Fizik Bilimine Dair Söylenmişlerin En İlginci: Paralel Evrenler
Sonbaharda, yapraklarını dökmüş bir ağacı göz önüne alalım. Altta, kalın gövdesinden yukarı doğru bakışlarımızı kaldırdığımızı düşünelim. Dal larına geldiğimizde bakışlarımızı hangi dala doğru kaldırırız? Şüphesiz ki pek de matah bir soru değil. Ancak üzerinde düşünülmemesi için de hiçbir neden yok. Evet, hangi daldan devam edeceğimize nasıl karar veririz? Renk ayrımı, büyüklük, kalınlık, gölge vs. faktörlerin gözümüzü çektiği kabulünü bir kenara koyarsak ve biraz geniş çaplı düşünürsek, kendimize ''Neden öteki dallardan biri değil de, bu dal?'' sorusunu sormamız gerekir. İşte paralel evrenler de, kabaca, aynı bu ağacın dalları gibi gelişen bir yaşamı bize düşündürüyor.
Ağacın dalları, önce üçe, üçe ayrıldıktan sonra dallarından biri beşe, diğer ikisi dörde ayrılıyor olsun. Bu dallanmaları izleyen bakışımız, yukarı doğru akarken, zamanı temsil eder. Zamanla, irademizi temsil eden gözümüz, seçimini yapar ve günlük hayatımızda aldığımız kararları temsil eden n sayıda daldan birini seçerek yoluna -yukarı doğru- devam eder. Bu sırada bütün fizik kuralları, perçinlenerek işler. İşte bu çatallanarak devam eden dalların her biri de, birer evreni temsil eder. Gördüğümüz, duyumsadığımız, algıladığımız yegane büyük evrenin yanında, hiç denenmemiş ama izlenimleri bellekte yer eden ve yaşayan küçük evrenler.
Paralel evrenler tanımı, ilk kez Amerikalı fizikçi, Hugh Everett tarafından ortaya atıldı. Zaman içinde kuantum mekaniğinin ilginç, çok popüler ve bilimsel platformlarda çok tartışılan kuramlarından birisi oldu. Kimi zaman bağımsız ve farklı, hiçbir şekilde birbiriyle etkileşime girmeyen çok sayıda evrenin varlığı öngörüldü. George Mason Üniversitesi'nden Dr. Robin Hanson gibi bilim adamları ise paralel evrenlerin aslında sanılanın aksine, birbirlerinden bağımsız olmadığı; birbirleriyle etkileşimde olduğunu öne sürdü. Evrenlerin birbirleriyle etkileşime geçtiği hallerde ise küçük evrenler parçalanıyor ya da büyüğü tarafından yutuluyordu. Bunu ise bazı küçük dalların, büyük dallar ile kaynaşması olarak modelleyebiliriz.
Hugh Everett
Teorik fizikçi Roger Penrose, insan bilincinin nesneleri nasıl etkilediğini şöyle açıklıyor:
''Her gözlemcinin bilinç durumu ikiye ayrılır. Kabul edildiğine göre her bir gözlemci iki kez var olacak; her var oluşunda farklı deneyimler edinecektir. Gerçekte yalnızca gözlemci deği;l içinde yaşadığı tüm evren, dünyayı her ölçüşünde, en az iki parçaya ayrılır. Böyle bir parçalanma, yalnız gözlemcilerin ölçümleri nedeniyle değil; genelde kuantum olaylarının makroskopik büyümesi nedeniyle tekrar tekrar oluşur ve bu şekilde oluşan evren dalları, çılgınca dal budak salmaya başlar.''
Birden çok olası evrenin öngörülen kümesi, çoklu evrenler adlı bir teoriyle ifade ediliyor. Çoklu evrenin yapısı, her evrenin kendi doğası ve birbirleri arasında kurulu, çeşitli ilişkilerle beliriyor. Çoklu evren tanımı, fizik, felsefe, kurgu ve kısmen bilim kurgu alanlarında hipotezlerle ifade edilir. İlk defa William James tarafından kullanılan terim, bilimkurgu yazarı Michael Moorcock tarafından yaygınlaştırıldı. Aynı tanım, çoğu zaman alternatif evrenler, paralel dünyalar ya da paralel evrenler biçiminde de kullanılıyor.
Hugh Everett, tüm evreni açıklamak için kuantum teorisini kullanmak isteyen bir bilim insanıydı. O, 1930 yılında doğmuş, 1943 yılında, henüz ortaokulda iken Einstein'a,''Karşı konulamaz bir kuvvetin, hareket ettirilemez bir kütleyle buluşması halinde ne olacağını'' soran bir mektup yazmış, (dergide cevabı verilmiyor fakat Einstein'ın verdiği cevap, muhtemelen ''karşı konulamaz bir kuvvet ile hareket ettirilemez bir kütlenin aynı evrende bulunamayacağı''dır) 1953 yılında Princeton Üniversitesi'nde doktora çalışmalarına başlamış ve kuantum mekaniği dersleri alıp, Paralel Evrenler kuramını geliştirmiştir.
