------------------------------------------------------------------------
Kuantum Dalgalanma: Yoktan Var Olabilen Enerji ve Evrenin Var
Oluşuna Etkisi
25 Eki, 20:55
<http://www.evrimagaci.org/fotograf/35/6616>
Kuantum Fiziği dahilinde Kuantum Dalgalanma (veya Kuantum Çalkalanma,
Quantum Fluctuation), uzayın belli bir noktasında, Werner Heisenberg'ün
tanımladığı Belirsizlik İlkesi dahilinde, enerji miktarındaki geçici
değişmedir.
Bu olay, enerji korunumu ilkesinin ihlal edilebileceğini göstermektedir.
Ancak bu ihlal; sadece çok küçük zaman aralıklarında olabilmektedir.
Buna rağmen fizikçiler, bu ihlalin yapıldığı anda var olan koşullara
bağlı olarak sürenin uzatılabileceğini ve hatta, Evren'i yaratabilecek
bir baloncuğun yoktan oluşup genişleyebileceğini ileri sürmektedir.
Buradaki yazımızda <http://www.evrimagaci.org/fotograf/35/6609>, bunun
her türlü evren modeli için mümkün olduğunun matematiksel kanıtının
yapılıp /Science /dergisinde yayınlandığına dair bir haber çevirisi
paylaşmıştık.
Peki ama kuantum dalgalanma nasıl hiçlikten enerji, dolayısıyla madde
oluşumuna neden olabilir?
Bunun evren algımız açısından değeri ve önemi nedir?
Kuantum Dalgalanma sonucunda sanal parçacıkların madde-antimadde
çiftleri hiç yoktan var olabilmektedir.
Sanal parçacıklar, Kuantum Alan Teorisi dahilindeki matematiğin bir
sonucu olarak ortaya çıkan, henüz tam olarak anlaşılamamış bir konsepttir.
Bu parçacıklar, doğrudan yapılan gözlemlerle tespit edilememektedirler.
Matematiksel hesapların gözlenebilir ve tespit edilebilir kısımları
üzerinde etkileri olmadığı için, bunlara *"sanal"*parçacık denmiştir.
Ancak bu yapıların çok ilginç özellikleri vardır: ilk olarak, fiziğin
temel ilkelerini ihlal edebilmektedirler.
Örneğin zamanda geriye hareket edebilmektedirler, enerji korunumuna tabi
değilmiş gibi davranmaktadırlar ve hatta ışıktan hızlı hareket
edebilmektedirler.
Bunların hiçbiri, gerçek parçacıklar tarafından yapılamaz.
Sanal parçacıkların bunu yapabilmesinin nedeni, varlıklarının madde ve
enerji üzerindeki toplam etkisinin her zaman sıfır olmasındandır.
Gerçek bir madde, asla bu kuralları ihlal edemez, çünkü kendisinin sebep
olduğu her şey, *"bilgi değeri"*taşır ve etrafındaki sistemi toplamda
sıfır olmayacak şekilde etkiler.
Sanal parçacıklar ise, her zaman kendilerini iptal eden karşıt sanal
parçacıklarla bir arada oluştukları için, fiziğin tüm temel ilkelerini
ihlal edebilirler.
Burada uyaralım: sanal parçacıklar, anti parçacıklar ile
karıştırılmamalıdır; ayrı konulardır.
Sanal parçacıklar olduğu gibi, sanal anti parçacıklar da bulunmaktadır.
Bunların etkileri, maddenin karşıtı olan antimaddeden farklıdır.
Bu kulağa fantastik geliyor olabilir; ancak kuantum mekaniğinin en temel
bulguları arasında yer almaktadır.
Üstelik, gerçek madde ve enerji üzerinde tekil etkileri de tespit
edilmiştir.
Az önce, maddeye ve enerjiye etki edemeyeceklerini söylemiştik.
Ancak bu, sanal parçacıkların toplam etkisidir.
Sanal parçacık çiftlerinin tekil halleri, madde ve enerjiyle etkileşebilir.
Ancak sanal parçacıkların sistemin toplamına etkisi sıfırdır.
Sanal parçacıkların etkileri, sayısız defalar, çok çeşitli fiziksel
araştırmalarda tespit edilmiştir.
Coulomb kuvveti, dipoller arası manyetik kuvvet, elektromanyetik
indüksiyon, zayıf çekirdek kuvveti, kuarklar arası güçlü çekirdek
kuvveti, fotonların spontane saçılımı, vakum polarizasyonu, Casimir
etkisi, atomik düzeydeki Lamb kayması, Hawking radyasyonu gibi sayısız
olguda, sanal parçacıkların etkisi tespit edilebilmiştir.
Kendileri doğrudan gözlenip tespit edilememektedirler; ancak doğru yere
bakmayı bilirseniz, etkileri ayırt edilebilmektedir.
Hatta günümüzde, bu sanal parçacıkların muhtemelen Evren'in her
noktasında her an oluştuğunu ve sonrasında hemen yok olduklarını
doğrulamaktadır.
Peki bunun evrenin var oluşuyla ilgisi nedir?
Bu çok kapsamlı bir konu ve üzerine cilt cilt kitaplar yazıldı,
yazılıyor ve yazılacak.
Ancak çok kısa bir düşünce zinciri, bizi şu noktaya
getirmektedir: *evrendeki bütün maddenin ve enerjinin toplam enerjisi
sıfırdır.*
En azından birçok ayrı bilim insanının (Stephen Hawking ve Michio Kaku
gibi) analizleri bunu göstermektedir.
Eğer ki toplam enerji sıfırsa evren, hiçlikten var olabilen
kuantum dalgalanmanın bir ürünü olabilir!
Yani kocaman bir sanal parçacık içerisinde yaşıyor olabilir miyiz?
Ancak sanal parçacık çiftlerinin çok kısa bir süre için var
olabildiğini, sonrasındaysa yok olmak zorunda olduğunu söylemiştik.
Bu ne olacak?
Sorunun cevabı, Büyük Patlama Teorisi ve alt başlıklarında gizli.
Modern fiziğin anlaşmaya vardığı en temel noktalardan birisi, Büyük
Patlama'nın bir noktada, müthiş küçük bir hacimde ve bir anda
gerçekleştiği ve sonrasında müthiş hızlı bir genişleme (enflasyon)
dönemine girildiğidir.
Bugün, Mikrodalga Artalan Işıması ve kütleçekim dalgaları gibi bulgular,
bu görüşleri doğrulamaktadır.
Bir diğer önemli nokta da, bu genişlemenin başlaması için çok çok çok
küçük bir miktar enerjinin yeterli olduğudur.
Tıpkı bir orman yangını gibi, ufacık bir *"enerji"*, her şeyi başlatabilir.
Çünkü başlangıç çok küçüktür ve sonrasında var olan her şeyin toplam
enerjisi sıfırdır.
Kuantum dalgalanma olayı Evren içinde de, muhtemelen Evren'in
oluşmasından önce de, sürekli gerçekleşen bir olay olabilir.
Bir diğer deyişle, tıpkı Evren'imiz içerisinde var olduğu gibi, hiçlik
içerisinde de kuantum dalgalanma durmadan süregeliyor olabilir.
Bunların enerji dengesi ve özellikleri her seferinde birbirinden
farklıdır ve o kadar çok sayıda meydana gelir ki, içlerinden biri, doğru
şartlarda meydana gelirse, Evren'in başlangıcını tetikleyecek
genişlemeyi yaratabilir!
Bunun mümkün olabileceğini de, yukarıda verdiğimiz haberdeki
araştırmacılar matematiksel olarak göstermiş oldular: Wheeler-DeWitt
Denklemlerinin özel bir alt küme çözümü...
Bu denklem, modern fiziğin iki mihenk taşı olan Kuantum Mekaniği ile
Genel Görelilik Teorisi'ni birbirine bağlamaya çalışan bir denklemdir.
Eğer bu başarılabilirse, Kuantum Kütleçekim Teorisi inşa edilebilecektir.
Denklemin kendince sorunları vardır (zaman problemi gibi), ancak yine de
önemli bir matematiksel ifade olarak görülmekte ve yaygın olarak
kullanılmaktadır.
Çünkü, işe yaramaktadır!
Kuantum dalgalanma sonucu hiçlikten oluşan varlık, /Science /dergisinde
yayımlanan makaleye göre, evrenin herhangi bir şekil modelinde
oluşabilmektedir.
Matematiksel olarak yapılan bu ispattan önce, evrenin sadece dümdüz
olması halinde kuantum dalgalanmanın hiçlikten bir evren yaratabileceği,
çünkü ancak o zaman sanal parçacıkların toplam etkisinin sıfır
olabileceği düşünülüyordu.
Ancak yapılan araştırma, evrenin şekli ne olursa olsun (açık, kapalı
veya düz), kuantum dalgalanmanın hiçlik içerisinden toplam enerjisi
sıfır olan bir varlığı, kendiliğinden ve durup dururken yaratabileceğini
doğrulamış oluyor.
Buna kesin gözüyle bakmak çok doğru olmaz; halen doğrulanması,
tekrarlanması ve gözlenebilir kanıtlarla desteklenmesi gerekiyor.
Bunları elde etmek için epey bir beklememiz gerekebilir.
Fakat ola ki bu hesap doğruysa ve deneysel olarak gösterilirse, evrenin
nasıl var olduğunun sorusu nihai olarak çözülmüş olabilir.
En azından o yöne doğru büyük bir adım atmış olabiliriz.
Hatta bu keşfin, *"Evren'in dışında ne var?"*sorusuna da cevap veriyor
olması muhtemel: kuantum dalgalanmalar ile örülü devasa bir hiçlik.
Bunun içerisinde, çok sayıda var olmuş ve var olan evren...
Bizim evrenimiz, hiçlik içerisinde sürekli yanıp sönen noktacıklar gibi
olan kuantum dalgalanmalarının içinde var olabilmiş, sıradan bir
genişleme olabilir.
Ancak o zaman neden bu kadar karmaşık ve girift bir içeriğe sahip?
Madde ile antimadde birbirinden nasıl ayrıldı?
Toplam enerji sıfırsa, belli lokalitelerde bu enerji nasıl öbeklendi?
Bu ve bunun gibi sorularla bu sahadaki bulgular bilim camiası tarafından
heyecanla, merakla ve eşit derecede şüpheyle karşılanıyor.
Son olarak...
Bu bulgu ve evrenin olası bu modeli, aslında bizim *"yok
olduğumuz"*anlamına mı geliyor?
Hayır, bu hatalı bir yorum olurdu.
Çünkü biz, maddden oluşan varlıklar olarak, neysek oyuz.
Yani evrenin toplam enerjisinin sıfır olması veya hiçlikten var
olduğumuz gerçeği, bizim *"hiç"* olduğumuz anlamına gelmiyor.
Çünkü nasıl var olduğumuzu keşfetmemiz, var olduğumuz gerçeğini
değiştirebilen bir keşif değil.
Biz, evrenin pozitif madde-enerji tarafında bulunan yapılarız.
Bunu hiçbir bulgu değiştirmeyecek.
Ancak bu keşif, bizim varlığımızın *"devasa"*bir hiçlik içerisinde
olduğunu doğrulayabilir.
Bunun sonucunda, hiçlik içerisinde sonsuz sayıda evrenler oluşabileceği
fikrine de kapı aralanmış olur.
Zaten çoklu evrenlere yönelik bulguların ve bilgilerimizin giderek
arttığı günümüzde (buradan
<http://www.evrimagaci.org/fotograf/35/3736>ve buradan
<http://www.evrimagaci.org/fotograf/35/5656> bakabilirsiniz), bunu
keşfetmek de büyük bir atılım olurdu.
Henüz bir yargıya varmak ve kesin gözüyle bakmak için çok ama çok erken.
Bu yaklaşımla ilgili olası sorunlar da (Doğallık Sorunu, Hiyerarşi
Sorunu, vb.) ileri sürülüyor (bir örnek buradan okunabilir
<http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/quantum-fluctuations-and-their-energy/>).
İleri sürülen bu sorunların hiçbiri, modeli yanlışlamıyor, sadece
kapsamını daraltma potansiyeline sahip soru işaretleri ileri sürülüyor.
Bu konuda araştırmalar halen devam ediyor.
Ancak evrenin var oluşunun mekanistik bir modelle açıklanmasına yönelik
atılan bu adımlar, bilimin gelecekte ne kadar güçlü bir yol gösterici
haline geleceğinin sinyallerini veriyor.
Bekleyip göreceğiz.
*Hazırlayan: ÇMB (Evrim Ağacı)*
*Görsel: *Ana görselde gördüğünüz çizim, konuyu güzel bir şekilde özetliyor.
En alt tabakadaki ızgaralar, aslında var olan şeyler değildir.
Hiçlik, hayali bir ızgara olarak tanımlanmaktadır (bilgisayar çizim
eğitimi almış olanlar bunu iyi bilecektirler).
Bunun içerisinde durmaksızın ve her noktada dalgalanmalar olur.
Bu sırada hiçlikten var olan parçacıklar, anlık olarak var olup yok olurlar.
Bazen (eğer ki bu yaklaşıma yöneltilen eleştirileri dikkate alacak
olursak, çok çok nadiren demeliyiz), bu dalgalanmalardan bir tanesi
anlık olarak oluşup yok olmaz ve hızla genişlemeye başlar.
İşte Büyük Patlama anı, bu an olabilir.
Sonrasında ise, devasa bir *"sıfır"*şişip genişler ve kendi içinde madde
ve anti-madde oluşmaya başlar.
Hayal etmesi her kuantum mekaniği konusunda olduğu gibi çok zor,
farkındayız.
Ancak bu, gerçeklik değerini değiştiren bir sorun değil.
*Kaynaklar ve İleri Okuma:*
1.
/Physical Review Letters, Physical Review, and Review of Modern
Physics/ <http://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.160.1113>
2.
Astro Society
<http://www.astrosociety.org/publications/a-universe-from-nothing/>
3.
A Universe From Nothing <https://www.youtube.com/watch?v=7ImvlS8PLIo>
4.
Inflation for Beginners
<http://aether.lbl.gov/www/science/inflation-beginners.html>
5.
Prof. Matt Strassler
<http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/quantum-fluctuations-and-their-energy/>
http://www.evrimagaci.org/fotograf/35/6616
------------------------------------------------------------------------
a45UyF587661-160217163807 Oraj Poyraz At Neomailbox cimc...@neomailbox.net
2016/05/28 10:48 5 4 undefined undefined
gercekegitimci...@googlegroups.com
Grup eposta komutlari ve adresleri :
Gruba mesaj gondermek icin : ozgur_gun...@yahoogroups.com
Gruba uye olmak icin : ozgur_gundem-subscr...@yahoogroups.com
Gruptan ayrilmak icin : ozgur_gundem-unsubscr...@yahoogroups.com
Grup kurucusuna yazmak icin : ozgur_gundem-ow...@yahoogroups.com
Grup Sayfamiz : http://groups.yahoo.com/group/Ozgur_Gundem/
Arzu ederseniz bloguma da goz atabilirsiniz :
http://orajpoyraz.blogspot.com/
--
You received this message because you are subscribed to the Google Groups
"Gugukluhayat" group.
To unsubscribe from this group and stop receiving emails from it, send an email
to gugukluhayat+unsubscr...@googlegroups.com.
To post to this group, send email to gugukluhayat@googlegroups.com.
Visit this group at https://groups.google.com/group/gugukluhayat.
For more options, visit https://groups.google.com/d/optout.
