IŞIKTAN DAHA HIZLI YOLCULUK ETMEK MÜMKÜN MÜ?

         İnsanoğlu binlerce yıldır Yıldızların Güneş ve Ay kadar yakında olduklarını düşünmüştür, hatta neredeyse dokunacak kadar yakın. Oysa şimdi evrenin inanılmaz derecede büyük olduğunu biliyoruz. En yakın yıldızın bize yaklaşık 40.2 trilyon Km uzakta olduğunu biliyoruz. Bugün en hızlı araçla bile oraya 10.000 yıldan daha fazla sürede ulaşabilir. Bu bir insanın ömrünün yetmeyeceği bir proje olurdu, hatta en iyi ihtimalle yaklaşık 20 nesli kapsayacak bir proje. Yıldızlara yapılacak bir proje için ışık hızında veya ışıktan hızlı gidecek bir aracımızın olması gerekir.
         Işık hızı saniyede yaklaşık 297.000 km’dir. Bu şu ana kadar kabul edilen en büyük hızdır. Işık o kadar hızlıdır ki dünyanın etrafını (ekvator kısmında) bir saniyede yaklaşık yedi defa turlar. Fakat ışığın gizemi nefes kesen hızından daha derindir. Hareket etme yolu evrendeki her şeyden daha farklıdır. Örneğin saate 100 km/h süratle giden bir araçta olduğumuzu ve elimizde bulunan bir nesneyi arabanın hareket yönünde 50 km/h hızla (sürtünmesiz bir ortam da olduğumuzu varsayalım) attığımızı varsayalım. Bana göre attığım nesnenin benden 50 km/h uzaklaştığını görürken, arabanın dışından bakan bir gözlemci için nesne arabayla aynı yönde 150 km/h hızla gidiyor görür. Nesneyi aynı hızla geriye attığımızda ise arabanın dışından bakan gözlemci bu sefer nesnenin hızını arabayla aynı yönde 50 km/h hızla hareket ettiğini görür. Yani arabanın dışındaki gözlemci için nesnenin hızına aracın hızı eklenip çıkarılarak, nesnenin hızı bulunmuş olur. Aynı mantıkla aracımızın ışık hızına yakın hızla saate 200.000 km gittiğini ve arabayla aynı doğrultuda ışık gönderdiğimizi de ışığın hızı hep aynı kalır. Işığın hızına aracın hızını ekleyemezsiniz. Newton hareket kanunlarına göre normal hızlar için bağıl hareket geçerli iken, Einstein’a göre ışık hızı gibi yüksek hızlarda bu durum söz konusu değildi. Einstein’ının görelilik teorisindeki E=m.c2 bağıntısına göre ışık hızına çıkarmaya çalıştığımız araca ne kadar çok enerji verirsek, araç o kadar çok kütle kazanır, kütlede o kadar zor hızlanır. Işık hızına ulaşmak imkânsız olur. Çünkü bu süreçte araç sonsuz kütleli olurdu. Prensipte ışık hızında gitmek istiyorsak bu kadar hızlı olmak için sonsuz büyüklükte enerjiye ihtiyacımız olmalıdır. Öte yandan ışıktan daha hızlı olmadığımızdan güneş sisteminin kıyılarında, yıldızlara çok uzakta kalıyoruz.
         Işıktan daha hızlı gitmenin teorilerinden biri solucan deliklerini kullanmaktır. Solucan delikleri kestirme yollarıdır. Yolları kısaltmak için dağları oyup yapılan tünellere benzetebiliriz. Işık evrenin bir ucundan diğer ucuna gitmek için binlerce yıl yolculuk edecekken, insan eliyle yapılmış solucan delikleri ile aynı mesafeleri bir anda almak mümkün olabilir. Eğer solucan deliği oluşturacaksak davranış özelliklerinin dengeli ve tahmin edilebilir olmalıdır. Solucan deliği yapma kuralları, Einstein'ın görelilik teorisiyle başlar. Bu teori bize, uzay eğer esnekse bükülebileceğini anlatır. Örneğin bir sayfanın bir noktasında bulunan karıncanın sayfanın diğer diğer bir noktasına gitmesi için sayfanın tamamını yürümesi gerekir. Kâğıt etrafında bükülseydi tüm çevresini yürümek zorunda kalırdı. Ya da bükülmüş haldeki sayfada bir delik açılırsa, karınca kestirmeden varmak istediği yere gider.

    solucan deliği

         Gerçekte üç boyutlu evrende yaşıyorsak açılan solucan delikleri de baloncuk şeklinde olmalıdır. Stephen Hawking göre becerebiliyorsak, kendimiz bir yırtık oluşturabiliriz. Bir kozmik mühendis ilk olarak iki ağız yaratıp birbirine bağlamalı, ağızlardan birini de ışık yılları uzağa taşımalıdır. Fakat aralarındaki tünel uzayın parçası olmaz ve çok kısa olabilir. Bu basit bir fikir fakat ağzın ve tünelin çökmemesi için muazzam boyutlarda negatif enerji gerekir. Genel görelilik teorisine göre negatif enerjinin olması şarttır. Solucan deliğini açık tutacak negatif enerji dengesizdir. Dengesiz bir solucan deliğine girmek, parmağınızı baloncuğun içine sokmaya benzer. Patlaması muhtemeldir. Bu teoriyi geliştirmek veya gerçekleştirmek belki yüzyılları alabilir.
         Bir başka teori de vücudumuzu bilgiye dönüştürüp, bilgiyi bir yerden başka bir yere ışık hızında (Işınlanma) aktarmak. Maryland üniversitesinden kuantum fizikçileri Chris Monroe and Steve Olmschenk bu teori için deneysel ve teorik çalışmaları şöyle; “ Bunu canlandırmak için iki madeni parayla bir birinden ayrı ve beraber olarak rastgeleliğini deneyerek görelim. İki madeni parayı havaya attığımızda her seferinde elde ettiğimiz sonuçlar, rastgele sonuçlar oluyor. Amaç paraların aynı şekilde yere düşürebilmek, ancak bu şekilde yazı-tura bilgisini bir yerden bir yere ışınlamış olunur. Tabii bu, sadece nasıl yapılacağının fikri. Mikroskobik nesneler arasında bağ kurmak için kuantum dolaşılıklık etkisi de kullanabilir. Bir bomba patladığında iki şarapnel parçası, birbirinden bağımsız ve etkilenmeden hareket eder. Bu bombanın, atom altı dünyasında olduğunu düşünün. İki şarapnel parçası uçar, fakat kuantum dolaşıklılığı göre, birinin ilerlediği yol tamamen diğerine bağımlıdır. Eğer bir parça saat yönünde dönüyorsa, diğer parça saat yönünün tam tersine döner. Fizikçiler 20 yıldır dolaşılıklık kullanarak, ışınlamaya çabalıyorlar. Biz bunu Ytterbiyum elementinin iki atomuyla başardık. Denede masanın ayrı iki yanına iki atom koyarak başlıyoruz. Atomlarda vakum odasında havada asılı durumdular. Mikrodalga radyasyonuyla, qubit (qubitler, atmonun yazı-turasıdırlar) denilen kuantum bilgisini ilk atomun içine yazıldığında, atom titreşip ışıldama sonucu fotonlar tüm laboratuvarı kat edip diğer atoma bilgiyi iletmiş olur. İlk atoma yazdığımız bilgiyi bir şekilde paylaşmış olurlar. Buna kuantum ışınlaması diyoruz, çünkü bilgileri yollamadan, bilgileri hissediyorlar. Çünkü ortada fiziksel etkileşim yok, bunlar kuantum dolaşıklığının sihri sayesindedir.” Asıl soru; 7000 trilyon.trilyon atomdan oluşan organik madde yığını olan insan ışınlanabilecek mi? Trilyonlarca atomun olasılıkların düzenleyip yazmak için şu an yeteri kadar yerimiz yok. Eğer ışınlama olacaksa, kuantum dolaşıklığın sayesinde olacağına inanıyor fizikçiler. Eğer ben kuantum mekaniksel isem, ışınlanma da kuantum mekaniği gerektirir.
         Evrene baktığımızda, her şey her yerde aynı görünüyor. Bu bir problemdir, çünkü evrenin ömür sürecinde evrenin dört bir yana yayıldığını da düşünürsek, ışığın bu yolculuğu yapmak için yeterli zamanı yoktur. Buna homojenlik sorunu denir. Homojenlik problemi, bütün galaksi ve maddenin evrene eşit oranla dağılmasıdır. Baktığımız yerde madde olmaması, kozmolojinin en büyük bulmacasıdır. Problem şu ki, fizikçiler Big bang'den bu yana maddenin, eşit dağılımı için yeterli zamanın olamayacağını düşünüyorlar. Big bang'i parti olarak hayal edersek, parti başlar başlamaz herkeste aynı tür içecek oluyor. Garson bunu nasıl bu kadar hızlı yapabilir? Big bang evrenindeki gibi, garson herkes dağılmadan servisi ışık hızında yapsa bile yeterli zamanı olmayacaktı. Birçok bilim adamı bu durumun çözümünü kozmik şişme adını verdiği teoriye bağlıyor. Bu fikre göre, zaman boyunca oda küçük kalıyor ve garsonun herkese servis yapması mümkün oluyor, sonra gizemli büyük bir güç odayı birden bire şişiriyor. Garson da hiç yorulmadan, herkes içeceğine kavuşuyor. Kozmik şişmenin anlamı, evrenin inanılmaz küçük noktadan başlayıp evrendeki tüm enerjinin yoğunlaşması, saniyenin trilyon kere trilyonunda evrenin katlana katlana genişlemesidir. Bir pürüzsüz noktadan, çok geniş uzaklıklara yayılmasını bugünlerde görebiliyoruz. Fakat şişme kanıtlanamadı.
         Peki, genişlemenin değişken oranı yerine ışık hızının limitini değiştirirsek? Buna değişen hızlı ışık teorisi denir. Bu teoriye göre garsonumuz evrenin başlangıcında servisini daha hızlı dağıtır. Sonra şu an ki hızına döner, biz de bu geniş evrene bu kısa zamanda nasıl dağıttı diye şaşarız. Değişen ışık hızı limiti teorisinde, ışık evrenin başlangıcında daha hızlıydı. Öyleyse halen bu güce sahip bölgelerde yüksek hız limitleri olabilir. Bu fikre göre evrenin ilk anlarında uzay-zamanda şekillenmiş küçük yırtılmalar vardır. O andan beri bu yırtılmalar evrenin her tarafı boyunca genişlemiş şimdi milyarlarca ışık yılı uzunluğundadır. Kozmik sicimler yavaş hareket edilen bölgeler arasında yüksek hız çizgileri olarak hizmet eder. Bu kozmik sicimleri bir metro olarak düşünürsek, yüzeyinde hız limiti olan, aşağıda ise olmayan, yüzeyde Einstein kanunları geçerli. Alttaki metro, kozmik sicimdir, şehre daha hızlı gider. Kozmik sicimlerin etrafında yaratılan bu yüksek hız koridorlarına bir araç sığdırabilirsek, evreni hızlıca dolaşmak mümkün olabilir.
         Bundan yaklaşık 100-150 yıl öncesine kadar şehirlerarası yolculuk günleri alırken şimdi ülkeler arası yolculuk bile saatler süresine inmiştir. Belki çok yakın zamanda çocuklarımız bu teorilerin ışığında, ışık hızında yolculuk edeceklerdir. Bilim nereye gidecekse, son sınırına kadar ümitlerimiz sönmeyecek. Bir gün, istediğimize ulaşacağız çünkü insan hayal edebiliyorsa, yapabilir.

    Maryland üniversitesinden kuantum fizikçileri Chris Monroe ve Steve Olmschenk

    Teorik Fizik at Imperial College London João Magueijo

    New South Wales university Astrophysics JOHN WEBB

.
.