Manyetik ivme ışık hızına rakip
 

Işık hızıyla yolculuk müthiş bir hayal. Bilimadamları, yine de bu yolculuğu olanaklı kılmaya çalışıyor. ABD'li Prof. Robert Winglee, bilgisayarda, manyetik alan ivmesiyle 288 bin km'ye ulaştı.

 

Uzayda yolculuk kısalacak

FİZİKÇİLERE göre insanoğlunun uzayda ışık hızıyla ilerleyen gemiler yapması için enerji haline gelmesi gerekir. Ve böylesine bir yolculuk ancak ve ancak bilimkurgu kitapları ya da filmlerinde yer alır. Buna kimse itiraz etmezken ABD'nin Seattle kentindeki Washington Üniversitesi'nden Profesör Robert Winglee, insanoğlunun ışık hızına çok yakın bir hıza ulaşmasının yolunu bulduğunu ilan etti.

Profesör Robert Winglee'ye güneşteki patlamalar ve manyetik alan esin kaynağı oldu. Winglee, manyetik alanın güneşteki gazları manyetik balonlar halinde saatte 3.6 milyon km hızla uzaya savurduğunu belirledi. Şimdi Prof Winglee, manyetik alanın ivme gücünden yararlanarak ışık hızına erişecek uzay gemileri yapmayı planlıyor.

Uzay aracı manyetik bir balonun içine yerleştirilerek uzaya fırlatılacak. Uzay aracı bu sayede saniyede 80 km, saatte ise 288 bin km hıza ulaşacak. Yani uzay araçları neredeyse saatte 300 bin km hızla yol alan ışık hızına ulaşacak. Teori bilgisayar ortamında test edildi.

Önümüzdeki günlerde ise teori, Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesi tarafından Alabama'daki Marshall Uzay Merkezi'nde denenecek. Eğer denemeler başarılı olursa, günümüzde 10 gün süren bir uzay yolculuğu, sadece 1 gün sürecek. Prof. Winglee, testlerim olumlu sonuç vermesi halinde manyetik ivme gücüyle çalışan araçların 10 yıl içinde gerçek olabileceğini belirtiyor.

 

Işıktan Hızlı Bir Uzay Gemisi Kara Delik Oluşturabilir

Kaynak: Eric Bland, Discovery News
Çeviri: Saffet Güler

“Star Trek”in ışıktan hızlı yolculuğu kolay görünüyor, ancak İtalyan fizikçilerin yaptığı yeni hesaplamalara göre, bir warp drive (eğme/bükme tahriği) bir uzay gemisindeki yolcuları yakıp kül edecek ve sonra Dünya’yı kara deliğe emecek olan bir kara deliği kolayca yaratabilir.

Normal fizikte, hiçbir şey ışık hızından daha hızlı hareket edemez. Einstein’ın görelilik teorisi bunu geçersiz kılıyor. Normal uzayda ışık hızına yaklaşan herhangi bir nesnenin kütlesi üssel olarak artar ve onu ileriye itmek için gereken güç miktarında üssel bir artışı gerektirir.
Ancak bu kuralın iki istisnası var. Birincisi genel olarak solucan deliği olarak adlandırılan şey; uzayın iki farklı bölümünü birleştiren bir köprü. Bu köprüden geçen bir gemi ışık hızının altında ilerleyecek, ama yine de bir ışık demetinden önce ulaşacaktır.

Eğme tahrikleri ikinci ve daha çok çekici olan seçenektir. Bir gemi uzayda ışık hızından hızlı hareket edemez. Ama yeterli enerji ile, uzayın kendisi ışık hızından daha hızlı hareket edebilir.


İtalya’nın İleri Araştırmalar Uluslararası Okulu’ndan Stefano Finazzi “Eğme tahrikleri ışıktan hızlı yolculuk elde etmek için şimdiye dek en iyi durum senaryosudur” dedi. Bu çalışma “eğme tahriklerini kavramayı tamamen imkansız olmasa da, çok daha zorlaştırıyor.”
1990’larda fikri orijinal olarak geliştirmiş olan Meksikalı fizikçi Michael Alcubierre’nin adıyla bilinen Alcubierre eğme tahriği geminin arkasında bir enerji baloncuğu ve geminin önünde enerji eksikliği yaratır, aynen bir uzay gemisinin sörf yapabileceği dev bir kozmik dalga gibi. Uzayın bu özel bölümü çevredeki uzayda ışık hızından hızlı seyahat edebilir ve bu baloncuğun içindeki veya üzerindeki herhangi bir şey bu uzay bölgesiyle birlikte hızlanır.

 

Finazzi ve çalışma arkadaşları muazzam miktarda “ekzotik madde” veya karanlık enerji kullanarak bu uzay – zaman baloncuğunu yaratmayı öneriyor. (Bu baloncuğun tam olarak nasıl yaratılacağı hala bir gizem). Onların hesaplamalarına göre, baloncuğu yaratmak dev miktarda enerji gerektirir ve sonra çok fazla itici karanlık enerji içeren enerjinin miktarını artırmayı gerektirir.


En sonunda enerji tükenecektir. Baloncuk feci etkilerle parçalanacaktır. Baloncuğun içindeki sıcaklık yaklaşık 10^32 derece Kelvin’e yükselecektir, bu kabarcığın üzerindeki her şeyi yok eder. [°C= Kelvin – 273.15]
Gemiyi yakından izleyen biri daha iyi durumda olmayacaktır.


Finazzi “Eğme tahriğinin istikrarının bozulacağını biliyoruz” dedi. “Ancak sonuçta patlayıp patlamayacağını ya da kara deliğe çöküp çökmeyeceğini bilmiyoruz.”

Diğer fizikçiler bir noktaya kadar İtalyanların hesaplamalarını kabul ediyorlar.
Çalışmayı gözden geçiren Baylor Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Gerald Cleaver, “Bu iyi bir çalışma; onların sonuçları sağlam, güvenilir. Sonuçlar en azından, 1 + 1’in 2’ye eşit olduğu bir evrende ekzotik madde kullanarak eğme tahriği yaratıldığı zaman bir anlam ifade ediyor” dedi.


1 + 1’in 3’e eşit olduğu bir evrende, İtalyanlar tarafından kullanılan yarı – klasik fizik yerine iplik teorisi ile stabil bir eğme tahriğinin varlığını sürdürebilme olasılığı vardır.

Geçen yıl Cleaver ve ortak – yazar Richard Obousy (karanlık enerjinin baloncuğu yerine) iplik teorisi tarafından öngörülen minik, dürülmüş boyutların birinin genişletilmesiyle bir uzay- zaman baloncuğu yaratan, iplik teorisine dayanan eğme tahriğini ayrıntılandırdılar.
Ekstra boyuta – dayanan bir eğme tahriğinin en büyük çıkmazı? Buna güç vermek için Jüpiter’in tüm kütlesi saf enerjiye dönüştürülmelidir.

Gerçek soru eğme tahriğinin stabil olup olmayacağı değildir. Evrenin temelleri ile ilgilidir; 1 + 1’in 2 veya 3’e eşit olduğu bir evrende mi yaşıyoruz? Bilim insanları bu soruyu yanıtlayabilinceye kadar, evrenin bilimsel modellerinin önemli sınırlamaları olacaktır.
Cleaver “Bu çalışmalar yapabileceğimiz ve yapamayacağımız şeylere sınırlamalar öne sürüyor” dedi “Bilim insanları olarak bu çalışmalardan keyif alıyoruz, çünkü bu sınırlamaları aşmanın yollarını arayabiliriz.”

 

New York Times Haberleri - Yıldızlar Arası Yolculuk Mümkün mü?

IŞIKTAN HIZLI OLACAK BİR UZAY GEMİSİ TASARLANIYOR !

02.09.2013

 

HOUSTON - Johnson Uzay Merkezi'nin buradaki 1960'lardan kalma kampüsünde, Harold G. White ve diğer NASA mühendisleri, bir protona yörüngesini şaşırtıp belli bir bölgede kat ettiği mesafeyi değiştirmek amacıyla, bir dizi araç gereç (bir lazer, bir fotoğraf makinesi, küçük aynalar) tasarlıyor. Özel tasarlanmış, titreşimsiz bir laboratuarda çalışan ekip, ışıktan hızlı uzay yolculuğunun mümkün olup olamayacağını belirlemeye çalışıyor.

Warp sürüşü. "Star Trek"teki gibi. Araştırma projesini yürüten 43 yaşındaki fizikçi ve itiş sistemleri mühendisi Dr. White, "Uzay, 13,7 milyar yıl önceki Big Bang'den bu yana genişliyor. Bazı kozmoloji modellerine baktığınızda iki noktanın çok yüksek bir hızda birbirinden ayrılarak geri çekildiği evrenin erken dönemlerini görürsünüz" diyor. "Doğa bunu başarabilir. Bu yüzden sormamız gereken soru şu: 'Biz bunu başarabilir miyiz?'" diye ekliyor. Einstein, Dr. White'ın belirttiği gibi, "ışık hızını geçmememiz" gerektiğini varsayarak galaksiye özgü bir hız sınırı belirledi. Ancak 1994'te Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre, ışıktan hızlı hızların, Einstein'la çatışmayacak şekilde mümkün olduğunu söylüyor.

