Işıktan Hızlı Yolculuk İçin Yeni Solucandeliği Teorisi

Sicim teorisyeni Maldacena insanların içinden geçerek ışıktan hızlı yolculuk edebileceği yeni bir solucandeliği teorisi geliştirdi. Aslında solucandelikleri ışıktan hızlı gitmeye değil, ışıktan hızlı yolculuk etmeye izin veriyor. Solucandeliği evrenin milyarlarca ışık yılı uzaktaki köşelerini birkaç dakika ya da saatte aşılacak bir kısayol tüneliyle birbirine bağlıyor.

Öyle ki tünelde hızınız artmıyor ama evrene göre attığınız adımlar büyüyor. Bu tür solucandelikleri yalnızca negatif enerji ile üretilebiliyor ve Maldecena ile meslektaşları bilinen fiziğin aksine kullanışlı solucandeliklerini negatif enerjiyle kara deliklerden üretmenin bir yolunu gösteriyor. Peki yeni solucandeliği nasıl çalışıyor?

Solucandeliği fiziğiyle başlayalım

Solucandelikleri başta Nolan’ın Interstellar filmi olmak üzere bilimkurguda uzay araçlarının ışıktan hızlı yolculuk etmesini sağlayan bir cisimdir. İki kara deliğin merkezindeki tekilliği kuantum dolanıklığa sokup negatif enerjiyle boğazını açarsanız solucandeliği üretmiş olursunuz. Solucandelikleri genel görelilikte mümkündür ama insanların ışıktan hızlı yolculuk edebileceği solucandelikleri yasaktır; çünkü ışıktan hızlı gitmek odanızdaki lambanın siz yakmadan yanması gibi paradokslara yol açar.

Ancak, solucandelikleri sayesinde görelilik teorisinin sınırlarını test eden fizikçiler ışıktan hızlı yolculuk fikrinden vazgeçmediler. Sonuçta insanlar solucandeliği tünelinde ışık hızını aşmadan da ışıktan hızlı yolculuk edebilirler. Böylece zamanda geçmişe gitmenin yan etkisi olan büyükbaba paradoksuna yol açmazlar. Sorun şu ki buna izin veren solucandeliklerini yalnızca negatif enerjiyle üretebiliriz. Negatif enerjinin karşılığı olan negatif kütlenin ise termodinamiğe aykırı olarak devridaim makineleri üretilmesine izin veren başka paradokslara neden olduğunu belirtmiştim.

Yine de 5 farklı süpersicim kuramını birleştiren M (zar) teorisinden yola çıkarak evreni en azından matematik dünyasında var olan 5 boyutlu anti-de Sitter uzayında eyer şekilli ve 4B hiperbolik bir yüzeyde hologram olarak tanımlayabileceğimizi gösteren Maldacena bunu çözmenin bir yolunu buldu.

Kabul, sicim teorisi kanıtlanmadı ve hatta kara deliklerle ilgili yün yumağı varsayımı yanlış çıktı, kara deliklerin deyim yerindeyse kel olduğu anlaşıldı. Ancak, sicim teorisi denklemleri evreni daha iyi anlayacak yeni bir fizik geliştirmeye yardım ediyor. Bu yüzden sicim teorisyenleri var gücüyle çalışmayı sürdürüyor. Ünlü Arjantinli fizikçi Juan Maldacena’yı solucandelikleri üzerine eğilmeye iten şey ise kuantum fiziğinde insanların içinden geçebileceği solucandelikleri üretilebildiğini gösteren yeni bilimsel makaleler oldu. 😮

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Solucandeliği üretmeni yolu bulundu

Son araştırmalara göre, normal maddeden solucandeliği üretmek mümkün ama bunlar yolu kısaltmak yerine uzatıyor: Ya bu solucandelikleriyle 10 milyar ışık yılı uzaktaki galaksiye diyelim ki 1 saatte gitmek yerine 1 trilyon yılda zor gidiyorsunuz ya da ışıktan hızlı yolculuğa izin vermekle birlikte insanların sığamayacağı mikroskobik solucandelikleriyle karşılaşıyorsunuz.

Maldacena’nın solucandeliği de negatif enerji gerektiriyor ama hiç değilse yeni teoride negatif enerjiyi yaşadığımız evrende özel bir tür kara delikle üretebileceğimizi gösteren denklemler bulunuyor. Bizim de solucandelikleri yoktur deme lüksümüz bulunmuyor; çünkü modern sicim teorisinin kurucularından olan Leonard Susskind 6 yıl önce kuantum tünelleme olgusunun mikroskobik solucandeliklerinden kaynaklanabileceğini gösterdi.

