Sıradışı Bir Yanlışlık: Fen Bilimini Bilim Kurguya Çeviren Hikaye

Einstein'ın solucan deliklerini (wormhole) icat ettiğini düşünenler çok yanılıyor. Hatta demek daha doğru: o böyle bir şey icat etmedi hiçbir zaman. Ama yaklaşık yüz yıl boyunca, onun matematik çalışmaları o kadar kötü anlaşıldı ki, bilim kurgu edebiyatının en sevilen kavramlarından biri haline geldi. Sanki birisi senin günlüğünü yanlış okumuş, sonra o yanlış okumadan bir Hollywood filmi franchise'ı yaratmış.

Aslında ne olmuş bakalım.

Einstein'ın Ortaya Çıkardığı Matematiğin Gerçek Anlamı

1935'te Einstein ile meslektaşı Nathan Rosen ciddi bir problemin üzerine eğilmişti. Uzay-zamanın öyle yerlerinde parçacıkların nasıl davrandığını çözmek istiyorlardı; yüksek yer çekiminin var olduğu, bilinen kuralların sanki geçersiz kaldığı bölgeler. Aralarında gezegen arası yolculuk ya da zaman seyahati filan yoktu.

Bulduklarına "Einstein-Rosen köprüsü" adını koydular. İki tane özdeş uzay-zaman kopyasını birbirine bağlayan matematiksel bir yapıydı bu. Bir tür matematiksel ayna gibi düşün; bir geminin içinden geçebileceği gerçek bir tünel değildi.

İlginç kısım ise şurada: başta fiziksel evrenle hiçbir ilişkisi yoktu. Sadece, Einstein'ın yer çekimi kuramı (genel görelilik) ile kuantum dünyasının garip davranışları arasındaki çelişkiyi çözmek için yazılan matematiksel bir çözümdü.

Bilim Kurgu Fiziği Nasıl Ele Geçirdi

1980'lerin sonuna sıçradığımızda fizikçiler başka bir soru sormaya başladılar: "Peki ya bu köprü gerçekten geçilebilir bir yol olsa?" İşte o andan sonra solucan delikleri obsesyonu patlak verdi. Sinema filmleri, romanlar, bilimsel makaleler hep bu fikir üzerine kuruldu. Evrenin bir ucundan diğerine zıplamak istiyorsan, solucan delikleri kullan deniyordu.

Ama işin kötü tarafı açık açık söylenmelidir: bu fiziksel olarak imkansız.

Hesaplar iyice yapıldığında anlaşıldı ki bu köprüler ışıktan hızlı çöküyor. Hiçbir şey bunlardan geçemez. Matematisel yapılardır, güzel olabilirler, ama uzay-zamanın içinde seyahat yapabileceğin gerçek yollar değiller.

Bunların varlığına dair gözlemsel kanıt sıfır. Hiçbir teleskop bir tane görmemiş. Bütün bu fikir, var olup olmadığını bilmediğimiz garip fizik kurallarına dayanıyor.

Buna rağmen solucan delikleri miti hala yaşıyor. Filmler, kitaplar, diziler bunu sık sık kullanıyorlar. Hatta ciddi fizikçiler de bu metafor tarafından seduced olmuşlar.

Einstein'ın Gerçek Buluşu Aslında Ne Demek?

Burası önemli. Son araştırmalar, orijinal çalışmanın asıl anlatmak istediği şeye ışık tutuyor.

Einstein-Rosen köprüsü mekan hakkında değil. Zaman hakkında.

Düşün bir kere: fiziğin temel kuralları tuhaf bir şekilde çift taraflı. Zamanın ileri mi, geri mi akmakta olduğu umurlarında değil. Denklemleri tersine koysan, yine de mükemmel şekilde çalışırlar. Doğa zamanın hangi yöne akması gerektiğini tercih etmiyor gibi görünüyor.

Ya Einstein-Rosen köprüsü bize bu simetri hakkında birşey söylüyorsa? Ya da bu köprü iki farklı gerçeklik halini bağlıyorsa; birinde zaman ileri akıyor, öbüründe geri akıyor, daha derin bir perspektiften bakıldığında birbirinin aynası olan?

İki Yüzlü Evren

Kuantum mekaniği burada devreye giriyor. En küçük ölçeklerde, atom ve parçacıkların diyarında, evren tamamen geri çevrilebilir olması gerekiyor. Olmuş bir şey, hiçbir bilgi kaybetmeden geri dönemeli. Bir video kaseti gibi: geriye doğru izleyebilirsin.

Ama sıkıntı şurada: yer çekimi devreye girdiğinde, özellikle de kara delikler yakınında, kuantum mekaniği ile Einstein'ın yer çekimi kuramı uyuşmuyor.

Yeni yoruma göre Einstein-Rosen köprüleri tam da bu noktayı gösteriyor: zaman'ın her iki yönünü içeren tam bir kuantum tanımı. Normalde geri giden zaman versiyonunu görmezden geliriz; biz sadece bir yöne doğru zamanı yaşıyoruz. Ama kara delik gibi uç durumlarda, fizik uyuşması için her iki yönün de önemli olması gerekir.

Aslında bu mekan içinde bir köprü değil. Daha ziyade; kuantum seviyesinde birbirine bağlı, zaman'ın iki çeşit akışı arasındaki bir kozmik tercümedir bu.

50 Yıllık Bir Bilmecenin Çözümü

Bu, fiziğin meşhur paradokslarından birini çözüyor aslında.

1974'te Stephen Hawking kanıtladı ki kara delikleri sonsuza kadar var olmuyorlar; yavaşça buharlaşıyorlar. Ama bu yeni bir kriz yaratıyor: eğer kara delik evaporat oluyorsa, içine düşen bütün bilgiye ne oluyor? Kuantum mekaniği bilginin asla yok olamayacağını söylüyor. Hawking'in matematiği onun yok olduğunu gösteriyor. Bilimciler bu çelişkiyi 50 yıldır kafalarında çözmemeye çalışıyor.

Ama Einstein-Rosen köprüleri zaman'ın ileri ve geri akışı arasında bağlantı kurarsa, bilgi kaybolmuyor. Sadece zaman-ters bileşene dönüşüyor. Hiçbir şey yok olmuyor. Herşey korunuyor. Paradoks çözülüyor.

Neden Bunun Önemi Var

Biz zamanı bir yöne akan şekilde algılarız. Geçmiş hatırlarız, gelecek değil. Entropisi, düzensizliği artar zamanla. Bunu ayakkabı gibi giymişiz zaten.

Ama kuantum seviyesinde evren bu kadar tek taraflı olmayabilir. Çok derinlemesine simetrik olabilir; zaman, anlayışımızın dışında bir şekilde, her iki yöne aynı anda akıyor olabilir.

Eğer Einstein ve arkadaşları asıl olarak bu derin simetriyi gösteriyorlardı beri zamanlar, biz yüz yıldır yanlış bir hikaye anlatıyoruz. Ve bu yanlış hikaye, belki de daha derin bir şeyi gözden kaçırmamıza neden olmuş: kuantum mekaniği ile yer çekimini sonunda birleştirebilecek olası bir yol.

Kısaca

Solucan delikleri muhtemelen gerçek değil. Ama sorun değil. Einstein'ın gerçek buluşu bundan daha harika.

O çalışması, iç-uzay otobanlı yaratmakla ilgili değildi. Zamanın kendisinin düşündüğümüzden çok daha tuhaf ve simetrik olabileceğini ortaya koymakla ilgiliydi. Sadece, realitedeki derin ilkelerin var olduğunu ve biz onları yeni yeni öğrenmeye başladığımızı göstermek istiyordu.

Bir sonraki sefer bir filmde birinin solucan deliğinden geçtiğini göründüğünde gül. Çünkü gerçek fizik Hollywood'un uydurduğu herşeyden çok daha garip, çok daha devrimci.