#

Stephen Hawking Bildiriyor

Bilim Dalları
Etiketler

Ünlü teorik fizikçi Stephen Hawking 14 Mart’ta hayata veda ettiğinde geride henüz tamamlanmamış birkaç makale bırakmıştı. Kozmolojiyle ilgili olan makalesi geçtiğimiz günlerde Belçikalı fizikçi Thomas Hertog ile ortak imzalı olarak yayımlandı. Kara deliklerle ilgili olan makalesi ise tamamlanma aşamasında. Merakla bekliyoruz.

Hawking’in yayımlanan –şimdilik son– makalesi, evrenin sonsuz genişlemesi ve çoklu evren teorileri üzerine. Hawking ve Hertog, sicim teorisinden hareketle sonsuz genişleme olmadığını ve tek bir evren olduğunu iddia ediyor. Bir de, evrenin asla tek bir yaratım anı olmadığını…

Tam olarak ne söylemek istediklerine odaklanırsak.

Önce kozmik genişlemenin ne olduğunu açmak gerekir: 1979’da Amerikalı teorisyen Alan Guth’un hayal gücüyle ortaya atılmış bir teori. Büyük Patlama’nın hemen sonrasında uzayın katlanarak esnemesi ve yavaşlama evresine geçmeden önce evrenin boyutlarını en az 60 kez ikiye katlaması biçiminde özetleyebiliriz.

Sonsuz genişleme dedikleri de özetle: Fizikçiler bu genişlemenin ortada belli bir neden olmadan pat diye duruvermesi fikrinden hiç hoşlanmıyor. Daha çok genişlemeyi ve bu genişlemenin durmasını açıklayan bir mekanizmanın varlığını tercih ediyorlar. Bu yüzden her şey sonlanmadan önce buna sebep olacak bir tür kuantum alanı olduğunu varsayıyorlar. Buna göre, bu alan sadece uzayın katlanarak esnemesine neden olan yüksek enerjili bir “sahte vakum” halinde devreye giriyor. Daha sonra düşük enerjili “gerçek vakum” haline doğru gevşiyor.

Katlanarak genişleyen sahte vakum kendinden defalarca üretiyor. Evrenimiz de, düşük enerjili “gerçek vakum” haline geçişte bir yama görevi görüyor. Ancak bu tür geçişler gelişigüzel gerçekleşiyor ve böylece başka evrenler de oluşuyor olmalıydı. Hatta bu süreç sürekli artan miktarda uzay üreterek, sonsuz sayıda daha yavaş gelişen “minik evrenler” yağmuruna yol açıyor olmalıydı. Pek özet olamasa da, “sonsuz genişleme” dedikleri bu.

Pek özetle ancak şunu diyebiliyoruz: Sonsuz genişlemenin nedeni, en erken evrendeki kuantum dalgalanmalarına bağlanıyor.

Zamansız teori

Peki Hawking ve Hertog ne diyor? Diyorlar ki: En erken evrenin koşullarına dair öne sürülenlerin Einstein’ın genel görelilik teorisiyle bağdaşması mümkün değil. Ancak, Juan Maldacena’nın 1997’de geliştirdiği daha az boyutlu uzay kuramı işe yarayabilir. Çünkü bu alternatif uzayda her şey daha tutarlı ve izlenebilir halde olduğundan fizik de sonsuz genişleme gibi bir şeye ihtiyaç duymayacaktır. Hatta tam tersi, tek ve munis bir evren oluşacaktır.

Daha az boyutlu uzay kuramı, teorik fizikçilerin holografik evren teorisine denk geliyor. Yani Hawking ve Hertog’un teorisine göre, holografik evren prensibine göre en erken evren zamanın olmadığı sadece üç uzaysal boyuttan oluşuyordu.

Evrenin doğum sancısı

Evrenin başlangıcı olduğu konusu kesinleştiğinden beri, doğum anı da teorisyenler için sancıların en büyüğü olageldi. Einstein’ın genel görelilik teorisi Büyük Patlama sonrasını çok iyi kotarıyordu ama patlama yani doğum anını açıklamada yetersiz kalıyordu. Doğum anı uzay zamanda “tekillik” halini oluşturuyordu, bir nevi matematikteki sonsuzluk fonksiyonunun işlevini görüyordu. Teorisyenler bu “tekillikten” kaçınmanın bir yolunu zamanı yok ederek bulmuşlardı.

Thomas Hertog’a göre, Hawking’i en başından beri cezbeden de buydu: zaman sorunsalı. Yıllarca önce, bu son makalesiyle çelişen bir fikir ortaya atmış, evrenin başlangıcında zamanın boyutsal olduğunu iddia etmişti.

Muhtemelen bilim insanları Hawking ve Hertog’un evrenin boyutlarıyla oynayan bu makalesini mercek altına alıp didik didik edecekler. Çoğu iddiaları sağlam bulacak olsa da, cevaplanması gereken büyük bir soru var elimizde diyor Hertog: “Teorisyenler sadece uzaysal boyutlarla çözüme girişirse, bu işin içinden zaman nasıl çıkacak? Sonuçta ortaya yeni bir yaklaşım attık ve yapacak çok şey var.”

REFERENCES

  • 1. http://www.sciencemag.org/news/2018/05/stephen-hawking-s-almost-last-paper-putting-end-beginning-universe
  • 2. https://link.springer.com/article/10.1007%2FJHEP04%282018%29147