Yıldız Gemisi Atılgan Ne Zaman? – 3 >> Karanlık enerji ile çalışan warp motoru yapabilir miyiz?

Son birkaç haftada popüler bilim siteleri Evren’in genişlemesine yol açan karanlık enerjiden yararlanarak çalışan ve uzay gemilerinin ışıktan hızlı yolculuk etmesini sağlayan yeni warp motoru haberleriyle çalkalandı. İnternette dolaşan haberlere göre devrimsel warp motorunu bizzat NASA test etmiş ve çalıştığını onaylamıştı.

Ancak Fizikçi John Baez ve diğer bilim adamlarının belirttiği gibi bu haberlerin 90’larda bilim dünyasını sarsan Soğuk Füzyon haberlerinden farkı yok. Evet, NASA’daki “bazı” bilim adamları, warp motorunu çalıştırdığı öne sürülen EmDrive adlı bir sistemi laboratuarda üstün körü test ettiler ama John Baez’in deyişiyle bu bir saçmalıktan ibaret. Öyleyse hikayenin aslı nedir? Warp motoru konusunda neredeyiz?

 

 

Yakıt kullanmayan motor

Her şey Fizikçi Miguel Alcubierre’in 90’larda teorik bir warp sürüşü geliştirmesiyle başladı. Einstein’ın görelilik teorisinden yararlanan Alcubierre en azından teorik olarak warp sürüşünün ve ışıktan hızlı yolculuğun mümkün olduğunu gösteren hesaplamalar yapmıştı.

Ancak içinde bulunduğumuz Evren’in fizik yasaları bunun pratikte mümkün olmadığını gösteriyordu. Örneğin warp sürüşünde uzayı bükmek için gereken enerji neredeyse Evren’i oluşturan büyük patlamanın enerjisine denkti. Elimizdeki teknoloji ile bu enerji değerlerine ulaşmamız imkansız olduğu gibi bu enerjiyi çevreye zarar vermeyecek şekilde kontrol etmek de olanaksızdı.

 

 

Ardından NASA bünyesinde geleceğin roket ve itiş sistemleri teknolojilerini araştıran Eagleworks bölümünden Dr. Harold White ve ekibi sadece 500 kg egzotik madde kullanarak warp motorunu çalıştırabileceklerini söyledi.

Oysa bunlar da kağıt üstündeki teorik hesaplamalar. Enerji kontrolü problemi bir yana, fizikçiler Evren’de egzotik madde olup olmadığını bile bilmiyor. Yine de Dr. White ve arkadaşları bununla yetinmedi ve Evren’in hızlanarak genişlemesinden sorumlu karanlık enerjiden yararlanan bir warp motoru üzerinde çalıştıklarını açıkladı.

 

 

Karanlık enerji nedir?

Bu sorunun yanıtını bilmiyoruz. Bildiğimiz tek şey karanlık enerjinin boş uzayı, uzay boşluğunu, yani vakumu doldurduğu ve sanal parçacıklar yoluyla kendini gösteriyor olabileceği. Bilim adamları boşluğun enerjisini Casimir Etkisi ile gösteriyor.

Casimir Etkisi boş uzayın kuantum özellikleriyle ortaya çıkıyor. Heisenberg’in belirsizlik ilkesinden kaynaklanan rastlantısallık nedeniyle uzay boşluğunda her an sonsuz sayıda sanal parçacık çifti yaratılıyor. Bir madde ve anti madde parçacığından oluşan bu çiftler anında birbirini yok ediyor ve gerçekliğe adım atmadan ortadan kalkıyor.

 

 

Casimir Etkisi

Öte yandan, matematik teorileri uzay boşluğunun küçük bir bölgesinde sanal parçacık sonsuzluğunun uzay boşluğunun geri kalanındaki sanal parçacık sonsuzluğundan daha küçük olduğunu gösteriyor.

Nitekim laboratuarda yaratılan vakumda iki metal levhayı birbirine çok yaklaştıran bilim adamları, levhaların arasındaki sanal parçacıkların levhaların dışındaki sanal parçacıklardan daha az sayıda olması nedeniyle, dış uzayın basıncının arttığını ve plakaların arasındaki uzay basıncının azaldığını gördüler. Bu da levhaların dış basınçla sıkışması ve birbirine doğru yaklaşması anlamına geliyordu.

