Ana sayfa Bilim Gündemi Zaman yolculuğu, “Her şeyin teorisi”nden kurtulabilir mi?

Zaman yolculuğu, “Her şeyin teorisi”nden kurtulabilir mi?

1618
PAYLAŞ

Çeviren: Semih Suçağlar

Zaman yolculuğu “Her şeyin teorisi”nden kurtulabilir mi? Bu çok zor bir soru. Ancak, geçmişi ziyaret etmenin yollarını incelemek evreni anlamamıza yardımcı olabilir.

TV şovlarındaki ya da filmlerdeki evrenlerde zaman yolculuğu, herhangi büyük bir şehirde yoğun saatlerde şehir merkezine gitmekten daha zor değildir. Tabii, trafik çok sıkışık olabilir, ancak hiçbir fizik yasası sonunda hedefinize ulaşmanızı engellemez.

Gerçek hayatta, zaman yolculuğu o kadar kolay değildir. Aslında, muhtemelen imkansızdır. Alice’in Harikalar Diyarı’nı ziyaret etmekten, gökkuşağının sonunda altın bulmaktan ya da Facebook’un nefret dolu konuşmalarını temizlemekten daha uzak bir hayal gibi… Yine de, zaman yolculuğu fizik yasalarını ihlal etmek zorunda değildir. Einstein’ın yerçekimi teorisinde -genel görelilik- uzay ve zaman, geçmişe doğru bükülebilen ve geleceğe geri dönebilen yollar olasılığına izin veren uzay-zaman olarak birleştirilmiştir. Bu yollar “kapalı zamansı eğriler” (closed timelike curves) olarak bilinir. Dünya yüzeyinin etrafındaki daireler gibi; bir yönde başlayıp düz devam ederseniz, en sonunda başladığınız yere geri dönersiniz. Bu durumda, Dünya’nın eğriliği sizi uzayda bir önceki noktaya yönlendirir.

Hiç kimse genel göreliliğin, zaman döngüleri mümkün olsa bile, zaman yolculuğu için pratik olacağını düşünmüyor. Birincisi, 1940’larda matematikçi Kurt Gödel’in gösterdiği gibi -sadece belirli koşullar altında- evrenin dönmesi ve genişlememesi gerekirdi. Ancak evren genişliyor ve muhtemelen dönmüyor. Böylece Taş Devri’ni tekrar ziyaret etme ya da evcil dinozor edinme umutlarımız azalıyor. Ayrıca bu yollar gerçekte olsa bile; bir ucundan diğer ucuna gitmek için bir gemi inşa etmek tüm DeLoreans’ın ve diğer tüm ulaşım araçlarının masrafından daha pahalıya mâl olacaktır. Bu aracın saniyede 140.000 mil hıza da ulaşması gerekir. Son olarak ise, yakıt almak için duracak bir yer olmayacağından, yakıt deposunun bir petrol tankeri boyutunun trilyon katından fazla olması gerekir. Bu nedenle, pratik amaçlar için zaman yolculuğunun vakti henüz gelmedi. Ancak, yalnızca prensipte mümkün olsa bile, evrenin temel fiziği için oluşturabileceği potansiyel sonuçlar onu araştırmayı değerli kılıyor.

Dr. Who’nun zaman yolculuğu için kullandığı araç olan TARDIS

Zaman döngüleri, evreni bir TARDIS (Dr. Who’nun zaman yolculuğu için kullandığı araç) ile dolaşmanızı mümkün kılmasa da, evreni daha derinden anlamamıza yardımcı olabilir. İlk adım, fizik yasalarının gerçekte ne olduğunu tam olarak anlamaya çalışmak olacaktır. Einstein’ın genel göreliliği harika, ama şüphesiz ki evrenin fiziği hakkındaki son söz değil. Kuantum-genel görelilik kombinasyonunun gerçekte zaman yolculuğuna izin verip vermeyeceği, ikisini birleştiren nihai doğru teorinin ne olduğuna bağlı olabilir. Genel görelilik ve kuantum mekaniğinin birleştirip, bütüncül bir teori -her şeyin teorisi- oluşturmak için çeşitli aday teoriler geliştirilmiştir. Cenevre Üniversitesi’nden filozof Christian Wüthrich yeni bir makalede, bu adayların genel göreliliğin yaptığı gibi zaman yolculuğuna izin verip veremeyeceklerini cevaplamaya çalıştı. Genel göreliliğin yerini alan bir teorinin yine de bir şekilde genel göreliliğin zamansı döngülerinin eşdeğerini içerebileceğini söylüyor ve temel teori böyle döngüler içermese bile pratikte ortaya çıkabilirler. Wüthrich, haziran ayında yayınladığı makalede “Temel teori, zaman yolculuğunun kendisi için sakıncalı olmaya devam etmesine rağmen, zaman yolculuğu olasılığını başka -daha az temel- bir ölçekte tolere edebilir” diyor ve ekliyor: “Temel teori ile ortaya çıkan ve uzay-zaman arasındaki ilişkinin ne olduğuna bağlı olarak oluşan makroskopik uzay-zaman yapısının, zaman yolculuğuna izin verdiğini görebiliriz.”

Fakat, kuantum yerçekimi teorileri için ana önerilerin gözden geçirilmesi çok fazla umut sunmuyor. Nedensel küme teorisi (casual set theory) olarak bilinen bir yaklaşım, uygun bir sebep-sonuç ilişkisinde sıralanacak olay kümeleri gerektirir. Bu yüzden teorinin ana fikri kapalı zamansı eğriler fikrini dışlıyor gibi görünüyor. Kuantum kütleçekim döngüsü (loop quantum gravity) olarak bilinen bir başka popüler yaklaşım, uzayın temel döngülerden (fundamental loops) inşa edilmesini öngörür. Ancak bu görüş zamanla teknik zorluklarla karşılaştı. Wüthrich, “Dolayısıyla, anlamlı bir zaman yolculuğu yapmaya olanak sağlamayan, geçici olarak zararsız bir yapıyla karşı karşıya kaldık” diyor. “Bu ‘uzay atomları’ ağları, kapalı zamansı eğriler içeren yüksek seviyeli bir uzay-zaman üretebilir. Ancak kuantum kütleçekim döngü gelişiminin bu aşamadaki ayrıntıların analizi, iyimserlik için pek bir neden sunmuyor” açıklamalarında bulunuyor Wüthrich.

“Teori, kapalı zamansı eğriler gibi yapıları kabul edebilir ve böylece zaman yolculuğunu mümkün kılabilir”

Genel görelilik teorileri, hayatta kalmayı sürdürecek mi?
Eğer kuantum kütleçekime doğru yaklaşımın sicim teorisi -şu anki en büyük aday- olduğu ortaya çıkarsa zaman yolculuğunun geleceği biraz daha parlak görülebilir. Sicim teorisinde, maddenin temel parçacıkları, “sicim-tel” adı verilen minik titreşimli enerji parçacıklarıdır, çünkü tek boyutta uzanırlar. Sicim teorisinin çoklu versiyonları, M-teorisi olarak bilinen daha temel bir teorinin farklı tezahürleri olduklarını öne sürülerek inşa edilmiştirler. Wüthrich, “M-teorisi henüz mevcut olmadığı için, zaman yolculuğundaki hükmünü belirlemek imkansız” diyor. Ancak, çeşitli sicim teorisi senaryolarının araştırılması ve nihai teorinin, aslında, kapalı zamansı eğrileri içereceğini göstermektedir. Temel teoride zaman döngüleri mevcut olsa bile ortaya çıkan büyük ölçekli uzayda geçerli olacaklarına dair hiçbir garanti yok.

Dolayısıyla, genel göreliliğin zaman döngülerinin daha derin bir teoriyle hayatta kalmaya devam edip etmeyeceği açık bir soru olarak kalıyor. “Daha temel bir teori, kapalı zamansı eğriler gibi yapıları kabul edebilir ve böylece zaman yolculuğunu mümkün kılabilir” diyor Wüthrich ve ekliyor: “Bu soru, bilginin şu anki seviyesinde açıkça cevaplanamıyor.” Wüthrich son olarak şu açıklamalarda bulunuyor: ”Her durumda, kuantum kütleçekim teorilerinin genel göreliliğin zaman yolculuğu boşluğunu koruyup korumadığını araştırmak; başarılı bir teori geliştirmek ve genel görelilikle nasıl ilişkili olduğunu anlamak için cevaplanması gereken birçok zor soruyu yanıtlayabilir. Sadece bu nedenle bile… Genel göreliliğin ötesinde zaman yolculuğu sorusu, harcanan emeğe değer.”

Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/can-time-travel-survive-theory-of-everything