Evrenimiz eski bir uygarlığın deneyi olabilir mi?
Astronotlar, Dünya’dan uzaktaki uzay boşluğunu ve karanlığını şaşırtıcı bir deneyim olarak tanımlar. Gerçek şu ki, boşluk ne boştur ne de karanlık mutlak anlamda vardır. Galaksilerin dışında bile, bir astronot ortalama olarak her metreküpte en az bir proton bulabilir. Ayrıca, hepsi büyük patlamadan arta kalan elektronlar ve yarım milyar foton ve nötrino bulunur.
Yine de, bu parçacıklar arasındaki boşluğun boş olduğu safça hayal edilebilir. Gerçekten de, erken atomists antik Yunanistan’da uzayla ilgili düşünce vakum anlamıyla hiçbir şeyin olmadığı ortam demekti. Ama şimdi öyle olmadığını biliyoruz. Kozmik kütle bütçesinin baskın bir kısmı (kabaca üçte ikisi) şu anda boşluğu kaplayan, maddeye itici bir çekim kuvveti uygulayan ve evrenin genişlemesini hızlandıran ” karanlık enerji ” ile ilişkilidir.
Son ölçümler, vakumun, Einstein’ın bir asır önce, maddenin çekim etkisinin boşluktan gelen itme ile dengelendiği statik bir evrenin varsayımsal olasılığını düşünürken denklemlerine eklediği kozmolojik sabit gibi davrandığını gösteriyor. Gerçekte evrenimiz sadece genişlemekle kalmıyor, aynı zamanda kozmik ufkumuzun zıt taraflarındaki iletişim için zamanı olmayan bölgelerde bile 100 binde bir parça içinde bunu tekdüze bir şekilde yapıyor.
Bu görünen bulmacanın popüler açıklaması, boşluğun sınırlı bir süre için hızlandırılmış genişlemeyi tetiklediği erken bir dönemde olan kozmik enflasyondur, böylece başlangıçta yakın ve nedensel temas halinde olan bölgeler nihayetinde o kadar çok ayrıldı ki şimdi gökyüzümüzün zıt tarafındalar. Eğer öyleyse, boşluk kozmik tarihimizin hem başında hem de sonunda genişlemeye egemen olmuştur.
Boşluk bulma ihtiyacı hissedersek, evrenimizin gözlemlenen hacminin dışında, kozmolojik sabitin yok olduğu ve maddenin olmadığı varsayımsal bir bölge hayal edebiliriz. Bu bölge boş mu olur? Cevap yine hayır. Kuantum mekaniğine göre, bu ortamda kısa süreliğine var olan ve çıkan sanal parçacıklarla vakum dalgalanmaları yaşamaya devam edecek.
Bu geçici dalgalanmaların gerçekliği deneysel olarak bir dizi etkiyle gösterilmiştir. Örneğin, iki metal plaka birbirine paralel yerleştirildiğinde, aralarındaki boşlukta sanal elektromanyetik dalgalanmaların dalga boyunu sınırlandırırlar, bu da aralarında Casimir etkisi adı verilen bir kuvvetle sonuçlanır.
Benzer şekilde, vakum dalgalanmaları ile bir hidrojen atomundaki elektron arasındaki etkileşim, elektronun 2 S 1/2 ve 2 P 1/2 durumları arasında bir enerji farkı üretir ve enerji seviyeleri arasında Lamb kaymasını sağlar. Ayrıca, yeterince güçlü bir elektrik alan, sanal elektronları ve pozitronları vakumdan hızlandırabilir, böylece gerçek parçacıklar halinde cisimleşir ve çift oluşumunun Schwinger etkisine yol açar.
Benzer şekilde, bir kara deliğin olay ufkunun güçlü çekim etkisi, boşluktan termal radyasyon üretir ve Hawking’in bu saf uzay-zaman yapısının buharlaşmasına neden olur. Aslında, termal radyasyon sadece kara deliklerde değil, nedensel ufuklara sahip tüm sistemlerde boşluktan dışarı fırlar.
Örneğin, hızlanan bir son durumda, Unruh etkisi sağlayan bir termal radyasyon banyosunu algıladığı bir Rindler ufkuna sahiptir. Benzer şekilde, üssel olarak hızlanan bir evrenin ufku de Sitter sıcaklığı sergiler. Kozmik enflasyonun hızlandırılması sırasında, söz konusu vakum dalgalanma oluşur gökada ve gökada kümelerinin bugünkü yapıları tohumlanır.
Bu senaryo olduysa, varlığımızı erken kuantum dalgalanmalarına borçluyuz. Vakum hayatın tohumlarını atmıştır.Ancak daha temel soruları düşünebiliriz. Atomistler yanıldığına ve boşluk bulunmadığına göre, büyük patlamadan önce ne vardı? Evrenimiz bir vakum dalgalanmasından mı ortaya çıktı?
Bu sorular ancak henüz kesin yanıtına sahip olmadığımız, kuantum mekaniğini ve kütle çekimini birleştiren kestirimci bir kuantum çekim teorisi çerçevesinde cevaplanabilir. Bu kuram gelişene kadar kozmik köklerimizi çözemeyeceğiz. Schwinger etkisinde olduğu gibi, vakumun şiddetli tahrişinin potansiyel olarak bebek bir evren yaratabileceği düşünülebilir.
Bunun mümkün olup olmadığı ince ayrıntılara bağlıdır ve son zamanlarda Harvard Üniversitesi Kara Delik Girişimi ekibinden astrofizikçi Paul Chesler’ın üzerinde çalıştığı; kara deliğe çöküşte zamanın tersine çevrilmesi diyebileceğimiz, yeni bir araştırma konusudur. Yapay bir doğum kanalı, kendi kozmik kökenlerimiz için ilginç sonuçlara sahip olabilir.
Evrenimiz başka bir medeniyetin laboratuvarında yaratılmışsa, yeni evrenler doğurabilecek teknolojik rahmi geliştiren medeniyetler tarafından birbirlerinden doğan sonsuz bir bebek evren dizisi hayal edilebilir. Bu durumda, büyük patlamamızın göbek kordonunun kökeni bir laboratuvardır.
Evren, bir deneycinin boşluktan çıkmayı umabileceği en büyük armağandır. Hediye; boşluğu, boş olarak değerlendiren ilk atomcuları ve ardından yeni bir evren yaratan bilim insanlarını içerebilir. Dünyanın kaderinin ötesine dayanan tükenmez bir yaratım.