Öyle ki kara delik enformasyon paradoksunu mikro solucandelikleriyle çözmek ve hatta kuantum tünelleme ile ışıktan hızlı iletişim kurmak mümkün olabilir. Işıktan hızlı yolculuk ve ışıktan hızlı iletişimin bilinen fizikte imkansız olduğunu biliyoruz ama fiziğin eksik olduğunu önceki yazıda gördük. Yeni bir fiziğin ise bugün imkansız kabul edilen bazı şeylere izin vermesi mümkündür. Öyleyse bilimsel tarafsızlıktan uzaklaşmadan yeni solucandeliklerini inceleyelim:

Solucandelikleri tıpkı kara delikler gibi genel görelilik teorisindeki yerçekimi alan denklemlerinin özel bir çözümüdür ki ikisini de Alman fizikçi ve astronom Karl Schwarzschild geliştirmiştir. Schwarzschild metriği doğada var olmamakla birlikte ilk teorik kara deliğin gösterilmesini de sağlamıştır. Schwarzschild metriğinin bir çözümü de onun ebedi kara delikler veya daha iyi bilinen adıyla Einstein–Rosen Köprüledir (halk arasında solucandeliği dediğimiz şey budur). Ancak bir sorun vardı:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Solucandeliğini kapatan mekanizma

Schwarzschild’ın solucandelikleri kararlı değildir ve içinden biri geçmeye çalıştığında çöker. Öyle ki solucandeliği tünelini genişletmek için bugün uzayın genişlemesine yol açan negatif enerji, daha doğrusu negatif basınç kullanmak gerekir. Oysa enerjinin korunumu yasası gereği uzaydaki toplam enerji miktarı değişmediği için evren uzayı genişleten negatif basınca denk pozitif enerji üreterek solucandeliğinin gırtlağını sıkıp tüneli anında kapatır. Fizikçiler işte bunu çözmeyi başaramadılar.

Ta ki bugüne dek: Maldacena ve Milekhin bazı özel şartlar karşılığında insanların yolculuk edebileceği solucandelikleri oluşturabileceğimizi gösterdiler. Gerçi bunun için negatif enerji gerekiyor fakat kuantum alan kuramı da tıpkı karanlık enerji ve hiçliğin enerjisi Casimir etkisi örneklerinde olduğu gibi bunlarla ilgisi olan negatif basınca izin veriyor. Nitekim evrenin büyük patlamadan önce ışıktan hızlı genişlemesi de negatif basınca dayanıyor. Peki bunu solucandeliği üretmekte nasıl kullanabiliriz?

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Solucandeliği ve manyetik kara delikler

Negatif basınç için doğrudan Casimir etkisini kullanmamız imkansızdır: 1) Evreni genişleten karanlık enerji Casimir Etkisinden 10¹²⁰ kat zayıftır. Dolayısıyla karanlık enerji direkt Casimir etkisi olamaz. Dahası bu mikroskobik ölçekte görülen bir etkidir. Bizim ise içinden insanlar ve uzay gemilerinin geçebileceği kadar büyük bir solucandeliği tüneline ihtiyacımız var.

Ancak, Maldacena ve iş arkadaşı önceki makalelerinde Casimir etkisinin güçlü bir manyetik alan üreten kara deliklerde gözle görülecek kadar büyük olabileceğini fark ettiler. İşte yeni solucandeliğinin şimdilik teorik olmasının nedeni de budur:

Kara deliklerin net elektrik yükü yoktur ve dolayısıyla Güneş, Dünya ve iki kutuplu elektronlar gibi kutuplarında manyetik alan üretmezler. Bunun için Maldacena’nın belirttiği gibi elektrik yüklü kütlesiz parçacıklar gerekir. Siz de L=∂_μϕ∂^μϕ^∗ denklemini kullanarak gibi teorik olarak kütlesiz yüklü parçacıklar yazabilirsiniz. Buna bir engel yoktur.

