Her geçmiş kültürün kendisine ait bir var oluş hikayesi bulunuyor. Bu kültürler farklı zamanlarda ve çok farklı bölgelerde yerleşik olsalar da hikayelerdeki benzerlikler- dilerseniz günümüz terminolojisi ile söyleyelim, intihaller- oldukça fazla.

Anlıyoruz ki, insan aklı hikayecidir.

Ancak günümüzde bilimin de bir hikayesi var: Büyük Patlama.

Son yüz yılda evrene bakışımızı kökten değiştiren bu hikaye, evrenin hiçlikte bir noktadan yıldızlarla dolu bir kozmosa evrilişini ve nasıl çalıştığını fiziksel yasalarla açıklayabiliyor; ama mükemmel değil.

Bu hikayede en büyük soru başlangıç anı: Nasıl oldu da her şey hiçlikten evrildi?

Fizikçiler, bu sorunun yanıtını bilimin en güçlü iki kuramının verebileceğini belirtiyorlar. Bunlar Kuantum mekaniği ve Genel Görelilik; birincisi mikro dünyayı,  diğeri ise makro dünyayı yöneten kuralları tanımlıyor.

Fizikçilerin rüyası ise bu iki kuramı tek bir kurama sığdırabilmek.

Bu amaçla bilim insanları "hiçlikten evrilme" sorusuna odaklanıyorlar. Bu sorunun yanıtı bizleri başlangıcın ötesine götürecek.

Sanal parçacıklar

Hiçlik, kelime anlamı itibarı ile hiçbir varlığın olmaması durumu;  yokluk veya boşluk, tam karşılığı olmasa da eş anlamlı olarak kullanılıyor.

Kuantum mekaniği diyor ki, boş uzay gerçekte boş değildir; kuantum parçacıkları ile doludur ve sürekli aktif bir okyanusa benzer. Bu okyanus, vakum dalgalanmalarının bir sonucu olarak aniden ortaya çıkan ve çok hızlı bir şekilde yok olan parçacık-antiparçacık çiftleri ile doludur. Süreç öylesine hızlıdır ki bu parçacık çiftleri gözlenemez ama etkilerini dolaylı olarak görmek mümkündür.

Bu nedenle onlara 'sanal parçacıklar' deniyor.

Parçacık çiftlerinin boş uzayda bu çok hızlı ortaya çıkışları ve çok hızlı bir şekilde yok oluşları "sanal geçişler" olarak adlandırılmakta.

Bu sanal parçacık çiftlerinden biri maddeyi diğeri de karşıt maddeyi oluşturuyor. Bu parçacıkların tüm özellikleri aynı, tek fark birinin pozitif diğerinin negatif elektrik yükü taşıyor olması. Bu parçacık çiftleri uzay boşluğunda bir araya geldiklerinde çok hızlı bir şekilde birleşerek yok oluyorlar. Dolayısıyla boş uzayın enerjisi değişmiyor.

Uzay-zaman baloncukları

Genel Görelilik Kuramı'na göre ise evrenin dokusu olan "uzay-zaman",  üç uzay boyutu ve bir zaman boyutundan oluşuyor. Gezegenler, yıldızlar ve atomdan daha büyük cisimler için uzay-zaman pürüzsüz bir çarşaf gibi ve büyük nesneler bu pürüzsüz görünen uzay-zaman dokusu üzerinde durgun bir okyanusta giden büyük ölçekli bir vapur gibi yol alıyorlar.

Buna karşın uzay-zamana mümkün olan en kuantum ölçeğinde, yani Planck ölçeğinde, bakıldığında kuantum salınımları rastgele dalgalanarak bir var olup bir yok olan mikroskobik köpükler oluşturuyorlar.

Ünlü fizikçi John Wheeler, onları “uzay-zaman baloncukları” olarak adlandırıyor.

Daha iyi anlamak için derler ki: “Deniz üzerinde uçan bir uçak hayal edin, yüksekten uçarken deniz yüzeyi pürüzsüz görünür. Ancak, uçak yeterince alçaldığında deniz yüzeyinin dalgalandığını ve yüzeye çok daha fazla yaklaştığınızda köpük baloncukları görebilirsiniz. Benzer şekilde uzay-zaman da makro açıdan pürüzsüzdür ama kuantum ölçeğinde bakıldığında uzay-zaman baloncuklarından oluşmuş gibidir."

Başka bir deyişle, boş uzayda sanal parçacıklar gibi kendiliğinden uzay-zaman baloncukları oluşabilir ve yine sanal parçacıklar gibi onlar da hızla oluşur ve hızla yok olurlar.

Evren mi yoksa çoklu evren mi?

Sanal parçacıkların aksine uzay-zaman baloncuklarının bir sabun köpüğü gibi ani bir şişme ile uzun süreli varlığını sürdürmesi olasıdır.

Hatırlarsanız, bizim evren hikayemiz, Büyük Patlama anında çok küçük bir noktadan hayal edilemeyecek kadar büyük bir enerji fışkırması ile başlıyor ve hemen ardından aynı sabun köpüğünde olduğu gibi onu çok hızlı bir şişme evresi izliyor.

Bu evre, Büyük Patlama modelinde "kozmik şişme" olarak tanımlanıyor. Bu öngörü 1980'lerde Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden fizikçi Alan Guth tarafından ortaya atılmıştı.  

Buradaki temel fikre göre, bir uzay-zaman baloncuğu olağanüstü bir hızla ve inanılmaz kısa bir zaman dilimi içinde genişleyerek bilimin Büyük Patlama hikayesini mümkün kılmaktadır. Sonrasında genişleme yavaşlıyor ancak onu tetikleyen güç alanı bugünün evreninin oluşmasını sağlıyor.  

O zaman şöyle soralım: Uzay-zaman baloncuklarından biri bizim evrenimizi oluşturabildiyse, diğer baloncukların da aynı şeyi yapmasını engelleyen nedir?

Stanford Üniversitesi'nden Andrei Linde'nin basit bir yanıtı var: Engelleyen bir şey yok!

Yani, evrenimiz akıllara durgunluk veren bir evrenler topluluğunun bir üyesi olabilir.

Henüz başka evrenlerin var olduğuna ilişkin bir kanıtımız olmasa da Büyük Patlama hikayemizin merkezinde yer alan Kozmik Enflasyon Kuramı,  çoklu evrenlerin var olabileceğini işaret ediyor.

Bu evrenler bizimkinden çok farklı olabilir. Komşu evren, bizimki gibi üç uzaysal boyut yerine beş uzay boyutuna sahip olabilir. Kütlesel çekim çok daha güçlü veya daha zayıf olabilir veya hiç olmayabilir. Bu evrenlerde madde, bildiklerimizden farklı parçacıklardan oluşmuş olabilir.

Bilimin bizlere sunduğu çoklu evren hikayesi olağanüstü sarsıcı ve inanılmaz gibi duruyor. Ama unutmayalım; çoklu evrenler, Kuantum Kuramı'nı yaratan aynı aklın ürünü.

Ne demiştik: İnsan aklı hikayecidir!

Kaynakça

• Why is there something rather than nothing?
• Can you blow bubbles in space?
• Is the Universe Bubbly? Searching in Space for Quantum Foam