Son yıllarda yapılan bilimsel keşifler bazı fantastik gerçekleri ortaya çıkarmıştır. Yaşanan gelişmelere her gün yenileri eklenmektedir. Bu gelişmeler o kadar hızlı olmaktadır ki onları takip etmek çok zor olmuştur. Bu yazımızda sizin için en iyi yedi teoriyi derledik.

1. İZAFİYET TEORİSİ

Albert Einstein tarihin gördüğü en büyük bilim adamlarından biridir. İzafiyet teorisi ise onun başyapıtıdır. Bu yazımızda teknik ayrıntılardan uzak kalmaya çalışarak size izafiyet teorisinin ne olduğunu ve neden bu kadar değerli olduğunu anlatmaya çalışacağız.

A. İzafiyet Öncesi Fizik

20’inci yüzyılın başlarına kadar tüm fizik dünyasında Newton fiziği geçerliydi. Newton fiziğinin ne olduğunu basitçe belirtecek olursak ülkemizde lise düzeyine kadar öğretilen fizik öğretisidir.

Isaac Newton’un çalışmaları sonucu üretilen formüller sayesinde doğada ki denklemlerin sonuçlarını öngörülebilir kılmıştır. Newton’un denklemleri sayesinde gezegenlerin belli zamandaki konumları hesaplanmış ve sonuçları başarılı olmuştur.

Bu başarı tüm bilim tarihinin akışını değiştirmiştir. Çünkü o tarihten önce herhangi bir konuda yapılan hesaplar kimi zaman isabet eder kimi zaman etmezdi. Ancak Isaac Newton’dan sonra bu önerme kendini “Yapılan hesaplar her zaman isabet eder” şeklinde değiştirmiştir. Bilim dünyası evreni çarkları olan bir makine gibi kapalı bir sistem olarak görmeye başladı. Bu sistemin sonucu olarak elde yeteri kadar veri var ise her şeyin sonucu bilinebilirdi. Her şeyin öngörülebilmesi fikri bilim dünyasını ciddi şekilde sarstı. Çünkü bu konu kader konusunu gündeme getirdi. Ardından gelen en büyük soru ise “Madem her şeyin sonu belli ve hesaplanabilir o zaman Tanrının müdahalesi nerededir?” olmuştur.

Bu gelişmelerin sonucu olarak Pierre-Simon Laplace tarafından ortaya atılan Laplace’ın şeytanı teorisi ortaya atılmıştır. Bu teoriye göre eğer evrendeki her şeyi bilen ve hesaplayabilen bir akıl olsa bu akıl geleceği kesin bir şekilde bilirdi.

Pierre-Simon Laplace’ın bu görüşü dönemin fiziğe bakış açısını ve fizik anlayışını çok güzel bir şekilde özetlemiştir.

B. Görelilik

Zaman için görelilik kavramından bahsettiğimizde kişinin sevdiği anların çok hızlı akması ya da sevmediği anların çok yavaş akması akla gelebilir. Örnek olarak sıkıcı bir dersi dinlerken zamanın hiç geçmemesi veya çok koyu bir muhabbetin içerisinde zamanın nasıl geçtiğini anlayamamak verilebilir.

Ancak kelime anlamı olarak her ne kadar örneğimiz doğru olsa da Albert Einstein’ın zamanın göreliliği konusundaki teori çok başka bir boyuttadır.

Einstein henüz küçük bir çocukken aklına bir konu takılır. O güne kadar öğrendiklerine göre görme eylemi ışığa bağlı bir eylemdi. Yani fotonların göz retinası üzerine düşüşleri ve beynin bu sinyalleri anlamlı hale getirmesiydi. Bu konuda görme eylemini ışığın hızı ile sınırlıyordu.

Ancak burada Einstein’ın kafasını kurcalayan bir sıkıntı vardı. Küçük bilim adamımız kafasında bir deney tasarladı.

Bu deneye göre bir kişi eline bir ayna alır ve aynada ki siluetine bakmaya başlar. Ancak bu kişi aynaya bakarken bu kişi birden ışık hızında ilerlemeye başlarsa ne olur. Aynada kendini görmeye mi devam eder yoksa aynada hiçbir görüntü oluşmaz mı? Şayet görüntü oluşursa nasıl bir görüntü oluşur?

Küçük bilim adamımız büyüyünce bu soruları cevaplayacaktır ve bu cevaplar fiziğin kurallarını baştan yazacaktır.

Newton fiziğinde öğrendiğimiz temel konulardan olan bağıl hız konusuna göre;

Eğer iki araç için örnek verecek olursak aynı istikamete doğru biri saatte 100 km hızla diğeri ise saatte 60 km hızla ilerlerse yavaş giden araç hızlı giden aracı kendi bakış açısıyla 40 km ilerliyor gibi görür. Bir saat sonra aralarındaki mesafe 40 km olacaktır. Aynı şekilde duran bir araçla, 40 km hızla giden bir araç arasındaki mesafe de bir saat sonra 40 km olacaktır. İki durum arasındaki bu eşitlik bildiğimiz fizik kurallarıdır ve gayet mantıklı görünmektedir. Ancak Albert Einstein bu önermenin yanlış olduğunu kanıtladı.

Hatanın nerede olduğunu bulabilmek için bu sefer araçlarımızdan birini deneye katalım ve aracımızı biraz hızlandıralım. (Deneyin başında ışık hızının saniyede 300.000 km olduğunu belirtelim.) Bu sefer birinci aracımız saniyede 200.000 km hızla gidiyor olsun. Sonra Aracımızın arkasından güçlü bir lazer ışığı yakalım. Lazer ışığı aracımızı sollarken lazer ışığını saniyede 100.000 km hızla ilerliyor görmeyi bekleriz. İşte şaşırtıcı nokta burada başlıyor. Albert Einstein ışığın bizim bakış açımızla ne kadar hızlı olursak olalım bize göre lazer hızının saniyede 300.000 km olacağını iddia etti. Hatta siz saniyede 299.999,999 km hızla gitseniz bile lazerin yanınızda geçerken ki hızı saniyede 300.000 km olacaktır. İlk başta mantığa çok zıt gelmektedir. Fakat bu önerme artık laboratuvarlarda kanıtlanmış bir gerçektir. Teknoloji ilerledikçe yapılan çok hassas deneyler Albert Einstein’ı haklı çıkarmıştır.