 

 

Hesap hatası

İşin ilginci levhalar birbirine yaklaşırken açıkta kalan uzay boşluğu da bu boşluğu dolduran sanal parçacıklarla genişliyordu. Bir anlamda levhaların lokal Evren’in uzay dokusunu büzmesine, uzayın geri kalanının gerilerek genleşmesine neden oluyordu.

Bu olayın uzayı nasıl etkilediğini siz de test edebilirsiniz. Yanağınıza çimdik attığınız zaman deriniz parmaklarınızın arasında buruşacak ama yanağınızın geri kalanı gerilecektir. Casimir Etkisi uzay boşluğunu buna benzer bir şekilde etkiliyor. Sadece Evren’in kumaşının (uzay dokusunun) sürekli gerildiğini düşünün. Dr. Harold bu etkiyi kullanarak çalışan ve uzayı büken bir warp motoru geliştirmek istiyordu.

 

 

EmDrive ve karanlık enerji

Bununla birlikte fizikçiler Evren’deki Casimir Etkisi’nden ve sanal parçacıklardan yola çıkarak karanlık enerji miktarını hesapladıkları zaman gerçek değerden 10¹²⁰ kat daha yüksek bir değer buldular.

Kozmolog Lawrence Krauss’un dediği gibi bu bilim tarihinin en utanç verici hesap hatalarından biri. 10¹²⁰’lik hata payı mı olur? Fizikçiler işte bu sebepten dolayı karanlık enerjinin ne olduğunu bilmediklerini söylüyor, ama her şeye rağmen bazı mucitler karanlık enerji ile çalışan ve bu yüzden de yakıt kullanmayan warp motorları geliştirdiklerini öne sürmeye devam ediyor. Bunlardan biri de EmDrive adlı sözde devridaim makinesi.

 

 

Yakıt ve itici madde

Günlük hayatta bu iki terimi birbirinin yerine kullanabiliyoruz ama aslında yanlış. Örneğin dizel motorlu bir geminin yakıtı mazottur ama itici maddesi deniz suyudur. Motor mazot yakarak pervaneyi döndürür. Pervanenin dönüşü suyu kabartır, alçak basınç–yüksek basınç farkı yaratır ve bu basınç farkıyla oluşan boşluğa dolan su gemiyi ileri doğru iter.

Karanlık enerji motorlarının da aynı prensiple çalıştığı öne sürülüyor. Sanal parçacıklardan yararlanan bu motorlar bizzat uzay boşluğunu karanlık enerjiyle büküyor ve uzay gemisinin ileriye doğru yol almasını sağlıyor; yani kağıt üzerinde.

Ancak gazeteciler Fizikçi John Baez’e warp motoru iddialarıyla ilgili görüşünü sorduklarında kısaca şu yanıtı aldılar: “Bütün bunlar saçmalık.” Baez’in bu kadar kesin konuşmasının nedeni ise yelkenli gemilerden bildiğimiz bir gerçek.

 

 

Kendi yelkenimizi üfleyemeyiz

Discovery Channel’da yayınlanan Efsane Avcıları (Mythbusters) belgeselini takip ediyorsanız bununla ilgili bölümü izlemiş olmalısınız. Hiçbir gemici yelkenli gemisini kendi yelkenini üfleyerek hareket ettiremez. Bunun sebebi Newton’ın kütleçekim yasaları ve bunu her etki eşit ölçüde bir tepki yaratır şeklinde basitleştirebiliriz.

Örneğin tatilde yelkenli tekneye biner ve yelkenin önüne güçlü bir fan yerleştirip fanı çalıştırırsanız bir milim bile yol alamazsınız (dalgalarda sürüklenmek dışında). Bunun nedeni basit: Fanın yol açtığı hava akımı yoluyla yelkeni itmek için uyguladığınız ileri itiş kuvveti, yelkenin de rüzgarı aynı şiddette geri itmesi sebebiyle sıfırlanır ve net bir hareket vektörü elde edemezsiniz.

Ancak fanı teknenin dışında bir yere yerleştirirseniz tekne ve rüzgar ayrı referans çerçevelerinde olacağı için itiş kuvveti elde edersiniz. Nitekim insanoğlu bunu binlerce yıldır yapıyor, yelkenler doğal rüzgarla şişerek gemiyi hareket ettiriyor.

 

 

EmDrive bir devridaim makinesi mi?

Her şey birkaç yıl önce İngiliz mucit Roger Shawyer’ın geliştirdiği EmDrive ile başladı. Bu prototip roket motoru güya kapalı bir roket çanının içine mikrodalga yayını yapıyor ve mikrodalgaların bu huninin çeperlerinde ileri-geri sekmesi sayesinde, roketlerin hiç yakıt yakmadan uzayda yol almasını sağlıyordu ya da sağlayabilirdi.

Shawyer EmDrive’ın kütle ve enerji kullanmadığını, bu yüzden momentumun korunumu yasasını ihlal ettiğini, kısacası bu motorun bir devridaim makinesi olduğunu söyledi. Baez’in belirttiği gibi bu iş “bir uzay gemisi mürettebatının gemiyi içeriden itmesine benziyor.” Oysa kendi yelkeninizi üfleyerek hareket edemezsiniz. Roket çanından seken mikrodalgalar da momentumun korunumu yasası nedeniyle ileri itiş gücü sağlamayacaktır.

 

 

İyi de NASA bu işe nasıl bulaştı?

Bilim adamları her şeyi sorgular ve açık fikirli olmaya çalışır. Bu sebeple kimse SPR Ltd. şirketi için para toplamaya çalışan İngiliz mucidin kafasına ders kitapları fırlatmadı. Ancak momentumun korunumu fiziğin en temel yasalarından biridir ve defalarca test edilip onaylanmıştır. Buna benzer bir motoru 2013 yılında Çinliler de geliştirdi ama o da aynı sebeple bilimsel çevrelerde kabul görmedi.

Ardından kendini “kimya, ilaç ve gıda sanayisinde 20 yıldan fazla deneyime sahip olan bir satış ve pazarlama yöneticisi” olarak tanıtan Guido Fetta, EmDrive’ın üçüncü versiyonunu imal ederek buna Cannae Drive adını verdi.

Fetta, NASA Johnson Uzay Merkezi’ndeki Eagleworks Laboratuarları’nda çalışan arkadaşları Dr. White ve ekibini motorunu test etmeleri için ikna etti. Onlar da motoru doğru dürüst test etmeden bu sistemin çalışıyor olabileceğine dair bir bilimsel makale yayınladılar ve iş çığırından çıktı.

 

 

Popüler bilimi sulandırmak

NASA’nın karanlık enerji ile çalışan bir kuantum motoru geliştirdiği konusu sansasyonel bir haberdi ve rating meraklısı yayınlar kendilerine hakim olamayıp haberi “NASA imkansız uzay motorunu test ederek onayladı” başlığıyla verdiler.

İlk haberin yazarı David Hambling, “EmDrive gibi bir motorun astronotları Mars’a birkaç haftada götürebileceğini” söyledi ve sözlerini “Bu İngiliz buluşunu da yine başkaları başarıya dönüştürdü” şeklinde tamamladı. Sonrası popüler bilim dergileri ve internet siteleri için gerçekten utanç verici:

 

 

Popular Mechanics, “Fizik Yasalarını İhlal Eden Uzay Motoru” diye başlık attı. Mashable sitesi ise “Fizik Yasalarını İhlal Eden EmDrive Bizi Mars’a Götürebilir” dedi.

Haydi Mashable adının Türkçe çevirisinden de anlaşılacağı gibi karman çorman bir site ama ya Popular Mechanics? Bu durumda popüler bilim meraklıları için en doğrusu üniversitelerin basın bültenlerini ve makalelerini kaynak gösteren siteleri takip etmek.

 

 

NASA test edip onayladı mı?

Bu noktada sakinleşmek için soğuk meşrubat içelim, arkamıza yaslanalım ve NASA’nın gerçekten bu motoru onaylayıp onaylamadığına bakalım. Öncelikle NASA 18 binden fazla çalışanı olan ve ABD’nin birçok şehrinde onlarca merkezi bulunan dev bir kurum. EmDrive testini ise alışılmadık itiş teknolojilerini inceleyen bir laboratuardaki beş NASA çalışanı yaptı.

Ekip lideri Harold “Sonny” White da ışıktan hızlı yolculuğa izin veren warp sürüşünü araştıran bir bilim adamı, ama meslektaşları bunun fizik yasaları gereği pratikte imkansız olduğunu söylüyor. NASA makalesinin başyazarı ise White’ın çalışma arkadaşlarından David A. Brady. Bu grup NASA’yı kurum olarak temsil etmiyor ve yazdıkları da NASA onayladı anlamına gelmiyor.

 

 

Oysa önemli olan teorileri test etmek. Peki White ve meslektaşları Fetta’nın EmDrive’ını test etti mi? Evet ama yetersiz test ettiler ve testlerin doğruluk derecesini gösteren standart sapma Sigma değerleri açısından bu test sonuçları güvenilir değil.

Örneğin vakumda yeterli süre test yapılıp yapılmadığı belirsiz. Ayrıca elde edilen itiş gücünden daha fazla enerji tüketildiği görülüyor. Bunun devridaim makinesine aykırı olması bir yana testlerdeki ekstra enerjinin nereden kaynaklandığı da bilinmiyor (motor mu üretti belirsiz).

 

 

Asıl hata

En kötüsü de makaledeki şu ifade: “Her iki test donanımında da itiş gücü gözlemlendi. Bu donanımlardan birinin itiş üretmeyecek şekilde tasarlanmış olmasına karşın.” Başka bir deyişle Cannae Sürüşü hem doğru çalıştığında hem de yanlış çalıştığında işe yaradı.

Şöyle düşünün: Bir hasta grubuna ağrı kesici veriyorsunuz ve baş ağrısı diniyor. Kontrol grubuna da ağrı kesici veriyorsunuz ve baş ağrısı diniyor. Bu durumda ağrı kesicinin gerçekten işe yaradığını söyleyebilir misiniz? Dr. White ve arkadaşları kuantum motorunun işe yaradığını söylüyor!

 

 

Sanal plazma

Eagleworks makalesindeki gariplikler bununla bitmiyor. Bir de Cannae Drive’ın “klasik elektromanyetik fenomenlerle ilişkilendirilemeyecek bir kuvvet ürettiğini ve bu yüzden kuantum vakum sanal plazmasıyla etkileşim gösteriyor olabileceğini” yazmışlar.

Doğrusu bunu okuduğum zaman aklıma Uzay Yolu dizisindeki bilimkurgu açıklamaları geldi ya da Uzay Yolu hayranlarının kullandığı İngilizce terimle “technobabble”, teknolojik geveleme.

 

 

Kuantum vakum sanal plazması da nedir? Böyle bir şey var mı? Konuyu başkaları da merak etmiş olmalı ki Caltech’ten ünlü fizikçi Sean Carroll’a sormuşlar ve bence bu iyi bir seçim, çünkü Carroll popüler bilimin kitleler arasında yaygınlaşması için çalışan en tanınmış bilim adamlarından biridir.

Carroll’ın cevabı şu: “Kuantum vakum sanal plazması diye bir şey yoktur. Bu da insanın gözünü açmalı. Kuantum vakum diye bir şey var ama plazma diye bir şey yok. Özellikle de bu motorun durağan çerçevesi yok, yani bir şeyi itmesi mümkün değil ve bu yüzden de itici sistem olarak kullanılamaz. Bütün bunlar saçmalık. İnanılmaz ölçüde zayıf bir etki ölçtüklerini öne sürüyorlar ama bu parazit de olabilir.”

 

 

Popüler bilime zarar veriyor

Açıkçası sıra dışı iddialar sıra dışı kanıtlar gerektirir. Gerçek bilimi sahte bilimle ve bilimsel masallarla karıştıran bu iddialar bilim camiasının itibarını zedeliyor. İnsanları yanlış bilgilendiriyor. Ayrıca gerçek bilimsel araştırmalara ayrılan paranın bu tür saçmalıklara harcanmasına yol açabiliyor.

Üstelik de NASA gibi saygın bir kurumun adını zedeleyerek. Anlaşılan Amerika Birleşik Devletleri bilimde geriledikçe NASA da TÜBİTAK gibi bürokratik bir kuruma dönüşüyor. NASA’nın araştırmacılarını daha dikkatli seçmesi gerekiyor.

Gençler için asıl tehlike ise popüler bilimin bilimsel masallara dönüşmesi. Gençlerin bilimsel gerçekler yerine yanlış şeyler öğrenmesi ve her şeyin video oyunları seviyesine indirgenmesi. Bu eğitim sistemini baltalıyor.

 

 

Peki warp sürüşünü sen de yazmadın mı?

Elbette yazdım ama teorik olarak mümkün diye yazdım. Mevcut fizik yasalarına göre pratikte mümkün değil dedim. Warp motoru yaptılar, test edip onayladılar diye haberini yapmadım. Ortalık yatışına kadar bu sansasyonel haberi yayınlamayıp beklettim.

Oysa bu bir popüler bilim blogu, hakemli fizik dergisi değil. İsteseydim haberi yayınlardım ama benim kadar temkinli davranmayanlar da vardı: Bu haberi Popular Mechanics gibi en ünlü popüler bilim dergilerinden biri yayınladı ve şimdi de hatasının bedelini itibar kaybı olarak ödüyor.

 

 

Üstelik bir gün karanlık enerjiyle çalışan warp motorları imal edilebilir. Hatta yeni bir fizik keşfedilebilir ama tüm keşifler ve buluşların bilimsel yöntem, testler ve gözlemlerin terazisinden geçmesi gerekiyor. Yoksa gerçeği masallardan ayıramayız.

Nitekim cahilliğin en büyük göstergesi insanların hayat problemlerini biraz kurnazlık ve düz mantıkla çözebileceklerini sanmalarıdır. Bu arabesk kültürü ülkemize son 40 yılda zorla yerleştirdiler ve sonuçlarını bugün görüyoruz. Bilimsel düşüncenin yozlaştırılmasına izin veremeyiz. Yoksa yobazlığın yerini bilimsel bağnazlık alacak. İkisi de çözüm değil.

 

 

Dört günde bilim

Bu tür ilanları internette çok görüyoruz. İki ayda İngilizce öğretiriz diyorlar. İyi İngilizce bilen bütün arkadaşlarımızın bildiği gibi iki ayda İngilizce öğrenemezsiniz. İtalyan Lisesi’nde 8 yıl İngilizce ve İtalyanca okudum. 8 yılda yabancı dilleri incelikli kullanmayı ancak öğrendim ve çevirmen olarak iş hayatına atılana kadar duraksadığım oldu. İş hayatında kullanacak kadar İngilizce öğrenmek için en az iki yıl gerekiyor (çat pat İngilizce ve Tarzancadan söz etmiyoruz) ya da dahi olacaksınız ki bir istisnadır.

Aynı şey bilimsel araştırmalar için de geçerli. Eagleworks şirketi sadece 7000 dolar harcayarak Cannae Drive’ı 4 iş günü test etti ve bir devridaim makinesinin çalıştığını söyledi! Üstelik bu sistem warp motorlarında kullanılabilecekti! Keşke bu kadar kolay olsaydı. 🙂

Umarım bir gün ışıktan hızlı yolculuk eden bir gemi yaparız ve adını Atılgan koyarak komşu yıldızlara gideriz ama bu kafayla başarabileceğimizi sanmıyorum. Bu bölümü sonlandırırken şu noktayı tekrar vurgulamak gerek: Warp sürüşü teorik olarak mümkün, ama bilinen fizik yasaları uyarınca pratikte imkansız ve biz yeni bir fizik geliştirene kadar da imkansız olacak.

 

 

Warp Sürüşü