çoklu evrenler ^*

• sayın cihan saçlıoğlu hocamız bu konu hakkında kısa ama detaylı bir bilgi iletmiştir;
  
  çoklu evren (multiverse) başlığı birkaç farklı kavramı kapsıyor ve bunlar karıştırılabiliyor. burada bu değişik anlamları özetlemeye ve karışıklıkları düzeltmeye çalışacağız. okuyucuya baştan uyarılar: konular çok basite indirilecek, anlatım profesyonel fizikçiler için değil; gene de fizikçi olmayanlara zor gelebilir.
  
  çoklu evrenlerden bahsetmeden önce, 13.7 milyar yıl önce bizim evreni ortaya çıkartan “büyük patlama” (big bang) ve onu hemen izleyen “enflasyon” hakkında bir şeyler söylemek gerekli. ortalık biraz yatıştıktan sonra (yani kabaca ilk t=0 anından milyarda bir saniye geçince) neler olduğu hakkında sağlam deneysel kanıtlarla desteklenen detaylı bir teori/senaryo var. bunun başlıca kanıtları evrendeki helyum-hidrojen oranı, galaksilerin birbirlerinden uzaklaşması ve fosil fotonlar. bütün uzayda her santimetre küpte patlamadan artakalmış 500 kadar foton var; televizyon yayını kesilince ekrandaki kumlu görüntünün yüzde beşi bu 13 milyar yıllık fotonlardan geliyor. fakat açıklanamayan başka sorular doğuyor:
  (a) kuvvetli-zayıf-elektromanyetik etkileşmeleri birleştiren (grand unification) modellerinden beklenen tek kutuplu mıknatıslar nerede? bu teoriler evrendeki maddeden çok daha fazla tek-kutup gerektiriyor, hâlbuki şimdiye kadar bir tane bile gözlenmedi.
  (b) evrenin fiziksel özellikleri, özellikle de fosil foton dağılımı, nasıl bu kadar tekdüze (ufuk problemi)?
  (c) madde-enerji yoğunluğu neden tam kendi üstüne çökecek bir evren ile hiç çökmeyecek evren arasındaki kritik değerde (düzlük problemi)?
  
  bunların tesadüf veya baştan ince ayar gerektirmeyen doğal bir açıklaması “enflasyon” teorisi. patlamadan milyarda bir kere milyarda bir kere milyarda bir kere milyarda bir saniye kadar sonra (yani t = on üzeri eksi 36 saniyede) kozmik enflasyon denen bir süreç başlıyor ve on üzeri eksi 32 saniyeye kadar sürüyor. her on üzeri eksi 34 saniyede evrenin boyutları iki katına çıkıyor, yani enflasyon durana kadar boyutları 2’nin yüzüncü kuvveti, yani kabaca bin kere milyar kere milyar kere milyar kere büyüyor. bu şişme durduktan sonra bildiğimiz hubble genişlemesi devreye giriyor. bugün görebildiğimiz bütün evren (ve hatta fazlası!) bu ilk şişmiş bölgeden geliyor. teorinin farklı versiyonları olsa da, hepsinde ilk hızlı şişme yukarıdaki üç soruyu cevaplıyor.
  
  yukarıdakiler, enflasyon senaryosunun klâsik fizik seviyesinde, yani kuantum teorisi ile ilgili olmayan başarıları. kuantum dalgalanmaları mükemmel tekdüzeliği yer yer bozuyor, tekdüzelik bozulunca, gravitasyon biraz daha fazla enerji içeren bölgelerin daha da topaklanmasına yol açıyor ve bunlar sonradan oluşacak galaksilerin tohumlarını meydana getiriyorlar. teoriden hesaplanan kozmik fon ışımasının (yani fosil fotonların) detaylı dağılımı gözlemlere uyuyor. bu fikirler ve hesaplar alexei starobinsky, slava mukhanov ve gennady chibisov adlı fizikçilerin katkıları. kısacası, evrenin bir enflasyon sürecinden geçtiği fikrine uyan birçok deneysel/gözlemsel kanıt var.
  
  büyük patlama, kuantum teorisi ve enflasyon kaçınılmaz bir şekilde birçok başka evrenin varlığını doğal kılıyor, hatta max tegmark adlı mit’li astrofizikçi bu evrenleri bir “seviye sınıflamasına” tâbi tutarak girişte değindiğimiz kavram karışıklıklarını gidermeyi öneriyor (scientific american’daki mayıs 2003 popüler makalesi "parallel universes". tavsiye edilir). teorilerin detaylarına girmeden, bunları özetleyelim.
  
  seviye i:
  biz ancak 13.7 milyar ışık yılı ötesini ve bu yarıçap içinde kalan “hubble hacmini” görebiliyoruz, ama enflasyon bundan çok daha büyük tekdüze bir hacim yarattı; bunun içinde sonsuz sayıda bizimki gibi hubble hacimli evren olacak. işık hızı sonlu olduğu için bizimkinden farklı olmayan bu evrenlerle etkileşmemiz mümkün değil.
  
  seviye ii:
  kaotik/ebedî enflasyondan gelen değişik evren adacıkları. alexander vilenkin ve andrei linde’nin teorisinde, seviye i evren aslında daha da büyük bir çerçeve içinde oluşan, farklı boyut sayıları, farklı fiziksel sabitler ve fizik yasaları barındıran bir sürü “kabarcık evrenler” arasından birisi. bunlar birarada seviye ii çoklu evren diye anılıyor. nasıl enflasyon ve seviye i, (a), (b) ve (c)’ye mucize gerektirmeyen bir açıklama sağlıyorsa, seviye ii’deki evrenlerde farklı fiziksel sabitler, hatta farklı uzay-zaman boyutları olabilmesi başka mucizeleri gereksiz kılıyor. bizim evrende kimya ve yaşamın mümkün olması için, nötron-proton kütle farkının, zayıf etkileşme yüklerinin, newton sabitinin ve birçok başka parametrenin çok hassas bir şekilde belirli değerlere ayarlanmış olması gerekiyor. bunun yerine, vilenkin ve linde’ye göre biz sadece şans eseri diğer bütün evrenler arasından bu değerlere sahip evrene düşmüşüz ve bu sayede böyle soruları sorabiliyoruz.
  
  seviye iii:
  kuantum teorisinin everett yorumuna dayanıyor. kuantum mekaniğinde aslında çelişkili iki temel varsayım var: bir yandan, gözlem yapılmadıkça toplam ihtimal hep 1’e eşit; öte yandan, gözlem yapılınca ihtimallerden sadece biri gerçekleşiyor, öbürleri ortadan kalkıyor. meşhur schrödinger’in kedisi örneğinde kutu açılana kadar kediyi canlı bulma ihtimali ½. kutu açılınca, bu ihtimal aniden 1 veya 0’a dönüşüyor. everett’e göre, kutu açılmadan önce tek değil de, iki kutu ve iki gözlemci (ve içinde yer aldıkları iki evren!) varsa, kedi birinde ölü, öbüründe canlı görülecek ve toplam ihtimal 1 olabilecek. bu kuantum teorisi yorumuna “paralel evrenler”, ya da tegmark’ın terminolojisine göre, seviye iii çoklu evren deniliyor. tegmark bu seviyedeki evrenlerin i ve/veya ii evrenleri arasında zaten içerilmiş olmasını mümkün görüyor. bousso ve susskind’in yeni bir makalesi (arxiv.org/abs/1105.3796) bu fikri destekliyor.
  
  tegmark’ın daha spekülâtif olan seviye iv çoklu evrenine burada değinmek gerekmiyor. yalnız, böyle çılgın fikirlerin sadece kozmolojistlerden gelmediğini, tamamen bağımsız bir yaklaşım olan “her şeyin teorisi” adayı sicim teorisinden de benzer neticelerin çıktığını belirtelim. bir hesaba göre, sicim teorisi evreninin girebileceği temel durum sayısı 10’un arkasına 500 sıfır koyarak ifade ediliyor.
  
  burada felsefî bir soru karşımıza çıkıyor: varlıkları prensip olarak test edilemeyecek evrenler ve süreçlerden bahseden teoriler bilimsel sayılabilir mi?
  genelde böyle soruları tartışanlar aktif bilimciler değil, popüler bilim yazarları ve bazı bilim felsefecileri oluyor. böyle insanları tatmin etmese de, onlara (ilerde çıkabilecekler de dahil!) bütün teoriler için geçerli, tartışmaları hemen bitirecek basit bir cevap olmadığını söylemek gerekiyor. akla ilk gelebilecek popper’ın “yanlışlanabilirlik” kıstası tabii ki faydalı, ama bir teoriyi destekleyen kanıtların epey dolaylı olabileceğini anlayabilmek ve bu kanıtların toplam ağırlığını hesaba katabilmek şartıyla. meselâ evrim teorisini sınamak için 4.5 milyar yıllık bir süreci baştan sona laboratuarda gerçekleştirmek söz konusu olmasa da, popper darwin’in evrim teorisinin bilimselliğini ernst mayr ile görüşmeleri sonucunda kabûllendi, zira fosillerden, jeolojiden, dna hakkındaki bilgilerimizden, türlerin arasındaki akrabalık ve dallanmalardan, kısa ömürlü canlılar üstünde “nesillerce” yapılan deneylerden gelen bütün ipuçları birbiriyle uyumlu ve teoriyi her yönden destekliyor. bu arada, evrimin ileri memleketlerde terk edildiği yalanlarıyla kafaları karışanlar amerikan bilimler akademisinin www.nationalacademies.org/evolution/ sitesine bakabilirler.
  
  “basitlik” ölçütü (veya “occam’ın usturası”) da her zaman belirleyici olmuyor. meselâ einstein’ın kütleçekimi teorisi başarılı, fakat 10 bileşenli bir metrik alanı gerektiriyor. çok daha “basit” olan tek bileşenli skaler alan teorisi ise işe yaramıyor. basitliğin sübjektif bir kavram olduğunu da unutmamak gerekiyor. tek skaler alan 10 bileşenli metriğe göre daha basit ama, metriğe dayanan einstein teorisi eşdeğerlik ilkesi (kütle çekimi ile ivmelenen referans çerçevelerinin eşdeğerliği) üzerine kurulduğu için çok daha derin bir basitliğe sahip.
  
  fizik tarihinde gözleme/deney zorlukları dolayısıyla uzun süre şüpheyle karşılanan fikirlerin birçok örneği var. atomların, nötrinoların, kuarkların, gluonların, karadeliklerin gerçekliği artık tartışılmıyor, fakat bu gerçekliğin “ispatının” birçok dolaylı adım içeren bir teori-veri-akıl yürütme zincirine dayandığı unutulmamalı. meselâ kuarklar tek başlarına gözlenemiyor, hatta kuantum kromodinamiğine göre hiç gözlenemeyecekleri düşünülüyor. bunun matematiksel ispatını bulan kişi clay enstitüsü’nden 1 milyon dolar ödül alacak. yani hem gözleyemiyoruz, hem de prensip olarak gözlenemeyeceklerinin matematiksel ispatını yapabilmiş değiliz, fakat kuarklar ve kuantum kromodinamiği o kadar çok farklı olayı açıklamada başarılı ki, teoriden şüphe etmiyoruz. henüz çoklu evrenler teorileri kuantum kromodinamiği kadar gelişmiş değil, ayrıca doğaları icabı “kanıtlanmaları” için gerekecek dolaylı teori-veri-mantık zincirinin daha da dolaylı olacağı inkâr edilemez. bu özellikleri onları otomatikman bilim dışı yapmıyor. bilimsellik için basit bir kıstas bulmanın zorluğuna değinmiştik, ama gene de -yegâne mümkün kıstas olduğunu iddia etmeden- bir öneri sunalım: yeni bir teori daha önce sorulmayan önemli sorulara yol açıyor, ve bu soruları da deneyle tutarlı şekilde cevaplayabiliyorsa bilimsel değer taşımaktadır. böyle sorulara deneyle uyuşmayan cevaplar veriyorsa, yanlış, fakat gene de bilim-içi bir teoridir; örneğin, michelson-morley deneyi ile yanlışlanan “esir” teorisinin bilimsel değeri vardır, zira doğanın işleyişine uymadığının ortaya çıkması özel görelik teorisine destek olmuştur.
  
  popper testini ve yeni önemli sorulara yol açabilme kıstasımızı enflasyon fikri üzerinde sınayabiliriz. enflasyon teorisi olmasaydı mukhanov ve chibisev herhalde evrende tekdüzelikten sapma dağılımlarını hesaplamayı akıl etmeyeceklerdi. hesapladılar, ve gözlenen dağılıma uyan neticeler elde ettiler. hesaplarının neticeleri gözlemlere uymasaydı enflasyon teorisi popper’ci anlamda yanlışlanmış olacaktı. öyleyse, hiçbir zaman temas kuramayacağımız evrenler gerektirse de, enflasyon popper testi uygulanabilen, bu testi şimdilik geçebilen ve bilimsel değer taşıyan bir teori sayılmalıdır.
  
  peki, bizim evrende enflasyondan bile önce her şey nasıl başladı?
  iki şey kesin:
  bir, doğada kuantum dalgalanmaları her zaman var.
  iki, toplam enerji içinde hareket enerjisinin katkısı pozitif, kütle çekimi potansiyel enerjisinin katkısı negatif.
  
  vilenkin bunlara dayanarak en başta toplam enerjinin sıfır olabileceğini (aslında bu 0 değerinde de heisenberg belirsizlik ilkesinden gelen bir hata payı var) ve evrenin bu “hiçlikten” bir kuantum dalgalanması ve sanal zamanda kuantum tünellemesi ile ortaya çıkabileceğini söylüyor. hawking’in büyük patlama tekilliğini sanal zamana geçerek ortadan kaldırması da vilenkin’in bu fikriyle uyumlu. kuantum dalgalanmaları ve sanal zamanda tünelleme olayları doğada her zaman görülen, örnekleri sayılamayacak kadar bol süreçler: “fosforlu” tesbihlerin ışımasının zamanla zayıflaması, casimir etkisi (boş uzayda yüksüz iki plâkanın birbirini çekmesi) birincisi; çekirdeklerin alfa bozunması, josephson etkisi, tünel diotları, tarama-tünelleme mikroskopları ise ikincisi için örnek gösterilebilir. vilenkin ve hawking’in teorileri çok kişiye aşırı derecede cüretkâr gelebilir ama bu standart kuantum olaylarının bütün evren için de geçerli olacağını düşünmemek için bilimsel bir sebep yok.
  
  (bkz: cihan saçlıoğlu)
  ayrıca (bkz: çoklu evren modeli)
• sayın saçlıoğlu'nun da dediği gibi doğrudan belki de hiçbir zaman kanıtlayamayacağımız teori. ama bu olmadığı veya teorinin bilimsel olmadığı anlamına gelmez.
  
  bu arada cihan hoca tebrikleri hak ediyor böylesine karmaşık bir teoriyi basite indirgeyip son kullanıcıya yönelik açıkladığı için. devamını kesinlikle bekleriz.
• anlayabildiğim kadarıyla farklı ve uçuk bir teoridir, mantık çerçevesinde araştırınca sonsuzlukla bölündüğü için bir çok insan tarafından yadırganması suretiyle rafa kaldırılmıştır, belki bir kaç yüzyıl sonra değeri anlaşabilir ama şu an için insanlara anlatmak yeni bir dine inandırmak anlamına eşittir tam anlamıyla bütün teorileri anlatmak ve inandırmak deve ve hendek anlamındadır..
• kelimenin icadı^* amerikalı filazof william james tarafındandır. ocak ayında yapılmış bir deneyle de bazılarının dediğinin aksine çoklu evrenlerin varolma imkanının olduğu göz önünde bulundurulmalı. bu konuda iki teori çok popülerdir :
  
  bunlardan biri "sonsuz evrenler teorisi " dir.böyle bir teorinin ortaya çıkmasındaki en büyük pay uzayzamanın sonsuz bir şekilde genişlediği düşüncesidir. eğer bu devinim sonsuz ise bir süre sonra kendini tekrar etmesi gerekir çünkü uzayda parçacıkların edebileceği hareketler sınırlıdır. böylece uzayzaman deviniminin sonucu olarak bizden sonsuz sayıda klonlar olma ihtimali karşımıza çıkıyor. mesela bugün başka bir yemek yemiş bir klonunuzun veya mesleği sizinkinden farklı olan klonlarınız evrenin bir yerinde hayatını yaşıyor olabilir.
  
  enflasyon teorisi de evrenin büyük patlama sonucu hiç durmadan baloncuklar gibi genişlemesi şeklinde özetlenebilecek bir teoridir. bizim evrenimizde bu genişleme durmuştur ve aynı zamanda baloncuklar denizindeki küçük bir balondur. eğer bizim dünyamızda böyle bir genişleme olmuşsa başka bir dünyada da belki de fizik kanunlarının bizimkinden tamamen farklı olmasına yol açacak bir genişleme olmuş olabilir.
  
  ayrıca ;
  (bkz: paralel evrenler kuramı)
  (bkz: kuantum fiziği)
• bir john gribbin kitabı.
  
  john gribbin
  çeviri: emin karabal
  alfa bilim, eylül 2012
  
  modern fiziğin en büyüleyici gizemleri bize bunu gösteriyor gibi. diğer evrenlerin bizden önce geldiği, bizimkinin yanı sıra süzüldüğü veya bizimkini yansıttığı ne kadar imkânsız gözükse de buna dair kanıtlar şaşırtıcı biçimde ikna edici.
  
  şaşırtıcı ve karmaşık fikirleri en basit ifadelerle anlatmadaki yeteneğiyle bilinen ünlü bilim yazarı ve astrofizikçi john gribbin, çoklu evrenler kitabında okuyucuyu gerçekliğin sınırlarına doğru sıra dışı bir yolculuğa çıkarıyor. kuantum fiziği, termodinamik, sicim kuramı ve evrenin doğası hakkındaki en yeni araştırmaları ele alarak, güncel kozmolojiye yaptığı bu harikulade gezinti aynı zamanda yerleşik bilim dünyasının ötesine, kuramsal fizikçilerin henüz sormaya başladığı hayret verici sorulara doğru yol alıyor.
  
  eğer evrenimiz üç boyutlu ve sonsuz ise, nasıl başka bir şeyin içinde olabilir? bu alternatif evrenlerin birine seyahat etmek mümkün müdür? parçacıklar oraya her an seyahat ediyorlar mıdır? bilim adamları oraya gidemedikleri halde çoklu evrenin varlığını nasıl kanıtlayabiliyor?
  
  “popüler bilim şaheseri” - sunday times
  (londra)
  
  “gribbin her şeyi çok sade bir üslupla anlatıyor,
  tek bir denklem kullanmadan.” - david
  goodstein, the new york times book review
• çoklu evren denince genelde insanların aklına gelen saçmalıkla alakası olmayan teorinin mükemmel bir açıklaması yada açıklanamaması denilebilir.
  
  özet geçersek büyük patlama sonucu bizim gözlemleyebildiğimiz genişlikteki evrenden sonsuz sayıda oluşmuş olabileceğini ama ışıktan bile hızlı bir şekilde evrene yayıldıklarından asla birbirlerinden etkilenemeyeceklerini ve bu nedenle gözlemleyemeyeceğimiz sonsuz sayıda evren olabileceğini söyleyen teori.
  
  evrendeki insan yaşamına uygun şartların ve fizik yasalarının sonsuz varyasyon içinde tanımlanmasının getirdiği açıklayıcı kolaylıklardan dolayı sempati duyulduğunu hissettim.
  
  bir de kesin olan birşey varsa bilimin içinde bulunduğumuz yüzyılda din ve batıl intikatlar karşısında şansının ne kadar az olduğu gerçeğini yansıtması nedeniyle ilgiye değer. şimdi bir tarafta banyoda çıplak giyinme yoksa seni gözleyen meleklere ayıp olur diyen bir alim var sözlük yazarları kafayı cinlere perilere takmış, cinler periler havalarda uçu(şu)yor ama sıradan hatta bir gerizekalı bile anlamlandırabiliyor, kendine pay çıkarabiliyor,
  
  diğer tarafta da benim diyen mühendislerin günlerce kafa patlatsa ve anlamayı başarsa bile aslında birşey de anlatmadığını anlama ihtimaliyle yüzleşmesi söz konusu.
  
  siz olsanız kime kulak kabartırdınız?
• (bkz: milyarlarca evrenin var olma ihtimali/#54319007)
• hayatın var olması doğal olmayan birşeydi, doğal düzensizliğin geçiçi olarak bozulmasıydı. kısacası hayat, doğanın yasalarını hiçe sayıyordu
• çoklu evren’ler varsa şu sorun çıkmaz mı yani sonsuz zaman geriye gidersek bu baloncuklar heryere saçılmaz mı bu evren’ler birbirine geçecek ve çarpışacaktır bu gözlemlere aykırımı bunu merak etmişimdir ama başka problemlerde var neyse belki çoklu evren’ler varda birbirinin içine geçmesini engelleyen birşey var bunu bilemeyiz ha bide şöyle bir görüşüm var bu evren’ler birbirinin içine geçiyor olsa bile bu bilimsel açıdan çelişkilimidir çelişkiliyse neden çelişkilidir düşündürücü
• (bkz: düşünce deneyi/#92649934)