Çoklu Evren (Multiverse; temsili)
Henüz içinde bulunulan Evren yeterince anlaşılamamışken, şimdi de “Çoklu Evren” (Multiverse)…!
“Eski Yıl”ı bitirirken, bu “yüksek irtifalı” konuda biraz dolaşmak, yılın birikmiş stresini atmada faydalı olabilir…!
Şüphesiz, bu konu bizim kapasitemizin biraz üzerinde… Yazar, televizyon programcısı,… Robert Lawrence Kuhn’un space.com’da, 23 Aralık 2015 tarihinde yayımlanan oldukça zengin ve destekli yazısında geçen bazı hususları, dilimiz döndüğünce, özetlemekle yetineceğiz…
*
Bilim “tanım”larla yol alabilir… “tanımlama” iletişimin (bir şeyi anlatmanın ve anlamanın) en temel aracı… Temel “tanımlarda” anlaşma olamazsa iletişim denemeleri zaman kaybından öteye geçemez… Bu sebeple, bu konunun başında bazı tanımları yapmak gerekiyor…
Gökyüzünde görünenlerden başlayarak, görülemese de, var olduğu-bir şekilde- bilinenlerin ve “var olması gerektiği” düşünülenlerin tamamının oluşturduğu “şey”e Evren denilirse, tanımdan hareketle, sadece “bir” (1) Evrenin var olması gerekir…!
Eğer Evren (teleskopların büyüklüğünden bağımsız olarak) “görülebilenlerin tümü” ya da “genleşen (expansion) uzay-zamanın tamamı” olarak tanımlanırsa, Evrenimizden başka Evrenlerin de var olabileceğini düşünmemek gerekir…!
Nobel ödüllü fizikçi Steven Weinberg’e göre, Evrenimizin ortaya çıkmasına sebep olmuş Büyük Patlama’nın (Big Bang) benzeri başka patlamalarla, başka Evrenler de ortaya çıkmış olabilir…
Stanford Üniversitesinde görev yapan, çoklu evrenlerin varolabileceğini savunan “Sonsuz Kaotik Şişme Teorisi”nin (Eternal Chaotic Inflation Theory” yaratıcısı, Rus-Amerikan fizikçi Andre Linde ise, “çoklu evren” tanımlamasını birbirinden bağımsız olarak oluşmuş “uzay-zaman” oluşumları için kullanıyor…
Linde’ye göre Evren, farklı fizik kanunlarının geçerli olduğu aşırı büyük bölgelere ayrılabilir (bu bölgelerin mevcut olduğu düşünülebilir)… Linde bunları belirli bir hacimde, sayıları sürekli olarak artan ve birbirini sıkıştıran balonlar olarak düşünmekte…!
Linde’nin bu görüşü Parçacık Fiziğinin Standart Modeline uymasa ve birçok bilim insanı tarafından desteklenmese de, Linde’nin matematik modellerine göre, “kozmik şişme”nin kaotik bir şekilde ve sonsuza kadar genişliyor olması gerekir…!
Massachusetts Teknoloji Üniversitesinde fizikçi Alan Guth tarafından ortaya atılan “Sonsuz Kaotik Şişme” (Eternal Chaotic Inflation) birçok evrenin aynı anda var olması gerektiğini ileri sürmekte…
Guth’a göre Evren, maddenin çok özel bir durumu sayesinde, “yalancı vakum” (false vacuum) olarak adlandırılan ve çok çok kısa süren bir süreçte, çok çok büyük bir miktarda genişledi…
“Kuantum Alan Teorisi”ne (Quantum Field Theory) göre, “vakum” kelimesi minimum da olsa, belirli bir enerjiye sahip uzay dilimini ifade etmekte… “Yalancı” (false) kelimesi ile de kararsız bir ortam kastedilmekte… Guth’a göre, “yalancı vakum” ortamı daha düşük bir enerji seviyesine yönlenirken (tunneling) çok çok büyük miktarda enerjiyi serbest bırakabilir…!
Guth’a göre, bu “şişme” senaryosunda, “itici graviteyi” (repulsive gravity) tetikleyen yalancı vakum kararsız olduğundan, üstel (exponantial) genleşme sona erer ve radyoaktif bir elementin bozunması (decay) gibi bozunur…
Bu başlangıçtaki “şişme”nin sonunda, saniyenin çok küçük bir kesrinde, uzayın üstel olarak genleşmesinden sonra yalancı vakum tarafından hapsedilen çok yüksek miktardaki enerji Büyük Patlama ile birlikte erken dönem evrendeki madde ve enerjiyi oluşturur…
Bu enerjinin oluşturduğu çok yüksek sıcaklıktaki üniform plazmik parçacıklar çorbası bilinen Büyük Patlama Teorisinin de başlangıcını oluşturur…
Fakat, kozmik şişme modeline göre, yalancı vakum bozunmasının genleşen Evrenin bir bölümünde Büyük Patlamayı tetiklemesiyle, bozunma, genleşen evrenin her tarafında aynı anda meydana gelmez… Bu farklı orandaki/hızdaki (rate) bozunmalar çoklu evrenlerin yaratılmasına olanak sağlar…!
“Uzay-zaman”ın her bir (bölgesel) bozunması “cep evrenler”in oluşmasını sağlar… Evrenin genleşme hızı bozunma hızından çok daha büyük olacağından, yeni bozunma potansiyeliyle birlikte yeni “cep” evrenler için potansiyel (ortam) oluşturur…
Uzayın bozunmayan bölgelerindeki yalancı vakumun negatif gravitasyonel basıncı itici gravitasyonel alan (repulsive gravitational field) oluşturacağı için, uzayın üstel şişmesi için itici güç olarak etkili olur…
“Tufts University in Massachusetts”ten uzaybilimci Alex Vilenkin’e göre, “baloncuk” veya “cep” (pocket) evrenlerin arasındaki uzayın çok hızlı genleşmesi sebebiyle, yeni baloncuklar için alan yaratılmakta, bu sebeple, “şişme” sürecinde sınırsız miktarda “cep” evrenler oluşmakta…!
“Çoklu evren”in nasıl oluştuğunu daha detaylı anlamak için “kozmik şişme teorisi” ile başlanması öneriliyor… “Kozmik şişme”nin her yerde aynı anda sona ermemesi sebebiyle, bu noktada, sonsuz sayıda “cep” (ama Evrenimizden çok daha büyük !) evrenlerin oluşumuna olanak sağlayan “Sonsuz Kaotik Şişme” teorisi devreye giriyor…
Gözlenebilir Evrenin çok ötesine uzansalar da, aynı uzay-zaman dokusunda yer aldıklarından, bu yeni evrenler bildiğimiz Evrenden çok farklı değil… Ancak, bir defa doğduklarında bu evrenler Evrenimizden ve diğer tüm evrenlerden “bağlantısız” (disconnected) durumdalar…! (Bazı bilim insanları, bu evrenlerin, çok kısa bir an için dahi olsa, Evrenimize dıştan dokunmuş olabileceklerini (Kara Madde yoğunlaşmasıyla ilişkilendirerek) düşünmekte…!)
Kozmik şişmenin başlayabilmesi için , çok az miktarda da olsa, fiziksel madde gerekli… Bu “ilk” madde nereden sağlanıyor…? Vilenkin bu sorunun cevabının “kuantum tünellemesinde” (elektronun dalga-fonksiyonu özelliği sebebiyle, karşılaştığı güçlü elektrik alanını/elektrik alanı duvarını geçebilmesi; quantum tunelling) yattığını söylüyor… “Kuantum Tünellemesi” evreni “hiçten/yokluktan” yaratabilir…! Kuantum Mekaniğinde enerji bariyerleri tarafından oluşumu engellenen olaylar “tünelleme” sayesinde, enerji bariyerlerine rağmen gerçekleşebilir…!
Bu sebeple, “sıfır büyüklüğündeki” bir evren (mevcut olmayan bir evren) enerji bariyerleri içinden “tünelleme” sayesinde ortaya çıkabilir ve “şişme” olayı ile genişleyebilir…
Burada kabullenilmesi zor bir yaklaşım, kozmik şişmenin bilinen enerjinin sakınımı kanunu ile çelişen, “hiçten/hiçlikten” enerji yaratılmasının kabulüdür…! Gerçekte yaratılan tüm maddenin sahip olduğu “pozitif” enerji ile gravitasyonun sağladığı “negatif” enerji toplamı, net enerji, sıfır olacağından, bu kanun ihlal edilmiyor görünmektedir…Guth buna, “son gerçek ücretsiz yemek” (ultimate free lunch) demekte…!
Gelelim bu teorileri kanıtlayacak delillere…!
Kozmik şişmenin Evrenin ortaya çıkışının ilk saniyesinin çok çok küçük bir kesrinde gerçekleştiğini kabullenmek hayli zor (challenging)… Diğer taraftan, “sonsuz kaotik şişme” ile ortaya çıkan/üretilen diğer evrenlerin Evrenimizden, tekrar birleşmemek üzere, ayrıldığı varsayıldığında, bu olayı gözleme/izleme olanağı mevcut olamıyor…!
Birçok evrenbilimci (cosmologist) kozmik şişmenin ve sonsuz kaotik şişmenin, kozmolojinin “standart modeli” içinde gerçekleştiğini düşünüyor…! Kozmik Şişmenin önermelerinden biri olan “Kozmik Mikrodalga Artalanı (Işıması)” (CMB), uydulardan sağlanan verilerle, birden fazla defa doğrulandı…!
“Evrenimiz ne kadar büyük” sorusuna Guth: “en azından, gözlenebilir Evrenin 10^23 katı kadar…” diye cevaplıyor… Başka bir ifadeyle, en büyük teleskopla gözleyebildiğimiz Evrenin yüzmilyartrilyon katından büyük…! (İnandırıcı görünmese de, kozmoloji modeleri bunu söylüyor…!) Çoklu evrenlerin boyutunu varın siz düşünün…!
Linde’nin, “sonsuz kaotik şişme” üzerine makalelerinde ortaya konan sayılar mevcut Evrenimizin büyüklüğüne izafi olarak oluşturulmuş/hesaplanmış sayılardı… Linde’ye göre, şişmenin en basit modellerinden bahsedildiğinde bile, Evrenin bugün gözlenebilenden birçok (on ) kat büyüğünü düşünmek gerekir…! Linde’ye göre, Evrenin “sonsuz büyüklükte” olduğunu düşünmek belki de en kestirme yol…!
Bir çok bilim insanı, Evrenimizin kökenini, yapısını açıklaması ve birçok probleme cevap oluşturması sebebiyle “kozmik şişme” teorisini desteklemekte… İngiliz astronom (mahalli bir unvan, bana göre, bir çeşit “dayatma” da olduğu için, “Sir” demedim !) Martin Rees, “çoklu evren” teorisini “metafizik / spekülatif bilim” (yani, ciddiye alınmaması gereken…) olarak nitelemekte…
Rees, yine de, Büyük Patlamanın bir/tek olmayabileceğini ve o (olası) ortamlarda geçerli olacak fizik kanunlarının farklı olabileceğini düşünenlerden/sorgulayanlardan… Rees’e göre, Çok kuvvetli kütleçekimi veya atomların kararsız olmaları sebebiyle, (olası) diğer evrenlerin çoğu steril durumda olabilir… (Gelişmeleri sınırlı kalmış olabilir…) Rees, “çok sayıda Büyük Patlamanın, fizik kuralları farklı evrenleri doğurduğuna inanmak ancak “bilim-kurgu” sahasında olabilir”…diyor…
Vilenkin’e göre ise, bu “baloncuk” / “cep” evrenler ışık hızına yaklaşan hızlarla genişleyebilir… Dolayısıyla, bu evrenlere yolculuk olası görünmüyor… (En azından, ışık gönderebiliriz…tabi, oralardaki ışık algısı farklı değilse…?)
Stanford Üniversitesinde fizikçi ve “Sicim Teorisi”nin (String Theory) yaratıcılarından biri olan Leonard Susskin, “farklı fizik kanunlarının geçerli olduğu farklı evrenler nasıl mümkün olabilir” sorusunu şöyle cevaplıyor: Boyu “Plank Uzunluğu” kadar küçük olabilecek “sicimler” (string) sayesinde…! (Plank Uzunluğu: ~10^-35- m, veya protonun çapının yüzmilyontrilyonda biri) Uzay-zamanın (özel sicim teorilerine bağlı olarak, 10,11,26 boyutlarda…) farklı boyutlardaki titreşimleriyle, (olası) tüm fizik kanunlarının oluşması mümkün…Herne kadar, Sicim Teorisinin önerdiklerini test etmek mümkün görünmese (ve bu durum Nobel Ödülü şansını, en azından, öteliyor olsa da !) de çekiciliğini hâlâ korumakta…!
Susskind’e göre, Sicim Teorisi olasılıkları Evrendeki atomların sayısından çok daha büyük sayılara (Sicim Teorisinin geçerli olacağı 10^500 farklı evren tipi…!) ulaştırıyor… Sicim Teorisi DNA molekülünün kaç farklı şekilde düzenlenebileceğine cevap araştırırken, “Kozmik Şişme Teorisi” ise, bu farklı “cep evrenlerin” nasıl oluşabileceği sorusuna cevap aramakta…
Vilenkin, evrenlerin çok geniş fiziksel özelliklere sahip olabileceğini, kuantum mekaniğinin izin verdiği “tünelleme” bazı fizik kanunları tarafından engellenmediği sürece, öngörülen bu farklı durumların (farklı evrenlerin) kaçınılmaz olarak ortaya çıkacağını düşünüyor…
Durum ne kadar net (!) değil mi…! “Sicim Teorisi” tüm (olası) fizik kanunlarının geçerli olacağı ortamı sağlarken, “Kozmik Şişme” ise bu sahayı doldurmak üzere gerçek evrenleri oluşturmak için gerekli mekanizmayı sağlıyor… Bu, “Sicim Teorisi”nin, her bir “cep” evren için gerekli fizik kanunları setini oluşturması demek… En küçük yapılar en büyük yapıları belirliyor…!
Masachussetts Teknoloji Üniversitesinden evrenbilimci Max Tegmark çoklu evrenler konusunda bir adım daha ileriye giderek onları seviyelendiriyor…
Bunlardan “Birinci Seviye”dekinde (Evrenimizde), gözleyebildiğimiz Evren gibi, aynı fizik kanunlarının geçerli olduğu, çok sayıda ve sonsuz büyüklükte farklı bölgeler mevcut olabilir…
“İkinci Seviye”de, (Evrenimizde), aynı uzay-zaman ortamında sonsuz sayıda başka bölgeler mevcut olabilir…Ancak, birbirinden tamamen kopmuş/uzaklaşmış durumdaki bu bölgelerde farklı fizik kanunları geçerli olabilir…
“Üçüncü Seviye” evren modelinde, kuantum mekaniğinin dallanarak önerdiği, her “Plank zaman birimi”nde ortaya çıkan, Evrenimizden farklı, sonsuz-boyutlu uzay-zaman dokusuna (Hilbert space) sahip (1957’de fizikçi Hugh Everett tarafından önerilmişti…) evrenler sözkonusu… (Biraz…”çoklu evrenin mi var…derdin var (!)”…durumu…!)
“Dördüncü Seviye” için Tegmark : “her bir sürekli matematik sisteminin, var olan Dünyanın veya Evrenin (yeni) bir çeşidini tanımlayacağını” söylüyor… Tegmark’a göre, “matematikte bazı “asimetrik” durumların mevcut olması halinde, bazı durumlar mevcut fiziki Evreni tanımlarken diğerlerinin tanımlamaması acayip bir durum yaratırdı… Bu sebeple, matematikçilerin üzerinde çalışabileceği her bir matematiksel yapı aynı zemine dayanır, aynı çeşit fiziksel evreni tanımlar… Bu durum tabiatın matematikle çok uyumlu olmasındandır”…
Tegmark’ın, içinde bulunduğumuz Evrenin gözlenebilen evrenin ötesine genişlemesi (Seviye 1) hemen hemen tüm evrenbilimciler tarafından kabul gören bir durum… Onun “Seviye 2”si kozmik şişme-sonsuz kaotik şişme ve nihayetinde birbirinden kopuk evrenlerin sürekli ortaya çıkması… kozmolojinin “Standart Modeli” olarak kabul görmekte… “Seviye 3” evren henüz tartışılmakta olan bir önerme… “Seviye 4” evren modeli ise henüz yeni bir konu…
İnsanlığın Evren hakkındaki bilgisi hızla gelişmekte… Sonsuz kaotik şişmeden yeni evrenler oluşturulması kırk yıl kadar önce fikir düzeyinde bir konu iken, bugün, kozmolojinin “Standart Modeli” oldu…!
Parçacık Fiziğinin Standart Modelin kurucusu olan ve halen Teksas Üniversitesinde çalışan Steven Weinberg, “bir seri patlamanın mümkün olabildiği bir ortamda, Büyük Patlamanın bir aşama olabileceğini; daha sonraki aşamada, Weinberg, “Evrenimizin başka çeşit genişleyen bir evrene dönüşebileceğini düşünüyor.. Kuantum mekaniğindeki doğal paketçiğin (quanta) sadece bir tek-parçacık olmayıp bir dalga fonksiyonu (wave function) olması sebebiyle, Evren (..şeylerin tümü) çeşitli olasılıkların bir çeşit kuantum mekanik süperpozisyonu olabilir”… diyor…ki bu Tegmark’ın “Seviye 3”ü…!
“Çoklu evren” düşüncesini desteklemeyen evrenbilimciler de mevcut…! George Ellis bunlardan biri… O, “farklı genişleme ortamları (domain) mevcut olan tek bir Evren”den bahsetmeyi tercih ediyor… Ellis’e göre, tanımı itibariyle Evren mevcut olan her şeyi kapsıyor… Ellis, ayrıca, “temel problemin uzay-zamanın (gözlenemeyen ve test edilemeyen) başka ortamları olduğunu” vurguluyor… Ellis’e göre, “çoklu evren” önermesi, uzay-zamanın farklı görüntülerini gösteren, yanlış bir önerme olabilir… Einistein’in Genel Görecelik Teorisine göre, uzay-zaman sadece bükülmeyip farklı bağlantı (connectivity) yapısı da sağladığından, erken bilgisayar oyunlarında, ekranın bir kenarına ulaşan figürün takiben, ekranın diğer kenarında ortaya çıkması gibi, (kestirme erişim) olanakları da mümkün olabilir… Bu durumun bir yansıması olarak, gökadalar görülenlerden çok daha az sayıda mevcut olabilir… Aynı gökadanın çok sayıda (farklı) görüntüleri aynı anda görünüyor olabilir (Küçük Evren Teorisi) …!
Arizona Eyalet Üniversitesinde “Beyond Center for Fundamental Concepts in Science”in direktörü olan fizikçi Paul Davies de “Çoklu Evren” önermesini kısmen destekleyenlerden… Bu önermenin “varolanları” tam olarak kapsayamadığını düşünüyor…
*
Robert Lawrence Kuhn’un toparlamasına göre:
- “Cep” evrenimizde bilindik uzay-zamanın farklı bölgeleri (spatial regions) mevcut olabilir… Ancak, kozmik şişme sebebiyle, bu bölgelerden yayımlanacak ışığın bize ulaşabilmesi için gereken “zaman” hiçbir şartta sağlanamayabilir…
- Bilindik uzay-zaman evrenimizde farklı zaman periyodlarında (temporal periods) mevcut olabilir ve evrensel genişleme/daralma, Büyük Patlama veya Büyük Çöküşle paralellik oluşmadan, çoklu evrenler sırayla ortaya çıkabilir…
- Bizim bilindik uzay-zamanın farklı “domain”leri (sonsuz kaotik şişme kapsamında ve sicim teorisi ile karakterize edilerek) başka “cep” evrenlere dönüşmek üzere sıkıştırılabilir (squeeze off)…
- Uzay-zamanın farklı boyutları, daha yüksek seviye “boyutlar”, tamamen bağımsız “gerçeklikler” (realities) mevcut olabilir… Bu farklı boyutların bir kısmı bazı bakış açısıyla çok yakın olabilir, fakat, enformasyon akışı ve iletişim açısından sonsuza kadar ayrı/uzakta olabilir…
- Plank zamanının her anı gibi “anlık zaman dilimlerinde”, kuantum mekaniğinin dalga fonksiyonu vasıtasıyla farklı evrensel “kayıtlar” (history) yaratılabilir…
- Uyumlu matematik sistemleriyle ifade edilebilen her şey bir çeşit “gerçeklik” içinde mevcut olabilir (Tegmark’ın 4. Seviyesi)…
- Bir “çoklu evren”de sonsuzluk (infinity) göz ardı edilemez… Sonsuzluğun iki tipi sözkonusudur: Bunlardan biri sonsuz büyüklükteki tek bir Evren, diğeri ise, “çoklu evren”i oluşturan bağımsız evrenlerin (kendi büyüklüklerinin ayrıca sonsuz olmasının yanında) sonsuz sayıda mevcut olması…
- Her iki sonsuzluğun doğuracağı sonuçlar da ürpertici…! Tegmark’ın “Seviye 1” evreni bile, bizlere tutarlı görünsün-görünmesin, fiziki olarak mevcut olan her şeyi içermek durumunda…
- Benzer şekilde, parçacıkların tesadüfi olarak ortaya çıkacakları (shufflings) yeterli uzay mevcut olduğu sürece, içindeki insanlarıyla birlikte, bizim uzay sektörümüze denk başka bir sektörün de orada mevcut olması gerekir…! (Tegmark’a göre, sadece, bu sektör birazcık uzakta… 10^10^28 metre kadar…!)
Bunu bilmek bile insanı birazcık rahatlatıyor…
Sonunda…“evrende yalnız mıyız” …sorusuna, dinlemelerle ve gözlemlerle olmasa da, “Sonsuz Kaotik Şişme” kuramı ile, cevap bulmuş olduk…!
Evrende yalnız değiliz…!
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.youtube.com/watch?v=32qUNb7NIsM
http://www.space.com/31465-is-our-universe-just-one-of-many-in-a-multiverse.html
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.