NASA’nın ışıktan 10 kat hızlı yolculuk eden yeni uzay gemisi konsepti

Dr. Alcubierre'nin teorisi, uzayın genişleyip küçülmesinden yararlanmayı içeriyor. Bu hipotez uyarınca yola çıkacak olan bir gemi, yine de uzayın yerel bir bölgesinde ışık hızını geçemez. Ancak tasarladığı teorik bir itiş sistemi, bir uzay gemisinin bir tarafından uzayı genişletip diğerinden daraltacak bir "warp balonu" üreterek uzay zamanını manipüle etti. "Uzay gemisi bu şekilde Dünya'dan uzaklaştırılacak ve uzay-zamanının kendisi tarafından uzak bir yıldıza itilecek" diye yazdı. Ancak Dr. Alcubierre'nin makalesi tamamen teorikti ve aşılamaz zorluklardan bahsediyordu. Diğer şeylerin yanı sıra tipik fiziksel kanunları ihlal eden büyük miktarda "egzotik madde"ye dayanıyordu. Dr. White, o ve diğerlerinin kaydettiği ilerlemelerin, warp hızını ortaya çıkarmayı daha az imkânsız hale getirdiğini söylüyor. Dr. White, warp yolculuğu yapan teorik uzay gemisini (özellikle de itiş sistemi için önem taşıyan bir yüzüğü) enerji ihtiyaçlarını büyük ölçüde azaltacak şekilde yeniden tasarladı. Teorik olarak bir warp sürüşü yıldızlar arasındaki yolculuğun süresini on binlerce yıldan birkaç haftaya düşürebilir.

 American Journal of Physics'in eski editörü ve Massachusetts Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacı Edwin F. Taylor, "Kişisel görüşüm, bu fikrin şimdilik çok çılgın olduğu yönünde. Yüz yıl sonra bana tekrar fikrimi sorun" diyor. Ancak gemi tasarımı üzerinde çalışan gönüllülerden oluşan Icarus Interstellar'ın başkanı olan fizikçi Richard Obousy, "Bu bir hayal ürünü değil" diyor. Icarus'la işbirliği yapan Dr. White'ın çalışmasıyla ilgili, "Kısa zaman aralıklarında ne yapabileceğimizle ilgili abartılı, daha uzun vadede yapabileceklerimizle ilgiliyse mütevazı tahminlerde bulunuyoruz" diyor. Amerikan Doğa Tarihi Müzesi'nden astro-fizikçi Neil deGrasse Tyson, gezegenler arası yolculuğu mümkün kılmak için mevcut teknolojinin ötesinde bir sıçrayışın gerekli olacağını söylüyor. "İşleyen bir warp sürüşü halen uzak bir hayal ancak asıl önemli olan insanların bunu düşünüyor olması. Bu, bize keşif güdüsünün insanoğlunun damarlarında olduğunu hatırlatıyor" diyor.

 

NASA Reveals Latest Warp Drive Ship Design 12 June, 2014 at 06:51

Başka bir Çeviri:

Nasa Bilim İnsanları, adeta bir Bilim Kurgu filminden çıkmış bir Uzay gemisi Tasarımladılar. Nasa'nın Johnson Uzay Merkezinden Dr. Harold “Sonny” White ve ekibindeki bir grup Bilim İnsanı 2010 yılından bu yana üzerinde çalıştıkları, Işıktan hızlı gidebilecek bir Uzay Gemisi tasarımını bir konferansla açıkladılar. Sanatçı Mark Rademaker tarafından illüstre edilen Gemi, oldukça şaşırtıcı ve bir Bilim Kurgu filminden çıkmış etkisi yarattı.

Dr. Harold, dış Halkaların arasında kalan ve geminin ana hareket bölümününü oluşturan kısmının esas itici güç bölümü olduğunu ve yakıtının muhtemel olarak Nükleer olacağını belirterek, dış Halkaların bir Zaman/Uzay Bükücü işlevi görecek donanımı içereceği ve bükülen zamanın içinde ana hareketin itiş gücü, yerel bir hız seviyesiyle sağlanarak Einstein'in Işık Hızı aşılamaz prensibine ters düşmeden Işık Hızından çok daha hızlı bir hareketle Uzayda yolculuk yapılabileceğini açıkladı.

Teorik fizikçi Miguel Alcubierre'in, Alcubierre Sürücüsü adını verdiği teoriksel kavrama dayanan tasarım ışık hızının belirli koşullar altında aşılması prensibine dayanıyor. Buna göre Dünyaya 4.36 ışık yılı uzaklıktaki en yakın Yıldız Alpha Centauriye ulaşım iki haftalık bir sürede gerçekleşecek... Temel nokta bütünüyle Zaman/Uzayın bükülmesine dayanmakta. Bunun nasıl başarılacağının ise halihazırda üzerinde çalışılan bir konu olduğu belirtiliyor. Kuşkusuz zamanın bir boyut olarak kabulü bu işlemin işlevselliğini artırarak gerçekleşmesinin önünü açabilecektir. Bu da ancak, Karadelikvari çekimsel alanlar yaratabilecek bir kısım Manyetik Alanların yaratılması ile olanaklı görünüyor. Kuşkusuz bu sorunu çözebilecek donanımlar ise halihazırda deneme safhasında gibi duruyor.

 

Uzay Yolu gerçek oluyor, NASA son yıllarda Atılgan yıldız gemisindeki sisteme benzeyen bir warp sürücüsü üzerinde çalışıyor. Işıktan hızlı gitmek yerine geminin önündeki uzayı katlayan ve arkasındaki uzay boşluğunu yufka gibi açan warp motorları ışıktan 10 kat hızlı yolculuğa izin veriyor. Hem de Evren’in trafik polisi Einstein’ın ışık hızı sınırını aşmadan!

Ancak bir sorun vardı: Uzay boşluğunu bükmek için en az Jüpiter kütlesi büyüklüğünde yakıt kullanmak gerekiyordu. NASA Gelişmiş İtki Çalışma Grup Müdürü Dr. Harold White ve ekibi, yeni Warp motoru tasarımıyla bu sorunu büyük ölçüde çözdü.

Artık sadece 500 kg egzotik madde yakıtıyla yakın yıldızlara 6 ayda gitmek kağıt üstünde mümkün. Güneş Sistemi’nin dışına çıkan Voyager 1’in (doğru yönde gitseydi) bize en yakın yıldız sistemine 77 bin yılda ulaşacağını düşünürsek bu olağanüstü bir gelişme.

Geriye Evren’de gerçekten egzotik madde olup olmadığına ve pratikte bir warp gemisi inşa edip edemeyeceğimize bakmak gerekiyor. Harold White bunun üzerinde çalışıyor.

Gerçek Atılgan

Warp motorlu uzay gemileri geliştirmeyi başarırsak 50 ışık yılı mesafeye kadar olan yıldızları insanları buzdolabında dondurmadan veya gemide doğup büyüyen torunlarımızı görmeden, Mars’a gider gibi kısa sürede keşfedebileceğiz. Böylece Kepler uzay teleskopu ile Dünya’daki diğer teleskopların bulduğu 1795 gezegenin büyük kısmını insanlı yıldızlar arası uçuşlarla bizzat ziyaret edeceğiz.

NASA’nın yeni tasarımı şaşırtıcı derecede Atılgan’a, daha doğrusu Uzay Yolu tarihindeki ilk warp sürücülü keşif gemisine benziyor. Bu da Uzay Yolu’nun yaratıcılık açısından önümüzdeki 50 yıl boyunca marka değerini koruyacağı anlamına geliyor.

Bilim adamları kusursuz bir kuantum kütleçekim kuramı geliştirdiği zaman, ışıktan hızlı yolculuk etmek büyük ihtimalle çocuk oyuncağı olacak. Ancak gelin biz acele edelim ve gerçekçi hayal gücünün kanatlarıyla yıldızları şimdiden keşfe çıkalım.

Uzay kaşifleri

Astrofizikçi Neil deGrasse Tyson; meslektaşı ve manevi öğretmeni olan Carl Sagan’ın 80’lerden bu yana 600 milyon kişiye ulaşan ünlü Kozmos belgeselinin yeniden çevriminde uzayı keşfetmek için “Hayal Gücünün Gemisini” kullanıyordu.

Oysa NASA’nın warp motorlu yıldız gemisinin resimlerine baktığımızda, gerçek teknolojinin çoktan hayal gücüne yetiştiğini görüyoruz. Teknoloji Evren’de ışıktan hızlı yolculuk ederek uzak yıldızlara erişme hayalimizi gerçekleştirmek üzere ve NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’ndeki gizli Eagleworks çalışma grubunu yöneten Dr. Harold White ile ekibi bunu başarmaya yeminli.

İlk bakışta bu sayfalardaki resimleri hazırlayan grafik sanatçısı Mark Rademaker’in boş hayal peşinde koştuğunu düşünebilirsiniz (sanatçı Uzay Yolu Gelecek Kuşak dizisindeki bilgisayar konsollarının grafiklerini hazırlayan Mike Okuda’nın danışmanlığından yararlanarak hazırladı bu görselleri). Oysa ışıktan 10 kat hızlı yolculuk etmeye izin veren yeni warp motoru için gereken yakıtın 500 kg’a düşürülmesi Amerikalıların doğru yolda olduğunu gösteriyor.

Nasıl çalışıyor?


Uzayda ışıktan hızlı yol almakta kullanılabilecek teknolojileri NASA’dan Warp Drive Projesi adlı yazımızda ve Popular Science Türkiye dergisinin Ekim 2013 sayısında anlattık.

Başka gezegenlere solucandelikleriyle ve yıldız geçitleriyle ulaşma konusunu da Kuantum Fiziğinde Uzaktan Etki Solucandelikleriyle Açıklanabilir mi? yazımızda ele aldık. Bu makalede ise yeni warp sürüşlü yıldız gemisiyle ilgili güncellemeleri aktarıyoruz.
 

Resimde gördüğünüz gibi yıldız gemisi iki metal halkayla sarılmış durumda. Bu halkaların içindeki bobinlerden geçen elektrik akımları uzay gemisinin çevresinde bir warp köpüğü yaratıyor.

Bu görünmez enerji alanı, geminin uzayı bükerken yanlışlıkla kendisini de ezip parçalamasını önlüyor. Warp köpüğünün hemen dışında, geminin burnunun az ötesinde, halka şekilli warp motorları uzayı halı gibi katlıyor. Geminin kıç tarafında ise uzayı yufka gibi açıyor.

Böylece gemi uzayda hızlanmadan, uzayda tek adım atmadan boşlukta yol alıyor. Aslında uzay gemisi hiç kımıldamıyor; fakat uzay boşluğu tıpkı bir fabrikadaki taşıyıcı bant gibi hareket ederek gemiyi beraberinde ışıktan hızlı bir şekilde taşıyor. Bu etkiyi warp gemisinin motorları yaratıyor.

Ne yakıtı?

Warp motorlarının uzay-zamanı bükmesi için muazzam miktarda enerji gerekiyor. Ne benzin, ne roket yakıtı ne nükleer enerji ne de füzyon enerjisi buna yeterli. Nitekim Uzay Yolu’nda yakıt olarak antimadde kullanıyor. Ancak iş uzay-zamanı bükmeye gelince mesele sadece yüksek enerji üretmek değil. Bize bir de uzay-zamanı bükme kabiliyetine sahip alışılmadık bir yakıt lazım.

Her ne kadar antimadde maddeyle temas ettiğinde büyük bir patlamayla yok olsa da antimadde Evren’i bükmeyi başaramıyor. Bunun için sıra dışı özelliklere sahip egzotik madde kullanmak gerekiyor.

Evren’de egzotik madde olup olmadığı ayrı bir tartışma konusu. Egzotik madde varsa bu albenili resimleri gerçek hayata dökebilir, kâğıt üzerindeki hesaplamaları kullanarak tersanede gerçek bir warp motoru inşa edebiliriz. Yine de teorik gelişmeler sevindirici.1

 Dr. White ve ekibi, ışıktan 10 kat hızlı gitmeyi sağlayan 10 metre çapındaki bir warp köpüğü oluşturmak için sadece 500 kg egzotik maddenin yeterli olduğunu gördüler. En yakın komşumuz yaklaşık 4 ışık yılı uzaktaki Proxima Centauri olduğuna göre bu hızla oraya 5 ayda gidebiliriz!

Düşünün, 1500′lerde Avrupalılar Kuzey Amerika’ya 3 ayda gidiyordu. Biz ise warp sürücüsü ile James Cameron’un Avatar filmindeki Venture Star gemisinden çok daha kısa sürede yakın yıldızlara erişebiliriz.

 

 Yeni dünyalara yerleşmek

Bu durumda Dünya’dan 20 ışık yılı uzaktaki Gliese 581g adlı ötegezegene de iki yılda ulaşacağız. Macellan’ın yelkenli gemisiyle Dünya’nın çevresini 3 yılda dolaştığını düşündüğümüzde müthiş bir yolculuk bu.

Gliese 581g Dünya’ya benzeyen bir gezegen ve belki de bu gezegende hayat var. Bu bağlamda, ışıktan hızlı yol alan yıldız gemileri uzayda hayat olan başka dünyalar bulmamızı kolaylaştıracak (Her ne kadar Gliese 581g’nin yerçekimi Dünya’dan 4 kat kuvvetli olsa da bu durum gezegende hayatın gelişmesine mani değil).

 

 Nasıl yakıt tasarrufu sağladılar?

Bilim adamları warp köpüğü için gereken yakıt miktarını warp köpüğünü titreştirerek azalttı. Kağıt üzerinde yapılan hesaplamalarda, warp köpüğünü titreştirmenin uzay-zamanın “sertliğini aldığını” ve uzay boşluğuna tıpkı sıcak suda yumuşayan sakal gibi esneklik kazandırdığını görüyoruz.

Peki ne zaman ışıktan hızlı yolculuğa çıkıyoruz? Belki 50 yıl içinde. Çünkü warp sürüşü için iki şeye ihtiyacımız var. 1) Fizikçilerin araştırdığı kuantum kütleçekim kuramı warp motorlarına izin vermeli (Görelilik Teorisi izin veriyor). 2) Evren’de warp motorlarında kullanılacak egzotik madde olmalı.

 

Bilim adamları soruların yanıtı bilmiyor ama söz konusu şartlar yerine gelmiyorsa ve kuantum kütleçekim kuramıyla normal maddeyi egzotik maddeye dönüştürmeyi başaramıyorsak, ışıktan hızlı yolculuk eden uzay gemileri inşa edemeyeceğimizi söylüyorlar.

Ancak Harold White warp motorları için egzotik madde kullanmaya bile gerek olmadığı görüşünde ve bunu yeni bir tür warp motoru geliştirerek kanıtlamaya çalışıyor!

Dr. White ve ekibi Kuantum İticiler denilen yeni bir motor geliştiriyor. Kuantum İticiler laboratuar testlerinde başarılı olursa, warp gemileri varlığı tartışmalı egzotik madde kullanmadan, yani bildiğimiz fiziğin dışına çıkmadan uzayda ışıktan hızlı yolculuk edebilecek. İşte bu yüzden warp gemileri önümüzdeki 50 yılda gerçek olabilir.

  

 

Hızlı Nötrinolar ve Zamanda Yolculuk


Prof. Dr. Cengiz Yalçın /

Evet, yanlış okumuyorsunuz şayet CERN açıklamaları doğru ise zamanda yolculuk olasılıktan öte sadece çözülmesi bir teknolojik problem haline gelebilir. Bu gün ekranda bu ilginç konu tartışmaya açıyoruz. Anlamak için bir az dikkatli okumanız yeter.

Müon nötrinoların CERN'den Roma yakınlarında yerin altında 1400 metre derinlikteki Gran Sasso laboratuarlarına ışıktan daha hızlı yolculuk yaptığı ileri sürülünce, bilimsel çevrelerde kıyamet koptu. İlk tepki olamaz böyle bir şey, ölçüm hatasıdır. Diğerleri ise daha temkinli yaklaşarak, ‘deneyde sistematik bir hata yapılmış olabilir' dediler. Esasında şüphe etmekte çok haklılar.  Eğer geçekten müon nötrinolar ışıktan daha hızlı iseler, ben öğle olduklarını sanmıyorum ancak ya yanılmışsam, o zaman kütleleri sıfıra yakın da olsa müon nötrinoların neden ışıktan hızlı uçuyorlar, açıklanması gerekir.  Deney müon nötrinoların ışıktan daha hızlı hareket edip etmediğini değil 3 milisaniye olan yolculuğunda tau nötrinoya dönüşüp dönüşmediğini saptamak için tasarlanmıştır. Profesör Antonio Erediato basına verdiği açıklamada ölçümlerin büyük bir hassasiyetle yapıldığını sonuçlara güvendiklerini bildirmesine rağmen aynı ölçümlerin diğer merkezlerde tekrarlanmasının gereği üzerinde durdu. Çok sayıda fizikçi için sürpriz olan bu sonuç zamanda yolculuk olasılığını tartışılır hale getirir.

Özel göreliliğin evrenin yapısını anlama bağlamında ortaya koyduğu en önemli ilke, hiçbir nesnenin ışıktan daha hızlı hareket edemeyeceğidir. Maddesel parçacıklar bu kurama uygun olarak, ışıktan düşük hızlarda hareket ederler. Uzayı iki boyutla tanımlı bir düzlem, örneğin yerkürenin enlem ve boylamlarının gösterildiği harita gibi düşünüp,  bu düzleme dik doğrultuyu zaman ekseni alıp, bir koordinat sistemi belirlemek mümkündür. Geometrinin anlaşılır olabilmesi için bu sistemde ışık hızı birim yani bir (c=1)olarak alınır. Her yönde yayılan ışık demetleri zaman ekseni ile 45 derece açı yapar (45 derecelik açı yapması hepimizin bildiği Pisagor teoreminin bir sonucudur).  Işığın yerküreden gözlenen yörüngeleri, yukarda belirtilen koordinat sisteminin zaman ekseni etrafında bir koni oluşturur. Koninin yanal yüzeyi üzerindeki her doğru dünyadan kaynaklanan bir ışık demetini temsil eder.  Buna ışık konisi denir. Dünya üzerinde gözlediğimiz tüm hareketler ışık konisi içinde bir doğru ile temsil edilir. Bu doğrulara dünya çizgisi denir. Şekilde dünya çizgileri konum zaman eğrisi olarak işaret edilmiştir. Bu hiçbir zaman parçacığın bu doğru üzerinde hareket ettiği anlamı taşımaz, sadece hareketin ışık hızından daha düşük hızlarda yapıldığı anlatır.  Koninin içinde hareketler daima neden-sonuç ilkesini sağlarken müon nötrino, şayet geçekten ışıktan hızlı ise, bu genel ilkeye uymayarak hareket ediyor demektir. Dünya çizgilerinin harita düzlemi üzerindeki izdüşümü parçacığın yer küre üzerinde nereden nereye gittiğini, zaman ekseni üzerindeki izdüşümü ise yolculuğun ne kadar zaman içersinde yapıldığını gösterir. Zaman eksenindeki ok zamanın akış yönünü gösterir.

Şekilde ışık konisi gösterilmiştir. Uzay belirtildiği gibi birbirine dik iki eksenin oluşturduğu düzlem ile temsil edilir. Zaman ekseni üzerindeki herhangi bir nokta bir anı temsil eder. Geleceği eksen üzerinde yukarı yönelmiş ok temsil eder. Bu sadece bir anlayış kolaylığı sağlar.

Nötrinoların ışıktan daha hızlı hareket etikleri ileri sürülünce ilk akla gelen çılgınlık zamanda yolculuktur. Geçmişe dönme olasılığını düşündüren bu durum şekilde gösterilmiştir. Zaman ekseninde yukarı yönelen koni gelecekte meydana gelecek olayları aşağı yönelmiş koni geçmişte meydana gelmiş olayları temsil eder.  Konilerin dışında gösterilen eğriyi bir an için dünyada meydana gelen olayların kayıt edildiği ve ışıktan daha hızlı hareket eden bir koordinat sisteminin yörüngesi olarak düşünelim. Bu eğri üzerinde hareket etmekte olan gözlemci, yani nötrino, zamanın dünyaya göre ters yönde aktığını görür.

 Zaman ekseni üzerindeki her nokta bir olaya karşı gelir; örneğin A noktasını 9/11 de ikiz kulelerin teröristlerce yıkıldığı veya gölcük depreminin meydana geldiği an olarak kabul edelim. A noktasından B noktasına bu olayın bilgisini taşıyan süper hızlı nötrino sinyali yayılsın (kırmızı ok).  Sinyal, yörüngesi şekilde gösterildiği gibi, gelecek zamanı belirleyen ışık konisinin içinde yer almaz; çünkü ışıktan hızlıdır.  Üst koni gelecek alt koni geçmiş olayların uzay-zaman sınırını çizer. Geçmiş zaman ve geçmiş olaylar ters ışık konisinin içinde yer alır. Koordinat sistemine nedensellik ilkesi açısından bakılırsa alt koni nedenleri üst koni sonuçları içerir. A noktasından B noktasına yayılan süper nötrino sinyali, şekilde parabol ile gösterilen yörünge üzerinde hareket eden koordinat sisteminden gözlendiğinde, zaman ekseninde ters dönmüş bir AB' sinyali olarak görür. Zaman ekseninde ters dönmüş görünen bu sinyal geçmişi temsil eden alt koninin içine yansır.  Bunun anlamı nötrino sinyalinin taşıdığı bilgileri gözleyen koordinat sistemi A olayını olay daha meydana gelmeden C anında meydana geldiğini görür. İkiz kulelere uçaklar çarpmadan önce bu olayın meydana geleceğini görebilmek demektir. Zamanda yolculuğu hayal olmaktan çıkarıp tartışılır hale getiren bu yorumların fizik kanunlarına aykırı olmaması ve teorik olarak da zamanda yolculuğun mümkün olması demektir.

Anlaşılacağı gibi geleceği görebilmenin ilk koşulu süper sinyalin bir fiziksel gerçek olduğunun kanıtlanmasıdır.  Ölçümler doğru ise, ben doğru olduğuna inanmıyorum, bu şart yerine getirilmiş demektir. Diğer taraftan kütle-çekimin çok şiddetli olduğu uzay bölgelerinde, süper sinyallerinin üretilebileceği kuantum fizik kurallarına göre mümkün olduğu gösterilmiştir. Geçmişe dönmenin ikinci koşulu ise böylesine şiddetli kütle-çekim alanı içinde hareketi mümkün hale getiren koşulların sağlanabilmesidir. Günümüz teknolojisi bu koşulları yerine getirecek kadar ileri değildir, ancak ilerde süper bir uygarlığın bu koşulları yerine getirememesi için bir neden yoktur. Bilinen koşullar yerine getirildiğinde zamanda geri dönüş mümkün hale gelebilir. 

 Karadelikler gibi çok şiddetli kütle-çekim yaratan gökcisimleri, yerküre üzerinde doğru yol boyunca ilerleyen ışık ışınlarını bükerler, bu durumda gerçek cisimler hem uzay hem zamanda eğri yörüngeler çizerek ilerlerler.  Einstein genel görelilik kuramına göre tasarlanan dönen evren modelinde zamanda geri dönmenin bilimsel olarak dışlanmadığını gösterir. Einstein'ın kendisi de, bazı özel durumlarda ortaya çıkması mümkün bu sonucu yorumlamakta güçlük çektiğini itiraf etmiştir. Belki de binsene sonra falcılar kristal küre yerine süper müon nötrino üreten hızlandırıcılara bakacaklar.

 

 [ Işıktan da Hızlı Gitmenin Sırrı

Prof. Dr. Cengiz Yalçın /

Dünyanın gözü kulağı, tüm zamanların en pahalı deneyi (10 milyar $) olarak bilinen büyük hadron çarpıştırıcısından (LHC) elde edilecek sonuçlara kitlenmiş iken, OPERA deneyi bilim ve magazin dünyasının gündemine oturuverdi.

Aklınıza OPERA deneyi de olur muymuş gibi haklı bir soru takılabilir. Esasında deney İtalya'da yapılmış olmasına rağmen, bunun İtalyan operası ile hiç alakası yoktur. OPERA (Oscilation Project with Emulsion t-Racking Apparatus) İngilizce sözcüklerinin baş harfleri oluşturmuştur. İtalyan (İNFN) nükleer araştırmalar merkezine bağlı bir laboratuarca yapılan bir deneydir.

Resimde deneyin yapıldığı Gran Sasso araştırma merkezinin yer üstünde kalan bölümü gösterilmiştir. Laboratuar 1400 metre derinliklerde evrenin en ulaşılmaz gizemi karanlık maddeyi oluşturduğu düşünülen WİMP (zayıf etkileşen kütlesel parçacıkları) parçacıklarını tespit etmek amacı ile kurulmuştur. Koskoca galaksileri rüzgâra kapılmış bir yaprak gibi savuran karanlık madde ve karanlık enerji, evren enerji içeriğinin % 95'ni oluşturmaktadır. İnsanlığın bu güne kadar geliştirdiği teknoloji içinde yaşadığımız evrenin ancak % 4,5'nu görebilmiştir. Geri kalanı bir doğa gizemidir. Gran Sasso işte bu gizemin peşindedir. Şayet CERN deneyinde 7 TeV gibi yüksek enerjilerde alın alına çarpışan proton demetlerinin enkazı arasında WİMP'lere rastlanırsa bu büyük gizem aydınlanmış olacaktır. Henüz CERN'in muhteşem detektörleri bu gizemi görüntüleyememişlerdir. Kanımca işleri biraz zor.

OPERA deneyi ve süper-hızlı nötrinolar ise başka bir hikâyedir. Temel parçacıkların Standart modeline göre üç nesil nötrino vardır: elektron nötrino, müon nötrino ve tau nötrino. Nötrino osilasyonu, müon nötrinonun elektron nötrinoya veya tau nötrinoya dönüşmesi veya dönüşümlerin aksi yönde oluşması demektir. Güneşte meydana gelen nükleer tepkimeler sonsuza yakın sayıda nötrino üretirler. Yerküreye ışık hızına yakın hızlarda hareket ederek gelirler, bunlardan örneğin müon nötrino dünyaya gelirken elektron nötrinoya dönüşür, yani osilasyon yaparlar. OPERA deney mantığı CERN'de elde edilen yüksek yoğunluklu ve yüksek enerjili müon nötrinoların Gran Sasso'ya 3 mili-saniye sürmesi beklenen yolculuğunda tau nötrinolara dönüşüp dönüşmediğini saptamaktır. Güneş'ten yerküreye gelirken nötrinoların yaptığını deney şartlarını oluşturarak laboratuarda tekrarlamaktır.

Nötrinolar çok garip parçacıklardır. Kütleleri nerdeyse sıfırdır, elektrik yükleri yoktur, madde ile çok zor etkileşirler. Güneş ve kozmik kaynaklı nötrinoların milyonlarcası her an etrafımızda dolanır dururlar, ancak biz farkına varamayız. Bunlara Solar Nötrino denir. Bu nedenle var oldukları basit teknikler ile kanıtlanamaz. Bir elektronun varlığını ufacık bir fotoğraf plağı görüntülerken nötrinoyu tespit etmek için tonlarca özel sıvı içeren karmaşık detektörler yapılır. Gran Sasso yeraltı laboratuarında böyle detektörler vardır. Tüm ömrünü nötrino özelliklerini saptamakla geçiren bir deneysel fizikçi meslektaşımın bir CERN seminerde söylediği bir cümleyi burada tekrar etmek isterim: ‘Ne zaman Nötrino nötrinolar ile uğraşsan kendimi hayvanat bahçesine gitmiş ve ilk defa zürafa görmüş küçük bir çocuk gibi hissediyorum ve hayretten dona kalıyorum.' Son günlerde gazetelerde nötrino haberlerini duyunca aklıma bu ilginç tespit geldi.

Gran Sasso'daki yeraltı laboratuarında tespit edilen 15000 nötrinonun ışıktan bir saniyenin milyarda yirmisi yani 60 nano-saniye kadar daha hızlı olduğu ölçülmüştür. Bu tabi çok önemli sonuçları olabilecek bir tespittir. Evrende tek mutlak fiziksel büyüklük, yani başka hiçbir parametreye bağlı olmaksızın tek başına var olan büyüklük, ışık hızıdır. Einstein özel görelilik kuramına göre hiçbir maddesel parçacık ışık hızından daha yüksek hızda hareket edemez. Işığın ölçülen hızı saniyede 299.792.458 metredir. Her hangi kütle içeren bir parçacık bu hızdan daha hızlı hareket etmesi mümkün değildir. Fakat haberlere göre, şayet doğru ise, böyle bir olay meydana gelmiş ve nötrinolar ışıktan daha hızlı hareket etmişlerdir. Gran Sasso'daki yer altı laboratuarında bir miktar nötrinonun ışıktan daha hızlı hareket ettiği ölçülmüştür, bu da başka bir hayret nedenidir.

Ağırlığı 1800 ton olan detektör, 250 kilogram sodyum iyodür çözeltisi içine yerleştirilmiş karmaşık elektronik devrelerden meydana gelmiştir. Bu detektör, Cenevre'den gönderilen Nötrinolardan 15000 kadarının Cenevre -Gran Sasso yolunu ışıktan daha hızlı aldığını tespit etmiştir. Nötrinoları görecek bir detektör geliştirmek öyle kolay bir iş değildir. Yukarıda belirttiğimiz gibi, nötrino doğadaki etkileşim formlarından hiç birisi ile ilişki kurmaz. Asosyal bir parçacıktır. İçinde hareket ettiği maddeyi görür fakat madde onu göremez. Cenevre'den ta Roma yakınlarındaki Sasso dağının derinliklerine kadar gelirken içinden geçtiği taş toprak, kaya, maden ne olursa olsun hiç birisi nötrinoları göremez. Bir hayalet gibi gelir geçer. Peki, Gran Sasso'daki detektör onu nasıl gördü?


Maddenin nötrino demetini görme olasılığı, demete karşı atom çekirdeğinin gösterdiği kesit alanı ile orantılıdır. Demeti atış poligonunda namludan çıkan mermiye, atom çekirdeğini de merminin on ikiyi vurmasına benzetebiliriz. Hedef atom çekirdeğinin demete karşı gösterdiği kesit alanıdır. Bu alan bir santimetre karenin milyon çarpı milyon çarpı milyonda biridir. Yani hedef alan aklın alamayacağı kadar küçüktür. Marifet keskin bir nişancı bulup nötrino demetini bu alana çarptırabilmektir. Bu keskin nişancı yapısını yukarıda kabaca aktardığımız özel detektördür. Nötrinoların atom çekirdeğine çarparak ben buradayım beni görün demesi çok düşük bir olasılıktır. Bu nedenle deney sonuçlarına ve ölçülen hız değerine hemen inanmamak gerekir.

Benzer amaçla Minasota kurgulanan MİNOS (Main İnjector Nötrino Oscilation Search) deneyinde de 2007 yılında böyle bir sonuç elde edilmişti. Deney sözcüsü Jenny Thomas, ölçümlere güvenmediklerini daha duyarlı deney yapmak gerektiğini, OPERA sonuçları ilan edilmeden önce basına açıklamıştı. Şayet OPERA sonuçları, MİNOS deneyinde yapılan ölçümleri doğrular nitelikte ise, teorik fizikçilere çok iş düşecek. Işıktan daha hızlı süper nötrino demetlerinin özel göreliliğe, yani Einstein kuramının yasaklamasına rağmen, neden var olduklarını açıklamak gerekecek. Ünlü İtalyan Teorik Fizikçisi emeritüs Profesör Zichichi (CERN'nin önceki başkanlarından) nötrinoların Cenevre'den Gran Sasso'ya uzay-zamanı algıladığımız dört boyutun dışındaki sicim teorisinin ilave boyutlarında yolculuk yaparak gelebileceğini ileri sürmüştür. Zamanda yolculuk yapıp bu günlerde 21 yaşında bir fizikçi olmak isterdim. Gizemin bir parçası olmak, Şeysell adalarında Angelino Jolie tatil geçirmek veya yüz metreyi Bolt'dan daha hızlı koşmak gibi bir şeydir.

Einstein görelilik kuramının (rölativite teorisi) doğruluğu, yirminci yüzyılın başlarında deneysel olarak kanıtlandıktan sonra, çok sayıda fizikçi teorinin orasının burasını ince eleyip sık dokuyarak bir yanlış olup olmadığını araştırmışlardır. Bunlardan bazıları Einstein'ın yanlışını bulursam ben de ünlü olurum hevesine kapılanlardır. Ancak bunca çaba boşa çıkmış kimse Einstein'ın yanlışını bulamamıştır. Benim kanıma göre Einstein kesin olarak doğru bir teori kurgulamıştır. Bu ölçümü de Einstein teorisinin yanlışlığını kanıtlayan bir deney gibi bakmak doğru değildir. 1987 Süper-nova patlamasından kaynaklanan nötrinolar eğer OPERA deneyinde ölçüldüğü gibi ışıktan daha hızlı hareket etmiş olsalardı, patlama ışığının optik teleskoplara ulaşmasından bir sene önce bu hızlı nötrinoları tespit etmiş olmamız gerekirdi. Böyle bir durum yaşanmadığına göre ışıktan daha hızlı oldukları söylenemez, şayet ışıktan hızlı hareket etti ise, bundan emin değilim, bana göre bu olayın bizim bilmediğimiz başka bir nedeni vardır.

CERN, OPERA deneyi ve dünya bilim hayatı, Arap baharından veya Akdeniz'deki gerginlikten, Somali'deki açlıktan, füze kalkanından, Avrupa finans krizinden, Yunanistan'ın iflas etmesinden, Obama'nın beyanatlarından bağımsız olarak kendi bildiği yolda yürümektedir. İtalya iflas halinde iken bile Gran Sasso'da yerin 1400 metre derinliğinde laboratuar kurabiliyor. Bu toplumun bilime verdiği değerin bir sonucudur. Umarım ülkemizi böyle bir bilimsel seviye TÜBİTAK; TÜBA, YÖK gibi akademik kuruluşlar yükseltebilir. Tabii ki, aralarında Nötrino’nun ne olduğunu veya Gran Sasso'da neler yapıldığını bilen ve değer veren varsa? ]

NASA'dan Warp Drive Projesi. Işıktan hızlı giderek yakın yıldızlara iki haftada ulaşın veya zamanda yolculuk edin.

Uzay Yolu dizisinin alameti farikası olan “Warp Drive” ışıktan hızlı yolculuk etmek için elimizdeki tek gerçekçi çözüm. Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre tarafından 1994 yılında geliştirilen Warp Drive fiziği, uzay gemilerinin “ışıktan hızlı gitmeden” ışıktan hızlı yolculuk etmesine imkan veriyor.

Bu çelişkili cümlenin ne anlama geldiğini ve bizden yaklaşık 4 ışık yılı uzaktaki en yakın komşumuz olan Alpha Centauri yıldızlarını bir gün nasıl ziyaret edeceğimizi merak ediyorsanız hemen okumaya başlayabilirsiniz.

 

Stargate dizisindeki Yıldız Geçitleri, Star Wars’taki Hyperdrive sistemleri, Uzay Yolu’ndaki Atılgan ve Babylon 5’teki sıçrama geçitleri… Isaac Asimov’un 1950’lerde yazdığı galaksi imparatorluğu romanlarından beri hikaye hep aynı: İnsanoğlu yıldızlara yerleşmek istiyor, ancak keşif merakını gidermek için ışıktan hızlı gitmek zorunda. Çünkü en yakın yıldızlar bize ışık hızıyla bile 4 yıldan daha uzak ve içinde bulunduğumuz 400 milyar güneşlik Samanyolu Galaksisini çapı yaklaşık 100 bin ışık yılı!

 

Evet, evreni buradan Londra’ya uçar gibi makul sürelerde keşfetmek, bilinmeyen yerlere cesurca giderek yeni gezegenler ve uygarlıklar bulmak istiyorsak ışıktan hızlı gitmeliyiz; fakat Einstein’ın Görelilik Teorisine göre ışıktan hızlı gitmek imkansız. Işık hızına yakın bir hızla seyahat etmek bile dünya ülkelerinin yüzlerce yıllık elektrik tüketimine denk bir enerji gerektiriyor.

Peki ne yapacağız? Elbette Uzay Yolu filmlerinin simgesi olan Warp Drive’ı geliştirerek ışık hızı sınırını aşmanın çaresini bulmalıyız. Fizik kurallarını ihlal edemesek bile, fizikteki “yasal boşluklardan” yararlanarak bu kuralların etrafından dolanmanın bir yolunu bulmalıyız.

        

 

Warp Drive ne demek?

Bu yabancı terimin tam Türkçesi Çarpıtma Sürüşü ve kulağı tırmalayan bu karşılığı kullanmak istemediğim için, yazıda alışkanlıklarımın dışına çıkarak İngilizce Warp Drive terimini kullanacağım.  Şimdi tekrar soralım, Warp Drive ne demek? Warp Drive önünüzdeki uzayı katlayarak ve arkanızdaki uzayı çarşaf gibi açarak, aslında ışıktan hızlı gitmediğiniz halde, evrende ışıktan hızlı bir şekilde yer değiştirmeniz demek. Bu nasıl mümkün olabilir?

  

Warp Drive’ı sörf dalgalarına, uzay gemisini sörf tahtasına ve geminin kaptanını da sörfçüye benzetebilirsiniz.

 

Antalya sahillerinde sörf yaparak kızlara hava attığınızı düşünün: Dalganın sırtına binmiş, dengenizi koruyamaya çalışarak hızla kıyıya yaklaşıyorsunuz. Dalga sizi taşıdığı için hızla yol alıyorsunuz. Peki, dalganın tepesinde yer değiştiriyor musunuz? Hayır. Dalganın tepesinde iken olduğunuz yerde sayıyorsunuz, dalganın üzerinde ileri geri hareket etmiyorsunuz. Zaten etseniz dalgadan düşer, suya gömülürsünüz.

İşte Warp Drive da bunun gibi bir şey: Uzay gemisinin önündeki uzayı battaniye gibi buruşturarak katlıyor ve sıkıştırıyor. Uzay gemisinin arkasındaki uzayı ise yufka hamuru gibi açıyor, yayıyor ve genişletiyor. Kısacası uzay-zaman dokusunda (makalede kolaylık olsun diye sıklıkla “uzay” diyeceğim), uzay kumaşında ışıktan hızlı bir dalgalanmaya yol açıyor.

Ancak, uzay dalgası uzayın kendisinin dalgalanmasıyla oluşuyor. Bu yüzden de uzaydaki dalgalar ışıktan hızlı yol alsa bile, aslında uzay geminiz ışıktan hızlı gitmiyor. Sadece ışıktan hızlı yol alan bu dalgaların sırtında sörf yapıyor! Einstein’ın Görelilik Teorisine göre madde ve enerji ışıktan hızlı gidemez, ama uzayın kendisinin ışıktan hızlı dalgalanması veya genişlemesini önleyen bir sınırlama bulunmuyor.

 

Hızlanma yok, gaza basan araba gibi koltuklara yapışmak da yok

Dikkat ederseniz gemimizin roket motorlarını ateşlemiyoruz. Uzayda hızlanmıyor veya durmak için fren yapmıyoruz. Yalnızca uzay gemisinin etrafında bir “Warp Köpüğü” oluşturuyoruz. Bu Warp Köpüğü, uzayda ışıktan hızlı yol alan dalgalanmalara yol açıyor ve gemimiz bu dalgaların üstünde sörf yaparak, yakın yıldızlara birkaç hafta içinde ulaşıyor!

Fizik yasalarına göre bu mümkün mü? Bu soruyu 20 yıl önce sorsaydınız, bilim adamları “Hayır, ışıktan hızlı seyahat mümkün değildir” diyeceklerdi ama arada Meksikalı bilim adamı Alcubierre geldi ve Einstein’ın Görelilik Teorisi denklemlerini çözerek, Warp Drive’ın mümkün olduğunu gösterdi.

 

Evet, fizik yasalarına göre Warp Drive mümkün fakat pratikte mümkün mü? Olmak ya da olmamak misali, işte bütün mesele bu: Bir şeyin teoride mümkün olması pratikte mümkün olacağı anlamına gelmiyor. Bilim adamları da bu sorunun cevabını bilmiyor! Pratikte warp motorlarını inşa edebileceğimizi söyleyen fizikçiler var, bunun imkansız olduğunu söyleyenler de var.

Bunun kesin yanıtını vermenin tek yolu ise önce yeni bir fizik geliştirmek, yani kuantum kütleçekim kuramını formüle ederek, Görelilik Teorisiyle kuantum mekaniğini birleştirmek. Şimdilik bunu nasıl yapacağımızı bilmiyoruz, elimizde kanıtlanmış bir kuantum kütleçekim kuramı bulunmuyor. Dolayısıyla Warp Drive tartışmaları konuya meraklı fizikçiler arasında hararetle sürüyor.

 

 

Alcubierre Warp motorunun teknik tanımı

Fizik Profesörü David Lewis Anderson’a göre Alcubierre’in Warp Drive sistemi, “uzay-zamanı” bir dalga halinde gererek, uzay aracının önündeki uzay dokusunun sıkışmasını ve arkadaki uzayın da genişlemesini sağlıyor. Gemi bu dalganın üstüne binerek yüksek hızlara erişebiliyor VEYA zamanda yolculuk edebiliyor.

Alcubierre metriği veya Warp Drive olarak da bilinen Alcubierre motoru, aslında Uzay Yolu dizisinde “ışıktan hızlı yolculuk etmeye” izin veren kurgusal “warp drive”a benzeyen özelliklere sahip bir matematiksel uzay-zaman modeli. Ancak ışıktan hızlı yolculuk derken dalganın hızını kast ediyoruz, daha önce söylediğim gibi uzay gemisinin lokal hızını değil: Uzay gemisi bırakın ışık hızını, hiç hareket etmiyor.

 

 

Warp Drive’ın şaşırtıcı özellikleri

Warp Drive fikri 1960’lı yılların ikinci yarısında yayınlanan orijinal Uzay Yolu dizisi ile popülerlik kazandı. Dizinin yaratıcısı Gene Roddenberry, Atılgan’ın uzayda ışıktan hızlı yol almasını sağlayan Warp Drive’ı “geliştirmişti”. Tabii Roddenbery bu fikri Einstein’ın Görelilik denklemlerini yorumlayan bilim adamlarından almıştı, ancak yaklaşık 30 yıl boyunca Warp motorlarının fiziksel temelleri açıklığa kavuşmadı.

 

En sonunda Miguel Alcubierre, Warp Drive için gereken matematiksel hesaplamaları yaptı. Alcubierre kendine basit bir soru sordu: Warp Drive mümkünse nasıl bir matematik formülü gerekir?

 

Warp Drive’ın en şaşırtıcı özelliği, “ışıktan hızlı gitmeden ışıktan hızlı yol almaktır” ama bunun daha da şaşırtıcı sonuçları var: Örneğin uzay gemisi ışık hızına yakın bir hızda gitmediği için ikizler paradoksu geçerli olmuyor… Yani Dünya’dan bakıldığında gemideki zaman yavaşlamıyor ve gemiden bakıldığında, Dünya’da zaman müthiş bir hızla akmıyor. Bu yüzden ışıktan hızlı yolculuk ederek Alpha Centauri yıldız sistemine iki haftada vardığınız zaman Dünya’da da iki hafta geçiyor. Yeryüzündeki kimse 20-30 yıl yaşlanmıyor, aradan geçen zamanda torun torba sahibi olmuyor.

Buna bağlı ikinci ilginç özellik, geminin ışıktan hızlı dalgalarla sörf yaparken hiçbir şekilde hızlanmaması. Bu yüzden otobüste gaza basıldığında arka koltuğa doğru uçuşa geçmek gibi bir etki yaşamıyorsunuz… Ve Warp Drive’dan çıkıp normal yolculuğa başladığınızda, aniden frene basan dolmuş şoförü yüzünden başınızı öndeki koltuğun kafalığını da çarpmıyorsunuz. Bir anlamda, siz koltuğunuzda oturarak geminin penceresinden evrenin ve yıldızların yanınızdan kayarak geçişini izliyorsunuz.

Bu sebeple Uzay Yolu’ndaki kayan yıldızlar sahnesi doğru. Hatta dikkatli seyirciler, Warp hızındaki Atılgan’a ışık hızından daha hızlı yaklaşan yıldızların Görelilik Teorisi gereği birer çizgi halinde uzadığını, bu çizgilerin gemiye bakan ucunun kısalarak maviye kaydığını ve çizgilerin geminin ters tarafına bakan kuyruğunun ise uzayarak kırmızıya kaydığını görebilirler.

 

 

Alcubierre Metriği

Alcubierre Metriği, Warp Drive’ın biçimlendirdiği uzay-zamanın yapısını tanımlayan matematiksel bir kriterdir. Teknik adıyla Lorentz Çokkatlısı (manifold) dediğimiz bu metrik, aslında uzay-zamanın bir sörf dalgası gibi nasıl büküldüğünü ve bu dalganın uzayda ışıktan hızlı olarak nasıl yol aldığını gösteriyor. Bu metrik, aynı zamanda uzay-zamanı bükmek için gereken enerjiyi hesaplamamızı da sağlıyor. Uzayı büküyor ve bir warp köpüğü oluşturuyoruz. Bu köpük de uzay-zaman dalgalarının ışıktan hızlı yol almasına sebep oluyor.

 

Köpüğün içindeki gemi ise yerinde sayıyor. Köpüğün dışına çıkmaya veya köpüğün çeperlerine temas etmeye çalışmıyor. Uzay gemisi kımıldamadan duruyor ve warp köpüğüyle birlikte uzayda ışıktan hızlı yolculuk ediyor.

 

Zaten geminin köpüğün kenarlarına temas etmesi bütün mürettebatın ölümüne yol açardı. Uzay-zamanı bir dalga halinde büken köpüğün çeperlerindeki kütleçekim salınımları (muazzam gelgit kuvvetleri) yıldız kütleli bir kara deliğin olay ufkundaki çekim kuvvetleri kadar güçlüdür. Köpüğün çevresindeki gelgit hareketleri uzay gemisini etkilerse, gemiyi ve içindeki herkesi paramparça eder.

Peki, uzayda yol alan warp köpüğü geminin yoluna çıkan herkesi ve her şeyi de parçalamaz mı? Buna dolaylı bir cevap verebiliriz. Otobanda saatte 160 km ile giderken önünüze aniden bir duvar çıkarsa duvara çarparak parçalanırsınız (bunun Sibel Kekili’yi şöhrete kavuşturan Duvara Karşı filminden pek bir farkı yok).

Aynı şey uzay gemisi için de geçerli. Uzay gemisi yol alırken önüne bir gezegen veya yıldız çıkarsa bunlarla çarpışmamak için manevra yapmak ve gökcisimlerinin etrafından dolanmak zorunda. Hatta asteroitler ve kaya parçaları gibi küçük cisimlere karşı da dikkatli olmak zorunda.

Gerçi asıl sorun da bu: Uzay gemisi kendini kuşatan warp köpüğünü nedensel olarak hiçbir şekilde etkileyemez. Warp köpüğü, yani ışıktan hızlı giden dalgalanma ile uzay gemisi arasında bir etkileşim olsa, uzay gemisinin parçalanacağını hemen yukarıda belirttik. Öyleyse uzay gemisi uzayda nasıl manevra yapacak? Fikir değiştirip başka bir yıldız sistemine gitmek isterse “sola nasıl dönecek?”

Alcubierre’in warp motoru, warp köpüğüne izin veriyor ama pratikte bu köpüğün manevra yapmasına, sağa veya sola dönmesine ve uzay 3 boyutlu bir boşluk olduğuna göre, yukarı çıkması ya da aşağıya dalmasına izin vermiyor. Hele uzay gemisinin warp köpüğünü yönlendirmesine kesinlikle izin vermiyor. İşte Warp Drive’ın teorik olarak mümkün ama pratikte imkansız olmasının sebeplerinden biri bu: Uzayda manevra yapamıyorsunuz.

 

Peki biraz matematik yapalım mı?

Bildiğiniz gibi uzay-zaman dört boyutlu bir doku oluşturuyor (4 boyutlu bir hacim demek daha doğru olabilir). Sonuçta 3 uzay boyutu ve bir zaman boyutu var: Bugün buradayım ama ne zaman? “Bugün” buradayım, yarın başka yerde olabilirim. 4 boyutlu uzay-zaman derken bunu kast ediyoruz.

Öyleyse warp köpüğü de lavabodaki sıradan bir sabun köpüğü değil, aslında “4 boyutlu” bir hiper-köpüktür. Warp köpüğünün “hiper-yüzeyleri” sadece uzayı değil, bir bütün halinde uzay-zamanı büküyor ve bu sebeple teorik olarak zaman yolculuğunu da imkan tanıyor.

 

Tabii zamanda yolculuk yerine sadece uzayda yol alacaksak, (t) zaman için sabit bir koordinat kullanmamız gerekecek. Bu durumda Alcubierre metriğinin genel formu şöyle yazılıyor:

 

 

 

Burada α yakındaki hiper-yüzeyler arasında tam zaman aralığını veren geçiş fonksiyonunu gösteriyor. βI farklı hiper-yüzeylerdeki uzay koordinat sistemleriyle ilgili sapma vektörüne karşılık geliyor. γij ise her bir hiper-yüzeydeki pozitif kesin metriğe karşılık geliyor. Bu noktada, yazımıza konu olan özel Alcubierre denklemini şöyle ifade edilebiliriz:

 

   

 

ve

 

 

 

 

Benzin motorunun yakıtı benzindir. Warp motorlarının yakıtı ne? Karanlık enerji

Warp motorlarının en büyük sorunu, bu motorların çalışması için evrenin enerjisinden daha fazla enerji gerekmesi. Tahmin edebileceğiniz gibi böyle bir şey pratikte mümkün değil. Bunu ancak yoktan enerji üretebilirsek başarabiliriz. Ancak, enerjinin korunumu ve termodinamik yasalarına göre, yoktan enerji üretemeyiz veya enerjiyi yok edemeyiz. Enerjiyi ancak dönüştürebilir ya da transfer edebiliriz.

Örneğin nükleer reaktörlerde olduğu gibi, nükleer fizyon enerjisini suyu ısıtmak için ısı enerjisine dönüştürebiliriz. Böylece oluşan su buharı, ısı enerjisini mekanik enerjiye dönüştürerek elektrik üreten türbinleri döndürür ve sonuçta, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek şebekeye dağıtmış oluruz, enerjiyi transfer ederiz. Siz de bu yazıyı okumak için gereken elektrik enerjisini prize takılı elektrik kablosu üzerinden kullanırsınız.

Ancak warp motorları için bu tür bir yöntem kullanamıyoruz. Bu motorlar kömür, benzin, dizel, hidrojen yakmıyor. Nükleer enerji veya elektrik aküsüyle çalışmıyor. Çalışamaz da çünkü warp motorları uzayın kendisini büküyor.

Uzayı bükmek muazzam miktarda enerji gerektiriyor. Ford ve Roman’ın araştırmaları doğruysa, küçük bir uzay gemisini bile Samanyolu Galaksisi’nin bir ucundan diğer ucuna ışıktan hızlı taşımak için -1067 grama denk negatif enerji gerek. Bu da evrenin enerjisinden daha fazla enerji kullanmak demektir. Bu enerjiyi nereden bulacağız?

 

Warp motorları için boşluktan enerji üretmek

Şansımıza uzay boşluğunun bile bir enerji düzeyi var. Buna sahte vakum ve karanlık enerji diyoruz. Uzay boşluğundaki bütün atomları, atomaltı parçacıkları, hatta enerjiyi boşaltsak bile uzayın kendisinin belirli miktarda enerjisi olurdu. Karanlık enerji günümüzde uzayın gittikçe hızlanarak genişlemesinden sorumlu. Hatta bu hızlanma artarsa, evren 20-30 milyar yıl içinde yırtılarak bir kumaş gibi parçalanabilir, evren yok olabilir.

İşte uzay boşluğunun her yanına nüfuz eden bu enerjiyi kullanabilirsek warp motorlarını çalıştırabiliriz. Zaten bir uzay gemisinin ışıktan hızlı giden uzay-zaman dalgalarının üzerinde sörf yapmasını istiyorsak, bizzat uzay boşluğunun dalgalanmasını istiyorsak bunun için boşluğun, vakumun kendi enerjisini kullanmaktan daha doğal ne olabilir?

Öyleyse uzay boşluğunun enerjisini nasıl tanımlayabiliriz? Buna kısaca Casimir etkisi diyoruz. Casimir etkisinin detaylarını, uzay boşluğunu dolduran sanal parçacıklardan nasıl enerji üretebileceğimizi ve uzay boşluğunun bu sayede nasıl genişlediğini Evren boşluktan nasıl oluştu? başlıklı yazımda anlattım.

 

Ancak o yazıda değinmediğim bir sorun var: O da Casimir etkisini, uzayın genişlemesini laboratuar ortamında gözlemlemiş, test etmiş ve kanıtlamış olmamıza karşın; uzayın neden genişlediği hakkında hiçbir fikrimizin olmaması.

Boşluğun enerjisini, karanlık enerjiyi kullanmak

Elimizde uzayın nasıl genişlediğini ve boşluktan nasıl enerji üretileceğini açıklayan bir takım teoriler var. Hatta Stargate Atlantis bilimkurgu dizisindeki “Sıfır noktası enerjisi” reaktörleri (ZPM modülleri) bu teorilerden yola çıkarak kurgulandı fakat elimizdeki kuantum fiziği alan teorilerine göre boşluğun enerjisinin gözlemlediğimiz Casimir etkisinden en az 10100 kat fazla olması gerekiyor!

Uzayın karanlık boşluğunda bu kadar enerji olsaydı bütün evren buharlaşırdı! Boşlukta bu kadar enerji yok. Karanlık enerji düzeyi, birim hacimde bundan çok daha düşük ve bu sayede evrende yıldızlarla gezegenler var olabiliyor. Biz de bu sayede yanıp kül olmadan hayatta kalabiliyoruz.

Peki, karanlık enerjinin ne olduğunu bilmiyorsak ve boşluğun enerjisi olan karanlık enerjinin düzeyini hesaplamakta kullandığımız formüller de bu kadar büyük bir hata veriyorsa, warp motorları için boşluktan nasıl enerji üreteceğiz? Bu enerjiyi nasıl güvenli olarak kullanacağız? Bunun cevabı basit: Bildiğimiz kadarıyla Warp Drive için boşluktan enerji üretemeyiz.

 

Deniz bitti

Ne oldu şimdi? Warp Drive’da kullanacak yakıt yok. Yola çıkmadan karaya mı oturduk? Pek sayılmaz. Biraz da enerji sorununu çözmek amacıyla enerjiden tasarruf etmenin yollarını araştıralım isterseniz ve daha az enerjiyle çalışan daha randımanlı Warp motorları geliştirelim. Yapabilir miyiz?

Chris Van Den Broeck, 1999 yılında daha az enerjiyle çalışan bir warp motoru tasarlamayı denedi. Bu amaçla uzay-zamanın ışıktan hızlı dalgalanmasına yol açan warp köpüğünü küçülttü, yani köpüğün yüzey alanını daralttı.

Warp köpüğünün yüzey alanının 3 uzay boyutu ve 1 zaman boyutuyla birlikte 4 boyutlu bir hiper-yüzey olduğunu aklımızda tutalım. Nasıl ki bir kürenin çapını 2 kat daraltırsak kürenin hacmi de 8 kat azalıyor, 4 boyutlu bir köpüğün yüzey alanını da daraltarak bu köpüğü çok daha büyük ölçüde küçültebiliyoruz (Daha fazla boyut olması, köpüğün daha fazla küçülmesi anlamına geliyor).

 

Az enerji ama neye göre az?

Warp köpüğünün hızla küçülmesi, köpüğü oluşturmak için gereken boşluk enerjisinin de azalmasını sağlıyor. Van Den Broeck bu sayede, molekül boyutundaki “mikroskobik bir uzay gemisinin” ışıktan hızlı yolculuk etmesi için gereken enerjiyi 3 Güneş kütlesine indirebildi. Nerede her biri yüz milyarlarca güneş barındıran 200 milyar galaksi içeren bütün bir evrenin enerjisi, nerede 3 Güneş kütlesinin toplam enerjisi? (Einstein’ın ünlü E=mc2 formülü, bize kütlenin enerjiye dönüşebildiğini gösteriyor. İşte bu yüzden enerjiyi yazıda kütle karşılığı ile ifade edebiliyoruz.)

Öte yandan, mikroskobik uzay gemisi için 3 Güneş kütlesine denk enerji kullanmak yine de muazzam miktarda enerji gerektiriyor. Nitekim Güneşten 3 kat büyük bir yıldızın nükleer yakıtını yakması için yüz milyonlarca yıl geçmesi gerekiyor. Buna rağmen, yıldız ölmeden önce gazın tamamını yakıp enerjiye dönüştüremiyor. Bu gazı yavaşça uzaya üflüyor veya süpernova patlamasıyla bir anda uzaya saçıyor. Yaşadığımız Güneş Sistemini 4,6 milyar yıl önce doğuran gaz bulutunun eski yıldız tozlarından oluştuğunu düşünürsek, insan uygarlığının bu kadar büyük bir enerji üretmesinin imkansız olduğunu anlarız.

 

Dağları yerinden oynatmak

Neyse ki Krasnikov, warp motorları için gereken enerjiyi birkaç miligramlık kütleye indirgemeyi başardı ama bu da sadece mikroskobik boyutlardaki küçücük bir gemi için geçerli bir çözüm. Ayrıca, birkaç miligramlık kütle size küçük bir miktar gibi gelebilir ama aslında, dağları yerinden oynatacak bir güçten söz ediyoruz. Bunu güç ile enerji arasındaki ilişkiyle açıklayabiliriz: 220 kalorilik bir diyet kek dilimi yediğinizi düşünün. Bu kekin enerjisi 220 kalori ama vücudunuz bu enerjiyi saatlerce süren bir sindirim süreciyle açığa çıkarıyor. Özetle güç, enerjinin salım hızıdır.

Şimdi 220 kalorilik bir dilim keki oluşturan bütün atomları parçaladığınızı düşünün. Açığa çıkan enerji 450 kilotonluk bir hidrojen bombasından daha fazladır… Ve tekrarlıyorum, bu sadece molekül boyutundaki bir gemi için geçerli.

Uzay Yolu’ndaki Atılgan 440 kişilik bir gemiydi ve boyu 325 metreydi! O kadar büyük bir uzay gemisi için birkaç miligram kütleye denk enerji yeterli olmayacak, çok daha fazlası gerekecektir. Öyleyse warp motorlarını telefon piliyle asla çalıştıramayacağımızı, dünyanın en büyük nükleer santralinin bile yeterli enerji üretemeyeceğini anlamış bulunuyoruz. Bu durumda warp motorları için başka nereden enerji bulabiliriz?

Işıktan hızlı giden sanal parçacıklar: Takyonlar

Takyonlar bazı teorilerde bulunan, ancak varlığı kanıtlanmamış sanal parçacıklardır ve takyonlar ışıktan hızlı gittikleri için Warp Drive’a gereken enerjiyi sağlayabilirler. Ancak burada da önemli bir sorun var. Öncelikle takyonların varlığı kanıtlanmadı.

İkincisi, ışıktan hızlı giden parçacıklar “sonucun” sebepten önce gelmesine neden olarak, evrende “neden-sonuç” ilişkisini bozacaktır. Kız arkadaşınızın daha siz telefon açmadan “Beni aramışsın, nasılsın?” diye telefon ettiğini düşünün. Bazı bilim adamları bu tür sorunları dile getirmekle de sınırlı kalmıyor, ışıktan hızlı seyahatin kendisi neden-sonuç ilişkisine aykırıdır, bu yüzden Warp Drive mümkün değildir diyor.

 

Bu sorunu çözmenin iki yolu var: Ya ışıktan hızlı giden takyonların zamanda geriye gitmesini, o zaman aralığından bakıldığında “zamanda ileri giden takyonlar” olarak algılayacağız ya da takyonları asla göremeyeceğimizi kabul edeceğiz. Birinci durumda, geçmiş zamanlarda yaşayan insanların zamanda geriye giden takyonları “zamanda ileri giden takyonlar” olarak algılaması, neden-sonuç ilişkisini korumamızı sağlayacaktır. Einstein’ın Görelilik Teorisinin temel prensibi olan “görelilik kavramına” göre bu mümkün.

İkinci durumda ise yine nedensellik sorunu yok, çünkü takyonlar geçmişe gitse bile geçmiş zamanla etkileşime girmiyor ve bu takyonları asla göremiyoruz, fakat bunun yerine yeni bir sorun var: Göremediğimiz ve etkileşim kuramadığımız takyonları nasıl ele geçireceğiz ve ışıktan hızlı yolculuk etmek için bunları bedava enerji kaynağı olarak nasıl kullanacağız?

 

Işıktan hızlı seyahat pratikte mümkün değil

Herhalde ışıktan hızlı giden gemileri en çok isteyen Uzay Yolu hayranlarından biri benim, ama yukarıdaki nedenlerden dolayı şimdilik ışıktan hızlı gitmek imkansız. Bunun için yepyeni bir fizik geliştirmek gerekiyor. Belki bir kuantum kütleçekim kuramını geliştirir ve bu teorinin evrende geçerli olduğunu kanıtlayabilirsek, ışıktan hızlı seyahat etmeyi başarabiliriz.

Belki de egzotik madde türlerini, örneğin bazı karanlık madde türlerini kullanarak bunu başarabiliriz. Ancak bunun için, warp köpüğü oluşturmakta kullanacağımız egzotik maddenin lokal olarak ışıktan hızlı gitmesi gerekiyor, yani egzotik madde uzay zamanı dalgalandırırken ışıktan hızlı gitmek zorunda. Bu da Serguei Krasnikov’un belirttiği gibi, tekrar Einstein’ın ışık hızı duvarına toslamamız demek. Üstelik bunun mümkün olması için yine takyonların var olması gerekiyor.

 

Bu çıkmazla ilgili fiziksel detaylar, kurmak zorunda kaldığımız cümlelerden çok daha karmaşık, hatta Profesör Robert J. Low2 “Egzotik madde olmadan, yani ışıktan hızlı giden parçacıklar olmadan Warp Drive da olmaz” diyerek durumu daha karmaşık bir hale getiriyor. Sözün özü, Warp Drive’ın bu şekilde çalışması için önce yeni bir kuantum kütleçekim kuramı gerekiyor. Dilerseniz aşağıdaki formülleri es geçerek yazıya devam edebilirsiniz ama matematik seviyorsanız, bu formüller kelimelerin yetersiz kaldığı detayları doldurabilir:

 

Bu özel metrik formunda gözlemcilerin ölçtüğü enerji yoğunluğunu şöyle gösterebiliriz: Burada R > 0 ve σ > 0 keyfi parametreler ve Alcubierre’in metriğini bunları kullanarak şöyle yazabiliriz:

 

 

Bu durumda hiper-yüzeylere göre normal olan 4-hız da aşağıdaki gibidir.

  

 

Burada g metrik tensörün determinantı oluyor.

 

Warp Drive için son çare

Alcubierre’in Warp Drive sistemi için gereken muazzam enerjiyi üretmenin bir yolu da binlerce “yıldız geçidi”, yani binlerce veya milyonlarca reaktör inşa etmek olabilir. Örneğin, 26 ışık yılı uzaktaki bir yıldıza gitmek için Dünya ile yıldız arasına bu reaktörlerden oluşan bir tür uzay metrosu tüneli inşa edebiliriz. Bu durumda warp köpüğü için gereken enerjiyi tünelin duvarlarındaki reaktörler sağlayacaktır. Uzay gemisi de bu tünelden enerji alarak, tünelin içinde tren gibi gidecektir.

Ancak, 26 ışık yılı uzağa uzanan bu tüneli inşa etmek için ışık hızında en az 26 yıl yol alarak bütün yola enerji reaktörleri döşememiz gerekiyor. Bu kadar reaktörü inşa etmek, bunları uzaya döşemek ve buna para ile zaman harcamak bir yana; ışıktan hızlı gitmek için, önce uzaya ışıktan yavaş bir şekilde yayılmamız gerektiği ortaya çıkıyor.

Işıktan hızlı yol almak üzere önce uzayı kolonileştirmek, 2 haftalık ışıktan hızlı seyahat için 1000 yıl inşaat yapmak mantıklı değil. Üstelik bu yöntemle sadece yakın yıldızlara gidebiliriz. Ya Samanyolu Galaksisi’nin 100 bin ışık yılı uzaktaki öbür ucuna gitmek? Ya bizden 2 milyon ışık yılından daha uzaktaki Andromeda Galaksisi’ne gitmek?

 

Sabır bir Jedi’ın en önemli erdemidir

Bütün bunlar şimdilik hayal ve soruna bir de şu soruyu eklersek işimiz iyice zorlaşıyor: Işıktan hızlı seyahat için uzay-zamanı ışıktan hızlı dalgalandırmak, uzayda ışıktan hızlı gelgit dalgalarına yol açmak uzayı, yıldızları, gezegenleri ve naçizane biz Dünyalıları nasıl etkiler? Belki yeni bir fizik bu problemleri giderebilir.

Her halükarda, ne zaman fizikte her şeyi biliyoruz desek yeni fizik yasaları keşfettik. Elektromanyetizmayı dahice bir alan teorisiyle formüle ederek, Görelilik Teorisi ve kuantum alan teorilerinin önünü açan İngiliz fizikçi Maxwell’in çağdaşları, “Fizik bilimi bitti, her şeyi bulduk” diye düşünüyordu ama 1905-10 yıllarında kuantum fiziği geldi.

Bugün Einstein’ın süper sade ve estetik Görelilik Teorisi bile yeni bir kuantum kütleçekim kuramı gerektiriyor (en azından kara deliklerin merkezindeki tekillikler gibi tam olarak açıklanamayan bazı olaylar için). Bu durumda, yeni fizik denklemleri, insanoğlunu yıldızlara taşımak üzere şu ünlü ve mucizevi ışık hızı sınırını aşmamızı sağlayabilir. Ne diyelim? Hayatımıza umut yön veriyor.

Not: Kozan Demircan'a çeviri ve derlemesi için teşekkürler.

1-“The warp drive: hyper-fast travel within general relativityClass.Quant.Grav.11:L73-L77,1994 10.1088/0264-9381/11/5/001 arXiv:gr-qc/0009013v1, Miguel Alcubierre [v1] Tue, 5 Sep 2000 13:43:24 GMT
 
2- Low, Robert J. (1999). “Speed Limits in General Relativity”. Classical and Quantum Gravity 16 (2): 543–549. arXiv:gr-qc/9812067

 

Zamanda yolculuk gerçek olabilir

27.06.2014 -

Queensland Üniversitesi‘ndeki bilim adamları yıllardır hayali kurulan zamanda yolculuk için umut ışığı olabilecek çalışmalarını yayınladılar.

Bilim kurgu filmlerinin vazgeçilmez olaylarından zamanda yolculuk şimdiye kadar hiçbir zaman gerçek olmadı. Bilemiyoruz belki de hiçbir zaman gerçek olmayacak. Bu konuda yıllar önce yapılan bir araştırmada bilim adamları zamanda yolculuğun imkansız olduğunu kanıtlamış ve bu konuda birçok kişiyi hayal kırıklığına uğratmıştı. Şimdi ise zamanda yolculukta yeni bir umut ışığı doğdu.

Queensland Üniversitesi'nden bilim insanları en küçük ışık parçacıkları olan fotonları kullanarak zaman yolculuğunu simule etmenin yolunu buldular. Uzay-zaman döngüsünden geçen kuantum parçacığının, yola ilk çıktığı yere ve 'an'a dönmesini taklit eden bir simülasyon oluşturmayı başaran bilim adamlarına göre, yapısı gereği kararsız formda olan parçacığın, seyahatini kendini yok etmeden bitirebilmesi zamanda yolculuk için umut verici.

Ayrıca söyleyelim, bilim adamları henüz zamanda yolculuk yapmayı tabii ki başaramadılar. Ancak bu durumun nasıl işleyebileceğini göstermiş oldular. Şimdi bu küçük umut ışığından sonra yapılacak olan testler ve gelişmeler zamanda yolculuğun gerçekte olup olmayacağını ortaya koyacak.

Öte yandan dünya üzerinde üç boyutta(uzunluk, yükseklik ve genişlik) her yönde hareket edilebiliyor yani, yukarı ve aşağı, sola ve sağa, ileri ve geri. Ancak zamanda sadece ileri doğru hareket edilebiliyor ve zamanda geriye doğru hareket hiçbir zaman gerçekleşmiyor. Fakat fizik kanunlarında, zamanın geriye doğru hareket edemeyeceğini söyleyen bir kuralın henüz mevcut olmaması bilim adamlarının zamanda yolculuğa olan inancını arttırıyor. Zaten Einstein'in bu konuda ispatladığı hareket denklemi de zaman geriye döndürüldüğünde gayet iyi çalışıyor. Ancak henüz hiç kimse, zamanda geriye seyahat etmeyi başaramadı. Kim bilir belki biz göremeyeceğiz ama sonraki nesiller zamanda yolculuk yapabilecek.

Peki siz zamanda yolculuğa inanıyor musunuz?

Sayfalar: 1. 2.  3. 4.  5. 6. 7. 8. 9. 10.