Yeni bir keşif solucan deliklerinin sırrını açığa çıkarabilir

Liam Stewart

İlk olarak bir asırdan fazla bir zaman önce Albert Einstein tarafından ortaya atılan ama 2015 yılına dek doğrulanamayan kütleçekimsel dalgaların varlığının teyit edilmesiyle, fizikçiler için, Genel Görelilik teorisinde yer alan büyük bir tahminin, yani, Einstein’ın 1916 yılında öngördüğü ve yıldızlar arasındaki mesafenin azalabileceği yönündeki görüşün teyidi de gerçekleşmiş oldu.

Bununla beraber, sonuçlanan yeni araştırmalar, son dönemde çığır açan bu keşfin solucan deliklerinin varlığını ispatlamanın anahtarı olabileceğini de bizlere gösterdi.

ARKA PLAN: SOLUCAN DELİKLERİNİN GEÇMİŞİ VE BUGÜNÜ

Solucan delikleri, öncelikle bilim kurgunun bir yan ürünü gibi görülüyor ve yalnızca ‘Star Trek’ ya da ‘Interstellar’ gibi filmlerde rastlanabilecek bir şey olarak değerlendiriliyor. Buna karşın, teknik açıdan, Einstein’ın görelilik teorisine uygun biçimde var olabilirler. Şayet uzay-zamanı, ortasında bulunan bir topun etrafında bükülen bir kâğıt parçası gibi hayal edecek olursanız, teorik olarak üst üste katlayarak kağıdın bir ucundan diğerine atlayabilirsiniz; bu, özünde, bir solucan deliğinin oluşumunu tarif etmenin basit bir yolu olabilir.

Benzer bir şekilde, kara delikler de geçmişte genel göreliliğin bir sonucu olarak potansiyel açıdan gerçekleşebilecek, neredeyse fantastik bir olay gibi görülmüştü. Hem solucan delikleri hem de kara delikler genel göreliliğe göre mevcut olsa da kuantum mekaniğinin yasaları hâlâ onlar için bazı sorunlar yaratıyor.

Einstein’ın genel göreliliği tarafından öngörülen farklı bir olgu olan ‘kütleçekimsel dalgalar’, bilim insanları tarafından ilk defa 2015 yılında saptandı. Var olan teoriler, bu dalgaların, birbiriyle çarpışan ve birleşen iki süper kütleli kara deliğin yol açtığı kozmik şiddet tarafından üretildiğini gösteriyor. Bilim insanları, solucan deliklerinin benzer kütleçekimsel olguları meydana getireceğini, dolayısıyla, onları Dünya’dan saptayabileceklerini düşünüyorlar. Kara delikler tarafından üretilen kütleçekimsel dalgalar son derece hızlı bir şekilde yok olurken, bilim insanları solucan deliklerinin benzersiz bir imzaya sahip olabileceklerine inanıyorlar; bu, dalgaların birbirine çarparak sektiği ve neredeyse ‘yankılandığı’ bir imza olabilir.

ANALİZ: KÜTLEÇEKİMSEL DALGALAR İŞ BAŞINDA

Kütleçekimsel dalgaların 2015 yılında tespit edilmesinin ardından, solucan deliklerinin mevcudiyeti daha az bilim kurgu ve potansiyel olarak gerçeğe dayalı bir olgu haline geldi. Eksik olan yegâne şey, varlıklarına dair somut bir delildi ve akabinde bilim insanları onu aramaya girişti.

İlk kütleçekimsel dalgaları saptayan ‘Lazer İnterferometre Kütleçekimsel Dalga Gözlemevi’ (LIGO), şu anda solucan deliklerinin üreteceği kütleçekimi yankılarını tespit edecek teknolojiye sahip değil. Bu yüzden, araştırmacılar bugünlerde LIGO’nun algılama yeteneklerini geliştirmek amacıyla çalışmalar yürütüyorlar ve büyük ihtimalle gelecek on yıl içinde dalgaları tespit edebilecekler.

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve NASA, LIGO’nun yanı sıra, atmosferimizin ötesindeki kütleçekimi dalgalarını tespit etmek amacıyla tasarlanan bir uzay sondası olan Lazer İnterferometre Uzay Anteni’ni (LISA) kullanmayı öneriyor. Ne var ki, planlanan görev başlangıç tarihi 2034 olduğu için, önümüzdeki bekleme sürecini kısaltmıyor.

Bazı araştırmacılar, kütleçekimi yankılarının ya da ‘susturucuların’ [ing. ‘ringdown’], solucan deliklerinin varlığını kanıtlamanın tek yolu olmayabileceğine inanıyorlar. Yanıt, bundan ziyade, kara deliklerin içinde olabilir. Bir kara deliğin en derin noktasında yatan şeyin ne olduğuna ilişkin en çok kabul gören teori, bilginin seyahat edebileceği başka bir yerin olmadığı, sonsuz derecede küçük ve yoğun bir nokta olan tekilliktir.

Öte yandan, tekilliğin varlığı, görelilik teorisi ile çelişir ve matematiği onun etrafında dağılmaya başlar. Alternatif uzay-zaman teorileri kara deliklere uygulandığında, uzay nesnesi üzerindeki algıları tamamen dönüştürür ve solucan deliklerinin ve kara deliklerin tek ve aynı şey olduğunu ileri sürer. [Alternatif teorilere göre] tekillik mevcut olmamalı ve bunun yerine, bir kara deliğe girince atom altı parçalara ayrılmaktansa evrendeki başka bir noktaya ulaşan bir çıkışa ulaşılmalıdır. Gelecekte, çeşitli kütleçekimsel dalga oluşumlarıyla ilgili büyük miktarda veri toplandıktan sonra genel göreliliğin eldeki sonuçlar karşısında nasıl bozulduğunu analiz ederek, bu sonucu belirlemek mümkün olabilir.

GÖRÜNÜM: SOLUCAN DELİKLERİ ARAYIŞINDAKİ UZUN YOL

Solucan delikleriyle ilgili arayış kısa vadeli bir görev değil. Kütleçekimsel dalgalar ilk kez 2015 yılında tespit edilirken, LIGO on yılı aşkın bir süredir bunu yapmaya çalışıyor. Artık kullanılan araçların büyük oranda gelişmesi nedeniyle, geçmişte inanılmaz derecede ender görülen bir olgu olduğu düşünülen kütleçekimsel dalgalar neredeyse her hafta saptanabiliyor.

Hem LIGO hem de LISA, en azından önümüzdeki on yıl içinde, solucan deliklerinin varsayımsal olarak üreteceği özel yerçekimi yankılarını tespit edemeyecekler ve teknoloji o zaman bile bunu yapacak kadar hassas olmayabilir. Yine de, eğer tarih ilerleyen bir şeyse, tünelin ucundaki ışık görünebilir.

Einstein’ın görelilik teorisi, kendi zamanında (neredeyse kelimenin tam anlamıyla) dünyayı yerinden oynattı ve geçen yüzyıl boyunca yeniden ve yeniden onaylandı. Böylesi bir teori yüzde 100 doğru olmasa bile, zaman içinde göreliliğin daha aşırı ve fantastik yönlerinin yalnızca bir teori olmaktan ziyade bilimsel bir gerçek olduğu ispatlandı.

Solucan deliklerinin var olup olmadığı tartışma konusu olduğunda, teknolojinin, evrenimizin bir başka heyecan verici ve gizemli yönünü doğrulayabileceğimiz noktaya ulaşması, belki de -aslında çoğumuzun yaşam süresi içerisinde- yalnızca bir zaman meselesidir.

Yazının orijinali The Debrief sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)