Bizim sağduyumuz ve fizik yasaları uzay ve zamanın sürekli olduğunu varsaymaktadır. ABD Enerji Bakanlığı’nın Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’nda (Fermilab) kurulu bir deney olan Holometre (Holometer) bu varsayıma meydan okuyor.
Biz atom düzeyindeki enerjinin sürekli olmadığını ve küçük, bölünmez miktarlarda olduğunu biliyoruz. Yani enerji kuantumludur. Şimdi, bu Holometre adlı deney sistemi de uzay ve zamanın aynı şekilde davranıp davranmadığını test etmek için inşa edildi. Yani, eğer uzay ve zaman sürekli değilse, evrenimizdeki her şey dijital bir görüntüye benzer olarak “pikselli” olacaktı.
Bu hafta yayınlanan yeni bir makalede, Holometre işbirliğinin istatiksel anlamlılığı yüksek seviyede olan pikselli bir evren teorisinin söz konusu olmadığını duyurdu.
Yeterince uzağa zoom yaptığınızda yani yakınlaştırma yaptığınızda, bir dijital görüntünün pürüzsüz olmadığını görürsünüz. Artık piksellerden oluştuğunu çok rahat anlarsınız. Bir görüntü sadece piksellerin sayısının izin verdiği ölçüde depolanabilir. Eğer evren benzer bir şekilde parçalı olsaydı, sonra evreni oluşturan uzay-zaman bilgisi miktarının da sınırlı olması gerekirdi.
Holometre, Fermilab’ın Parçacık Astrofiziği başkanı olan ve Chicago Üniversitesi’nde astronomi ve fizik profesörü olan Craig Hogan’ın evrenin bir hologram olduğuna dair teorisini test etmek için inşa edildi. Bu teoriye göre evren 3 boyutlu hologramda 2 boyutlu ekrana benzetilebilir. Burada ekran ise gözlemlenebilir evrenin kenarları. Teorik fizikçilere göre, evrenimizdeki her şey hakkındaki bilgi aslında iki boyutta ufak paketler halinde kodlanabilir. Dolayısıyla bu ufak paketler, bir dijital görüntüyü düşünürsek pikseller olarak karşılık bulabilir ve kimi bilim insanları da evrendeki bilginin bir dijital görüntüdeki pikseller gibi parçalardan oluşabileceğini düşünüyor. Uzayın bu doğal piksel büyüklüğü kabaca bir atomdan 10 trilyon kere trilyon kat daha küçük bir büyüklüktür ve fizikçiler bu büyüklüğü Planck ölçeği olarak adlandırıyor. Dolayısıyla Holometre deney sistemi Planck ölçeğindeki kuantum dalgalanmalarının peşinde. Hogan, Holometre dahil bunların sadece bir teori olduğunu vurguluyor.
Hogan’a göre bu sadece hikayenin başlangıcı. Çünkü daha önce çalışmadığımız şekilde uzay ve zamanın yeni bir yolla incelemenin yolunu bulmaya çalışıyorlar. Çünkü Holometre her ne kadar bazı ipuçları verse de yeterli değil, saniyenin milyonda biri ve bir metrenin milyarda biri kadar bir mesafedeki hareketleri ölçümleyebiliyor. Bu tek bir protondan bin kat daha küçük ama bu görülmemiş düzeyde hassas bir cihaz olma noktasında hâlâ düşük teknolojili olarak kalıyor.
Eğer Holometre araştırmacıların eleyemeyeceği holografik gürültüyü görmüş olsaydı, bu algılanan gürültü uzay-zamanın özü olabilirdi. Yani bu holografik gürültü evrenimizdeki bilginin iki boyutta ufak paketler halinde kodlandığı anlamına gelebilirdi.
Hogan’a göre Holometrenin kendi teorisi olan hologram evrenin yüksek düzeyde anlamlılığını göz ardı etmesi gerçeğinin uzay ve zamanın önceki umulmadık ölçeklerde incelenebileceğini kanıtlıyor. Ayrıca bu eğer kuantum titreşimler yani holografik gürültüler varsa, onların ya Holometrenin algılayabileceğinden çok daha küçük olduğunu ya da bu deney sisteminin hareket yöneliminin gözlemlemek için uygun düzenlenmediğini de kanıtlıyor. Yani Holometre birbirlerine yakın bir şekilde yerleştirilmiş bir laser girişim ölçerden oluşan bir sistemdir ve bu laserler birbirine 1 kilowatt’lık ışık demeti gönderirler. 40 metrelik iki kola sahip bu laserlerdeki ışın geri yansıdığında, bir demet dağıtıcı (splitter) sayesinde birleştirilmektedirler. Eğer herhangi bir hareket meydana gelmemişse, birleştirilen laser demeti orjinal demetin aynısı olacaktır. Ancak parlaklıkta eğer dalgalanmalar gözlenirse, araştırmacılara bu dalgalanmalar belirli bir şekilde bir hareketten yani uzayın kendisinin üzerinde titreşme olup olmadığını görmeyi sağlamaktadır. Ancak uzayın kendisinin kuantum titreşmesini ölçmek için oluşturulan şimdiye kadar ki en hassas deney sistemi olan Holometre bunu gözlemleyemedi. Bu elbette bundan sonra gözlemlenemeyeceği anlamına gelmiyor, çünkü bu teknoloji henüz yeni gelişiyor. Holometre daha fazla veri almaya ve araştırmacılar ise daha fazla analiz yapmaya devam edecek.
Gökhan Atmaca, MSc.
Takip: twitter.com/kuarkatmaca
İletişim: facebook.com/anadoluca
Kaynak:
http://www.symmetrymagazine.org/article/holometer-rules-out-first-theory-of-space-time-correlations