Bu durumda Hız = Yol / Zaman olduğuna göre; sabit bir mesafede hız arttıkça zamanın kısalması gerekir. İkinci deneyimizde bu formülü hem aracımız hem de lazer için düşünecek olursak ikisinin de hızı çok yakındır. Aldıkları yolu eşitlediğimiz halde ışık aracımıza göre saniyede 300.000 km hızla gitmeye devam edecektir. Bu durumda denklemde değişken olarak zaman kavramı dalgalanmaya başlayacaktır. Oysa Newton fiziğinde zaman tüm evrende sabittir. Bu da demek oluyor ki zamanın göreceli oluşu bir akıl yanılsaması değil sağlam bir gerçektir. Farklı hızlarda ki nesneler için zaman farklı akar. Bu durumda yaşları 20 olan ikiz kardeşlerden birini çok hızlı hareket ettirmeyi başarırsanız ve ikisini bir araya getirirseniz bu ikiz kardeşlerden biri 21 yaşındayken diğeri 60 yaşında olabilir.

Özellikle belirtelim ki bu konu artık deneylerle ispatlanmıştır. Newton gezegenlerin hareketleri ve konumları konularında hesaplamalar yapmıştı. Bu denklemlerin sonuçlarının doğru çıkmıştır. Bunun sonucunda denklem sonuçlarının çıplak gözle görülebilen bir gerçek olmaları Newton’a ün kazandırmıştır. İronik bir gerçektir ki Albert Einstein’ın denklemleri de gezegen hareket ve konumlarına uygulanmış ve bu bilim kurgu filminden alıntı gibi duran teorinin denklemlerinin sonuçları Newton’unkilerden daha isabetli çıkmıştır.

Şu ana kadar izafiyet teorisinde hız konusundan bahsettik. Şimdi ise yer çekiminin zaman üzerindeki etkisine bakalım. Uzayda yer kaplayan kütleler zamanı bükerler. Sonuç olarak kütle büyüklüğüne göre zamanı yavaşlatır. Bu konunun teknik detaylarında boğulmamak için yer çekiminin zaman üzerinde etkisi konusunda yapılan en ünlü deneyi sizinle paylaşalım.

Yeryüzünden dikey olarak uzaklaştığınız zaman kütleden uzaklaştığınız için kütle çekim kuvveti azalacaktır. Sonuç olarak yer çekimi azalır. Yer çekimini zaman üzerinde ki etkisini görmek için gökyüzünde dolaşan bir füzenin içerisine çok hassas bir atomik saat konuldu. Tamamen zaman senkronizasyonu yapılmış bir atomik saatte yeryüzünde çalışmıştır. Deney tamamlandığında yerdeki saatin daha yavaş ilerlediği ortaya çıkmıştır. Yani kütlenin çekim kuvveti zamanı yavaşlatmaktadır. Bu sonuç kütlece daha büyük bir gezegende zamanın daha yavaş akması demektir. Çok ilgi çekici bir bulgu olduğu için yıldızlararası gibi bilim kurgu filmlerinde bu konu işlenmektedir.

Bütün bunlar bilim dünyasında şok etkisi yaratırken bu teoride ki asıl gizem hala kendisini korumaktadır. Bu son gizemden bahsetmeden önce ünlü Maxwell denklemlerinden bahsetmemiz gerekiyor.

Maxwell elektromanyetik kuvvetin varlığını kâğıt üzerinde denklemlere dökmeyi başarmıştır. Bu denklemlere göre kısaca elektrik kuvveti manyetik kuvvet üretir. Manyetik kuvvette elektrik kuvveti üretir. Bu denklemler etrafta gördüğümüz elektromanyetik dalgaların temel yasalarıdır.

Bu durumda Albert Einstein ile bu teori normalde alakasız gözükmektedir. Oysa çok ince bir bağlantı vardır.

Einstein’ın teorisi üç boyutlu koordinat sistemini baz almaktadır. x, y, ve z ve düzlemleri bizim yaşadığımız boyutta kullandığımız koordinat sistemidir.

İşte bu koordinat sistemine yeni bir boyut eklersek yani bir t düzlemi daha eklersek Maxwell’in denklemlerini elde ederiz. Buradan basitçe ilk çıkarılacak sonuç dördüncü bir boyut var ve elektromanyetik dalgalar bunun yansıması mıdır? Yoksa tamamen bağımsız bir sebep mi? Bir fizikçinin kalbinin hızlı atmasına sebep olacak bir bağlantıdır. İleride yaşanacak gelişmeleri bizde merakla bekliyoruz.

2. Kuantum Teorisi

Albert Einstein ile fizikte bu zamana kadar dikilen duvarlar yıkmıştır. Kuantum ise duvar kavramını tamamen silmiştir. Kuantum teorisini açıklamak için kullanılan ünlü kuantum kedisi örneği çok yaygın kullanılır. Ancak bu kedi örneği kuantum konusunda hiç bilgisi olmayan biri için mantıksız görünür. Bu sebeple yazımızda size öncelikle kuantumun ne olduğu konusunda deneyler üzerinden açıklamalar yaparak, bir temel oluşturacağız.