Kuramın yaratcısı hakkında kısa bir bilgiden sonra, sizleri, bir küçük deney düzeneğine götürmek istiyoruz. Bir elektron ile oynamaktayız. Q ve R adlı iki noktada, bu elektronu yakalayabilecek; örneğin artı yüklü iki iyonun oluşturduğu; nano ölçekteki iki potansiyel çukuru bulunsun. Elektron, hareketi sırasında ya Q'ya, ya da R'ye kaymış olabilir. Eğer Q'da yakalanmışsa farklı; R'de yakalanmışsa farklı delta fonksiyonu* formunda bulunacaktır. Q tuzağını solda, R tuzağını da sağda ele alıp, elektronun Q'ya yakalanmış olduğunu varsayalım. Q'da bulunan elektrona sol taraftan, yönü sola doğru olan bir elektrik alanı uygulayarak, elektronu harekete zorlayalım. Eksi yükler üzerindeki elektrik kuvvet, alana ters yönde olduğundan elektron, R tuzağına doğru harekete geçer. Yani Q dalga fonksiyonundan sıyrılıp, R dalga fonksiyonuna geçiş sürecine girer. Fakat yeterince kısa bir süre sonra, bu geçiş tamamlanamadan, elektrik alanını ortadan kaldıralım. Elektron ''iki arada bir derede'' kalır. Örneğin, R'ye geçişi %36 oranında tamamlanmış olsun; %64 oranında da Q'da kalmış olsun. Kuantum mekaniğinin garipliği, işte burada başlıyor. Sistem, yani örneğimizdeki elektron, bileşik kuantum durumunda iken konumu ölçüldüğünde, ilk elde ölçümün bize Q ve R'nin %64 ve %36 ortalamayla ölçülmüş olasılıklar vermesi beklenebilir. Halbuki sonuç öyle değildir. İki değerden birini rastgele verir. Peki %64 ve %36 olasılıkların anlamı nedir? Şudur; aynı deney yeterince fazla sayıda tekrarlandığında, ölçümlerin %64 ünde A, %36'sında B'de görünecektir. Kısaca anlamamız gereken, tek ölçümle, ağırlıklı bir ortalama değer bulunamayacağıdır.
Ölçüm sonucunun, A ve B nin ağırlıklı ortalamalarını değil de A ya da B'yi veriyor olması, akla şu soruyu getirir: ''Dikkate alınmayan başka gizli değişkenler mi var?'' Aslında yok. Elektron, aynı deneyin tekrarıyla yapılan ölçümlerin %64'ünün hemen öncesinde A noktasında, %36 sının da hemen öncesinde de B noktasında değil; tümünün hemen öncesinde %64 olasılıkla A noktasında ve %36 olasılıkla B noktasında olmak üzere aynı anda her iki noktada birden bulunmaktadır.
Evren de birbiriyle etkileşim halindeki birçok kuantum mekaniksel sistemden oluşuyor. Yani evrenin de bir ''evrensel dalga fonksiyonu'' var. Evrenin dalga fonksiyonu üzerinde bir gözlem yapabilmek için, evrenin dışına çıkmak gerekir. Halbuki sonlu bir evrende, bu mümkün olmadığından; evren hakkında yapılabilecek herhangi bir gözlemin dışarıdan değil, içeriden yapılması gerekiyordu. O halde, gözlemci ile aygıtı; bu kuantum mekaniksel sistemin bir alt parçası olmalıydılar. İşte bu aşamada Hugh EVERETT, 3 yıl sonra tezini tamamladığında, kuantum mekaniğinin farklı bir yorumunu sunuyordu. Everett'in sunduğu tez, kabaca şu temel üzerineydi:
"Gözlemci ve aygıtı, elektronun oluşturduğu kuantum sistemi üzerinde dışarıdan gözlem yapan ve sonucunda onu etkilemiş olacak olan klasik bir sistem değil; onunla karşılıklı etkileşim halinde olan, kuantum mekaniksel iki başka sistemdir. Böyle üçlü bir kuantum sisteminin toplam dalga fonksiyonu, alt dalga fonksiyonlarının vektör çarpımı şeklinde yazılabilir.''
Tezi bittiğinde Everett, tezini Niels Bohr'a sunmuştu. Ne var ki Niels Bohr, çalışmaya itibar etmedi. Tezi Princeton'daki jüriye, büyük oranda kısaltıp savlarını yumuşatarak sunmak zorunda kaldı. Everett hayal kırıklığına uğramıştı.
Şimdilik farklı bir zamana gidiyoruz. 2007'de, Oxford Üniversitesi'nde Everett'in makalesinin 50. yılı konferansı yapıldı. Özetle buradan çıkartılacak anlam şuydu:
''Yazı tura atıp kaybettiğimiz takdirde, üzülmemize gerek yok. Çünkü, zaman treni makasa gelip ikiye ayrışmıştır ve yandaki, yani bizden giderek uzaklaşan ikincisindeki bilinç kopyamız, elindeki paraya bakıp gülümsüyordur.''
Buna değinmemizin sebebi, elbette ki yukarıda söz ettiğimiz elektron ölçümleri. Bu ölçümlerde, elektronun aynı anda hem A'da hem B'de bulunduğu, fakat ölçümde A ya da B'nin birinde göründüğü ortaya çıkmıştı. Bu, şok edici ve hala açıklanması mümkün olmayan bir olaydı; özellikle bunu klasik evrene aktardığımızda. Her ne kadar klasik, fiziksel evrende biz farklı görsek de kuantum evreninde bunlar, oldukça rutin olgulardır. Yorumlara göre, biz kuantum evreniyle etkileşim halindeyiz ama bir şekilde klasik evrene dönüş yapıyoruz. Bilinemeyen ise burada ortaya çıkıyor: gözlemci (biz) bileşik kuantum durumuyla (yani birden fazla sonuca ulaşabileceğimiz durumlarla) etkileşim halindeyken, hangi aşamada ayrışıp klasik evrene dönüş yapıyoruz?
Bunun cevabını, ''boyut'' kavramını büyüteç altına alarak bulmaya çalışalım. Yaşadığımız dünyanın, 3 boyuta ek olarak, bir de zaman boyutunda bulunduğunu söylemiştik. Peki bu konuda sık sık bahsi geçen ''boyut''la neyi kastediyoruz? Kökü ''boy'' olan bu sözcük, maddenin fiziksel özellikleriyle yakından ilgili olmalı. Böyle bir mantık yürütüyorsak, doğru yoldayız demektir.
Başka bir üniversitede, bir ders sırasında konuyla ilintili olarak, hocamıza şu soruyu sormuştum:
- Hocam, 2 boyutlu bir cismi göz seviyemize getirip, 2 boyutunu da görmeyecek şekilde tutarsak ne görürüz?
- ... Bir şey görmeyiz. 2 boyutlu cisim yoktur.
- Nasıl yani?
- Şöyle ki; ''boyut'' kavramı, maddelerin bulundukları konumu, ortamı ya da durumu belirtmekten çok, hareketin varlığıyla ilgilidir. Uzayda herhangi bir noktadan bahsediyorsak, boyuttan bahsedemeyiz. Zira bir nokta ile sınırlı bir alanda, hareketten bahsedemeyiz. Nokta, sabittir. Bir doğruya da eğri ise, 1 boyutluluğu temsil eder. Zira bir doğru üzerinde, ek doğrultuda hareket edilebilir. 2 boyutluluktan bahsedebilmek için, bir düzlem gerekir. 2. boyutta, ''sağ'', ''sol'', ''ön'' ve ''arka'' gibi kavramlar anlam kazanır. Nihayet tanıdık boyut: 3. boyut... Burada ise ''derinlik'' ya da ''yükseklik'' gibi kavramlar anlam kazanmış olur. Şöyle de düşünebilirsin: bir nokta olarak doğmuşken, birden içinden bir parça atıp, doğruya dönüştüğünü varsayalım. Artık bir yönde, sonsuza doğru yol almaktasın. Ancak bir gün sıkılıp; yukarı doğru çeviriyorsun yönünü. Kendi üzerine kıvrılıyorsun ve bir küçük dikdörtgen oluşturuyorsun uzayda. Artık, bir ön yüzün, bir de arka yüzün var. Yani 2. boyuttasın. Bir süre sonra bundan da sıkılacaksın; merak etme. Yönünü, bu dikdörtgene dik bir doğrultuya çevirerek, oradaki hareketinle, şekline bir yükseklik kazandıracaksın. Böylece 3. boyuta bir ''merhaba'' demiş olacaksın.
- İlginç... Peki ya 4. boyut? Zaman? Bu konu ''paralel evrenler'' ile de bağlantılı sanırım...
- Dördüncü bir boyut kavramı, paralel evrenlerin nerede olabileceğine ilişkin bazı ip uçları veriyor. Özellikle Einstein'ın, bu tür evrenlerin kara delikler aracılığıyla nasıl birbirine bağlanabileceğine ilişkin bazı ön bilgiler ortaya koyduğu biliniyor. Aslında paralel evrenler, bir dördüncü boyutta aynı uzayda, aynı yerdedirler. Fakat araya bir zaman duvarı girmiştir. Paralel evrenler birbirlerine değmeden; sonsuz tabakalar şeklinde, bir kitabın sayfaları gibi üst üste dizilirler. Paralel evrenler ve kendi evrenimize ait farklı zaman tabakaları (Geçmiş, Şimdi, Gelecek), bu dördüncü boyutta birbirleri içerisine geçerek bir kitabın sayfaları gibi dizilmişlerdir.
İngiliz yazar ve öğretmen, Edwin Abbott, Flatland (1884) adlı çizgi romanında, 2 boyutlu bir evren ile oradaki yaşamı anlatır. Bu çizgi romanda, Flatland'de yaşayanlar, sadece 2 boyutu bilirler: sağ, sol, ön ve arka. Orada yaşayanların tüm hareketleri, derinliksiz, kağıt yüzeyi gibi bir ortamla sınırlanmıştır. Flatlandliler üçüncü boyutla ilgili olarak hiçbirşey bilmezler.Hatta üçüncü boyutu hayal edemezler. Flatland'lilerin üzerinde yaşadıkalrı bu kağıt parçasının, sonsuz bir genişlikte olduğunu düşünelim. Bu durumda onlar, doğallıkla kendi iki boyutlu evrenlerinin tüm ''var oluşu'' oluşturduğunu düşüneceklerdir. Öte yandan, kendi evrenlerinin ''altında'' ya da ''üstünde'' de başka evrenler olduğunu ise anlayamayacaklardır. Hatta anlamamanın ötesinde, bu kendilerine söylendiğinde karşı çıkacaklardır.
Bizim üç boyut paradigmamızla ise, Flatland evreni, asıl ''üst'' ve ''alt'' boyutlarının arasında, gerçekliğin çok az bir bölümünü kaplar. İki ayrı Flatland evreni, birbirine paralel şekilde yer alabilir ve bunların her birinde yaşayan varlıklar, derinlik duygusuna sahip olmadıkları için, birbirlerinin farkına varamazlar. Bu tür, birbirine paralel iki Flatland evreni üçüncü bir boyutta bir araya gelirler; tıpkı bir kitabın sayfaları gibi.
İki boyutlu, ''kâğıt'' gibi bir evren düşünelim. (Esasında, kağıt da 3 boyutludur. derinliği yokmuş gibi görünür fakat, milimetrik düzeyde bile olsa, bir derinliği vardır.) Bu kâğıt tabakasının üzerine bir ağırlık koyarsak, iki boyutlu kâğıt, bu nesnenin ağırlığından ötürü hemen deforme olup buruşacaktır. Flatland benzeri kağıt, iki boyutluluğunu yitirecek; buruşmaların getirdiği bir üç boyutluluğa sahip olacaktır. Yani bir derinlik kazanacakır. Burada aklımıza bir kara deliği getirebiliriz. Bir kara deliğin Flatland'de olduğu gibi, üzerinde durabileceğiniz bir yüzeyi olamaz.Sadece nesneyi daha derinlere çeken, olağanüstü bir çekim gücü vardır.Flatland'in bir karadeliğe yaklaştığını varsayarsak, Flatland'in iki boyutlu evreni, karadeliğin çekim etkisine girdiğinde, giderek küçülmeye ve bükülmeye başlayacaktır. Bir huninin kenarlarından içeriye doğru, bir tünele doğru kayıyor gibi olacaktır.
Einstein-Rosen Köprüsü (Solucan Deliği - Wormhole)
Her ne kadar, bilimsel düzeyde şimdilik bir varsayım olarak kabul ediliyor olsa da, birtakım bilimsel ön bilgiler öne sürülmemiş olsaydı, ''paralel evrenler'' felsefi bir kavram olmanın ötesinde hiçbir şey ifade etmeyecekti. Paralel evrenler konusuyla ilgili kapıyı açan kişinin, Albert Einstein olduğu biliniyor. Einstein'ın ünlü Genel Rölativite teorisi'nde, paralel evrenleri birbirine bağlayan ''köprülerden'' söz edilir. Genel rölativite teorisi, çekim, uzay ve zaman konularını kapsayan, oldukça kompleks bir teoridir. Rölativite teorisine göre, bir çekim alanı (örneğin, bir kara deliğin yakınları), eğimli bir uzay demektir. Üç boyutlu uzay, dördüncü bir buyuta uzanır.
Einstein-Rosen Köprüsü
Einstein ve yakın çalışma arkadaşı, Nathan Rosen'in bu karadelik tünellerini matematiksel olarak kabul ettikleri ve inceledikleri de biliniyor. Einstein ve Rosen, bu çalışmalarının sonucunda şaşırtıcı bir şey keşfettiler: karadelik tünellerinin dibinin olmadığını. Burada, uçlarından birbirlerine bağlı iki eğimli huni söz konusudur. Birleştikleri nokta, tünelin ''boğaz'' kısmını oluşturur. Dolayısıyla tünelin bir ucundan giren bir nesne, merkezdeki ya da boğazdaki olağan üstü çekimin etkisiyle, tünelin öbür ucundan dışarı fırlatılır. ''Öyleyse öbür yanda ne vardır?'' sorusu, şu durumda kaçınılmazdır. Öbür yan, Paralel Evrenler teorisi'ne göre, yeni bir evrendir; ilkinden tamamen farklı fiziksel sabitlere sahip, farklı bir evren. İşte bu iki evreni birbirine bağlayan tünele, Einstein-Rosen Köprüsü adı verilir. Genel görelilik, evrendeki kara deliklerin birbirleriyle bir şekilde irtibat halinde olduklarını göstermektedir. Bu yapıda kara delikleri birbirlerine bağlayan koridorlar, alışılmış adıyla ''kurt delikleri'' (meyve kurdu) olarak belirtilmektedir. Kara delikleri birbirine bağlayan sözkonusu koridorlar, bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır biçimde düşünüldüğünden, sözkonusu koridorlara ''kurt deliği'' adı verilmiştir. Evrende pek çok kara deliğin var olduğu göz önünde bulundurulduğunda, uzayın birbiri içine geçmiş sayısız tünellerden oluştuğu sonucuna varılır. Zaman ve ışık-yılı uzaklıkları hiçe sayarak kozmosta ''zıplama''lara olanak veren bu kurt delikleri, ister istemez bilim-kurgu yazarlarına esin kaynağı olmuştur. Kozmosun tünellerle dolu bu yapısı, genel görelilik tarafından doğrulanmakla birlikte, astrofizik bağlamda, bu tünellerdeki yolculuklar şimdilik imkânsız gibi görünmektedir; çünkü şimdilik, bilinen hiçbir süreç, bu yolculukları yapabilecek nesnelerin oluşumunu tamamlayabilecek gibi görünmemektedir.
Londra Üniversitesi matematik profesörlerinden, John C.Taylor bu konuda şöyle diyor:
''Bu, yerçekimi tarafından uygulanan güçle, tek bir evrenin çiftleşmesi bilmecesidir. Bu etki bazı bilim adamlarını öylesine rahatsız etmiştir ki, son zamanlarda merkezden çok uzakta; hemen hemen düz oldukları zaman bu iki dünyanın sonunda birleşmeleri gerektiğini öne sürmüşlerdir. Fakat biz, bu çok uzaktaki köprünün olması gerekip gerekmediğini bilmiyoruz. Böyle ikiz evrenler hiç görülmemiştir. Ayrıca bunun çok kolayca fark edilmesini de bekleyemeyiz. Çünkü merkezdeki son derece şiddetli çekim alanlarından ötürü, ezilip ölmeden, boğazı aşarak bir evrenden diğerine geçmek ancak ışıktan daha hızlı yolculuk yapmakla mümkündür. Işık hızının diğer tüm maddelere olan üstünlüğü, bir karadeliğin içerisinde bile kutsallığını koruyan bir durumdur.''
Son olarak, Paralel Evrenler modeli, içerdiği çok ilginç argümanlar (diğer dünyalar, ikincil olasılıklar, vs.) yüzünden, bazı kesimlerce, mistisizmin ya da akıl dışılığın bir temsili olarak görülüyor; aynı şekilde okurlarımızdan da bu konuda tepkiler aldık. Bu noktada şunu belirtmek isteriz ki: Paralel Evrenler modeli, gerekli matematiksel yapılarla da desteklenmektedir. Stephen Hawking, Roger Penrose gibi büyük bilim insanlarının üzerinde görüş bildirdiği bu konu, inançlara ya da mistisizme alet edilecek boyutta bir konu değildir.
Modelin matematiksel yapısı için, MIT profesörlerinden Max Tegmark'ın makalesine şuradan ulaşabilirsiniz; dili İngilizce'dir: http://space.mit.edu/home/tegmark/multiverse.pdf
*Dalga fonksiyonu: Schrödinger Denklemi'ni sağlayan ve parçacığın enerjisi, momentumu gibi bilgileri içinde bulunduran bir fonksiyondur.
Umarız faydalı olmuştur, Sevgiler.
Ağacın dalları, önce üçe, üçe ayrıldıktan sonra dallarından biri beşe, diğer ikisi dörde ayrılıyor olsun. Bu dallanmaları izleyen bakışımız, yukarı doğru akarken, zamanı temsil eder. Zamanla, irademizi temsil eden gözümüz, seçimini yapar ve günlük hayatımızda aldığımız kararları temsil eden n sayıda daldan birini seçerek yoluna -yukarı doğru- devam eder. Bu sırada bütün fizik kuralları, perçinlenerek işler. İşte bu çatallanarak devam eden dalların her biri de, birer evreni temsil eder. Gördüğümüz, duyumsadığımız, algıladığımız yegane büyük evrenin yanında, hiç denenmemiş ama izlenimleri bellekte yer eden ve yaşayan küçük evrenler.
Paralel evrenler tanımı, ilk kez Amerikalı fizikçi, Hugh Everett tarafından ortaya atıldı. Zaman içinde kuantum mekaniğinin ilginç, çok popüler ve bilimsel platformlarda çok tartışılan kuramlarından birisi oldu. Kimi zaman bağımsız ve farklı, hiçbir şekilde birbiriyle etkileşime girmeyen çok sayıda evrenin varlığı öngörüldü. George Mason Üniversitesi'nden Dr. Robin Hanson gibi bilim adamları ise paralel evrenlerin aslında sanılanın aksine, birbirlerinden bağımsız olmadığı; birbirleriyle etkileşimde olduğunu öne sürdü. Evrenlerin birbirleriyle etkileşime geçtiği hallerde ise küçük evrenler parçalanıyor ya da büyüğü tarafından yutuluyordu. Bunu ise bazı küçük dalların, büyük dallar ile kaynaşması olarak modelleyebiliriz.
Hugh EverettTeorik fizikçi Roger Penrose, insan bilincinin nesneleri nasıl etkilediğini şöyle açıklıyor:
''Her gözlemcinin bilinç durumu ikiye ayrılır. Kabul edildiğine göre her bir gözlemci iki kez var olacak; her var oluşunda farklı deneyimler edinecektir. Gerçekte yalnızca gözlemci deği;l içinde yaşadığı tüm evren, dünyayı her ölçüşünde, en az iki parçaya ayrılır. Böyle bir parçalanma, yalnız gözlemcilerin ölçümleri nedeniyle değil; genelde kuantum olaylarının makroskopik büyümesi nedeniyle tekrar tekrar oluşur ve bu şekilde oluşan evren dalları, çılgınca dal budak salmaya başlar.''
Birden çok olası evrenin öngörülen kümesi, çoklu evrenler adlı bir teoriyle ifade ediliyor. Çoklu evrenin yapısı, her evrenin kendi doğası ve birbirleri arasında kurulu, çeşitli ilişkilerle beliriyor. Çoklu evren tanımı, fizik, felsefe, kurgu ve kısmen bilim kurgu alanlarında hipotezlerle ifade edilir. İlk defa William James tarafından kullanılan terim, bilimkurgu yazarı Michael Moorcock tarafından yaygınlaştırıldı. Aynı tanım, çoğu zaman alternatif evrenler, paralel dünyalar ya da paralel evrenler biçiminde de kullanılıyor.
Hugh Everett, tüm evreni açıklamak için kuantum teorisini kullanmak isteyen bir bilim insanıydı. O, 1930 yılında doğmuş, 1943 yılında, henüz ortaokulda iken Einstein'a,''Karşı konulamaz bir kuvvetin, hareket ettirilemez bir kütleyle buluşması halinde ne olacağını'' soran bir mektup yazmış, (dergide cevabı verilmiyor fakat Einstein'ın verdiği cevap, muhtemelen ''karşı konulamaz bir kuvvet ile hareket ettirilemez bir kütlenin aynı evrende bulunamayacağı''dır) 1953 yılında Princeton Üniversitesi'nde doktora çalışmalarına başlamış ve kuantum mekaniği dersleri alıp, Paralel Evrenler kuramını geliştirmiştir.
Kuramın yaratcısı hakkında kısa bir bilgiden sonra, sizleri, bir küçük deney düzeneğine götürmek istiyoruz. Bir elektron ile oynamaktayız. Q ve R adlı iki noktada, bu elektronu yakalayabilecek; örneğin artı yüklü iki iyonun oluşturduğu; nano ölçekteki iki potansiyel çukuru bulunsun. Elektron, hareketi sırasında ya Q'ya, ya da R'ye kaymış olabilir. Eğer Q'da yakalanmışsa farklı; R'de yakalanmışsa farklı delta fonksiyonu* formunda bulunacaktır. Q tuzağını solda, R tuzağını da sağda ele alıp, elektronun Q'ya yakalanmış olduğunu varsayalım. Q'da bulunan elektrona sol taraftan, yönü sola doğru olan bir elektrik alanı uygulayarak, elektronu harekete zorlayalım. Eksi yükler üzerindeki elektrik kuvvet, alana ters yönde olduğundan elektron, R tuzağına doğru harekete geçer. Yani Q dalga fonksiyonundan sıyrılıp, R dalga fonksiyonuna geçiş sürecine girer. Fakat yeterince kısa bir süre sonra, bu geçiş tamamlanamadan, elektrik alanını ortadan kaldıralım. Elektron ''iki arada bir derede'' kalır. Örneğin, R'ye geçişi %36 oranında tamamlanmış olsun; %64 oranında da Q'da kalmış olsun. Kuantum mekaniğinin garipliği, işte burada başlıyor. Sistem, yani örneğimizdeki elektron, bileşik kuantum durumunda iken konumu ölçüldüğünde, ilk elde ölçümün bize Q ve R'nin %64 ve %36 ortalamayla ölçülmüş olasılıklar vermesi beklenebilir. Halbuki sonuç öyle değildir. İki değerden birini rastgele verir. Peki %64 ve %36 olasılıkların anlamı nedir? Şudur; aynı deney yeterince fazla sayıda tekrarlandığında, ölçümlerin %64 ünde A, %36'sında B'de görünecektir. Kısaca anlamamız gereken, tek ölçümle, ağırlıklı bir ortalama değer bulunamayacağıdır.
Ölçüm sonucunun, A ve B nin ağırlıklı ortalamalarını değil de A ya da B'yi veriyor olması, akla şu soruyu getirir: ''Dikkate alınmayan başka gizli değişkenler mi var?'' Aslında yok. Elektron, aynı deneyin tekrarıyla yapılan ölçümlerin %64'ünün hemen öncesinde A noktasında, %36 sının da hemen öncesinde de B noktasında değil; tümünün hemen öncesinde %64 olasılıkla A noktasında ve %36 olasılıkla B noktasında olmak üzere aynı anda her iki noktada birden bulunmaktadır.
Evren de birbiriyle etkileşim halindeki birçok kuantum mekaniksel sistemden oluşuyor. Yani evrenin de bir ''evrensel dalga fonksiyonu'' var. Evrenin dalga fonksiyonu üzerinde bir gözlem yapabilmek için, evrenin dışına çıkmak gerekir. Halbuki sonlu bir evrende, bu mümkün olmadığından; evren hakkında yapılabilecek herhangi bir gözlemin dışarıdan değil, içeriden yapılması gerekiyordu. O halde, gözlemci ile aygıtı; bu kuantum mekaniksel sistemin bir alt parçası olmalıydılar. İşte bu aşamada Hugh EVERETT, 3 yıl sonra tezini tamamladığında, kuantum mekaniğinin farklı bir yorumunu sunuyordu. Everett'in sunduğu tez, kabaca şu temel üzerineydi:
"Gözlemci ve aygıtı, elektronun oluşturduğu kuantum sistemi üzerinde dışarıdan gözlem yapan ve sonucunda onu etkilemiş olacak olan klasik bir sistem değil; onunla karşılıklı etkileşim halinde olan, kuantum mekaniksel iki başka sistemdir. Böyle üçlü bir kuantum sisteminin toplam dalga fonksiyonu, alt dalga fonksiyonlarının vektör çarpımı şeklinde yazılabilir.''
Tezi bittiğinde Everett, tezini Niels Bohr'a sunmuştu. Ne var ki Niels Bohr, çalışmaya itibar etmedi. Tezi Princeton'daki jüriye, büyük oranda kısaltıp savlarını yumuşatarak sunmak zorunda kaldı. Everett hayal kırıklığına uğramıştı.
Şimdilik farklı bir zamana gidiyoruz. 2007'de, Oxford Üniversitesi'nde Everett'in makalesinin 50. yılı konferansı yapıldı. Özetle buradan çıkartılacak anlam şuydu:
''Yazı tura atıp kaybettiğimiz takdirde, üzülmemize gerek yok. Çünkü, zaman treni makasa gelip ikiye ayrışmıştır ve yandaki, yani bizden giderek uzaklaşan ikincisindeki bilinç kopyamız, elindeki paraya bakıp gülümsüyordur.''
Buna değinmemizin sebebi, elbette ki yukarıda söz ettiğimiz elektron ölçümleri. Bu ölçümlerde, elektronun aynı anda hem A'da hem B'de bulunduğu, fakat ölçümde A ya da B'nin birinde göründüğü ortaya çıkmıştı. Bu, şok edici ve hala açıklanması mümkün olmayan bir olaydı; özellikle bunu klasik evrene aktardığımızda. Her ne kadar klasik, fiziksel evrende biz farklı görsek de kuantum evreninde bunlar, oldukça rutin olgulardır. Yorumlara göre, biz kuantum evreniyle etkileşim halindeyiz ama bir şekilde klasik evrene dönüş yapıyoruz. Bilinemeyen ise burada ortaya çıkıyor: gözlemci (biz) bileşik kuantum durumuyla (yani birden fazla sonuca ulaşabileceğimiz durumlarla) etkileşim halindeyken, hangi aşamada ayrışıp klasik evrene dönüş yapıyoruz?
Bunun cevabını, ''boyut'' kavramını büyüteç altına alarak bulmaya çalışalım. Yaşadığımız dünyanın, 3 boyuta ek olarak, bir de zaman boyutunda bulunduğunu söylemiştik. Peki bu konuda sık sık bahsi geçen ''boyut''la neyi kastediyoruz? Kökü ''boy'' olan bu sözcük, maddenin fiziksel özellikleriyle yakından ilgili olmalı. Böyle bir mantık yürütüyorsak, doğru yoldayız demektir.
Başka bir üniversitede, bir ders sırasında konuyla ilintili olarak, hocamıza şu soruyu sormuştum:
- Hocam, 2 boyutlu bir cismi göz seviyemize getirip, 2 boyutunu da görmeyecek şekilde tutarsak ne görürüz?
- ... Bir şey görmeyiz. 2 boyutlu cisim yoktur.
- Nasıl yani?