Ancak, kuantum fizikçilere bırakmak gereken detaylı sebeplerle bu egzotik parçacıkların konumuyla momentumunu göstermek için normalleştirme yapmakta zorlanabilirsiniz. Yine de manyetik olarak yüklü kara deliklerde bu parçacıklar solucandeliği üretmenizi sağlar. Öyleyse nasıl yapacağız? 😮

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

 

Solucandeliği ve uzun saçlı kara delikler

Aslında yeni yapılan araştırmalar kara deliklerin saçı olmadığını, yani doğrudan manyetik alan üretemeyeceklerini gösteriyor ama burada görebileceğiniz gibi kara deliklerin dolaylı yollardan, yani hemen yakınındaki dış uzaydan manyetik alan üretmesi mümkün görünüyor. Öyle ki teorik kütlesiz yüklü parçacıkları bu manyetik alanla etkileşime sokarak solucandeliği oluşturmak mümkün olabilir.

Sonuçta fermiyon grubuna giren kütlesiz yüklü parçacıklar manyetik alan üreten kara delikleri boylamsal (pratikte dikey) olarak saran manyetik alan çizgileriyle kara delik kutuplarına ulaşabilir ve burada tıpkı Dünya’daki kutup ışıkları gibi auroralar üretebilir. Ancak, kütlesiz oldukları için kutup dairesi üzerinde dönerken negatif enerji üreteceklerdir. Nasıl derseniz:

Bunun için yerçekiminin pozitif, yani çekici olduğuna ama kütleleri çekmek gibi bir iş yapmak için yerçekimi alanının negatif olması gerektiğine dikkat edin. Kütlesiz yüklü parçacıklar da elektromanyetik alanda bu etkinin tersine yol açarak negatif enerji oluşturabilir. Öyle ki Casimir Etkisini üreten boş uzayın enerjisi bu kez negatif olabilir biz de bunu uzayın uzak köşelerini bağlayan solucandeliği tünelleri açmakta kullanabiliriz.

İlk başta zor anlaşılan bu nokta aslında karanlık enerjinin etkisine benziyor. Karanlık enerji evrenin genişlemesine yol açıyor ki aslında pozitif enerjidir fakat NEGATİF BASINÇ yaratır ve negatif basınç karanlık enerjinin kütle-enerji denkliği gereği ürettiği yerçekimini yenerek evrenin genişlemesine yol açar. Biz de kara delik kutuplarındaki auroralarda kütlesiz yüklü parçacıklarla negatif enerji (negatif basınç) üretirsek bunlarla solucandeliğini sıkan pozitif basıncı yenerek tünelin ağzını açabiliriz. 😅

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Yine bir sorun var

Bu tür solucandeliklerinin en büyük avantajı negatif kütle gibi egzotik madde olmadan yaratılmasıdır. Tabii kütlesiz yüklü fermiyonlar da egzotik madde olarak kabul edilebilir. 😉 Asıl sorun ise başka: Bu solucandelikleri de mikroskobik olacak ve içinden geçemeyeceğiz. Öte yandan standart modelde olmayan kütlesiz fermiyonlarla işe başlamışken standart modelin ötesine geçebiliriz.

Yazının başında Maldacena’nın holografik evren ilkesini geliştirmek için 5 boyutlu anti de-Sitter uzayında çalışmaya alışık olduğunu söylemiştim. Maldacena yine sicim teorisyenleri olan Lisa Randall ve Raman Sundrum tarafından geliştirilen Randall-Sundrum II modelini aldı ve ilk olarak teorik fizikteki hiyerarşi problemini çözmek için geliştirilen bu modeli solucandeliklerine uyguladı (Metin içi verdiğim linkleri okuyorsunuz değil mi? 😇).

Şimdi dikkat: Randall-Sundrom II modeli ile evrenimizde ulaşamayacağımız düşük enerjileri ve negatif enerjiyi inceleyebiliriz. Örneğin boş uzayın enerjisi pozitiftir ama biz negatif enerjili boş uzay seçeneklerini de analiz edebiliriz. Evrenimizde bunları göremiyoruz; çünkü negatif enerji maddeyle az yukarıda söylediğim gibi yalnızca yerçekimi yoluyla etkileşime giriyor. Ancak, Randall-Sundrom II fiziği, bilinen fiziğe maddeyle şiddetli etkileşim kuran kütlesiz kuantum alanları eklemeye izin veriyor.

Özetle Randall-Sundrom II modeli kütlesiz yüklü parçacıklar barındıran kütlesiz kuantum alanlarını manyetik kara delik kutupların negatif enerjiyi auroralar oluşturacak şekilde eklememize imkan tanıyor. Öyle ki bunlardan oluşan solucandelikleri varsa dışarıdan bakınca orta boy elektrik yüklü kara deliklere benzerdi. Pekala, teorik fizik sularında yüzerek solucandeliği üretmeyi gördük. Üstelik bunu denklemlere fazla dalmadan başardık. Peki solucandelikleri geçişe güvenli mi?

İlgili yazı: Neuralink N1 Telepatik Beyin Protezi Nasıl Çalışıyor?

 

Solucandeliği ve ışık hızı

Enerji kütleye denk ve elektrik yüklü kara delikler de enerjiktir. Buna göre bunlar kara deliği saran uzay-zamanı yerçekimiyle büken güçlü gelgit dalgaları yaratacaktır. Maldacena bu tür solucandeliklerinden güvenli geçmek için çok hızlı gitmek gerektiğini söylüyor. Böylece uzay araçları solucandeliği tünelinin ortasında kalarak tünelin duvarlarında etkili olan gelgit dalgalarından uzak durabilir ve etkilendikleri alanlarda fazla kalıp hazar görmeden yoluna devam edebilir.

Dahası bu yeni tür solucandeliklerinde yolculuk çok kısa sürecek ve uzay gemileri uzak yıldızlarla galaksilere neredeyse anında ulaşacaktır fakat son bir sorun var ve anlaşılan görelilikten kaçış yok: Solucandelikleriyle 10 milyar ışık yılı uzaktaki bir galaksiye 1 saniyeden kısa sürede ulaşabilirsiniz ama dışarıdan bakan biri için yolculuğunuz 10 milyar yıldan uzun sürecektir! Kısacası solucandelikleriyle hem uzaklara hem de uzak geleceğe gitmiş olacaksınız.

Bunun nedeni ise tüneldeki gelgit dalgalarından etkilenmemek için ışık hızının yüzde 99’una ulaşmanız gerekmesi. Dolayısıyla zaman genleşmesine maruz kalmanız ve özgül zamanınıza ek olarak solucandeliğinin zamanın da evrene göre yavaş geçmesini sağlayan görelilik etkisidir.

Örneğin 10 bin ışık yılı uzağa 1 saniyede giderseniz Dünya’da 10 bin yıldan daha uzun bir süre geçmiş olacaktır. Oysa hem özgül yolunuz çok kısa olduğu hem de sizi bizzat solucandeliği hızlandırıp yavaşlatacağı için hiç yakıt harcamamış olacaksınız. Bunun için kütle sürücülü helezon motorlu uzay gemisi kullanmanıza bile gerek kalmayacak. Peki pratikte ışıktan hızlı yolculuk mümkün mü?

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

 

Solucandeliği şimdilik imkansız

1) Evrende olmayan kütlesiz yüklü parçacıklar ile negatif enerji üretmelisiniz ve 2) Manyetik kara delikler olmalı. 3) Ayrıca ışık hızına yaklaşırken sadece -270 derece sıcaklıktaki aşırı zayıflamış kozmik mikrodalga artalan ışıması (CMB) bile maviye kayarak ölümcül seviyede Çerenkov radyasyonu yayacak ve bundan korunamayacaksınız. Sonuçta fizik sırf biz istedik diye değişmez.

Bu yüzden mucize beklemeyin fakat yeni bir fizik geliştirirsek solucandeliklerini test ederek yeniden değerlendirebiliriz. Peki antiyerçekimi kullanarak galaksiye egemen olan Tip III uygarlığa dönüşmek mümkün mü? Onu da şimdi okuyabilir, solucandelikleriyle zamanda yolculuğa bakabilir ve Güneş’ten 7000 Dünya kütlesinde maden çıkararak Dyson Sürüsü inşa etmeye yarayan yıldız madenciliğine hemen bakabilirsiniz.

Takvimde Eylül geldi ama yaz tüm hızıyla sürüyor. Yeni iş döneminin esenlik, sağılık ve bol kazanç getirmesini diler, öğrencilere yeni ders yılında başarılar dilerim. Etik değerlerden uzaklaşmayarak açık fikirliliğinizi geliştirip bilimle kalacağınız bir sonbahar olsun. 😊

Maldacena solucandeliklerini anlatıyor

¹Humanly traversable wormholes
²A precise measurement of the magnetic field in the corona of the black hole binary V404 Cygni