13 Maddede Beyin Yakan Yeni Bir Teori: 'Paralel Bir Evrenin Geçmişinde mi Yaşıyoruz?'
İngiliz ve Kanadalı bilim insanlarının açıkladığı 'Büyük Patlama' ile bizimkine paralel bir evren oluştuğu teorisi son günlerde oldukça popüler. Teori: Büyük Patlama’nın (Big Bang) zamanın geriye doğru aktığı ve bizimkinin yansıması olan bir evreni yarattığını öne sürüyor.
1. Basitçe Yeni Teori
Bilim insanları, evrenin başlangıcı olarak kabul ettiğimiz, yaklaşık 14 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama'nın; imajımızın yansıması olan ve zaman ibresinin tersine aktığı bir başka evren daha oluşturduğu teorisini öne sürdüler.
2. Kimler Ortaya Attı?
Teori, İngiltere ve Kanada’daki üniversitelerde görevli bilim insanları Julian Barbour, Tim Koslowski ve Flavio Mercati tarafından öne sürüldü. “Zamanın ibresiyle” ilgili soru işaretlerini yanıtlama girişimleri çerçevesinde ortaya çıkan teoriye göre, Büyük Patlama meydana geldiğinde, zamanda aksi yönde eşit biçimde hareket eden iki evren oluştu.
3. Yeni Teori'de Arthur Eddington Etkisi
Geliştirilen bu yeni teorinin temeli, ilk olarak 1927 yılında, Sir Arthur Eddington tarafından ortaya atılmıştı. Eddigton 'Zamanın Oku' diye adlandırdığı teorisini halka fiziği sevdirmek maksadıyla kaleme aldığı 'Fiziksel Dünyanın Doğası' adlı kitabında:
'Beraber keyfi bir ok çizelim,dünyanın bir yerinde oku takip ederek rastgele bir elemana gittikçe yaklaşarak onu bulunca, rastgele elemanın geçmişe doğru oku azalır daha sonra ok geleceği işaret ediyor. Bu fizikte bilinen tek ayrımdır. Bizim ana tartışmamız rastgele girişin geri alınamaz tek şey olduğunu kabul etmek, bu izlenecek tek yoldur. Uzayın içinde zamanın yerine geçecek analoğu olmayan'bu tek yönlü kavram olan zamanın oku özelliğini kullanmak gerekir.' şeklinde açıklamıştır.
4. Eddington'ın Teorisinin Gelişiminde "Ludwig Boltzmann ve Entropi"nin Katkısı
Eddington'ın teorisinin gelişiminde önemli bir isim olan Ludwig Eduard Boltzmann, istatistiksel mekanik ve istatistiksel termodinamik alanındaki buluşları ve katkıları ile ünlüdür. Ayrıca Entropi yasası, tersinmezliği açıklamak için Ludwig Boltzmann tarafından ileri sürülmüştür.
Boltzmann’ın entropi formülü S=k log(W) şeklinde ifade edilmektedir. Bu formüldeki S entropi, k Boltzmann sabiti ve W olayın veya durumun oluşma olasılığıdır. Boltzmann’ı intihara kadar sürükleyen bu teorinin ifade edilen formülü mezar taşında da yazılıdır.
5. Termodinamiğin İkinci Yasası: Entropi Nedir?
Entropi: Evrende kendi haline, doğal şartlara bırakılan tüm sistemlerin zamanla doğru orantılı olarak düzensizliğe, dağınıklığa ve bozulmaya doğru gideceğini söyler. Diğer bir deyişle entropi yasası her şeyin yıprandığını söyleyen yasadır.
Canlılar yaşlanır ve ölür, otomobiller paslanır ve evrendeki düzensizlik artar. Sistemlerdeki düzensizlik arttıkça, entropi de artar. Bu durum faydalı (iş yapabilir) enerji miktarını azaltır. Faydasız enerjiyi ise (entropi) arttırır.
6. Eddington'ın "Zamanın Oku" Konseptine Farklı Bir Bakış, "Zaman Neden İleriye Akar?"
Physical Review Letters jurnalinde yayınlanan bilimsel bir araştırmada, bir grup teorik fizikçi “Zaman Oku” konseptine farklı bir açıdan bakarak zamanın evrensel boyutların nasıl dışına çıktığını inceliyor. Bu konseptte zamanın durmaksızın neden ileri gittiği tanımlanıyor.
Yukarıda bahsettiğimiz gibi; Entropi basitçe bir sistemdeki düzensizlik olarak bilinir. Örneğin bir gazın odayı doldurması ya da buzun erimesi entropiye güzel bir örnektir. Bu örneklerde tersinmez entropi( düzensizlik) gözlenir.
İşte bu örneği evrensel boyuta yani Büyük Patlamayla (Big Bang) evrenin doğuşuna uygularsak başlangıç aşaması düşük entropi ya da minimum entropi olarak adlandırılır . Sonsuz sürede Evren genişleyip soğudukça bu devasa sistemin entropisi artacaktır. Bu nedenle zaman hipotetik olarak entropinin derecesiyle bağlantılıdır.
7. "Zamanın Oku" Konseptiyle İlgili Bazı Sıkıntılar
Entropi enerji ve sıcaklığın fiziksel boyutlarıdır, bu nedenle dış referans çerçevesinden ölçülür.
“Fiziğin bildiğimiz kuralları zamanın ileri doğru aktığı yönünde,” diyor Barbour. “Evren genişliyor, biz yaşlanıyoruz.” Barbour, entropinin arttığını da bir bardağa atılan buz parçalarının eninde sonunda eridiği örneğini vererek anlatıyor. 19. yüzyılda pek çok kişi evrenin sonunun ısının tükenmesiyle geleceğini öne sürüyordu. Öte yandan kütle çekimi hesaba katıldığında bu çok da doğru sayılmaz. Bu evrenin dramatik başlangıcını da açıklayabilir. Araştırmacı Lee Billings, kütleçekimin gücünün “zamanın okunun” yönünü belirleyeceği görüşünü ortaya atıyor.
Peki bu entropi değilse, evrensel saati ileri doğru ne kurmaktadır ?
8. O Halde Yanıt: Evrenin Kompleksliği ve Zaman İlişkisi mi?
Komplekslik boyutsuzluğun miktarıdır, en temel formda sistemin ne kadar karmaşık olabileceğini tanımlar. Biri Evren’i incelediğinde kompleksliğinde doğrudan zamanla ilintili olduğunu, zaman işledikçe Evrenin giderek daha da şekillendiğini görürsünüz.
“Araştırmamızda bu soruya bir cevap arıyoruz: Bu sistemleri bu kadar düşük entropiye sürükleyen nedir? Bunun cevabı yerçekimi ve yerçekiminin kaostan düzen ve kompleksliği şekillendirme eğilimi, “diyor Mercati.
Mercati ve arkadaşları bu fikri test etmek için , küçük bir evrendeki parçacıkları simüle edecek bilgisayar modelleri yarattı. Simülasyon nasıl çalışırsa çalışsın, evrenlerin komplekslikleri zamanla daima artmasına karşın asla azalmadı . Büyük Patlama'da, Evren en az kompleks haliyle başladı (düzensiz parçacıklardan enerjiden oluşan bir sıcak çorba misali). Sonra Evren soğudu ve devreye yerçekimi girdi, gaz kümeleri birleşerek yıldızları ve galaksileri oluşturdu. Evren merhametsizce daha kompleksleşti ve yerçekimi kuvveti bu kompleksliği arttırdı.
9. Yeni Teoriye Tekrar Dönersek...
Bilim insanları deneylerinde 'Newton’un Evrensel Kütle Çekim Yasası'ndan yola çıkarak, 1000 partikülden oluşan basit modelleriyle, zamanda geriye gittikçe büyük patlamanın öte yanına, evrenimizin aynadaki yansımasına ulaşmayı kurgularlar.
Newton'un evrensel çekim kanunu (klâsik mekaniğin bir parçasıdır) aşağıdaki gibi ifade edilir;
'Her bir noktasal kütle diğer noktasal kütleyi, ikisini birleştiren bir çizgi doğrultusundaki bir kuvvet ile çeker. Bu kuvvet bu iki kütlenin çarpımıyla doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.'
10. Zıt Zaman İbreleri Yarattı
İnceleme sırasında bilim insanları hacimleri ve miktarları ne olursa olsun her bir parçacık gruplaşmasının, düşük kompleksite ölçeği olarak bilinen şeye dönüştüğünü keşfetti. Daha sonra dış kısmı her iki yönden genişleterek, iki farklı ve zıt “zaman ibreleri” yarattılar.
11. İki Evren Oluştu...
Bu bulgu, bilim insanlarını, Büyük Patlama’dan sonra iki evrenin oluştuğu ve birinde zamanın ileri doğru akarken, diğerinde ise en azından bizim perspektifimizden geriye aktığı sonucuna götürdü.
12. Diğer Evren Farklı Olabilir.
Bilim insanları ayrıca her bir evrenden bakıldığında bir diğerinde zamanın geriye aktığının gözlemleneceğini ve bu evrenin bizimkinin tam anlamıyla aynısı olmayacağını; kendince değişmiş ve gelişmiş olabileceğini belirtti.
13. Aynı Fizik Kanunları Geçerli.
Öte yandan bu evrende de aynı fizik kanunların geçerli olacağı, yani bizimki gibi gezegenlere, yıldızlara ve galaksilere sahip olabileceği savunuldu.
Görünen o ki yakın gelecekte böyle teoriler ile daha sık karşı karşıya geleceğiz. Teknolojik imkanlarımız geliştikçe evreni ve onu oluşturan dinamikleri daha iyi anlama imkanımız doğacak..