Çok konuşulan bilimkurgu filmi Her Şey Her Yerde Aynı Anda’nın (Everything Everywhere All at Once), 95. Akademi Ödülleri’ne damga vurması bilim dünyasını da karıştırdı.
Çoklu Evren Teorisi (Multiverse) nedir?
Michelle Yeoh’un canlandırdığı Evelyn Juan Wang’ın evrenlerarası yolculuğunu konu alan film, uzun yıllardır tartışılan bir teoriyi yeniden gündeme getirdi: Çoklu evrenler teorisi.
Teori kabaca, yaşadığımız evrenin tek evren olmayabileceği fikrine dayanıyor. Buna göre evren, diğer birçok evrenle birlikte daha büyük bir yapının parçası.
Britanya’nın baş astrofizikçisi köpeği üzerine bahse girdi: “Çoklu evrende yaşıyoruz”
Filmin ardından birçok bilim insanı çoklu evrenler fikrine dair düşüncelerini dile getirmeye başladı. Bu kişilerden biri de Britanya’nın baş astrofizikçisi Lord Martin Rees oldu.
Rees, yaşadığımız evrenin tek olmadığını savunanlardan.
Cambridge Üniversitesi’nde Kozmoloji ve Astrofizik Profesörü olarak görev alan Rees, köpeği üzerine bahse girebileceğini söyledi.
The Conversation’da kaleme aldığı yazıda Rees, evreni meydana getirdiği varsayılan Büyük Patlama’nın bile düşünüldüğü kadar benzersiz olmadığını yazdı.
Çoklu Evren Teorisi (Multiverse Theory) nedir?
Çoklu evren veya çoklu kâinat, birbirinden farklı, gözlemlenebilir evrenlerin hipotezsel toplamı. Teleskop ile gözlemleyebildiğimiz bilinen evren yaklaşık 93 milyar ışık yılı genişliğindedir. Ancak bu evren, farazî çoklu evrenin çok küçük bir kısmına tekabül eder.
Paralel Evren terimi ise; çoklu evren olarak tanımlanan, birbirinden farklı gözlemlenebilir evrenlerin hipotezsel toplamıdır.
Neden birden fazla evren olmalı?
Samanyolu Galaksisi’nin ve dolayısıyla Dünya’nın içinde bulunduğu evrenin koşulları, G harfiyle temsil edilen yerçekimi sabiti veya C harfiyle temsil edilen ışık hızı gibi “temel sabitlerle” tanımlanıyor.
Bu sabitlerin değerleri, yıldızlar, gezegenler, karbon ve nihayetinde insanlar gibi karmaşık sistemlerin evrimleşmesine olanak tanıyacak aralıkta.
Bu parametrelerden bazılarını yüzde birkaç oranında bile değiştirildiği durumda evrende yaşamın mümkün olamayacağu düşünülüyor. Bu yüzden fizikçiler, yaşamı mümkün kılan hassas dengelerin nasıl bir araya gelebildiğini tartışıyor.
“Bazıları bunun sadece bir tesadüf olduğunu iddia ediyor” diyen Rees’e göre en önemli açıklamalardan biri çoklu evrenler:
Alternatif bir açıklama var: Farklı fiziksel yasalara ve farklı temel sabit değerlerine sahip bir çoklu evrende yaşadığımız. Bu evrenlerin çoğu yaşam için uygun olmayabilir. Ancak istatistiksel olarak konuşursak, birkaçı yaşam dostu olacaktır.
Açıklanamayanlar
Çoklu evren, uzun bir süre boyunca fiziğin değil, felsefenin alanı olarak görüldü. Bu yüzden, 1957’de birden fazla evren olduğunu savunan fizikçi Hugh Everett’in fikirleri alay konusu olmuş ve akademik kariyeri sona ermişti.
Ancak fizikteki pek çok şey gibi, mevcut modellerin açıklayamadığı gözlemler ve tutarsızlıklar bu fikrin yavaş yavaş bilim insanları arasında da ele alınmasını sağladı.
Örneğin, tek bir evrenin yaşam için uygun koşulları barındıracak şekilde gelişme olasılığı, aslında yok denecek kadar düşük. Evrenimizin milyarlarca evrenden sadece biri olduğu düşüncesi ise, insanların var olmasını sağlayan ender tesadüfleri daha makul kılıyor.
Max Tegmark’ın dört seviyesi
Kozmolog Max Tegmark, bilinen görünür uzayı kategorilere ayırdı. Tegmark’ın sınıflandırmasına göre bu seviyeler bir sonraki seviyeyi anlamayı sağlarken önceki seviyeyi detaylandırır.
Seviye 1: Bizim kozmolojik ufkumuzun ötesi
Düzensiz şişme ile ilgili genel olarak tahmin edilen şey bütün başlangıç şartlarının gerçekleştiği Hubble hacmini kapsamak zorunda olan bir sonsuz uzaydır.
Bundan dolayı sonsuz bir uzayda aynı fizik kurallarına ve fizik sabitlerine sahip sonsuz sayıda evren olmak zorundadır. Bu gruplaşmalara mesela maddenin dağılımına göre neredeyse hepsi bizim Hubble hacmimizden farklı olmalıdır. Fakat sonsuz çoklukta oldukları için Hubble hacimleri aynı ve özdeştirler. Tegmark’ın tahminine göre özdeş bir hacim bizden 10^10^115 metre uzaktadır. Sonsuz uzay göz önüne alındığında aslında evrende bizimkine benzer Hubble hacimleri sonsuz sayıda olacaktır. Hubble hacmimizin özel ya da benzersiz olmadığı varsayılır, burada bu kozmolojik prensipleri doğrudan izler.
Seviye 2: Farklı fizikî sabitlere sahip evrenler
Kaotik şişme teorisine göre kozmik şişme teorisinin bir çeşidi, bir bütün olarak evren genişler ve bu durum sonsuza kadar devam edecek, fakat evrenin bâzı bölgelerinde genişleme durur ve kabarcıklar oluşur. Bu kabarcıklar ilk seviye embriyonik çoklu evrenlerdir. Linde ve Vanchurin, bunların sayısını 101.010.000.000 olarak hesaplamıştır.
Farklı kabarcıklarda örneğin farklı fizikî sabitler gibi farklı özellikler ile sonuçlanan farklı spontane simetri kırılmaları ile karşılaşabilirsiniz. Bu seviye aynı zamanda, John Archibald Wheeler adlı salınım evren teorisini ve Lee Smolin’in en bereketli evrenler kuramını içerir.
Seviye 3: Kuantum mekaniğinin çoklu evrenler yorumu
Hugh Everett’in birçok dünyalar yorumlaması (MWI) kuantum mekaniğinin birkaç ana yorumundan biridir. Kısaca kuantum mekaniğinin bir yönü belli gözlemlerin kesinlikle tahmin edilemez olmasıdır. Bunun yerine mümkün olan gözlemlerin bir sıra farklı olasılıkları vardır. MWI göre bu olası gözlemlerin her biri farklı bir evrene karşılık gelir. Bir kalıbın altı yüzü olduğunu farzedilir ve atışların sayısal sonucu gözlemlenebilir kuantum mekaniğinde karşılık bulur. Bu altı atış, altı farklı evrene karşılık gelmektedir. Tegmark, 3. seviye hacmin 1. ve 2.’den daha fazla olasılık içermediğini savunuyor. Aslında, aynı fizikî sabitlere sahip 3. seviye hacmindeki “bölen” tarafından oluşturulan bütün farklı “dünyalar” 1. seviye Hubble hacminde de bulunabilir. Tegmark, “Seviye 1 ile seviye 3 arasındaki tek fark, doppelgänger’inizin nerede olduğudur” diyor. Seviye 1’de üç boyutlu başka bir yerde yaşıyorlar. Seviye 3’te başka bir sonsuz boyutlu kuantum Hilbert uzayında yaşıyorlar. Benzer şekilde seviye 2’deki farklı fizikî sabitlere sahip bütün kabarcık evrenler “bölen” tarafından oluşturulan “dünya”ların etkisiyle spontane bir şekilde simetrik kırılmaya uğrayan seviye 3 kabarcık evrenler gibi bulunabilirler.
Seviye 4: En büyük topluluk
En büyük topluluk ya da matematiksel evren hipotezi, Tegmark’ın kendi bulduğu bir hipotezdir. Bu seviye, farklı matematiksel yapılar tarafından tarif edilebilir eşit gerçek bütün evrenleri dikkate alır. Tegmark, matematiği kullanarak bunun Her Şeyin Teorisi (TOE) olduğunu yazıyor. Örnek olarak matematikçiler, aralarında ilişki bulunan farklı türde dizi içeren bir TOE teorik modeli diyor ve genellikle bir model bulmak, sistem bulmaktan başka bir şey değildir diyor.
Jürgen Schmidhuber, matemetiksel yapıların çok iyi tanımlanmadığını söylüyor ve yapıcı matematik ile nitelendirilebilecek tek evren temsillerinin olduğunu itiraf ediyor. Kurt Gödel sınırlamasından dolayı sonlu programlar tarafından birleşme zamanı tahmin edilemez olsa da durmayan (İngilizce: non-halting) programların sonlu bir zamana göre çıkış bitlerine göre evren temsillerini açıkça içeriyor. Ayrıca hesaplanabilir evrenlerin daha kısıtlı topluluğunu tartışıyor.
Brian Greene’nin 9 türü
Amerikan teorik fizikçi ve dize kuramcısı Brian Greene, paralel evrenlerin dokuz türünü tartıştı:
- Enflasyon: Enflasyonist evren, enflasyon alanlarını daraltan ve yeni evrenleri oluşturan çeşitli cepler oluşturur.
- Halkalı: Halkalı çoklu evren, büyük patlamadan kaynaklı olarak çeşitli membranların çarpışmasını içerir. Evrenler zıplar ve zamanda geriye doğru gider, ta ki geri çekilip tekrar çarpışmalarına, eski içeriğin yok olup yenisinin oluşmasına kadar.
- Holografik: Holografik evren, bir boşluk yüzey alanı bölgesinin hacminin teorisinden elde edilir.
- Kapitone: Kapitone evren, sadece sonsuz evrende çalışır. Uzayın sonsuz miktarı ile mümkün olan her olay, sonsuz sayıda oluşacaktır. Ancak ışık hızı, bu aynı alanların farkında olmamızı engeller.
- Kuantum: Olaylarda sapma meydana geldiğinde kuantum evren, aynı kuantum mekaniğinin birçok dünya yorumunda olduğu gibi yeni bir evren meydana getirir.
- Landscape: Landscape evrenlerin sicim teorisindeki calabi-yau şekilleri olduğuna inanılır. Kuantum dalgalanmalar düşük enerjili şekillere düşer, çevre tarafından farklı kanunlar bir cep oluşturur.
- Membran: Membran evrenler M-teorisini takip eder ve her birinin diğerleri ile var olan 3 boyutlu bran olduğu söylenir.
- Nihai: Nihai evren, farklı fizik kanunları kapsamında mümkün olan her matematiksel evreni içerir.
- Simüle: Simüle evren, tüm evrenlerin taklit karmaşık bilgisayar sistemleri üzerinde bulunmaktadır.
M-teorisi nedir?
Biraz farklı türden bir evren, sicim teorisi ve daha yüksek boyutlu uzantısı, M-kuramı içinde öngörülmüştür. Bu teoriler, sırasıyla 10 veya 11 uzay-zaman boyutunun varlığını gerektirir. İlave 6 ya da 7 boyut, ya da çok küçük bir ölçekte sıkıştırılabilir, ya da evrenin sadece dinamik bir (3 + 1) boyutlu nesne olmasıdır. Mesela bir D-parçacık lokalize edilebilir. Bu “öteki evrenlerin” destek verebilecek diğer brane’ler olduğu ihtimalini açar. Bu “kuantum çoklu evrenler” de evrenlerin aksine, ancak her iki kavram aynı anda çalışabilir.
Bâzı senaryolar iki membran zarlarının çarpışması sonucu, bizim evren ile birlikte, büyük patlama oluşturulduğunu önerir.
Büyük bahis
Öte yandan birçok bilim insanı, ölçülemeyeceği veya sınanamayacağı gerekçesiyle bu teoriye karşı çıkıyor.
Rees ise gözlem eksikliğinin, örneğin kara deliklerin içinde neler olduğuna yönelik fikirlerin teorileştirilmesini engellemediğini vurguluyor:
Kara deliklerin içini de gözlemleyemeyiz ama fizikçi Roger Penrose’un orada olanlara dair söylediklerine inanıyoruz.
Nobel Ödüllü Penrose, karadeliklerin içlerinde konik bir nokta olduğunu ve bu noktanın ötesinde hiçbir maddenin var olamayacağı bir tekilliğin var olduğunu öne sürmüştü.
Rees ayrıca, çoklu evrenler teorisine yönelik inancını bir anısıyla açıkladı. 15 yıl önce bir panelde meslektaşlarıyla iddiaya girdiklerini aktaran Rees, “Çoklu evren kavramını ne kadar ciddiye aldığımız soruldu. ‘Japon balığınızın, köpeğinizin ya da kendi hayatınızın üzerine bahse girer misiniz?’ diye sordular” ifadelerini kullandı.
“Köpeğim üzerine bahse girebileceğimi söyledim. (Fizikçi) Andrei Linde ise kendi hayatı üzerine bahse girdi” diyen Rees, sözlerini şöyle sürdürdü:
Linde’yi bilemiyorum. Ama ne yazık ki köpeğim ve ben bu soruya bir yanıt bulunamadan ölmüş olacağız.
Kaynak: Wikipedia, Independent Türkçe, Futurism
