Hawking'in Sanal Zaman Çalışması

Hawking'in Sanal Zaman Çalışması

Hawking big bang teorisinin oluşmasında kuramsal olarak en fazla faydası olan bilim adamlarından birisidirKonu hakkında çalışmaya devam ederek sanal zaman fikrini ortaya attıbu matematiksel olarak kolaylık sağlayan karekökü -1 olan sanal bir zaman ifadesiydimatematiksel olarak normal zaman kullandığımızda big bang teorisine uygun genişleyen bir evren modeliyle karşılaşıyoruzSanal zaman kullanırsak bir başlangıç anını içermeyen sonlu ama tamamen sınırsız bir evrenle karşılaşıyoruzhawking'in çalışmalarındaki ilginç nokta ise gerçek zaman diye adlandırdığımız, bizim algıladığımız zaman kavramının gerçek olmadığını sadece bizim algılarımızın sonucu olduğu, bir değer ifade eden esas gerçek zamanın matematiksel ifadelerde kullandığımız sanal zamanın olduğunu iddia etmesidir

Evren neden var oldu? Araştırmacılar, bu sorunun yanıtını "Herşeyin Teorisi" adını verdikleri bir evren formülüyle yanıtlamayı umuyorlar İngiliz astrofizik uzmanı Stephen Hawking, yeni bulgularıyla, içinde bulunduğu fantastik bir "hiper uzay" ın kapılarını açıyor Biz diğer evrenleri göremiyoruz; ancak, Hawking teorisinde paralel evrenlerde olanların bizim korkularımızı, becerilerimizi ve özlemlerimizi etkileyebileceğini ileri sürüyor

Paralel evrenlerle ilgili model, şu bilinmeyenleri çözebiliyor: Uzayda gözlemlenen kara delikler nelerden oluşuyor? Çekim kuvveti, diğer doğal kuvvetlere oranla neden zayıf? Işık, içinde bulunduğu evreni terk edemez, dolayısıyla komşu evrenin yaşayanları onu göremezler Bununla beraber, gravitonlar hiper uzaya uçuyorlar

Şu sıralarda, siz bu cümleleri okurken, paralele evrenlerdeki eşizleriniz de bu cümleleri okuyor olabilirler Onlar da bu teoriyi okuyunca, büyük olasılıkla sizin gibi inanmayacak ve başlarını sallayacaklardır İlk bakışta çılgınlık ya da bir bilimkurgu fantezisi gibi görünse de, bu teori tamamen matematiksel temellere dayanıyor Stephen Hawking, "Sonsuz sayıda eşiz evrenler var" diyor Hawking, Cambridge Üniversitesi'nin Matematik bilimleri merkez'nde profosör olarak görev yapıyor "Amyotrafik lateral skleroz" adı verilen bir sinir hastalığı nedeniyle, ünlü fizikçinin vücut kasları her geçen gün biraz daha eriyor 1986'da bir soluk borusu ameliyat ameliyatı sonucu sesini de kaybetti O günden bu yana bilgisayar aracılığı ile iletişim kuruluyor Şu anda tamamen felçli, ancak zihni, inanılmaz bir hareketliliğe sahip 59 yaşındaki astrofizikçi, evrenin varoluşunu açıklamak amacıylayıllardır üstünde çalışılan "Her Şeyin Teorisi" nin (Theory of Everithing) formülünü oluşturmayı başardı ve "M-teorisi" adını verdi Buradaki "M" (Magic, misterios, mother) büyülü, esrarengiz ya da her şeyin (Bütün teorilerin) anası olarak değerlendirilebilir


Teori, uzayı, içlerinde bizim eşizlerimizin bulunduğu başka evrenlerden oluşan çok boyutlu bir labirent olarak görüyor Hawking, bu "kobold evrenler"in yaşayanlarını "gölge insanlar" olarak nitelendiriyor Yani, bizim evren olarak tanımladığımız belki de, gerçekte iç içe geçmiş, birbirini şekillendiren ve hatta belki birbirine paralel çok sayıda evrenlerin bulunduğu sonsuz bir uzayın minik bir kesiti Bu sadece birçok esrarengiz olguya aniden bambaşka bir açıdan baktığı için değil, aynı zamanda sıradan yaşamımızın bu kadar basit olmadığını göstermesiyle de büyüleyici bir evren tasviri Birçoğumuz, yaşadığımız olaylara hep daha fazla anlam yükleme eğilimindeyiz "Yaşamımda, ne olduğunu bilmediğim bir değişiklik olacağını hissediyorum dediğimiz anları hepimiz yaşamışızdır Korkular, hayaller, özlemler, fikirler Ortada neden yokken, birden bire nasıl çıkıyorlar, nereden geliyorlar?

Stephen Hawking'in geliştirdiği evren teorisi, hesaplamalara dayalı yepyeni bir açıklama getiriyor Hawking, mantıksal olarak beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor Görülebilir evrenlerimiz dışında, iç içe geçmiş ve eşizlerimizin bulunduğu, görülemeyen daha çok sayıda evren var

Eğer Hawking haklıysa daha pek çok olgu paralel evren teorisiyle açıklanabilecek Hawkingin geliştirdiği formül, makroskobik dünyasını tanımlamakla kalmayacak, "Büyük patlama" ve onunla birlikte zaman ve uzay boyutlarının başlangıcını da hesaplanabilir hale getirecek Böylece insan, evrenin en büyük gizemine, daha doğru bir yaklaşım gösterebilecek: Evrenin, var olmak için bir tanrıya ihtiyacı var mı? Yoksa varlığı, tamamen bilinen fiziksel yasalara mı dayanıyor?

Bilim Olimpiyatında Hawking, 1974'te keşfettiği ve kendi adını verdiği ışınım ile ön plana çıktı: Fizikçi, temel parçacık demetinin bir kara delik yakınında bulunduğunda, nasıl davranacağını hesapladı Belirli kütleye sahip bir yıldız, ömrünün sonunda, kendi çekim kuvvetinin etkisiyle çöküyor ve uzay ile zamanın anlamını yitirdiği, yani kaybolduğu, sonsuz yoğunluğa sahip bir yapıya, yani kara deliğe dönüşüyor Kara deliğin çekim alanı o kadar güçlü ki, ışında dahil hiçbirşey çekim alanından kurtulamıyor Gizikçiler bu duruma "tekillik" adını veriyorlar Hawking çevresindeki her şeyi yutan bu tuzakların tamamen karanlık olmadıklarını, ışın yaydıklarını gösterdi İçinde yaşadığımız evrenin de, "tekillik" durumundayken, Büyük Patlama ile birlikte şekillenmeye başlaması, Hawking'in buluşunu daha da önemli kıldı Bu sayede bir gün, belki de yaratılış hikayesinin sıfırıncı saniyesine ulaşılabilirdi Hawking, "hiçlik" ile "varlık" arasındaki geçiş anının aydınlatılmasının, "Tanrı'nın planı"nı ortaya çıkarmak anlamına geldiğini düşünüyor

Bilim adamları, bir "tekillik" durumunun olup olmadığını; bir büyük patlamanın yaşanıp yaşanmadığını; zaman ve uzay boyutlarının ortaya çıkıp çıkmadığını uzun süre tartıştılar Çünkü, İngiliz fizikçi Isaac Newton'un 300 yıl önce kabul ettiği gibi, zamanın sonsuz bir geçmişten sonsuz bir geleceğe uzandığına inanıyorlardı

Yoğunluk, Büyük Patlama sırasında kuşkusuz çok daha fazlaydı; ne de olsa, evrendeki bütün kütleler bir aradaydı Patlama gerçekleşince, çevreye hayal edilmesi güç büyüklükte bir enerji yayıldı Bu ilk enerji, temel parçacıklara ve maddenin kaderini belirleyen dört kuvvete dönüştü Kozmologlar asıl sorunu, işte bu dört kuvvet konusunda yaşıyorlar Bir evren formülü, bütün zamanlar ve evrendeki bütün olaylar için geçerli olmalı; yani son bir denklem, mikrokozmoz ve makrokozmozda etkili bütün kuvvetleri içermeliydi Bugüne kadar yapılan matematiksel hesaplamalar, sadece üç kuvveti kapsıyordu:

1- Elektromanyetik Kuvvet (elektronları atom çekirdeğine bağlıyor)
2- Güçlü Kuvvet (atom çekirdeğini bir arada tutuyor)
3- Zayıf Kuvvet ( radyoaktif parçalanmayı sağlıyor)
4- Kütle çekimi

Buna karşılık, bütün çabalara rağmen, dördüncü kuvvet olan Kütle Çekimi, bir türlü "Herşeyin Teorisi"ne dahil edilemedi Nedeni ise, çekim gücünün sadece maddelerde bulunması Büyük Patlama sırasında kütle, maddesel olmayan bir noktada, "hiçlik"i ifade eden bir kuvantumda yoğunlaşmıştı Araştırmacıların, "teklik" durumunu daha iyi anlayabilmeleri için her iki teoriyi "Kuvantum Çekim Kuvveti"nde birleştirmeleri, yani "Çekim Kuvvetinin Kuvantum Teorisi"ni geliştirmeleri gerekiyordu Ancak, bunu bir türlü başarmıyorlardı

"Her Şeyin Teorisi"ne giden yolda başka bir sorun da, atomun standart modelinde yaşanıyordu Parçacıklar, bazı matematiksel işlemlere tabi tutulduklarında ortaya anlamsız ve sonsuz değerler çıkıyordu Ayrıca standart model, ne parçacık kütlelerini ne de doğal kuvvetlerin şiddetini açıklıyordu Bunlar formülde sabit değerler olarak yer alıyordu

80 li yılların ortalarında, fizik uzmanları John Schwars ve Michael Green'in uğraşıları sonucu bir çözüm yolu bulundu Onlara göre anlamsızlıklar, parçacıkların, denklemlerde sonsuz küçük noktacıklar olarak ele alınmasından kaynaklanıyordu Peki ama, parçacıkların iplikçikler gibi esneme yetenekleri olsaydı ne olurdu? Yaklaşık 10 yıl önce geliştirilen, ancak daha sonra hesapları çıkmaza sokan "sicim teorisi", atom altı parçacıkları nokta şeklinde değil, iplik (sicim) şeklinde tanımlıyordu Sicimler, bir kemanın telleri gibi salınan, 10-33 cm uzunluğunda, minicik iplikçiklerdi Sicimler şimdiye kadar gözlenemedi; ancak, büyüklüğü matematiksel olarak hesaplanabiliyor: Bir sicimin bir atomun büyüklüğüne olan oranı, bir atomun bütün Güneş Sistemi'ne olan oranına eşit Ayrıca, belirli bazı sicimlerin, kütle çekimine sahip olduğu ve sicimlerin, aynı zamanda kuvantlar oldukları da bilinen arasında Hawking, buradan yola çıkarak "kütle çekimin kuvantum teorisi"ni geliştirdi

Stephen Hawking, sicimlerle ilgili çok sayıda hesaplama yaptıktan sonra şu sonuca ulaştı: Evreni üç veya dört boyutlu kabul ettiğimiz sürece geliştirilen "Kütle Çekiminin Kuvantum Teorisi" bizi tek bir evren formülüne götürmüyor Dolayısıyla çözümü, çok boyutlu alanlarda aradı Bu nedenle de sicimde takılıp kalmadı ve hesaplar yaparak, sicimlerden çok boyutlu kuvantlar elde etti Bunlara "membran" adı veriliyor ve kısaltılmış şekli olan "bran" kullanılıyor Bu bran'lar, birden fazla boyutta varlık gösteriyorlar Hesaplamalarına devam ederek bir sınıra ulaştı: Evrende on bir boyut vardı

Peki bütün o boyutları neden algılayamıyoruz? Hawking nedenini şöyle açıklıyor: Büyük Patlama'nın ardından, zaman boyutu ile üç tane uzaysal (uzunluk, genişlik, yükseklik) boyut açılarak kozmik büyüklüğe dönüştü Kalan yedi boyut, konumlarını değiştirmeden, yani sicim kadar bir alanı kaplayacak büyüklükte, bir gonca gibi sarılı olarak kaldılar Bilim adamına göre, böyle yedi boyutlu bir yumak, evrenin her noktasında mevcut

M-teorisine göre, evren iki boyutlu bran'larla kaplı Bu branlar için üçüncü boyut, branların frizbi plakları gibi, içinde oradan oraya uçtukları ve hiç bir birilerine çarpmayacakları büyüklükte bir "hiper uzay" "Üç boyutlu kütlecikler" hiç fark edilmeden dört boyutlu bir uzaya, "dört boyutlu kütlecikler" beş boyutlu bir uzaya vb giriyorlar Hawking, bu noktada kendi kendine şu soruyu sormuş: "Üstünde yaşadığımız Dünya nasıl yorumlanmalı?" Yanıtını ise şöyle vermiş: "Bizim gözlemleyebildiğimiz evren, belki de "hiper uzay"da süzülen üç boyutlu bir bran'dan öte birşey değil Ve evrenimiz bu uzayın içinde yalnız değil Çünkü, sürekli yeni evrenler, yeni branlar doğuyor Fizikçiler, bu olaylara "kuvantum fluktuasyonu" adı veriyorlar Hawking, böyle bir kuvant oluşumunu, kaynayan sudaki hava kabarcığı oluşuna benzetiyor Bu kabarcıklardan bazıları patlıyor, bazıları da içinde bulunduğumuz evren gibi esneyerek genişliyor

Bilim adamı, sürekli bir üst boyuta geçen branlarla ilgili, insanın başını döndüren bu varsayımı biraz daha somutlaştırabilmek için, hologram örneğini veriyor: Hologramlarda, doğru açıdan bakıldığında, iki boyutlu bir yüzeyde, üç boyutlu bir nesnenin görüntüsü fark ediliyor Başka bir deyişle daha yüksek boyuttaki bilgiler, daha düşük boyuttaki bir oluşumun içine kodlanıyor Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından ürtilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz? Hawkin'e göre bu soruların yanıt evet! Yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız

Hawking'in teorisiyle, kehanet ve telepati gibi metafizik konular da belki daha doğru yorumlanabilir: Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor Hologram levhasını kırdığımız ve parçalardan birini ışık altında incelediğimiz zaman, içinde kodlanmış olan üç boyutlu nesnenin yine tamamını görürsünüz Çünkü, nesneye ait üç boyutlu bilgilerin tamamı, yüzeyin her noktasında ayrı ayrı bulunuyor olmalı Bu açıdan bakıldığında, bu matris bütününün bir parçası olan kişinin, normalde görülemeyen bilgileri bazen fark etmesi çok da olağanüstü sayılmaz Belki de kahinler, böyle bilgileri algılayabilen ve okuyabilen insanlardır

Hawking bu düşüncesinde yalnız değil Bu varsayımı geliştirirken Hawking'e eşlik eden evrenbilimci Alexander Vilekin, "Uzayda, Al Gore'un ABD başkanı olduğu ya da Elvis Presley'nin hala yaşadığı paralel evrenler olabilir" diyor

Hawking daha da ileri giderek paralel başka bir evrene geçmeyi hayal ediyor

Sicimler ve branlar'dan oluşan bu fantastik bakış açısı gerçek olabilir mi? Hawking, evrenin varlığını tek bir formülle açıklayacak "Her Şeyin Teorisi" nin henüz tamamlanmadığını, bunun belki de ancak 21 yüzyılın sonuna doğru mümkün olacağını belirtiyor Ancak formül tamamlandığında evrenin formülüne ulaşmış olacaklarını ve kaçınılmaz olarak bu noktanın da insan aklının nihai zaferi olacağını belirtiyor

· Paralel evrenlerle ilgili model, şu bilinmeyenleri çözebilir Uzayda gözlemlenen kara delikler nelerden oluşuyor? Çekim Kuvveti, diğer doğal kuvvetlere oranla neden daha zayıf? Işık, içinde bulunduğu evreni terk edemez, dolayısıyla komşu evrenin yaşayanları onu göremezler Bununla beraber, gravitonlar hiper uzaya uçuyorlar

· Son kozmolojik teorilere göre, içinde yaşadığımız evren, daha yüksek boyutlu başka bir evren içinde süzülen çok sayıda evrenlerden bir tanesi olabilir Ancak, diğer evrenlere ulaşamıyoruz ve "hiper uzay"ı aşma ise olanaksız

· Kara delikler, gökadalar gibi yoğun kütleli cisimler, gravitonları çekiyorlar Gravitonların, yutan tuzakların çevresinde, halka biçimli bir bulut halinde toplanarak kara maddeyi oluşturduğu tahmin ediliyor

· Komşu evrenlerdeki gökadalar da hiper uzayla birbirlerinden ayrılsalar bile, üst üste gelecek şekilde konumlanabilir ve "çekim kuvveti gölgeleri"nden oluşan bir dünya yaratabilirler

· Hawking'e göre, bizler üç boyutlu bir membran'da (aşağıda) yaşıyoruz Yakınında, daha yüksek boyuta ait ikinci bir membran daha var Her ikisi de çekim kuvveti etkisiyle birbirini etkiliyor Evrenimizde bulunan çekim kuvveti, daha yüksek boyutlu evrenlere kadar ulaşabiliyor Böylece, ortada gerçek bir kütle olmamakla birlikte, gezegenler, bir çekim kuvveti merkez çevresinde turlayabiliyorlar

· Diğer boyutlar, yuvarlanmış küçük küreler şeklinde uzay-zamanın bütün noktalarında yer alıyor

· Hawking, biz insanların, başka bir evrende yaşayan varlıkların ürettiği holografik yansımalar olabileceğimizi belirtiyor

Holografi yöntemiyle üç boyutlu nesneler, iki boyutlu zeminlere, yani hologramların içine kodlanabiliyor Hawking, yüksek boyutttaki bilgilerin, düşük boyutlu ortamlara kodlanması ilkesini bütün evrene uyarlıyor ve diyor ki: "Dünyamız, dünya dışı yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu olabilir"

· Stephen Hawking, kara deliklerin çevrelerinde, enerji yayan parçacıklar oluşabileceğine işaret edinceye kadar, bilim adamları buradaki çekim kuvvetinden ışığın bile kaçamayacağına inanıyorlardı

· Newton'un teorisine göre zaman, geçmişte ve gelecekte sonsuzluğa kadar uzanan bir tren rayı gibi, uzaydan bağımsızdı Einstein'in teorisine göre ise zaman ve uzay birbirine bağımlı Zaman dahil edilmediği taktirde uzay bükülmez Ayrıca Uzay-zamanın bükülmesiyle oluşan "solucan delikler"in zaman yolculuğunu mümkün kılabileceği düşünülüyor

· Yalnız değiliz: Hiçlikten, sürekli yeni evrenler doğuyor Bazıları kendi içinde çöküyor, diğerleri sürekli genişliyor Daha başkaları, bu iki durumun arasında kritik bir konuma sahip Bazı evrenlerin, zeki yaşam biçimlerini barındırabileceği tahmin ediliyor Bizim evrenimiz genişleme evresinde
___