Beyin Yakan Teoriler: Çok Boyutlu Bir Evrende mi Yaşıyoruz?

28 Tem 2023

X, Y ve Z olarak üç uzaysal boyutu biliyoruz. Modern fiziğin üzerinde yükseldiği dördüncü boyuta ise “zaman” diyoruz. Buraya kadar her şey yolundaymış gibi görünüyor. Oysa teorik fizik dünyasındaki yeni gelişmeler, evrendeki uzay-zaman boyutu dışında henüz bilmediğimiz başka boyutların olabileceğini söylüyor. Beyin yakan teorilerde çok boyutlu evren modelini masaya yatırıyoruz…

Devrim Pınar Gürbüzoğlu

2 Bardak

Yukarı, aşağı, ileri veya geri hareket edebilen ve zamanı farkında olan canlılarız. 4 boyut dediğimiz bu uzay-zaman dokusu içinde yaşadığımızı düşünüyoruz. Ancak evrene dair bazı teoriler, birçok bilim insanına çok boyutlu bir evrende yaşadığımızı düşündürüyor. “İyi de nasıl?” sorularına cevap verebilmek için öncelikle kütleçekim ve atomaltı dünyasına doğru keyifli bir yolculuğa çıkalım isterseniz. Zaten sorunların başladığı yer de tam olarak burası…

İlk olarak Dünya'nın sahip olduğu kütleçekiminin bir insana uyguladığı güç “6 trilyon-trilyon” gibi inanılmaz bir değere sahip. Ama hepimiz, bu muazzam güce zaman zaman meydan okuyabiliyoruz. Nasıl mı? Tabii ki zıplayarak! Çünkü olduğumuz yerde yukarı doğru zıpladığımızda, inanılmaz yüksekliklere çıkamasak da aslında Dünya'nın bize uyguladığı “6 trilyon-trilyon” kütleçekim gücünü yenebiliyoruz. Oldukça havalı bir meydan okuma gibi görünüyor.

Atomaltı Dünya - Pixabay

Peki, bizi inanılmaz derecede küçülttüklerini hayal edelim. Bir bakıma, atom çekirdeğinin içine girebileceğimiz kadar ufak bir canlıya dönüştürülmemizden bahsediyoruz. Böyle bir ortamda karşılaşacağımız ilk kural, atom çekirdeğinin içindeki nükleer gücün, Dünya'nın kütleçekiminden çok, çok, çok ama çok güçlü olacağıdır. Rakamsal değerlerle konuşacak olursak kütleçekimi dediğimiz kuvvetin oranı, atom çekirdeğindeki nükleer kuvvetten “10.000 trilyon-trilyon-trilyon” daha zayıf.

Oysa mantıklı düşünen herhangi bir insana sorsanız, Dünya'nın uyguladığı kütleçekimin, atom çekirdeğindeki kuvvetten daha güçlü olacağına emindir. Hatta bahse bile girebilir ve maalesef eldeki kanıtlara göre de böyle bir bahsi kaybeder. İyi haber şu ki, kütleçekim kuvvetinin diğer kuvvetlere oranla daha zayıf olduğunu elimizdeki bazı gözlem sonuçlarına bakarak biliyoruz ama neden böyle bir durum yaşandığını ise çözemiyoruz. Deyim yerindeyse bilimin şimdilik en büyük gizemlerinden birisiyle karşı karşıyayız.

Kütleçekim Dalgası

O halde bu gizemli durumu nasıl fark ettik? Cevap; Albert Einstein sayesinde hayatımıza giren ve 2015 yılında kanıtlanan “Kütleçekim Dalgaları” veya “Gravitasyon Dalgaları” konusunda gizli, diyebiliriz. 

Einstein'ın 1920’lerde öngördüğü kütleçekim dalgaları, bir suya atılan taşın neden olduğu dalgalara benziyordur ve evrendeki bazı önemli olaylar uzay-zaman dokusunda böyle bir dalgalanmaya neden oluyordur. Bu benzetmedeki tek fark ise; “kütleçekim dalgaları ışık hızında hareket ederken su dalgaları bunu yapamaz ve kütleçekim dalgaları, kütleçekimsel radyasyon yoluyla enerji taşır.”

LIGO (Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi)

Elbette bu teorinin gerçekliğini kanıtlamamız gerekiyordur. Bu yüzden Amerika'da kurulan LIGO yani “Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalga Gözlemevi” ile bazı kritik deneyler yapmaya başladık. Amerika'da bulunan ve 4 kilometrelik kollara sahip LIGO gözlemevinde uzay-zaman dokusundaki kütleçekim dalgalarını tespit etmeye başladıkça kafamız da karışmaya başladı. Çünkü 2017 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülen bu keşifte 1,3 milyar ışık yılı uzaktaki iki kara deliğin çarpışması sonucu ortaya çıkan kütleçekim dalgalarını keşfetmiştik. Ama garip şekilde, bu kadar güçlü bir enerjinin yarattığı kütleçekimin ekstra boyutlara sızdığını da düşünmeye başladık. Zaten çok boyutlu evren fikrinin filizlendiği nokta da burasıydı…

SPACE

Gravitasyonel Dalgalar Neyi Değiştirecek?

Pixabay

Aslında yukarıda bahsettiğimiz iki kara deliğin veya iki nötron yıldızının çarpışması gibi gözlemlerden kesin bir kanıt yakalayamamıştık. Aksine, kütle çekimsel dalgalar beklenildiği gibi hareket ediyordur. Buradaki hassas konu, var olan gözlemlerin Einstein'ın kütleçekimsel dalgalardan bahsettiği Genel Görelilik Teorisi'ne uygun yapılmasıdır. Oysa kuantum dünyasında neler olup bittiğinden haberimiz yoktur. Bir bakıma kuantum fiziği ile genel görelilik arasında o hala çözülemeyen birleşmeden bahsediyoruz; yani “Her Şeyin Teorisi'nden”…

İşte evrendeki kütleçekim ekstra boyutlara ulaşıyorsa belki kütleçekim dalgalarının yarattığı enerji de uzay-zaman boyutundaki bazı boyutlara sızıyor olabilir, fikri maceraperest fizikçilerin zihinlerini kurcalamaya başlar. Eğer evrenin çalışma prensiplerinde böylesine görkemli bir olay yaşanıyorsa; evren pekala çoklu boyutlara sahip olabilir.

Pixabay

Bu ekstrem ve kafa karıştırıcı durumu da şöyle bir örnekle açıklıyorlar: Uzakta duran bir ağacı nasıl tanımladığımızı düşünerek hayal etmeye başlayabiliriz. Ağaç bizim için yüksekliği ve genişliği olan yani 2 boyutlu bir nesnedir. Fakat ağacın üzerinde hareket edebilen bir karınca olduğumuzu düşünürsek aynı ağaç, bizim karınca versiyonumuz için artık 3 boyutludur. Yüksekliği, genişliği ve artık bir de derinliği vardır.

Unsplash

Şimdi bu örneği uzay-zaman dokusunda düşünürsek, bizim tıpkı ağaca baktığımız gibi gördüğümüz boyut ile ufacık bir karınca gibi atom altı dünyadaki boyut algısı birbirinden tümüyle farklı olabilir. Yani bizim gözlemleyebildiğimiz 4 boyut dışında, atom altı dünyanın içinde birçok boyuttan söz edebiliriz. Yapacağımız tek şeyse bilimin aklımızı başından alacak sınırlarında gezinmek ve kuantum dünyasını daha iyi anlayarak ilerlemek olacaktır.

Kim bilir belki de çok boyutlu bir evrende yaşadığımızın en garip ispatı, Dünya'nın kütle çekimine rağmen zıplayabilmemizdir. Ne dersiniz? 

 
Kaynak
Colin Stuart, “Uzayın Son Bir Boyutu Var mı?”, Popular Science Türkiye, Sayı: 135, Temmuz 2023. 