- Şöyle ki; ''boyut'' kavramı, maddelerin bulundukları konumu, ortamı ya da durumu belirtmekten çok, hareketin varlığıyla ilgilidir. Uzayda herhangi bir noktadan bahsediyorsak, boyuttan bahsedemeyiz. Zira bir nokta ile sınırlı bir alanda, hareketten bahsedemeyiz. Nokta, sabittir. Bir doğruya da eğri ise, 1 boyutluluğu temsil eder. Zira bir doğru üzerinde, ek doğrultuda hareket edilebilir. 2 boyutluluktan bahsedebilmek için, bir düzlem gerekir. 2. boyutta, ''sağ'', ''sol'', ''ön'' ve ''arka'' gibi kavramlar anlam kazanır. Nihayet tanıdık boyut: 3. boyut... Burada ise ''derinlik'' ya da ''yükseklik'' gibi kavramlar anlam kazanmış olur. Şöyle de düşünebilirsin: bir nokta olarak doğmuşken, birden içinden bir parça atıp, doğruya dönüştüğünü varsayalım. Artık bir yönde, sonsuza doğru yol almaktasın. Ancak bir gün sıkılıp; yukarı doğru çeviriyorsun yönünü. Kendi üzerine kıvrılıyorsun ve bir küçük dikdörtgen oluşturuyorsun uzayda. Artık, bir ön yüzün, bir de arka yüzün var. Yani 2. boyuttasın. Bir süre sonra bundan da sıkılacaksın; merak etme. Yönünü, bu dikdörtgene dik bir doğrultuya çevirerek, oradaki hareketinle, şekline bir yükseklik kazandıracaksın. Böylece 3. boyuta bir ''merhaba'' demiş olacaksın.
- İlginç... Peki ya 4. boyut? Zaman? Bu konu ''paralel evrenler'' ile de bağlantılı sanırım...
- Dördüncü bir boyut kavramı, paralel evrenlerin nerede olabileceğine ilişkin bazı ip uçları veriyor. Özellikle Einstein'ın, bu tür evrenlerin kara delikler aracılığıyla nasıl birbirine bağlanabileceğine ilişkin bazı ön bilgiler ortaya koyduğu biliniyor. Aslında paralel evrenler, bir dördüncü boyutta aynı uzayda, aynı yerdedirler. Fakat araya bir zaman duvarı girmiştir. Paralel evrenler birbirlerine değmeden; sonsuz tabakalar şeklinde, bir kitabın sayfaları gibi üst üste dizilirler. Paralel evrenler ve kendi evrenimize ait farklı zaman tabakaları (Geçmiş, Şimdi, Gelecek), bu dördüncü boyutta birbirleri içerisine geçerek bir kitabın sayfaları gibi dizilmişlerdir.
İngiliz yazar ve öğretmen, Edwin Abbott, Flatland (1884) adlı çizgi romanında, 2 boyutlu bir evren ile oradaki yaşamı anlatır. Bu çizgi romanda, Flatland'de yaşayanlar, sadece 2 boyutu bilirler: sağ, sol, ön ve arka. Orada yaşayanların tüm hareketleri, derinliksiz, kağıt yüzeyi gibi bir ortamla sınırlanmıştır. Flatlandliler üçüncü boyutla ilgili olarak hiçbirşey bilmezler.Hatta üçüncü boyutu hayal edemezler. Flatland'lilerin üzerinde yaşadıkalrı bu kağıt parçasının, sonsuz bir genişlikte olduğunu düşünelim. Bu durumda onlar, doğallıkla kendi iki boyutlu evrenlerinin tüm ''var oluşu'' oluşturduğunu düşüneceklerdir. Öte yandan, kendi evrenlerinin ''altında'' ya da ''üstünde'' de başka evrenler olduğunu ise anlayamayacaklardır. Hatta anlamamanın ötesinde, bu kendilerine söylendiğinde karşı çıkacaklardır.
Bizim üç boyut paradigmamızla ise, Flatland evreni, asıl ''üst'' ve ''alt'' boyutlarının arasında, gerçekliğin çok az bir bölümünü kaplar. İki ayrı Flatland evreni, birbirine paralel şekilde yer alabilir ve bunların her birinde yaşayan varlıklar, derinlik duygusuna sahip olmadıkları için, birbirlerinin farkına varamazlar. Bu tür, birbirine paralel iki Flatland evreni üçüncü bir boyutta bir araya gelirler; tıpkı bir kitabın sayfaları gibi.
İki boyutlu, ''kâğıt'' gibi bir evren düşünelim. (Esasında, kağıt da 3 boyutludur. derinliği yokmuş gibi görünür fakat, milimetrik düzeyde bile olsa, bir derinliği vardır.) Bu kâğıt tabakasının üzerine bir ağırlık koyarsak, iki boyutlu kâğıt, bu nesnenin ağırlığından ötürü hemen deforme olup buruşacaktır. Flatland benzeri kağıt, iki boyutluluğunu yitirecek; buruşmaların getirdiği bir üç boyutluluğa sahip olacaktır. Yani bir derinlik kazanacakır. Burada aklımıza bir kara deliği getirebiliriz. Bir kara deliğin Flatland'de olduğu gibi, üzerinde durabileceğiniz bir yüzeyi olamaz.Sadece nesneyi daha derinlere çeken, olağanüstü bir çekim gücü vardır.Flatland'in bir karadeliğe yaklaştığını varsayarsak, Flatland'in iki boyutlu evreni, karadeliğin çekim etkisine girdiğinde, giderek küçülmeye ve bükülmeye başlayacaktır. Bir huninin kenarlarından içeriye doğru, bir tünele doğru kayıyor gibi olacaktır.
