Kuantum Köpük Mikro Evrenlerden mi Oluşuyor?

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyorBilim insanları uzay boşluğunu oluşturan ve kuantum köpük denilen rastgele enerji salınımlarının mikro köpük evrenler olduğunu söyledi. Öyleyse boşluğun enerjisi olarak evrenin genişlemesini sağlayan karanlık enerji de sürekli doğup yok olan geçici evren köpüklerinden meydana geliyor olabilir. Boşlukta kaynar su gibi fokurdayan mikroskobik evren köpüklerini görelim.

Uzayda mikro evren köpükleri

Öncelikle karanlık enerjinin kaynağı nedir? Bunu bilmek önemli; çünkü karanlık enerji son 5 milyar yılda evrenin gittikçe hızlanarak genişlemesinden sorumlu. Bizzat uzay boşluğunun enerjisi olan karanlık enerji, bugün evrenin yüzde 68’ini oluşturuyor ve aynı zamanda evrenin sonsuza dek genişlemesine yol açacak. Uzak gelecekte evren yüzde 99 oranında karanlık enerjiden oluşacak.

Bizi meydana getiren maddenin evrendeki karanlık madde ve karanlık enerji karşısında azınlık olduğunu bilmek ise felsefi açıdan zaten büyük bir varoluş krizi yaratıyor (hayatın anlamı nedir ve ben bu dünyaya neden geldim türünden bir kriz).

Neden derseniz: Karanlık enerjinin bebek evrenin ışıktan hızlı genişlemesinden sorumlu olduğunu da düşünüyoruz. Yaşadığımız evren varoluşun ilk 10-35 ila 10-32 saniyesinde ışıktan hızlı şişerek 10-28 cm çapındaki bir cisimden, 1 cm çapındaki misket boyuna genişledi. Öyle ki her 10-28 saniyede iki kat şişerek sadece 100 katlanma ile parmak ucu büyüklüğüne ulaştı! 😮

Bu süreci tanımlayan kozmik enflasyon teorisini geliştiren Alan Guth ve meslektaşları da uzayın ışıktan hızlı şişmesine inflaton alanı denilen bir skaler enerji alanının yol açtığını düşünüyor. Öte yandan inflaton alanı da çöktüğü zaman, sıcak büyük patlama ile bildiğimiz uzay-zamanı ve temel parçacıkları yarattı. Bu yüzden inflaton alanı ile karanlık enerji arasında bir ilişki olması gerekiyor. Peki kuantum köpük, karanlık enerji ve geçici mikro evren köpükleri arasındaki ana bağlantı nedir?

İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

Kuantum köpük. Uzay-zaman Planck ölçeğinde sanal rastlantısal ve belirsizdir.

 

Mikro evrenler mi?

Evet ve soruyu asıl şöyle sormak lazım: Karanlık enerjinin evrenin genişlemesinden sorumlu olduğunu nereden biliyoruz? Gördük de ondan! Bunun detaylarını karanlık enerjinin şiddeti artıyor mu yazısında bulabilirsiniz.

Ancak özetle, uzak galaksiler bizden hızla uzaklaşıyor ve ne kadar uzaksa o kadar hızlı uzaklaşıyor ki evrenin büyük patlamayla oluştuğunu gösteren ilk kanıt da budur. Öte yandan, galaksilerin uzaklaşması 5 milyar yıldır gittikçe hızlanıyor.

Biz de evrendeki madde ve normal enerji miktarını topladığımız zaman, evrenin bunu yapmaya gücü olmadığını görüyoruz. Demek ki evrenin genişlemesini hızlandıran ekstra enerji var ve kuantum fiziğine göre bu da boşluğun enerjisi olan karanlık enerjidir. Peki o nedir?

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

Bilim insanları uzay boşluğunu oluşturan ve kuantum köpük denilen rastgele enerji salınımlarının mikro köpük evrenler olduğunu söyledi. Öyleyse boşluğun enerjisi olarak evrenin genişlemesini sağlayan karanlık enerji de sürekli doğup yok olan geçici evren köpüklerinden meydana geliyor olabilir. Boşlukta kaynar su gibi fokurdayan mikroskobik evren köpüklerini görelim.

 

Karanlık enerjiyi görmek

Karanlık enerjinin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz. Ancak, karanlık enerjinin yeni uzay boşluğu yarattığını ve evreni bu şekilde genişlettiğini biliyoruz. Bunu da Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden çıkarımlıyoruz.

Bu ilke boşluğun kuantum enerji alanlarıyla dolu olduğunu ve bunların belirsizlik sebebiyle rastgele dalgalandığını söylüyor. Boşluktaki kuantum salınımları gerçek madde ve enerji yaratmıyor; çünkü boşluğun toplam enerji değerini değiştirmiyor. Uzay boşluğunun bir noktasında azıcık artan enerji, başka bir noktada enerjinin azıcık azalmasıyla dengeleniyor. Gerçek parçacık yaratmak için ek enerji olmadığından, bunlar sanal enerji salınımları olarak tanımlanıyor (Bkz. Evren boşluktan nasıl oluştu?).

Dahası, uzay boşluğu ve bizzat evrenin tıpkı bir bilgisayar oyunu gibi maksimum çözünürlüğü bulunuyor. Buna da Planck ölçeği diyoruz; yani evrenin anlamlı ve tanımlı olduğu bir Planck enerjisi, Planck zamanı, uzunluğu, hacmi, alanı, kütlesi var.

Öyle ki Planck alanından daha küçük alanlar yoktur; daha küçük ölçekte uzay boşluğu da yoktur. Planck ölçeğinde boşluğun yerini kuantum enerji salınımları alıyor. Bunlar hiçlikten oluşan ve rastgele dalgalanarak bir var olup bir yok olan mikroskobik uzay köpükleridir. Uzay boşluğunun 10-37 cm’de rastgele dalgalanmasına ise kuantum köpük diyoruz ki bunu Casimir deneyi ile gördük:

İlgili yazı: 14 Yaşında Kendini Donduran Kız

 

Casimir etkisi ve kuantum köpük

Casimir etkisini önceki Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu yazısında anlattım. Ancak özetle, Casimir etkisinin maddeyi dıştan içe çeken negatif basınç yarattığını, bunun da maddeyi içten dışa doğru iten negatif enerjinin oluşmasıyla dengelendiğini söyleyebiliriz. Birazdan inceleyeceğimiz gibi, bunu Einstein’ın genel görelilik denklemlerinde de görebiliyoruz.

Sonuçta Casimir etkisi kuantum köpük ortamında ortaya çıkıyor ve onun yarattığı negatif enerji de karanlık enerji oluyor. Böylece biz de kuantum köpük, karanlık enerji ve Casimir etkisi arasındaki bağı görmüş oluyoruz. Peki bunun mikro köpük evrenlerle ne ilgisi var derseniz:

Casimir etkisinden çıkan negatif enerjinin şiddetini hesaplayınca (bunu sanal uzayda yapıyoruz) elde edilen değer, karanlık enerjinin evrende gözlemlenen gerçek değerinden 1060 ila 10120 kat fazla çıkıyor. Doğrusu bugüne dek fizikçiler hiçbir şeyi bu kadar yanlış hesaplamamıştı. Öyleyse karanlık enerji fazlası nereye gitti?

Casimir etkisinden türeyen negatif enerji, boşluğun enerjisinin karanlık enerji olduğunu gösteriyor. Bu enerjiyi hesaplamakta kullandığımız kuantum alan denklemlerini kontrol ettiğimiz zaman da doğru olduklarını görüyoruz. Bu nedenle karanlık enerjiyi biz fazla hesaplıyoruz diyemeyiz; yani karanlık enerji fazlasının uzayda saklandığı bir yer olmalı. İşte yeni teoriye göre bu, uzay boşluğunu Planck ölçeğinde dolduran kuantum köpüğü oluşturan mikro köpük evrenlerdir. Peki köpük evrenler nedir?

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

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Kuantum köpük evren teorisi

Evren mikro evren köpüklerinden oluşuyor. Karanlık enerji şiddetinin gerçek uzayda neden düşük olduğunu açıklayan yeni teorinin özeti bu. Ancak buna tam kapsamlı bir teori yerine, ileride tek teori altında birleştirmeyi umduğumuz iki ayrı matematiksel konjonktür demek daha doğru. Kısacası teorik fizikçiler birbirinden bağımsız iki yeni kuram geliştirdiler ve ileride bunları birleştirmemiz gerekiyor.

Yeni kuramları California Üniversitesi Davis yerleşkesinden Profesör Steven Carlip ve British Columbia Üniversitesinden efsanevi fizikçi William G. Unruh ile Qingdi Wang geliştirdi (Evet, Unruh Etkisini tanımlayan W. G. Unruh!). Profesör Carlip’in kuramı daha önce yayınlandığı ve açıklaması daha kolay olduğu için önce ondan başlayalım. Gerçi her şey Einstein’ın genel görelilik teorisiyle başladı:

Einstein uzay alanı denklemlerini 1917 yılında yazdığında, ortaya çıkan evrenin dengesiz olduğunu gördü. Kütle (madde) uzayı büker ve uzay da maddeye nasıl gideceğini gösterir şeklinde özetleyebileceğimiz genel görelilik uyarınca evren ya genişleyecek ya da kendi üzerine çökerek kara delik olacaktı; yani evren eskilerin umduğu gibi statik ve ezeli değildi. Belki ebedi olabilirdi.

Yerçekimi baskın çıkarsa evren çökecek; ama uzayın genişleme enerjisi baskın çıkarsa evren sonsuza dek genişleyecekti. Einstein ise statik evrenden yanaydı ve evrenin genişleyip büzülmesini önlemek için denklemlerine kozmolojik sabiti ekledi. Oysa büyük patlama teorisi ortaya çıkıp da evrenin bugüne dek genişlemekte olduğunu gösterince Einstein da kozmolojik sabite hayatımın en büyük hatası dedi.

Sonra karanlık enerji geldi

Geldi ve büyük bir sürpriz yaptı. Biz de evrenin tıpkı bugüne dek genişlemiş olduğu gibi gelecekte de genişleyeceğini görmüş olduk. Sonuç olarak kozmolojik sabite hayatımın en büyük hatası diyen Einstein’ın aslında haklı olduğunu ve dahası bu sabitin karanlık enerji olduğunu anladık. Karanlık enerjinin boşluğun enerjisi olması ve boşluğun da kuantum köpükten oluşması bizi bugünlere getirdi. Peki kuantum köpüğü kim keşfetti ve eksik karanlık enerjiyi kuantum köpük içinde nasıl ararız?

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

Evren neden öyle?

 

Kozmolojik sabit problemi

Evrenin kuantum köpükten oluştuğu fikrini, nesnel gerçekliğin kuantum fiziğinin hüküm sürdüğü atomik dünyada geçerli olmayıp sadece gözle görülür dünyada var olduğunu gösteren ünlü fizikçi John Wheeler ortaya attı (Bkz. Kuantum Silgisi ile Zamanı Silmek). Wheeler 1955 yılında yazdığı makalede, uzay-zamanın kuantum ölçeğinde kaynar su gibi kabarcıklanan, belirsiz ve köpüklü bir yapıya sahip olduğunu öne sürdü.

Ancak, Wheeler için kuantum köpük sadece süslü bir benzetme değildir. Bu aynı zamanda, köpük değimiz şeyin anlık olarak var olup yok olan geçici mikro evren köpükleri olduğu anlamına geliyor. Neden derseniz: Planck enerjisi ve Planck ölçeği, bizim evrenimizi oluşturan büyük patlamayı tetikleyen değerlere karşılık geliyor.

Bu sebeple Planck enerjisinde yepyeni evrenler oluştuğunu söylemek mantıklı; ama Planck ölçeği aynı zamanda evrenin dokusu olan uzay-zamanın belirsizlik ilkesi sebebiyle tümüyle tanımsız olması demektir. Bu durumda uzayın rastgele ve anlık olarak var olan mikro evren köpüklerinden oluştuğunu söylemek de mantıklıdır.

İşte aradan geçen 65 yılda bilim insanları bu mantığı okuduğunuz yazının ana kaynakları arasında olan üç ayrı bilimsel makalede üç ayrı matematiksel konjonktür olarak formüle ettiler; yani Wheeler’ın fikrini kağıda ve sayılara döktüler.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Neden kuantum köpük fikri?

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam, 1955 yılında karanlık enerji bilinmiyordu. Evrenin büyük patlama ile oluşup genişlemesi bile yeni bir teoriydi. Kuantum köpük fikri Wheeler’ın aklına nereden geldi?”

O zamanlar karanlık enerji bilinmiyordu; ama kuantum fiziği ile görelilik teorisi biliniyordu. Fizikçiler göreliliğin sonsuza dek bölünebilen kesintisiz uzay-zaman kumaşı tasarımını, kuantum dünyasının belirsizliği ile birleştirmek istiyordu. Wheeler da Einstein uzayını kuantum köpükten türetmek istedi.

Size önümüzdeki yazılar için bir ipucu da vereyim: Uzay boşluğunun sadece açısal momentum sahibi olduğu halde sanki doğrusal momentum sahibiymiş gibi davranan enerji halkalarından oluştuğu fikrini Einstein ortaya attı. Siz de sağduyuya aykırı bu tasarımı; birbiriyle hiç temas etmediği halde, temas ediyormuş gibi kesintisiz bir pamuk kazak ören ilmeklere benzetebilirsiniz.

Einstein ölene dek bunun üzerinde çalıştı ama bir sonuç alamadı. Oysa yıllar sonra, uzay-zamanı tek boyutlu enerji halkalarından türetmeye çalışan halka kuantum kütleçekim kuramının öncüsü oldu. John Wheeler da kuantum köpük modelini aynı motivasyonla ortaya attı. Peki pürüzsüz düz uzay, belirsiz, grenli, pikselli ve geçici evren köpüklerinden nasıl meydana gelebilir?

Gözle görülür dünyanın oluşumu

Bunun için uçakla Marmara Denizi’nin üstünden uçtuğunuzu düşünün. İyi bir günde denizi dümdüz çarşaf gibi görürsünüz. Oysa uçak alçaldıkça denizi karıştıran dalgaları da görürsünüz. Uzay da uzaktan düz görünür; ama yakından bakınca rastgele dalgalanan kuantum alanlarından oluştuğu anlaşılır. Wheeler kuantum köpük ile mikroskobik dünyanın büyük dünyayı nasıl oluşturduğunu gösterdi.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Olayı karanlık enerjiye bağlamak

California Üniversitesi’nden Profesör Steven Carlip, Wheeler’ın kuantum köpük tasarımını aldı ve dedi ki karanlık enerji gerçekten de evrende ölçtüğümüz değerden 10120 kat güçlüdür. Ancak, bu aşırı enerji fazlası, Planck ölçeğinde kuantum köpüğü oluşturan mikro evrenlerde gizleniyor.

Sürekli var olup yok olan mikro sanal evrenler karanlık enerji fazlasını içeriyor. Böylece karanlık enerjinin birim uzaydaki şiddeti (kozmolojik sabit) ölçtüğümüz değerde çıkıyor. Öyleyse boş uzay sonsuz sayıda yeni evren yaratma potansiyeline sahip oluyor (sanal evrenlerin sayısı ise faz uzayı tanımı gereği sonsuzdur).

Yine de bu evrenlerden biri gerçekten oluşursa anında bizim evrenimizden kopacağı için yaşadığımız yere zarar vermeyecektir. Dahası bu evrenler bizim evrenimizden bakınca sanal görünse de hepsi gerçek olabilir! Uzayda bize göre her an, her saniye sonsuz sayıda evren oluşup yok oluyor olabilir. Bizim için bunlar anlık oluşumlarken o evrenlerin içinde trilyonlarca yıl geçebilir. Kısacası gerçek bakanın gözündedir

İlgili yazı: Yapay Zeka Nedir ve Nasıl Çalışır?

 

Kuantum köpük varoluşun aynası

Fizik yasalarının uzay-zamanda simetrik olduğunu biliyoruz; yani zaman geçmişe aksa da fizik kuralları değişmezdi. Zaten fizik yasaları başka türlü nasıl evrensel olabilir? Peki neden yaşadığımız evrende zaman geleceğe akıyor?

Carlip’e göre, kuantum köpük evrenler bize göre sanal zamanda var oluyor. Dahası bizim evrenimiz de diğer evrenlerin boş uzayındaki kuantum köpükte anlık olarak var olup yok alan geçici bir mikro evren olabilir.

Bu durumda uzay boşluğu, sonsuz sayıda evren içeren bir kainatın ezeli geçmiş ve ebedi geleceğini sanal enerji, sanal parçacıklar ve bize göre sanal evrenlerle gösteren dev bir varoluş sergisidir. Doğrusu fizikçilerin yanı sıra varoluşçu filozofların da bu konudaki fikrini merak ediyorum. Ancak dahası var, zamanın oku meselesi var:

İlgili yazı: Gezegenler Güneş Çevresinde Nasıl Dönüyor?

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

Her köpük bir evren mi?

 

Zamanın oku nedir?

İşin ilginci ve kuantum fiziğinin zamanda simetrik olması yüzünden; bizim için zamanın tersine, yani gelecekten geçmişe aktığı mikro evrenlerdeki zaman da onların bakış açısından gayet normal olarak geçmişten geleceğe akıyor olabilir!

Öyleyse zaman mikroskobik ölçekte rastgele geçmişe ve geleceğe akabilir ki sadece büyük ölçekli dünyada geçmişten geleceğe akacaktır (bunun sebebi de gözle görülür dünyada belirsizlik kaynaklı rastlantısallık ve kuantum köpüğün ortadan kayboluyor olmasıdır).

Kısacası zamanın oku yalnızca makroskobik nesnel gerçeklik dünyasında ileriyi gösterecektir. Hatta kuantum köpükte görülen zamandaki görelilik olgusu, Einstein’ın görelilik teorisinde zamanın neden bakana göre tanımlandığını da gösterebilir ki bunun fizik biliminde devrimsel sonuçları olacaktır. Neden derseniz:

Her şeyin teorisi derim

Kuantum köpük aslında mikro evrenlerden oluşuyorsa biz de görelilikle kuantum fiziğini nihayet birleştiren bir kuantum kütleçekim kuramını oluşturabiliriz. Bu da tüm evreni ve diğer evrenleri, özetle varoluşun tamamını tek denklemle açıklayan nihai her şeyin teorisi olabilir.

Öyle ki hem kuantum fiziği hem de görelilik kuramı, Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden türeyen ve Planck ölçeğinden büyük mesafelerde ortaya çıkan türedi teorilerdir. Ezcümle, her şey kuantum köpükten oluşuyorsa, her şeyin teorisi de hem kuantumun hem de göreliliğin temelinde yatacaktır. Bu da bizi yaklaşık 2400 yıl önce yaşamış olan ünlü filozof Aristoteles’e getiriyor:

İlgili yazı: Kutritler ile Üç Boyutlu Kuantum Işınlama

 

Aristoteles’in haklı çıkabileceği nokta

Eski Yunan filozofu Aristoteles, tutarlı deney ve gözlemler yapmadığı için modern bilimin kurucusu değildir. Bununla birlikte formel mantığı getirmiş ve metafizik gibi çok değerli bir kavramı insanlığa kazandırmıştır.

Ne yazık ki aradan geçen 2400 yılda metafiziği spiritüalizm ve dinlerle karıştırdık. Bu da fizikçilerin felsefeden uzaklaşmasına yol açtı. Ben de düşün dünyasında bilimi felsefeden koparan ve araya boş inançların dolmasına yol açan bu yaraya hep üzülmüşümdür.

Oysa yukarıda anlatılan türden her şeyin teorisi geliştirirsek, bu tam olarak Aristoteles’in kullandığı anlamda; yani fiziğin altında yatan temel anlamında bir metafizik teorisi olacaktır. Evet, fizikçiler bu fikri pek sevmeyebilir; ama her şeyin teorisi mutlak metafizik olacaktır. Bu heyecan verici bir ihtimal!

Düşünün ki boş uzayda sonsuz evren köpükleri ve her evrende yine sonsuz mikro evren köpüğü var; ama bu sanılandan çok daha anlaşılır bir şey. Sonuçta bizim evrenimiz de başka bir evrendeki kuantum köpük olacaktır. Öyleyse asıl mucize dinsel tasarımlar değil, biz çelimsiz insanların fizik bilimi sayesinde nihai hakikati kavrama imkanımızın olmasıdır.

İlgili yazı: Hall İyon Roketleriyle Mars’a 60 Günde Gidin

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Muhteşem Unruh etkisi

Fizik biliminde Muhteşem Süleymanlar yoktur; çünkü fizik demokratik veya diktatöryal bir süreç değildir; ama komünal bir çabadır. Öyle ki modern zamanlarda kimse tek başına yeni bir fizik teorisi geliştirmemiştir. Einstein bile göreliliği Minkowski, Lorentz, Maxwell ve Lorentz sayesinde geliştirdi.

Öte yandan son 60 yılda Wheeler, Feynman, Hawking ve Unruh gibi muhteşem fizikçiler ortaya çıkmıştır. Bunlar herkesten daha çok orijinal fikir ürettiler. Örneğin W. G. Unruh iki meslektaşıyla olay ufkunu kuantum düzeyde tanımlayan Unruh etkisini formüle etti. Son olarak da British Columbia Üniversitesi’nden çalışma arkadaşı Qingdi Wang’la birlikte, Carlip’in köpük evrenler kuramına katkılarda bulundu:

Profesör Carlip mikro köpük evrenlerde zamanın simetrik olduğunu ve bize göre ileri veya geriye akabileceğini göstermişti. Unruh ise köpük evrenlerin gerçek evrenler olduğunu öne süren bir kuram geliştirdi. Buna da mikro döngüsel kainat dedi.

Öyle ki Unruh’a göre, evrenin son 5 milyar yılda gittikçe hızlanarak genişlemesinden sorumlu olan karanlık enerji, aslında kainatta var olan sonsuz sayıdaki evrenin toplam enerjisinin bizim evrenimize yansımasıdır. Köpük evren fikrini, kozmik enflasyon teorisiyle birlikte 40 yıl önce Alan Guth’un ortaya attığını düşünürsek ortak bilimsel çabayı ve olası ortak başarıyı görüyoruz.

İlgili yazı: 8 Şekilde Evrenin Simetrisini Kıran Zayıf Kuvvet

 

Evren bir simülasyon mu?

Evren simülasyonu yapan süper kütleli kara delik kuantum bilgisayar ve kara deliklerde enformasyon paradoksu yazılarında; kara deliklerin minimum alanda maksimum enformasyon depolayan evrenin en güçlü bilgisayarları olduğunu görmüştük.

Tabii dar alanda bu kadar yüksek enerji kullanarak bu kadar hızlı çalışan bir bilgisayar da kütlenin enerjiye denk olması yüzünden kendi ağırlığıyla çöküp kara delik olacaktı. Nitekim fizikçi Bekenstein, bir kara deliğin kütlesine göre depolayabileceği maksimum enformasyon miktarını ve sahip olabileceği en yüksek entropiyi hesaplayan bir formül de geliştirdi.

Her durumda, evrenimizdeki trilyonlarca süper kütleli kara deliğin yine trilyonlarca evren simülasyonu yapacak kapasitede olduğu ortaya çıktı. Sorun şu ki kara deliğe giren geri çıkamaz ve dahası her kara delik başka evrene açılan kapı olabilir ki her kara delik zaten kendi başına bir cep evrendir.

Dolayısıyla kara delikler Coyote’nin Bugs Bunny’yi dövdüğü evren simülasyonları yapıyor olsa bile biz bu paralel evrenleri bilemeyiz. Kısacası hiç kimse bir evrenin özel hayatını ihlal edemez ve bir evreni dışarıdan gözetleyemez. Doğrusu düşman uzaylılar olmadan varoluşun tadını çıkarmak için güzel bir imkan. 🙂

Kuantum makinisti

Bu noktada kendine kuantum makinisti diyen ve hem bilgisayar mühendisliği, hem de kuantum fiziği mezunu olan Profesör Seth Lloyd devreye giriyor. Lloy’da göre, fizik yasaları ile evrenin bir simülasyon olması arasında net bir ilişki kuramıyoruz. Dolayısıyla bunu gösteren bir teori yok. Öte yandan evren kendi kendisinin simülasyonu olabilir. Peki kara delikler nasıl olup da maksimum veri depolayabiliyor?

İlgili yazı: Solak Evren: Elektron Neden Sol Elli?

Evrenin balonunu patlatmak.

 

Kuantum köpük ve kara delik entropisi

Fizikçi Y. Jack Ng, kara delik olay ufkunun tıpkı Bekenstein ve Susskind’in dediği gibi yuttuğu şeylerin bilgisini saklamasını mümkün kılan şeyin kuantum köpük olduğunu söyledi. Buna göre Unruh etkisinden türeyen (?) ve kara deliğin dış sınırını oluşturan olay ufkunda oluşan kuantum enerji salınımları da aslında mikro evren köpükleridir. Dahası bu evrenler birer bilgisayar işlemcisidir.

Öyleyse evrenimizin genişlemesinden sorumlu olan karanlık enerjinin bir türevi de Unruh etkisi ile kara delik olay ufkunda ortaya çıkıyor. Öyle ki karanlık enerji aynı zamanda bizim evrenimizin içerdiği enformasyonu depoluyor. Gerçi Susskind’in belirttiği üzere, biz olay ufkundaki enformasyonu deşifre edip okuyamayız; çünkü belirsiz ve rastlantısal kuantum köpükte gizlenecektir.

Öte yandan, enformasyon ister yaşadığımız evrenin dış sınırında olsun (ki bizim evrenimiz diğer evrenlere göre kuantum köpük içindeki bir mikro sanal evren köpüğüdür) ve ister kara deliğin olay ufkunda bulunsun, kendi içinde fiziksel gerçeklik olan gerçek evrenlerin yüzeyinde depolanacaktır.

Bu garip tasarımı ileride daha detaylı ve anlaşılır bir yazıda ele almak istiyorum. O yüzden şimdilik yalnızca şunu söyleyeceğim: Susskind kara delik enformasyon paradoksunu çözmek için mikro solucandeliği modelini ortaya atarak kuantum fiziği ile göreliliği bu alanda birleştirmişti.

İlgili yazı: Elektrikli Araç Şarj Eden Akıllı Yollar

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Kuantum köpük ve solucandeliği

Buna göre, kara deliğe düşen cisimlerin bilgisi, uzaya rastgele yayılan Hawking radyasyonunun yol açtığı termal gürültüye rağmen bozulmaz ve kara delik olay ufkunda aynen korunur; çünkü kara deliğe düşen parçacıkların bilgisi, olay ufkunun hemen dışında olan parçacıklara kodlanacaktır.

Bunu kuantum fiziğindeki tam dolanıklık yapacaktır ve tam dolanıklık da aslında parçacıkları birbirine bağlayan mikroskobik solucandelikleriyle sağlanır. Öte yandan, Profesör Y. Jack Ng haklıysa mikroskobik solucandelikleri aslında kuantum köpüğü oluşturan mikro evren köpüklerinden oluşuyor. Özetle kuantum köpük sayesinde kara deliklerden çoklu evrene dek her şeyi birbirine bağlayan kuramlar geliştiriyoruz. Bakalım kim haklı çıkacak?

İlgili yazı: Hipernova: 10 Kat Güçlü Patlayan Ölüm Yıldızları

Kuantum-köpük-mikro-evrenlerden-mi-oluşuyor

 

Zamanda yolculuk

Önceki yazıda evrenin anlamlı ve mantıklı olmasının tek yolunun geçmişe yolculuğu yasaklamak olduğunu söyledik. Ancak, Ng haklıysa bu yasağı mikro evren köpükleri koyuyor; çünkü zamanın okunun sadece ileri aktığı ve enerjinin ile enformasyonun korunduğu gözle görülür evren; uzay boşluğunu doldurup da yalnızca bize göre sanal olan mikro evrenlerden meydana geliyor.

Geriye gerçek uzay-zamanı sanal kuantum köpüğünden ve bunu meydana getirip de aslında gerçek olan (bize göre) mikro evrenlerden türetmek kalıyor. Doğrusu bunu yapmak nesnel gerçekliği rastlantısallıktan türeten Kuantum Darwinizm modelini geliştirmekten kat kat zor olacak.

Ancak, böyle giderse CERN hızlandırıcısında yeni parçacıklar keşfetmeye gerek kalmadan kuantum fiziğiyle göreliliği birleştirerek her şeyin teorisini yazacağız. Peki gerçek uzayı kuantum köpük ortamından nasıl türetiriz? Yukarıdaki 3 kuramı deneylerle nasıl test ederiz? Halka kuantum kütleçekim kuramı bu konuda bize yardımcı olabilir mi?

Siz de bütün bunların yanıtını gelecek yazıda bulmadan önce neden ışıktan hızlı gidemeyiz diye sorabilir ve ışık hızının yüzde 99’u ile giden roket tasarımına göz atabilirsiniz. 29 Ekim Cumhuriyet bayramıyla uzayan tatiliniz güneşli ve güzel geçsin.

Kuantum köpük evreni


1Hiding the Cosmological Constant
2Focus: “Quantum Foam” Scrubs Away Gigantic Cosmic Energy
3What makes the Universe accelerate? A review on what dark energy could be and how to test it
4Geons

3 Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir