Evren Balon Şeklinde Mi? Çoklu Evren Teorisi Test Ediliyor

Büyük patlamadan önce her şey sadece vakumdu. Vakum karanlık enerji adı verilen bir genişleme alanıyla (Higgs alanı) kaplandı. Sanki bir demlikteki suyun buharlaşırken kabarcıklar çıkarması gibi balonlara ayrıldı. Her balon bir diğer enerjisi az olan vakumu içerdi ve halen hiçlikte değildi. Bu enerji nedeniyle balonlar genişlemeye başladı. Sonunda kaçınılmaz olarak bazı balonlar birbirlerine çarpmaya başladı. Buarada ikinci bir balonun üretilme ihtimali var. Bu balonlar birbirinden ayrı ve seyrekte olabilir ya da aynı bir köpükteki gibi birbirine yakında olabilir. İşte bu balonları her birinin bir evren olduğunu düşünün. Bu resmi canlandırdığınızda sanki köpüklü bir evrenler denizi ortaya çıkıyor. İşte bizim evrenimizin bu evrenlerden sadece biri. Çoklu evren hipotezinde ceviz kabuğundaki kabarcıklar gibi … Aslında hiç de kötü hikaye değil. Bilim insanları fiziksel açıdan motive olarak evrenin düşündüğümüzün aksine kozmik bir genişlemeden ibaret olmadığını destekliyor. Kozmik şişme ya da genişleme halen evrensel olarak kabul edilmiyor ve çoğu döngüsel evren modeli bu fikre aykırı. Her şeye rağmen genişleme evrenin erken gelişimine dair bazı gözlemsel kanıtlarla desteklenen birinci teori . Genişleme evrenin büyük patlamadan hemen sonra hızlı bir şekilde genişlediğini , o kadar hızlı ki, saniyenin trilyonda birinin trilyonda birinden trilyonda birinde uzayın bir nanometreden çeyrek milyar ışık yılı uzağa genişlediğini iddia ediyor. Bu inanılmaz fikir diğer astrofiziksel gözlemlere dair bilinmezleri çözebilir. Şişmenin şişme alanı yani vakum enerjisinden güç aldığı düşünülüyor. İşte bir şişme alanı hikayesini kabul ederseniz her şeyin başlangıçta vakum olduğu fikrine takılıyorsunuz. İşte genişleme(şişme) teorisinde çoklu evrenlerin yaratılmış olması fikri tartışmaları başlatılıyor. Çoklu evren teorisinin destekçileri genişleme teorisine mantıklı bir fikir getirebilirler.Yine de bunun fizik değil metafizik olduğunu iddia eden alaycılar mevcut. Çünkü bilimsel açıdan halen test edilemiyor. Fizik bilimi toplanan veriler sayesinde anlam kazanıyor.

İşte burada Matthew Johnson ve küçük ekibi çoklu evren teorisi bilimsel açıdan test etmek için yola koyuldu. “Tüm araştırma programımız çoklu evrenlerle ilgili. Biz  test edilebilir tahminlerden oluşan bir resim oluşturmak istiyoruz. Sonrasında dışarda arayabileceğiz,” diyor Matthew Johnson. Johnson özellikle kabarcık evrenlerinin diğerleriyle çarpışmasına ilişkin spesifik kanıtlar bulmaya çalışıyor. Basamakları şöyle açıklıyor: “ Bütün evrenin simüle ediyoruz. Çoklu evren iki kabarcıkla başlıyoruz, sonra bu kabarcıklar bilgisayarda çarpıştırılıyor ve sonrasında farklı yerlere yerleştirdiğimiz gözlemcilere oradan nasıl göründüğünü soruyoruz”. Tüm evreni simüle etmek ya da birden çok evreni simüle etmek oldukça zor,  fakat görünüyor ki yine de çok zor değil. “Evreni simüle etmek kolay,” diyor Johnson. Simülasyonlar her atomu, her yıldızı veya her galaksiyi içermiyor aslında her şeyi açıklamıyor. “ Biz sadece en büyük boyutta olan 

cisimleri simüle ediyoruz. Tek ihtiyacımız çekimden dolayı bu kabarcıkları kabartacak cisimlere ihtiyacımız var. İşte bu aşamada çoklu evrenin favori modelini kullanıyorsunuz, bilgisayara sadece ne gördüğünü sormak kalıyor,” diyor Johnson. Bu bilgisayar simülasyon programları açısından küçük bir adım ama çoklu evren kozmolojisi açısından büyük bir adım. İşte test edilebilirlik sayesinde çoklu evren modeli hayal ile gerçek bilim arasındaki sınırı geçilebilecek. Johnson’ın belirttiğine göre,  programımız şu an belli çoklu evren modellerini eleyebiliyor:” “Şu an bazı modellerin belirtilerini görmemiz gerekir ama bunları göremiyoruz. Bu nedenle bunları eledik,” Örneğin; bir kabarcık evreninin diğeriyle çarpışması “gökyüzündeki disk” kozmik mikrodalgada dairesel bir ezik oluşturmalı. İşte bu tarzdan bir disk önemli çarpışmanın oluşma olasılığı oldukça düşük olduğundan bu gibi çarpışma tabanlı modeller daha zor. Aynı zamanda ekip bu gibi balon çarpışmalarına dair diğer kanıtları da aramaya devam ediyor. Ekip ilk kez araştırmalarında gözlenebilir test edilebilir kanıtları sergileyerek çoklu evrenler üzerine ilginç bir çalışmaya imza atıyor.

Araştırma Referansları : Matthew C. Johnson, Hiranya V. Peiris, Luis Lehner. Determining the outcome of cosmic bubble collisions in full general relativity. Physical Review D, 2012; 85 (8) DOI: 10.1103/PhysRevD.85.083516 Carroll L. Wainwright, Matthew C. Johnson, Hiranya V. Peiris, Anthony Aguirre, Luis Lehner, Steven L. Liebling. Simulating the universe(s): from cosmic bubble collisions to cosmological observables with numerical relativity.Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2014; 2014 (03): 030 DOI:10.1088/1475-7516/2014/03/030 Carroll L. Wainwright, Matthew C. Johnson, Anthony Aguirre, Hiranya V. Peiris.Simulating the universe(s) II: phenomenology of cosmic bubble collisions in full General Relativity. submitted to arXiv, 2014 [link] Stephen M. Feeney, Matthew C. Johnson, Jason D. McEwen, Daniel J. Mortlock, Hiranya V. Peiris. Hierarchical Bayesian detection algorithm for early-universe relics in the cosmic microwave background. Physical Review D, 2013; 88 (4) DOI: 10.1103/PhysRevD.88.043012