecektir.
Burada sözü edilen kuantum dolanıklık ile Einstein'ın öne sürdüğü uzay ve zamandaki dolanıklık farklı şeylerdir.
Kuantum dolanıklık, Einstein'ın "hayalet etki" ya da "ürpertici etki" olarak tanımladığı bir kuantum etkisidir.
Artık biliyoruz, iki atomaltı parçacık bir süperpozisyon halinde ise dolanık durumdadırlar. Süperpoziyon halinde olmak ise dolanık parçacıkların birlikte sahip oldukları tüm olasılıkları, yani kuantum durumlarını kapsayan güçlü bağlantılara sahip olmaları demek.
Dolanık parçacıklar arasında mesafenin önemi yok; farklı ve uzak mesafelerde de olsalar parçacıklar arasında anlık ve güçlü bağlantılar her zaman vardır. Sanki görünmez bir kuvvetle birbirlerine bağlıdırlar. Dolayısıyla dolanıklık içindeki parçacıktan her biri size diğeri hakkında bilgi verebilmektedir.
Büyük patlama ile oluşmuş olan kuantum dolanıklık, evren genişledikçe de varlığını sürdürüyor olacaktır.
Şimdi evrene dışarıdan baktığınızı hayal edin: Her yöne dağılmış birbiri ile dolanık parçacıklarla dolu bir evren göreceksiniz ve bu parçacıklar aralarında mesafe ne olursa olsun olsun anlık etkileşim içinde bulunmaktadırlar.
Şimdi durup bunun ne kadar çılgınca bir şey olduğunu düşünün. Dolanık iki parçacık var ve siz bunlarla ilgili bilgi sahibi değilsiniz. Onlardan birini ölçüyorsunuz, bilgi sahibi oluyorsunuz ve anında onlarca ışık yılı uzakta olan diğer parçacık hakkında da bilgi sahibi oluyorsunuz. İlk ölçümün sonucu, diğerini ışık hızından daha hızlı bir şekilde etkiliyor. Ama bunun ışık hızı aşılıyor anlamına gelmediğini de belirtmeliyiz.
Öte yandan dolanık parçacıklar birbiri ile eşzamanlılığa da sahiptirler. Yani dolanıklık sadece uzayda değil, zamanda da söz konusu.
Bu anlamda kuantum dolanıklık, geçmiş ve geleceği de birbirini bağlamış oluyor.
O zaman "dolanık evren", şimdiki zamanın geçmiş ve gelecekle bütünleştiği bir mekan olarak karşımıza çıkıyor.
Bunu söylediğimiz anda başka sorularla muhatabız ama şimdi onlar önceliğimiz değiller.
Kütlesel çekim ve kara delikler
Kuantum dolanıklık içindeki parçacıklar evrende her şeyi birbirine bağlıyor, demiştik.
Öte yandan biliyoruz ki, kütlesel çekim gücü de evreni bir arada tutan bir güç ve evrenin her tarafında etkili; uzak mesafelerde galaksileri, evrende her nesneyi birbirine bağlıyor.
Bu gizemli kuvvet aynı dolanık parçacıklar gibi tüm evreni kuşatıyor.
Hemen akla şu soru geliyor: Dolanıklık ve kütlesel çekim aynı kaynaktan besleniyor olabilirler mi?
Bu sorunun net bir yanıtı yok; çünkü kütlesel çekim kuvvetinin kuvvet taşıyıcısı olan gravitonlar kuramsal olarak tanımlanmış olmakla birlikte henüz deneysel olarak kanıtlanmış değil.
Bugüne kadar, kütlesel çekimin kuantum özelliklerine ilişkin deneysel bir başka kanıt da yok.
Kuantum dolanıklık, kuantum dünyasının kurallarına özgü bir özellik, oysa kütlesel çekim makro ölçekte klasik relativistik yasalara tabi.
Biliyoruz ki evrende kara delikler, hem görelilik ve hem de kuantum yasalarının bir arada bulunduğu tek yer ve buralarda da tekillik hakim.
Tekillik sorunun aşılması için bilim insanları kuantum mekaniğinin ilkelerine göre, kütlesel çekimi tanımlamayabilecek bir "kuantum yerçekimi teorisi" gerekliliğine dikkat çekiyorlar.
Bunu başarmak öyle çok kolay değil; bu iki farklı dilin birleştirilmesi gibi bir şey.
Bir yanda mikro ölçekte Kuantum Kuramı, diğer yanda makro dünyanın yasalarını barındıran Görelilik Kuramı; bu iki kuram tek bir "her şeyin teorisi" altında birleştirilmeye çalışılıyor.
Evrenin yaratılışı, doğa felsefesinin en heyecan verici ve en merak uyandıran konusu.
Bu yalnızca teologların, felsefecilerin ve bilim insanlarının ilgi alanı değil.
Bu, varlık bilincine erişen her canlının en temel sorusu: Biz neredeyiz; nasıl ve niye varız?
Ve tüm çabalar, işte bu soruların yanıtına ulaşabilmek için!
Kaynakça
https://blogs.scientificamerican.com/cross-check/david-bohm-quantum-mechanics-and-enlightenment/
https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4524
https://www.nature.com/articles/s41534-020-0243-y
https://www.theatlantic.com/science/archive/2017/02/spooky-action-at-a-distance/516201/
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.060401
|
Nafiye Güneç Kıyak kimdir? Nafiye Güneç Kıyak, Lisans eğitimini İstanbul Üniversitesi (İÜ) Fizik Bölümü ve yüksek lisans eğitimini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Nükleer Enerji Enstitüsünde tamamladı. Çalışma hayatına Türkiye Atom Enerjisi Kurumu- Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde araştırma reaktörü radyasyon güvenliği sorumlusu olarak başladı. Doktora sonrası Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu bursu ile Almanya-GSF (Gesselshaft für Strahlen und Umweltforshung-Munchen)'de "nükleer santraller çevre analizleri, radyasyon dozimetrisi, nükleer teknikler" alanlarında çalışmalarda bulundu. Yurda dönüşünün hemen ardından doçent ve daha sonrasında da profesör oldu. 1996 yılında kurulan Işık Üniversitesi'nin kuruluş çalışmalarına katıldı ve çeşitli kademelerde görev alarak kurucu fizik bölüm başkanlığı, Fen Bilimleri Enstitüsü müdürlüğü görevlerinde bulundu. "Lüminesans Araştırma ve Arkeometri Laboratuvarı"nı kurdu modern fizik konularında lisans ve yüksek lisans dersleri verdi. 2010- 2015 yılları arasında Işık Üniversitesi Rektörü olarak görev yaptı. Rektörlük süresini tamamlamasının sonrasında Feyziye Mektepleri Vakfı okulları CEO'su görevinde bulundu. Prof. Kıyak'ın uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda bilimsel makalesi, yurtiçi ve yurt dışında sunulmuş 200 dolayında bilimsel çalışması bulunmaktadır. Ayrıca popüler bilim alanında üç kitabın yazarıdır: Aklın bilinmeyene yolculuğu: KOZMOS; Sırlar evrenine açılan kapı: KUANTUM ve Başlangıcın ötesi: ÇOKLU EVRENLER. 2019'dan bu yana T24 Haftalık'ta popüler bilim konularında yazılar yazmaktadır. Prof. Kıyak evli ve iki çocuk sahibidir. |