Einstein-Rosen Köprüsü (Solucan Deliği - Wormhole)
Her ne kadar, bilimsel düzeyde şimdilik bir varsayım olarak kabul ediliyor olsa da, birtakım bilimsel ön bilgiler öne sürülmemiş olsaydı, ''paralel evrenler'' felsefi bir kavram olmanın ötesinde hiçbir şey ifade etmeyecekti. Paralel evrenler konusuyla ilgili kapıyı açan kişinin, Albert Einstein olduğu biliniyor. Einstein'ın ünlü Genel Rölativite teorisi'nde, paralel evrenleri birbirine bağlayan ''köprülerden'' söz edilir. Genel rölativite teorisi, çekim, uzay ve zaman konularını kapsayan, oldukça kompleks bir teoridir. Rölativite teorisine göre, bir çekim alanı (örneğin, bir kara deliğin yakınları), eğimli bir uzay demektir. Üç boyutlu uzay, dördüncü bir buyuta uzanır.
Einstein-Rosen KöprüsüEinstein ve yakın çalışma arkadaşı, Nathan Rosen'in bu karadelik tünellerini matematiksel olarak kabul ettikleri ve inceledikleri de biliniyor. Einstein ve Rosen, bu çalışmalarının sonucunda şaşırtıcı bir şey keşfettiler: karadelik tünellerinin dibinin olmadığını. Burada, uçlarından birbirlerine bağlı iki eğimli huni söz konusudur. Birleştikleri nokta, tünelin ''boğaz'' kısmını oluşturur. Dolayısıyla tünelin bir ucundan giren bir nesne, merkezdeki ya da boğazdaki olağan üstü çekimin etkisiyle, tünelin öbür ucundan dışarı fırlatılır. ''Öyleyse öbür yanda ne vardır?'' sorusu, şu durumda kaçınılmazdır. Öbür yan, Paralel Evrenler teorisi'ne göre, yeni bir evrendir; ilkinden tamamen farklı fiziksel sabitlere sahip, farklı bir evren. İşte bu iki evreni birbirine bağlayan tünele, Einstein-Rosen Köprüsü adı verilir. Genel görelilik, evrendeki kara deliklerin birbirleriyle bir şekilde irtibat halinde olduklarını göstermektedir. Bu yapıda kara delikleri birbirlerine bağlayan koridorlar, alışılmış adıyla ''kurt delikleri'' (meyve kurdu) olarak belirtilmektedir. Kara delikleri birbirine bağlayan sözkonusu koridorlar, bir elmanın içindeki kurdun yolunu andırır biçimde düşünüldüğünden, sözkonusu koridorlara ''kurt deliği'' adı verilmiştir. Evrende pek çok kara deliğin var olduğu göz önünde bulundurulduğunda, uzayın birbiri içine geçmiş sayısız tünellerden oluştuğu sonucuna varılır. Zaman ve ışık-yılı uzaklıkları hiçe sayarak kozmosta ''zıplama''lara olanak veren bu kurt delikleri, ister istemez bilim-kurgu yazarlarına esin kaynağı olmuştur. Kozmosun tünellerle dolu bu yapısı, genel görelilik tarafından doğrulanmakla birlikte, astrofizik bağlamda, bu tünellerdeki yolculuklar şimdilik imkânsız gibi görünmektedir; çünkü şimdilik, bilinen hiçbir süreç, bu yolculukları yapabilecek nesnelerin oluşumunu tamamlayabilecek gibi görünmemektedir.
Londra Üniversitesi matematik profesörlerinden, John C.Taylor bu konuda şöyle diyor:
''Bu, yerçekimi tarafından uygulanan güçle, tek bir evrenin çiftleşmesi bilmecesidir. Bu etki bazı bilim adamlarını öylesine rahatsız etmiştir ki, son zamanlarda merkezden çok uzakta; hemen hemen düz oldukları zaman bu iki dünyanın sonunda birleşmeleri gerektiğini öne sürmüşlerdir. Fakat biz, bu çok uzaktaki köprünün olması gerekip gerekmediğini bilmiyoruz. Böyle ikiz evrenler hiç görülmemiştir. Ayrıca bunun çok kolayca fark edilmesini de bekleyemeyiz. Çünkü merkezdeki son derece şiddetli çekim alanlarından ötürü, ezilip ölmeden, boğazı aşarak bir evrenden diğerine geçmek ancak ışıktan daha hızlı yolculuk yapmakla mümkündür. Işık hızının diğer tüm maddelere olan üstünlüğü, bir karadeliğin içerisinde bile kutsallığını koruyan bir durumdur.''
Son olarak, Paralel Evrenler modeli, içerdiği çok ilginç argümanlar (diğer dünyalar, ikincil olasılıklar, vs.) yüzünden, bazı kesimlerce, mistisizmin ya da akıl dışılığın bir temsili olarak görülüyor; aynı şekilde okurlarımızdan da bu konuda tepkiler aldık. Bu noktada şunu belirtmek isteriz ki: Paralel Evrenler modeli, gerekli matematiksel yapılarla da desteklenmektedir. Stephen Hawking, Roger Penrose gibi büyük bilim insanlarının üzerinde görüş bildirdiği bu konu, inançlara ya da mistisizme alet edilecek boyutta bir konu değildir.
Modelin matematiksel yapısı için, MIT profesörlerinden Max Tegmark'ın makalesine şuradan ulaşabilirsiniz; dili İngilizce'dir: http://space.mit.edu/home/tegmark/multiverse.pdf
*Dalga fonksiyonu: Schrödinger Denklemi'ni sağlayan ve parçacığın enerjisi, momentumu gibi bilgileri içinde bulunduran bir fonksiyondur.
Umarız faydalı olmuştur, Sevgiler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder