İnsanlar çoğunlukla bilimin sıkıcı testlerden ve karışık hesaplamalardan ibaret olduğunu düşünürler. Bunun asıl sebebi, bilimin temelde varoluşun muhteşem sonsuzluktaki yükselişine, değişim ve dönüşümüne hizmet etmesinden kaynaklanır. Fakat sıkı durun, arkanıza yaslanın ve bilim dünyasının beyinlerinizi yakacak o muhteşem senaryolarını okumaya hazır olun.
Varoluş Aslında Bir Dalgalanma Olabilir
Elimize bir taş alıp suya attığımızda suyun dalgalandığını görürüz. Bu basit anlayıştan yola çıkarak Einstein, gezegenler veya yıldızlar gibi iki cisim birbirlerinin yörüngesinde döndüğünde, özel bir şeyin oluşabileceğini öngörmüş ve bu tür bir hareketin uzayda dalgalanmalara neden olabileceğini ileri sürmüştür. Bu dalgalanmaları girişte verdiğim taş ve su örneği gibi düşünebilirsiniz. Bilim adamları bu dalgalanmaları uzay-yerçekimi dalgalanmaları olarak adlandırmaktadır.
Yerçekimi dalgaları görünmezdir. Bunun sebebi ışık hızında yolculuk ediyor olmalarından kaynaklanır (saniyede 186.000 mil). Yerçekimi dalgaları yollarından geçenleri sıkıştırır ve esnetir. En güçlü yerçekimi dalgaları ise nesneler çok yüksek hızlarda hareket ettiğinde oluşturulur.
Mesela, bir yıldız asimetrik olarak patladığında, iki kara delik birbirine geçip birleştiğinde yerçekimi dalgalarına neden olabileceği söylenir.
Peki, yerçekimi dalgalarının var olduğunu nasıl biliyoruz?
Bilim adamları, LIGO (Lazer İnterferometre Yerçekimi-Dalga Gözlemevi) adında çok hassas bir alet kullanarak, 2015 yılında yerçekimi dalgalarını tespit ettiler. Bu ilk yerçekimi dalgaları, iki kara deliğin birbirine çarpışmasıyla meydana geldi. Bu çarpışmanın 1,3 milyar yıl önce gerçekleştiği tahmin ediliyor. Ancak, dalgalanmalar 2015’e kadar Dünya’ya ulaşmadı. 14 Eylül 2015’te, LIGO’nun yaklaşık 1.3 milyar ışık yılı uzaklıktaki çarpışan iki kara deliğin yarattığı yerçekimi dalgalarının ortaya çıkardığı enerjiyi doğrudan algılayabilmesi ile her şey değişti.
LIGO’nun bu keşfi, insanlığın en büyük bilimsel başarılarından biri olarak tarihe geçti.Bu keşif Einstein’ı da haklı çıkardı!
Yerçekimi dalgalarının ilk tespiti bilimde çok önemli bir olaydı. Bundan önce, evren hakkında bildiğimiz her şey ışık dalgalarını incelemek yoluyla elde ediliyordu. Şimdi ise, evreni öğrenmenin yeni bir yolu keşfedilmişti – yerçekimi dalgalarını incelemek!
Yerçekimi dalgaları, evrenimiz hakkında birçok yeni bilgiyi öğrenmemize yardımcı olacaktı. Peki ama nasıl tespit edilmeliydi bu dalgalar?
Öncelikle şunu iyi bilmek gerekir ki, yerçekimi dalgaları Dünya yüzeyinden geçtiğinde, alanı sıkıştırır ve uzatır. LIGO öncelikle bu sıkışma ve gerilme olayını tespit etti. Her LIGO gözlemevinde, her biri 2 kilometreden uzun iki kol vardır. Geçen bir yerçekimi dalgası, kolların uzunluğunun hafifçe değişmesine neden olur. Gözlemevi, bu küçük değişiklikleri tespit etmek için lazerler, aynalar ve son derece hassas aletler kullandı. Ve sonuçlar evren hakkında yeni bilgiler elde etmek adına muhteşem kapılar araladı.
Antimadde İle Zamanda Geriye Dönüş
Antimadde, olağanüstü patlamalar ile temas halinde olduğu maddeyi tamamiyle yok edebilen bir kötülük patlamasıdır. Mesele şu ki, bilim adamları sadece antimaddelerin neler olduğunu tespit etmekle kalmayıp aynı zamanda onları parçacık hızlandırıcılar yardımıyla çalkalayarak manyetik şişelerde yaklaşık 15 dakikalık süreler boyunca tutabilmeyi başardı.
Antimaddenin bilinen en meşhur özelliği, yaklaşık 90 milyon milyar kat enerjiyi açığa çıkarmak için gereken maddeyi yok edebilmesi. Feynman-Stueckelberg, antimaddeyi zamanda geri gitmeyi sağlayabilen bir yapı olarak ele alıyor. Dolayısıyla, ileriye dönük düzenli bir madde ile çarpıştığında, çarpışan sadece iki nesne değil bunun aynı zamanda dördüncü boyutta gerçekleşen kafa kafaya bir çarpışma olabileceğinden bahsediyor.
Bu fikrin en iyi yanı, denklemlere vurulduğunda ortaya mantıklı sonuçlar çıkabilmesi. Antimadde, her türlü önemli maddeyi tersine çevirebilir yani maddenin yeni bir modunu elde etmek yerine -1 ile çarparak aynı etkiyi elde etmiş olursunuz.
Tek Elektronlu Evren
Bazen arkadaşlarınızla bir pizzanın etrafına kurulmuş, lezzetli sucuk ve mozarella’nın tadını çıkartıyorken birden bire aklınıza şu soru gelir; Ya hepimiz sadece tek bir varlık olsaydık?
Peki tamam siz değil ama muhtemelen tarihteki en başarılı fizikçiler bu soruları sormuş olacak ki bugün kuantum mekaniği ile çok çarpıcı sonuçlara ulaşmak mümkün.
John Wheeler, nötronik reaktörler, nötron moderatörleri, kurtçuklar gibi küçük şeyleri incelemekle sorumlu olan bir fizikçiydi ve kara deliklerin yerçekimi ile ilgisi olabileceğini çok önceden fark etmişti. Bazıları adamın Star Trek’in bölümlerinden biri olabileceğini düşünüyordu tabi.
Ayrıca, var olan her elektronun, zaman içinde ileri geri dolaşan tamamen aynı elektron olduğu öne sürerek; “tek elektronlu evren” fikrini ortaya atmıştır.
Wheeler daha sonra konuyu Richard Feynman ile tartışmış ve Feynman Nobel Ödülünü kabul alırken yaptığı konuşmasında; zaman yolcuğuluğunun mümkün oluşuyla alakalı olarak antimaddeyi bir önceki noktadan ortaya çıkarmayı öne sürmüştür. Böylece aynı parçacık aynı anda mümkün olan her şekilde kendisiyle etkileşime giricektir. Bu fikir işe yarar bir çıkış noktası yaratıyor çünkü elektronlar tamamen ayırt edilemez yapılardır.
Atom altı parçacıkları küçük bilardo topları olarak düşünülebilir ancak yapısal olarak tamamen aynı görünüşte ve işlevde olduğunu farzetmek gerekir. Onlar tam anlamıyla gerçekliğin temel sabitlerinden çıkan minik katı fizik mücevherleridir. Bu gayet açık bir nokta. Fakat, bugün bu okuduğunuz teorinin sadece bilimsel bir teori olmasının asıl sebebi henüz kanıtlanamamış olmasından kaynaklanıyor.
Uzay-zaman bir sıvıdır
Genel görelilik ilkesi büyük resmi kontrol eder. Kuantum mekaniği ise ufak detaylarla ilgilenir. Peki tam olarak nerede buluşurlar? Çizik kayıt desem? Evet tam olarak o anladığınız şey, yani günümüz dj’lerinin gece klüplerinde çaldıkları plakların üzerine baskı yaparak çizdikleri kayıtlar… Çizik kayıt durmadan, ultrasonik olarak adlandırılabilen daha yüksek frekanslarda devam eder.
Kayıt, kırmızı, beyaz, ultraviyole röntgenleri, gama gibi sonsuz enerjilerden sanal çift üretimi besleyen kör edici bir ışık üretir, ki bu durum Büyük Birleşik Teori’yi parça parça yok eder. Evet, Büyük Birleşik Teori, hani şu uzay ve zaman hakkında düşünülen her şeyi başka bir yöne çeviren, tuhaf yanlış anlamalarla dolu bilim-kurgu komedisi. Evreni açıklamak için inanılmaz derecede etkili iki teorimiz var, ancak nedense birbirlerinden sürekli nefret ediyorlar.
Bu iki görüşün birbirine yaklaşmasını isteyenlerce atılan bir başka girişimde süper akışkan vakum teorisidir. Bu teori, adının hakkını vererek işini tam olarak yapar ve boş alanları sürtünmesiz bir akışkan olarak modeller. Bu modelde, tüm gerçeklik denizdeki dalgalar gibi pürüzsüz bir yüzeyde yer alan her türlü hareketi içine alır. Ancak bu pürüzsüz yüzey belirli bir şekilde hareket eden çok daha fazla parçacığın sonucudur. Belki de boş alanlar, kendi işini yapan daha basit şeylerden meydana geliyordur. Yengeç Bulutsusu’ndan gelen yüksek enerjili röntgen ve gama ışınlarına ilişkin çalışmalar, alanın bir akışkan olması durumunda tamamen sürtünmesiz olması gerektiğini doğrulayan teoriyi zaten geliştirmiş durumda. Kısacası, en gelişmiş bilimsel teoriler bile gökyüzündeki görünmeyen anlamları ayıklayabilmek içi hala zamana ihtiyaç duyuyor.
Gerçeklik Bir Uyarıda Bulunmadan Kırılabilir
Budizm, boşluğun doğal bir yapıya sahip olmayan şeylerden ibaret olduğunu söylüyor. Fizik ise boşluğun çok yönlü, evreni patlatacak nitelikte bir saatli bomba olabileceğini söylüyor.
Asıl anlayış ise boş alanın bile kırılabileceğidir.
Çoğu bilim adamı bir boşluğun, varlığın en düşük enerjili hali olduğunu düşünmektedir. Ama altında başka, daha düşük enerjili bir durum varsa, o zaman sahip olduğumuz tüm gerçeklik sadece donmuş bir gölün üzerindeki ince buzdan ibarettir. Sadece bir delinme her şeyin batmasına neden olur.
Tamamen yeni bir evren, “vakumla metastabilite olayı” olarak bilinen gerçekliğin kırılma noktasından yayılacaktır.
Ve daha sonra var olma durumumuz son bulur. Bazı bilim adamlarına göre; yıldızlarımız arasındaki karanlık boşluk hatalı bir boşlukta var olmuş olsa dahi sahip olduğumuz her şeyi kaybedebiliriz. Aslında bu fikrin çok evreli versiyonu daha da eğlenceli: Varoluşun, bütün evrenin hemen her dakika başka varoluşlardan patlayan bir köpük banyosu olduğunu belirtiyor. Bu düşüncenin, laboratuarda geliştirmek yerine, bir sokak köşesinden bağırıp kaçmak gibi geldiğinin farkındayım. Ama durum, şimdiye kadar yapılmış en gelişmiş makineler tarafından test edildi. Yani, büyük Hadron Çarpıştırıcısı, Higgs bozonunun kütlesini bulduğunda, evrenimizin istikrarlı olup olmadığını hesaplayabildik. Ancak fizikte, hata çubukları olmayan bir sayı, sapsız bir bıçaktır. Minimum kütle üzerindeki hata çubukları artı ya da eksi 5.6 GeV’dir, bu nedenle güvenli değer 124.2 ile 135.4 GeV arasında olmalıdır.
Şu ana kadar yapılan ölçümler yaklaşık olarak 125.1 GeV’e ulaştı. Fakat, bu varoluşsal hata çubuklarını daha küçük boyutlara indirmek için, en üst kuark kutup kütlesi adı verilen daha iyi ölçümler yapmamız gerekiyor.
Beste Gizem Cicioğlu
Proje Yönetimi Okulu Blog Yazarı