Kuantum teorisi atom altı seviyede farklı fizik kurallarının hâkim olduğunu iddia eder. Burada en büyük sorunlardan biri kuantum kanunlarının hangi hacimden itibaren başladığı kestirilememektedir. Normalde atom altı seviyede geçerli olan bu kurallar son zamanlarda yapılan deneylerde 100 atom seviyesine kadar yükseltilebilmiştir.

Günümüze kadar bilim sebep sonuç odaklı olarak ilerlemiştir. Fizik kanunlarına göre oluşacak bir etki aynı kanunlar çerçevesinde bir tepki doğururdu. Bu da biz insanların aklında bir mantık zinciri oluşturmamızı sağlar. Örneğin ben A şehrinde bulunuyorsam, o esnada B şehrinde olmadığımın kanıtıdır ya da bir topu uçurumdan aşağı bırakırsam top aşağı doğru düşer. Bunun sebebi insan aklının öğrenme anlayışından kaynaklanır.

Nobel ödüllü Daniel Kahneman’ın Hızlı ve Yavaş düşünme adlı eserinde öğrenme konusunda aktardığı deney çok ilginç bir sonuç vermiştir. Bu sonuca göre insanlar yaklaşık olarak 9-10 yaşlarına kadar kaydederek öğreniyorlar. Yani algıladıkları her şeyi kafalarında “olması gerekenler” diye bir dosya açıp bunun içine dolduruyorlar. Mantık çıkarımlarını ve çıkarımlardan sonuç üretme işini bu ilk evre bitesiye kadar yapamıyorlar. Daha sonra yaş ilerledikçe bu klasörde biriktirdiklerini temel alarak mantık algoritmalarını oluşturuyorlar. Kolay anlaşılması için örnek verecek olursak bir kişi küçükken denizlerin su ile dolu olduğunu kavramış ise bir deniz sıvı platinden oluşabilir fikri ona saçma gelecektir. Eğer doğduğundan itibaren gezegenimizde ki denizler sıvı platin ile dolu olsaydı bu seferde denizin su ile dolu olması saçma gelirdi.

Bu konuyu açıklamamızın sebebine gelelim. Bir insanın çocukluk evresinden bir üst evreye geçişine kadar insanda sadece olması gerekenler klasörü bulunur. Sonra daha farklı şeyleri bu klasör üzerinde oynayarak kabullenir. İnsanlık tarihini bir insanın olgunlaşmasına benzetecek olursak kuantuma kadar olan bilim olması gerekenler klasörü idi. Şimdi ise olgunlaşan insanlık daha farklı mantık sistemlerini kabullenmek zorundadır. Yani “Bir kişi A şehrinde bulunuyorsa aynı esnada B şehrinde de bulunabilir” mantığı olması gerekenler klasörüne eklenmeye başlamıştır.

Şu ana kadar okuduklarınız flu görünmüş olabilir. Kuantum labirenti deneyini inceleyince ne demek istediğimiz daha iyi anlayacaksınız.

Bir ışık kaynağından iki çizgi boşluğa sahip levhaya doğru ışık yayıldığında karşısında ki perdede şekilde ki gibi çizgili bir yapısı olur. Bu deney ışığın dalga yapısının bir kanıtıdır. Çünkü ancak dalga yapısı böyle bir şekil oluşturabilir.

Elektron tabancası olarak isimlendirilen bir cihaz ile elektronları tek tek gönderebiliyoruz. Peki bu deneyimize biraz eğlence katmak isteyip ışık demetlerinin hangi yarıktan geçtiğini tespit etmeyi denersek ne olur?

 Elektronları tek tek gönderip detektörlerle takip edersek perdede ki görüntümüz iki çizgi şekilde olacaktır. Bu sonuçta ışığın parçacık olduğunun kanıtıdır.

Burada mantığımızı zorlayan şey bir madde aynı anda iki farklı şekilde nasıl olabilir düşüncesidir. Bu tıpkı bir maddenin hem katı hem gaz halinde aynı anda bulunması gibidir.

Kuantum ise farklı bir bakış açısı ele aldı. Kuantuma göre madde belirsiz bir formda bulunur. Eğer siz onu gözlemeye karar verirseniz parçacığa dönüşür. İzlemezseniz ise dalga gibi davranır.

Ancak bu bilim için resmen deliliktir. Elektronun kendisini birilerinin izlediğini bilmesi gerekir. Kuantum savunucuları bu konuyu çok kurnaz ve zekice deneyler ile kanıtlamışlardır. Şimdi aşağıdaki görüntüye iyi bakın.

K ve L cisimleri çoğaltıcıdır. Gelen ışıma eğer oradan geçerse ışıma yoluna düz devam ederken detektörlere doğru bir ışıma daha yaparlar. A ve B detektörlerinden hangisine ışıma düşerse buradan elektronun takip ettiği yolu anlarız. Deneyimizi bu şekilde gerçekleştirdiğimizde ışık izlendiğini fark eder ve tanecik yapısına uygun olarak perdede iki çizgi görünür. Burada ilk akla gelen şey çoğaltıcılarımızın bir etkisi olması fikridir. Ancak bu etkiyi çok güzel bir şekilde ortadan kaldırmışlardır. Aşağıdaki labirenti dikkatli inceleyin.

Bu sefer detektörlerin yerine X ve Y adında birer ayırıcı daha koyulmuştur. İkinci ayırıcıdan çıkan ışıma ya detektöre ya da Z ayırıcısına yol alacaktır. Z ayırıcısına gelen ışıma ise yeni eklenen C ve D detektörlerinden birine düşecektir.

Bu işlemler gerçekleştirildiği zaman sizce perdede nasıl bir sonuç görmeyi bekleriz? Madem gözlenince parçacık halindelerdi gene parçacık görüntüsü beklenir. Çünkü bütün yolları detektörlere yolladık. Ancak görüntümüz şu şekilde olacaktır. 

İşte çılgınlık faslı burada başlıyor. Burada levhaya gelen ışımaların yarısı parçacık gibi diğer yarısı dalga gibi hareket etmiştir. Ama deneyimizde bütün yollar izlenmiştir. Yine de ince bir ayrıntı vardır.

A ve B detektörlerine düşen ışımalar hangi yoldan gittiğimizi belli etmektedir. Ancak C ve D detektörlerine gelen ışımalar için bu hala belirsizdir. Çünkü Z ayırıcısına gelen ışımalar ister A detektörü yolundan ister de B detektörü yolundan gelmiş olsun Z ayırıcısı rastgele bir yoldan detektörlere gönderme yapacağı için C ve D detektörlerine düşen ışımaların yolu belirsizleşmiştir.

Bu muazzam bir sonuçtur. Çünkü biz gözlemimizi aynı cihazlarla gene yaptık ama bu sefer sadece elimizdeki verilerin yarısını okunamaz hale getirip üstünü karaladık ve sonuç olarak üstünü karaladığımız sonuçların yolları belirsizleşti. Bu deney zamanın lineer olma kavramını bile sorgulatmaktadır. Sonucun üzerinde yapılan oynama sebepte değişiklik meydana getirmiştir. Bu deneyin sonucunu ……’ nın kedisi ile örneklendirilmesine şimdi bakalım.

Öncelikle ünlü kuantum kedisi varsayımına göre mikro fizik diyebileceğimiz kuantum kanunları makro fizik yiyebileceğimiz günümüz fiziğinde geçerli olsaydı ne olurdu bakış açısıyla gider. Bu detay verilmediği zaman (Çoğu zamanda verilmez) deney mantıksız görünür.

Deneyimizde kapalı bir kutunun içinde bir kedi ve siyanür şişesi var. Eğer kedi siyanür şişesini devirirse ölecektir. Ancak devirmez ise canlı olacaktır. Biz ise kutu dışındaki bir gözlemciyiz. …..’e göre biz kutuyu açmadan kedinin canlı mı ölü mü olduğunu bilemeyiz. Bizim bugüne kadar kullandığımız mantığa göre kedi ya ölüdür ya da diri sadece biz bilmiyoruzdur. Ancak kuantum kanunlarını düşünürsek kedi hem ölüdür hem de canlı. Ara form diyeceğimiz belirli bir formda bulunur. Biz kutuyu açtığımızda hangisi olduğuna karar verir. Hatta biz sonucu direk almayıp aldıktan sonra belirsizleştirdiğimizde kedi ara formda kalmaya devam eder. Ne zaman sonuca bakmaya karar verirsek kedide canlı mı ölü mü o zaman karar verir.

İşin ilginç tarafı çok küçük boyutlar için kuantum kuralları ve denklemleri yazılmıştır. Bu denklemler bariz bir şekilde bu küçük dünyada geçerlidir.

Büyük boyutlar yani şu anki boyutlarımız için ise Newton kanunları ve izafiyet kuralları gibi bildiğimiz fizik kuralları geçerlidir.

Eğer kuantum denklemlerini makro boyutta uygularsak denklemlerimiz hatalı çıkar. Makro boyut denklemlerini de kuantum dünyasında uygularsak denklemlerimiz gene hatalı çıkar. Aynı evrende yaşıyor olmamıza rağmen makro boyut ile mikro boyut adeta kendilerine has fizik kanunları olan iki farklı evren gibidir.

Şu an fizik dünyasında İzafiyet teorisi ile kuantum teorisinin birleştirilebildiği bütünleşik bir teori aranmaktadır. Bir gün mutlaka bulunacağından ümitliyiz. O günün gelmesinin çok fazla kişi heyecanla beklemektedir.

Normalde atom altı seviyede geçerli olan kuantum kuralları son zamanlarda yapılan deneylerde 100 atom seviyesine kadar yükseltilebilmiştir. Peki ya bu seviyeyi bir insan boyutlarına çıkarabilirsek? Hayallerimizin kavrayamayacağı seviyelerde bir dünya bizi bekliyor olabilir.

3. Paralel Zamanlar

Fizik teorileri içerisinde Paralel evrenler teorisi en fantastik olanıdır. Ancak son zamanlarda yaşanan gelişmeler bilim dünyasında bu teorinin rağbet görmesine sebep olmuştur. Hatta şu anda paralel evrenlerin varlığına dair ciddi bir inanç vardır.

Öncelikle paralel evrenlerin ne olduğunu açıklamaya çalışalım. Bir senaryo üzerinden anlatacağız. Hayatınızın herhangi bir anında bir karar vermeniz gerektiğini varsayalım. Önünüzde A ve B olmak üzere iki seçenek var. Tıpkı yeni çıkan bir filme gitmek veya gitmemek gibi.

Eğer A seçeneğini seçersiniz hayatınız üst yoldan devam edecektir. B seçeneğini seçerseniz daha farklı bir yola girerseniz. İşte burada Paralel evrenler teorisi derki; her zaman iki durumu da seçersiniz. (Bu iddiada kuantum fiziğinin esintilerini çoktan hissetmişsinizdir. Bu teorinin ortaya atılmasında ve kullandıkları temel dayanaklarda kuantum fiziğinin ciddi etkisi vardır.) Ancak A durumunu seçtiğinizde B durumunun da seçildiği farklı bir evren yaratılır. Tüm evren için bütün olasılıklar aynı anda var olur ve seçilir. Bizim sadece birini görmemizin sebebi bizim olasılık evrenlerinden birinde sabit olarak yaşamamızdır.

Bu konu zaman yolculuğu konusunda bize fikir verir. Öncelikle dede torun paradoksunun ne olduğunu açıklayalım.

Bir gün zaman yolculuğunun icat edildiğini düşünün. Bir kişi giderek kendi dedesini öldürürse ne olur. Eğer dede ölürse bu sizin hiç doğmayacağınız anlamına gelir. Hiç doğmamış olursanız zaman yolculuğuna hiç çıkamazsınız. O zamanda dedenizi öldürmeniz mümkün olmaz. O zaman siz dedenizin yanına gidip tetiği çektiğinizde ne olur. Albert Einstein gibi düşünce deneyi uzmanı bilim adamlarının kafalarını epey meşgul etmiş bir paradokstur.

Paralel evren teorisi siz zamanda yolculuk yaptığınızda bir karar vermiş olursunuz ve sizinkinden farklı bir paralel evrene gidersiniz. Orada yaptığınız işler oradaki evrende kalır. Kendi zamanınıza geldiğinizde kendi evreninize gelirsiniz. Geçmişinizde hiçbir şey değişmemiş olur.

Akıllarda daha kalıcı olması için örnek verecek olursak Yenilmezler End Game filminde bu konu işlenmiştir. Filmde amacına ulaşmış olan kötü adam Thanos bazı güç taşları toplamış ve tüm evrendeki canlıların yarısını yok etmiştir. Yenilmezler ekibi aynı gücü kullanıp herkesi geri getirmek için Thanos’un yanına giderler fakat Thanos taşları yok etmiştir. Umutsuzluk içinde evlerine dönerler. Sonra Ant Man karakterinin aklına bir fikir gelir. Geçmişe gidip her şeyi düzeltebilirler. Ancak kendi evrenlerinde yapamayacaklarının farkındadırlar. Bu yüzden paralel evrenlerden birine gidip taşları alıp kendi evrenlerinde taşları kullanıp her şeyi düzeltecekleri ve taşları aldıkları evrenlere tekrar iade edecekleri bir plan yaparlar. Sonunda uyguladıkların planları başarıya ulaşır. İşte bu filmde işlenen senaryo paralel evrenler teorisinin üzerine kurulmuştur.

Bu devasa evrenden sonsuz adet olması fikri kulağa çok uçuk gelebilir. Sanki bir fantastik roman yazarının kafasında sıfırdan kurduğu bir hayal ürününe benzemektedir. Ancak özellikle burada detaylarına giremeyeceğimiz kadar teknik ayrıntılarda bu ihtimalin varlığı kendinden söz ettirmektedir. Sicim teorisi bölümünde bazı dayanaklarından bahsedeceğiz. İşin özünde bu evrende yalnız olmadığımızı fark etmiş durumdayız. Aklınıza hemen uzaylılar gelmesin. Bizim bahsettiğimiz uzaklık bizim 10-35 metre yakınımızda bir şeylerin varlığıdır. Henüz cihazlarımızın bu mesafeleri detaylı inceleyemiyor. Ama ufukta görünen bir şeyler var. Paralel evren teorisi bu konunun açıklanması için üretilen doğru olması potansiyel varsayımlardan biridir. Şu konuda unutulmamalıdır ki bilim tarihinde bir konunun açıklamasına her zaman teoriler ortaya atılmış ve en güçlü teori adaylarından biri hep doğru çıkmıştır.

Örneğin atomun yapısına dair önce teoriler ortaya atılmış ve sonunda 3-4 potansiyelden biri doğru çıkmıştır. Diğer varsayımalar da yakınından geçmiştir.

Paralel evren teorisi fizik kanunlarına göre farklı boyutlar konusunda güçlü adaylardan biridir. Gelecekte bu fantastik gelişmelerin ardından ne çıkacağını hep birlikte göreceğiz.

4. Süper Sicim Teorisi

İzafiyet teorisi ile Kuantum teorisini birleştirebilen tek bir fizik mantığı oluşturabilme konusunda en güçlü adaylardandır. Son yıllarda fizik dünyasının dikkatini celp etmiş ilginç bir teoridir.

Günümüzde tespit edebildiğimiz 3 boyut vardır. Bu boyutlara zaman boyutunu da dördüncü olarak ekleyebilirsiniz. x,y ve z düzlemi olarak koordinat verebilmekteyiz. Sicim teorisine göre aslında 9 boyut vardır. Buna matematiksel açıdan daha optimize olan M kuramı eklendiğinde 10 boyut artı zaman boyutunda bahsetmekteyiz. Yani şu anki boyutlarımızın dışında yedi boyut daha vardır. Bu boyutları göremeyiz çünkü küçülmüş ve 10-35 metreden daha küçük boyutları vardır.

Örnek verecek olursak bir kâğıdın üstünde ki resme iki boyutlu deriz. Çünkü sadece x ve y düzlemi vardır. Ancak durumun özünde üç boyutludur. Sadece kağıdın ve boyanın kalınlığı olan z düzlemi o kadar küçülmüştür ki onu görmezden geliriz. İşte aynen bir resimdeki z düzlemi gibi yedi düzlem daha kıvrılmıştır. Bu boyutların varlığına dair güçlü delillerimiz var. Paralel evrenler teorisi de bu boyutların varlığına dair olan delilerden faydalanarak türetilmiştir.

Şimdi sicim teorisinin biraz derinlerine inelim. Sicim teorisine göre maddenin en küçük halinde iplik benzeri yapılar vardır.

Bunlar bildiğimiz iplik değil enerji sicimleridir. Bunlar üç boyutla kısıtlı değillerdir. Bu on boyutun hepsine uzayıp kısalabilirler. Bu sicimlerin titreşim frekansları farklı maddeleri oluşturur. Bilim dünyasında müzik notalarına benzetilirler. Farklı titreşimler farklı notaları oluşturur. Bu notaların birlikteliklerinden besteler ortaya çıkar. Bu açıdan düşündüğünüzde tüm evren enerji notalarından oluşan bir senfonidir.

Elinize aldığınız bir bardak su bir enerji bestedir. Maddeler tüm özelliklerini de bu notaların farklılığından kazanırlar.

Bir bestedeki bazı notalar zinciri bir maddeye saydamlık özelliği verirken başka bir dizi sıvı veya katı olacağını belirler. Bu konuyu anladığınızda ilk fark edeceğiniz şey aslında sanal bir dünyada yaşadığımızdır. Örneğin katı bir maddenin genel olarak sadece %0,01’i maddeden oluşur. Bu mantıkla duvarların içinden rahatlıkla geçebilmemiz gerekirdi. Ancak bu sicimlerin söyledikleri besteler bize farklı özellikler kazandırırlar. Adeta bir bilgisayar oyununda kuralları belirler gibi davranırlar.

Etrafımızdaki tüm doğa kanunlarını ve madde özelliklerini sicimlerin bestelerinin belirlediğini düşünecek olursak İnsanlığın sicimlere müdahale edebilecek yetisi olsaydı, teknoloji kelimesinin yerini sihir kelimesi alabilirdi.

Bilim dünyasında sicimlerin diğer boyutlara olan uzantılarının tespit edememe sebebimiz iki şekilde yorumlanmıştır. İlki çok küçük bir şekilde büzülmüş olanlarıdır. İkincisi ise çok büyük olmalarıdır. Bir bakterinin insan gibi devasa bir organizmayı idrak edememesine benzemektedir.

Bu teoriyi güçlü kılan şey matematik denklemlerinin çok isabetli sonuçlar vermesidir. Özellik M kuramının ortaya çıkışıyla sicim teorisinde farklı görünen matematiksel denklemlerin aslında birbirinin türevi olduğu ortaya çıkmıştır. Atom yapısı bir teori olarak varken şimdi teknolojimizin bir parçasıdır. Eğer sicim teorisinde aynı senaryoyu yaşarsak gelecekte fantastik film, kitap, dizi vb. yayımların işi çok zorlaşacak. Bekleyip göreceğiz.

5. Kara Delik

Yıldızlar ölümlerine doğru yaklaştıkça önce kırmızı dev olurlar ve her şeyi yutmaya başlarlar. Bu madde emiliminin etkisiyle şişen dev yıldızımız süpernova patlaması yapar. Patlamanın ardından madde özellikle nötron yoğunluklu olarak merkeze çökmeye başlar. Artık karşımızda beyaz cüce denilen nötron yıldızımız vardır. Nötron yıldızlarının yoğunlukları o kadar fazladır ki avucunuza alabileceğiniz küçük hacimdeki bir parçası dünyada milyarlarca ton gelirdi. Bu korkunç yıldız daha sonra kara deliğe dönüşür. Kara delik etrafında ki her şeyi yutmaya başlar. Nötron yıldızının çok ötesinde bir yoğunluğa sahiptir.

Albert Einstein’ın kanıtladığı şekilde ışık yerçekiminden etkilenir. Ancak bunu deneysel olarak ölçmek oldukça zor olmuştur. Işığın yerçekiminden etkilendiği, çok uzak yıldızlardan gelen ışınların çok büyük kütle çekimine sahip olan güneşin yanından geçerken yaşadığı çok küçük kırılmalardan anlaşılabilmişidir. Yani güneş gibi çok büyük kütle bile ışığın üzerinde çok küçük etkiye sahiptir.

Karadelik o kadar yoğun bir kütleye sahiptir ki ışık bile yaklaştığı an yutulur ve kaybolur. Karadelikler korkunç seviyede bir kütle çekimi ve yoğunluğa sahip oldukları için gözlem yapmamızda çok zor olmuştur. Sonuçta görme eylemi için maddeden ışın yansıması gerekir. Kara deliklerin dolaylı olarak yapılabilmiştir.

Son zamanlarda yaşanan gelişmeler sayesinde ilk defa bir kara delik fotoğrafı çekilebilmiştir. Bu fotoğraf çekimi için dünyadan 13 farklı merkezden yapılan gözlemler bir bilgisayar programı ile birleştirilmiştir. Yüzlerce bilim insanı bu fotoğrafı çekebilmek için yıllarca çalışmıştır. Bu başarı çok önemlidir çünkü varlıkları net bir şekilde kanıtlanmıştır. Bu fotoğraf da dolaylı bir fotoğraftır. Etrafında ki her şeyi içine yutarken oluşan madde halkasının resmidir. Yine de kara deliğin fotoğrafıdır diyebiliriz çünkü bu görüntü tıpkı görünmez birinin üzerine un serperek şeklini yakalamak gibidir.

Fantastik tarafı ise karadeliğin içine giren maddelere ne olur sorusunda başlar. İzafiyet teorisinde ışığın bağıl hızdan bağımsız olduğunda bahsetmiştik. Albert Einstein teorisinde haklıydı ve deneylerle kanıtlandı. Ancak o sonuçlara göre zamanın akış hızı ışık hızı ile sınırlıydı. Bu mantığa göre ışıktan hızlı gidebilmeniz demek zamanın ötesine geçmek yani geçmişe gitmek demektir.

Evrende ki her şeyin hızını ışık hızı ile sınırlı zannediyorduk. Ancak kara deliklerin bu sınırı aşabildiğini öğrendik. İşte bu yüzden çok fazla şey söylendi. Öncelikle mantık paradoksu oluşturdu. Işık bağıl hızdan bağımsızdı. O zaman daha hızlı bir şey ile karşılaştığında ne olur. Bu noktaya gelindiğinde çok fazla teori ortaya atılmıştır.

İlk olarak bildiğimiz fizik kanunları yıkılıyor. Bu bilinmezlik sanki her şeyi mümkün kılıyor ya da her şeyi yıkıyor gibi görünmektedir. Kara deliklerde ki bu bilinmezlik doğal olarak bilim dünyasını cezbetmiştir.

Kara delikler hakkında üretilen teorilerden en ünlüsü solucan deliğidir. Madem hız zamanı bükebiliyor. O zaman hız = yol/zaman denklemimizde zamanı dondurarak veya akışını değiştirerek büyük mesafeleri adeta bir ışınlanma gibi kırabilmesi gerekir. Yani aynı bir anda milyarlarca ışık yılı öteye gidebilirsiniz. Bu müthiş bir düşüncedir. Bir kara deliği suni bir şekilde yaratıp stabilizasyonunu sağlayabilseydik, uzak gezegenlere teleskopla bakmak yerine gezintiye çıkıp geri gelebilirdik. Teorik olarak bu mümkündür. Ancak dünyada bir karadeliği birkaç saniye bile açık tutmaya yetecek enerji yoktur. Gelecekte karadelik seviyesinde enerji üretebilmeyi başarırsak bu düşünceler mümkün olabilir. Bu konu fantastik düşüncesi ile birçok bilim kurgu yayımının konusu olmuştur.

Kara delikleri ilginç kılan şeylerden biride bilgi korunumu olmuştur. Evrende geçerli olduğunu düşündüğümüz temel kurallardan biri de bilgi korunumudur. Bir bilgi şekil değiştirebilir ama asla kaybolmaz. Kara deliklere büyük kütlelere ne olduğunu bilmiyoruz. Bu çok büyük bir soru işaretidir. İlk ihtimal solucan deliği düşüncesi olurdu. Ancak bu evrenin belli bölgelerinde aniden büyük kütlelerin ortaya çıkabilmesi demektir. Olmuş olabilir ancak henüz böyle bir gözlem yapamadık.

İkinci düşünce her kara deliğin yeni yaratılan paralel evrenlere bir portal olmasıdır. Çektiği enerji ile yeni bir paralel evrenin big bang’i(Büyük patlama) yaşanmaktadır.

Üçüncü düşünce gerçekten bilginin yok olmasıdır. Bunu kabullenmek bir bilim adamı çok zor olurdu. Her ne kadar bilim gelişmelere öncü olsa ve keşifler yapsa da kendisine has tabuları vardır. Bilimin tabularının yıkılması başka herhangi bir alandakinden daha zordur. Çünkü bu tabular ciddi çalışmalarla oluşturulur. Nitekim bilginin yok olma düşüncesi ilk başta Stephen Hawking tarafından desteklense de kendisine bilgi korunumu hatırlatılınca konu hakkındaki fikrini değiştirmiştir.

Kara delik hakkında ki görüşler ve fikirler bir yazıya sığamayacak kadar fazladır. Doğa kanunlarının yıkılması olarak değerlendirildiği için her türlü hipotezin doğmasına ortam sağlamaktadır.

6. Işınlanma

Kara delikler konusunda bu ihtimalden bahsetmiştik. Ancak bu konuda başarılı olmuş bir deneyden bahsedeceğiz.

Işınlanma literatürde kullanılan anlamı ile bir noktadan başka bir noktaya ışık hızı veya zamandan bağımsız erişebilmektir. Kuantum ışınlanma akla gelen bir yere aniden gidebilme durumundan farklıdır.

Konunun anlaşılabilmesi için önce kuantum dolanıklıktan bahsedeceğiz. Kuantum fiziğinin çok küçük alemde geçerli olan fizik kuralları olduğundan bahsetmiştik. Bu seviyede yapılabilen faaliyetlerden biride spin senkronizasyonudur. Spin konusunda kafa karıştırmamak için elektronlar üzerinden başka bir senkronizasyon örneği vererek ilerleyeceğiz.

Kuantum dolanıklık iki elektronun eşleştirilerek senkronize edilmesidir. Elektronlar bir kez senkronize edildiği zaman ilginç şeyler ortaya çıkmaktadır. Konu çok komplike olduğundan dolayı rahat anlaşılabilmesi için doğrudan örnek üzerinden anlatacağız.

İki elektronu alıp senkronize edelim. Bunları birer dikdörtgen kutuya koyalım. Spin mantığı yerine gözlemcinin elektronun dikdörtgen kutuda ki konumuyla oynama mantığı kullanalım.

Bu kutulardan birini alıp Amerika’ya gönderelim diğer kutuyu da Çin’e gönderelim. Amerika’daki kutunun adı A Çin’deki kutunun adı B kutusu olsun. A kutusundaki elektronu konumunu sağa doğru kaydırdığımız anda B kutusundaki elektron aynı anda sağa doğru hareket eder.

Faraday kafesi gibi birçok izole ortamda bu deney tekrarlanmıştır. Ancak yine de iki elektrondan birinin üzerinde yapılan müdahale diğerinde de aynı etkiyi yaratmıştır.

Arada bir iletişim kurulduğu kesindir. Çünkü A ve B kutularındaki birbirlerinin hareketlerini taklit etmektedirler. Ancak daha sonra bunun bir iletişim bile olmadığını keşfettik.

A kutusun yapılan hareket B kutusunda tam olarak aynı anda tekrarlanıyor. A kutusundaki hareket gerçekleştikten sonra bu bilginin B kutusuna erişme süresi diye bir şey yoktur. Bu düşünce bilim dünyası için çılgıncadır. Örnek verecek olursak siz aynaya bakarken aynadaki siluetiniz sizinle aynı anda hareket ediyor görünebilir. Ancak aslında sizin hareket bilginiz aynaya ışık hızı ile ulaşıyor ve aynadaki görüntü sizin hareketlerinizi geriden takip ediyor. Eğer yeterince hassas algı sistemimiz olsaydı. Aynadaki görüntüyü sizin arkanızdan yaptıklarınızı tekrarlıyor olarak görecektik.  

