Daha önce de belirttiğimiz gibi, günümüz evrenini oluşturan her şey, çok şiddetli bir patlama ile minik bir noktadan bir anda fışkırmış, ardından evren şişmeye başlamıştı. Bu, evrenin “kozmik enflansyon” olarak tanımlanan evresiydi.

Bundan öncesi “tekillik” evresi olarak tanımlıdır. Fizik, bu evrede çaresiz; bir açıklaması yok.

Günümüzde, Büyük Patlama (ΛCDM) modeli, en başarılı evren modeli olarak kabul ediliyor. Bu ve benzeri evren modellerinde, evrenin gelişimi senaryolaştırılırken bildiğimiz fizik yasaları kullanıldı ve olayları klasik fiziğin kavramsal çerçevesine yerleştirildi.

Burada sorun, Büyük Patlama anı ve öncesi için bir alt çerçeve kullanılamaması, ya da karşı karşıya kalınan kavramsal güçlükler.

Soru şu: Büyük Patlama’ya ne sebep oldu?

Ya da şöyle soralım: Büyük Patlamadan önce ne vardı?

Bu soruların yanıtı, belki de bizi bambaşka bir evren anlayışına yönlendirecektir.

Bizim Evren kurgumuzda, Büyük Patlama’dan öncesi öngörülmüyor ve bu durum, şu anda deneyimlediğimiz evrenin nasıl ortaya çıktığını açıklayamıyor. Ama evrenin evrim sürecini biliyoruz.

Makroskobik düzeyde, Evren tamamen klasik fizik yasalarına tabidir. Genel Görelilik Kuramı kütlesel çekimi uzayın eğriliği olarak tanımlar; Maxwell denklemleri ile elektromanyetik etkileşimler açıklanabilir.

Bu makroskopik yapı içinde olarak, küçük ölçeklere inildiğinde Genel Görelilik kuralları yerini kuantum dünyasının kurallarına bırakır. Özellikle atomaltı etkileşimler tümüyle kuantum etkileri tarafından yönetilmektedir.

Evrenin en erken aşamalarına doğru gidildiğinde, klasik fizik etkisi tümüyle kayboluyor; tüm etkileşimlerin tamamen kuantum yasalarına tabi olduğunu görüyoruz. Burada Evren, birbirine şiddetle çarpan temel parçacıklar ve radyasyondan oluşan ilkel bir parçacık çorbası gibidir. Daha ilerisi ise tekillik dediğimiz evre.

Burası klasik fiziğin ve kuantum mekaniğinin ayrıştığı bir okyanusu andırıyor.

Şimdi burasını iki ayrı dil konuşan iki farklı ülkeyi ayıran bir sınır gibi hayal edin. Bilim insanları, daha gelişmiş bir evren modeli oluşturma umuduyla bu iki dili birleştirme çabası içine girdiler. Ancak, Einstein'ın Genel Görelilik Kuramı ile kuantum mekaniğini birleştirmeye yönelik bu girişimlerinden henüz olumlu bir sonuç elde edilemedi.

Ama bilim insanları bu çabalarından vaz geçmiş değiller.

Bu sınırın daha da ilerisi Büyük Patlama’nın yerleştiği alt çerçevedir. Sorularımızın yanıtları da oradadır.

Ve orası söylenildiği gibi gerçekten boş mudur?

Kuantum dalgalanmaları

1933 yılında gerçekleşen 7. Solvay Konferansında ünlü fizikçi Paul Dirac, boşluk hakkındaki anlayışın değişmesi gerektiğini söyler. “Boşluk, bir başka deyişle vakum, boş olarak düşünülmemelidir. Vakum aslında doğrudan tespit edilemeyecek kadar hızlı bir şekilde oluşan ve hızla yok olan parçacık-antiparçacık çiftleriyle doludur. Bunlar çok kısa ömürlü kuantum parçacıklarıdır.”

Bu öngörü 1947 yılında, bilim insanı Willis Lamb tarafından deneysel olarak kanıtlanır; enerjinin anlık olarak madde ve antimaddeye - bir elektron ve onun ikizi olan bir pozitrona – dönüşebildiğini ortaya koyar ve bu keşif ona Nobel Ödülü getirir.

Einstein’ın E = mc² ilişkisi de bize enerji ve maddenin birbirine dönüştürülebilir olduğunu söylemektedir.

1973 yılında fizikçi Edward Tryon, Dirac’ın kısa ömürlü kuantum parçacıkları fikrini evren modeline uygular.

Tryon’a göre hiçlik, bir boşluk olarak değil, kuantum mekaniksel bir vakum olarak anlaşılmalıdır. Çünkü, kuantum mekaniğinde sıfır enerji durumu yoktur. Bir sistemin temel enerji durumu vardır ve bu temel durum onun mümkün olan en düşük enerji durumudur. Bu temel duruma “kuantum vakumu” deniyor.

Burada oluşan parçacık-karşı parçacık çiftleri, kendiliğinden ortaya çıkarlar ve neredeyse anında yok olurlar. Heisenberg belirsizlik ilkesine göre parçacıkların konumu ve hızındaki belirsizlik temel durum enerjisinde dalgalanma yaratır ve bu dalgalar olasılıksal olarak meydana geldikleri için herhangi bir nedene bağlı değildirler.

Ancak bu madde -antimadde parçacıkları, bilinen kuantum parçacıklardan çok farklıdır ve sanal parçacıklar olarak adlandırılırlar; Bunun nedeni uzaydaki menzillerinin çok kısa olması, yani yeterli enerjiye sahip olmamalarıdır.

Dolayısıyla boş bildiğimiz uzay, enerji dalgalanmalarıyla birlikte sürekli ortaya çıkıp kaybolan sanal parçacıklardan oluşan sonsuz bir okyanus gibidir.

Tryon, tüm evrenin, kuantum hiçliği olarak adlandırabileceğimiz bir vakum dalgalanmasının sonucu olduğunu öne sürüyor. “Eğer temelde var olan tek şey bir kuantum vakumuysa, bu vakumdan kaynaklanan baloncuk benzeri bir enerji dalgalanmasının evreni ortaya çıkarabileceğini” savunuyor.

“Yani bu dalgalanmalar geçici bir varoluşa ve bu varoluş, bir vakum baloncuğu olarak Büyük Patlama’ya dönüşebilir.”

O zaman başka baloncuklar ve patlamalar olması, dolayısıyla başka evrenler de olması olasıdır diyebiliriz, değil mi?

Oldukça tuhaf görünüyor olabilir ama unutmayın: Kuantum dünyasında gerçeğin kendisi, çoğu kez zihnimizin yarattığı kurgulardan çok daha çılgın ve çok daha tuhaftır!

https://www.nature.com/articles/246396a0

https://home.cern/science/physics/antimatter

https://physicsworld.com/a/our-universe-has-antimatter-partner-on-the-other-side-of-the-big-bang-say-physicists/

© T24