Çok hassas zaman ölçümleri yapılmış ve iki kutunun tamamen aynı anda tepki verdikleri görülmüştür. Bu yüzden iki kutu arasındaki ilişkiye iletişim diyemeyiz. Bu bizim boyutumuzun ötesinde farklı bir boyutta haberleşiyorlar gibi görünmektedir. Zaman boyutunu aşabiliyorlar.

Işınlanma konusuna gelecek olursak kuantum ışınlanma olayı maddenin aynı şekilde senkronize edilmesidir. Bu bir maddenin aynısının bir başka yerde oluşması demektir. Burada ki kastımız gerçekten aynısıdır çünkü atomların üzerinde ki elektronların konumlarına kadar aynı olmasından bahsediyoruz. Yani bir insana kuantum ışınlaması yapabildiğimizi düşünürsek beynindeki sinyallerin bile aynı olduğunu varsayarız ve ışınlarken konuşmaya başlarsa ışınlandıktan sonra başladığı cümleyi klon tamamlayacaktır. Aklınıza gelen ilk sorulardan biri bu resmen klonlama olmuştur. Ancak özellikle cisimler için düşünecek olursak bir defterin bir kopyasında anında dünyanın öbür ucunda oluşturabileceksiniz. Bir de bunu muazzam genişlikte olan evrenimizde düşünürseniz yıldızlar arası yolculukları mümkün kılacak bir teknoloji kapımızda olabilir.

Bu teknoloji henüz emekleme dönemindedir. Yine de son zamanlarda yapılan deneylerde başarılar sağlanarak bunu gerçekleştirmenin mümkün olduğu ortaya çıkmıştır.

7. Ağaçların iletişimi

2009 yılında çekilen Avatar filminde insanlar başka bir gezegene gitmiştir. Bu gezegende ağaçlar arası bir iletişim ağı vardır ve gezegendeki akıllı canlılar dahil tüm canlılar bu ağa dahil olabilmektedir. İnsanlar orada yaşayan canlıların kaynaklarını alarak dünyaya getirmeye çalışmaktadır. Ancak orada müthiş keşifler yapılabileceğini söyleyen bir bilim kadını ve ekibi vardır ve bir askerle birlikte kendilerini bu gezegene getiren iş verenlerine gezegenin tahrip edilmemesi konusunda karşı çıkarlar. Filmin konusunda kahramanlarımız bu ağı ve oradaki hayatları korumak için savaşırlar ve kazanırlar. Size bu ağın bir versiyonun aslında dünyamızda da olduğunu söylesek ne düşünürdünüz?

Günümüzde internet ağı çok yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. İnternet insanları ve sistemleri birbirine bağlamaktadır. Bu ağ üzerinden bilgi paylaşımı kaynak kazanımı hatta saldırılar bile yaşanmaktadır.

Bu yazımızda size kadim bir internet ağından bahsedeceğiz. Birkaç milyar yıl yaşında olan ve sürekli yanı başımızda duran bu ağın her gün üzerinde yürümekteyiz. Bu ağın sahipleri bitkiler ve ağaçlardır.

Ağaçların ve bitkilerin köklerinde besin alışverişi yapan mantarlar bulunur. Bu mantarlar bir fiber ağ gibi etrafa yayılırlar. Bir orman için konuşacak olursak bir ağacın dalı kesildiğinde bunun bilgisi ormanın öbür tarafında ki ağaç tarafından öğrenilir.

Çok ilginç bir ağ sistemleri vardır. Bu ağ üzerinde tıpkı internet ağında olduğu gibi zararlı yazılımlar kazanımlar ve paylaşımlar vardır.

Ormanda ki bir ağaç hastalanıp ölümüne yaklaştığı zaman bütün kaynaklarını köklerine aktarır ve bu mantar ağı vasıtasıyla etrafındaki bitkilere kaynaklarını aktarır. Bitkilerin kendi aralarında yaptığı bir organ bağışı gerçekleşir.

Bu ağ sisteminde bazı katil bitkiler ağ vasıtasıyla zehir yayarak etraflarındaki bitkilerin canlarını alırlar. Bazı bitkiler daha pragmatist davranarak etraflarındaki bitkilerin kaynaklarını sömürürler.

Bu ağ sisteminde birbirlerinden de faydalanmaktadırlar. Bazı bitkiler yapraklarını böcek veya başka bir canlı yemeye başladığında diğerlerine kimyasal sinyal gönderir ve bunu öğrenen etrafındaki bitkiler bazı kimyasallar salgılayarak yapraklarının tadını acılaştırırlar.

Bitkiler için güneş ışınlarına ulaşmak kritik bir gerekliliktir. Büyük ormanlarda büyük ağaçların gölgesinde kalıp güneş ışığını yeterince alamayan fidanlar olur. Bu durumda büyük ağaçlar kaynaklarının bir kısmını bu küçük fidanlara iletirler. Bu sayede küçük fidanlar hayata daha kolay tutunabilirler. Genel olarak fayda odaklı olan bu sistem doğal seleksiyonda olduğu gibi güzlün hayatta kalması sisteminden daha çok güçlünün hayatta tutması sistemidir.

Bu işlemler bitkiler tarafından gerçekleştirilirken bunları yapma sebepleri bir karar mıdır yoksa içgüdüsel midir bilmiyoruz. Daha ilginci bitkilerde içgüdü var mıdır? Bütün bu keşifler bu soruları beraberinde getirmiştir. Soruların cevapları ne olursa olsun kesin bir gerçek vardır. Göründüğünden çok daha kompleks ve fantastik bir dünyada yaşamaktayız.

Cemre

İlgi alanları bilim ve tarih olsa da her konuda yeni şeyler öğrenmeyi ve öğrendiklerini paylaşmayı seven bir yazılımcı
Cemre
Kategoriler: Bilim

Cemre

İlgi alanları bilim ve tarih olsa da her konuda yeni şeyler öğrenmeyi ve öğrendiklerini paylaşmayı seven bir yazılımcı

0 yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir