Kuantum Köpüğünü ‘görmek’ için, kuantum mekaniğinin tavşan deliğine dalmak zorundasınız – ışık ve maddenin atomik ölçeklerde nasıl davrandığını açıklayan bir fizik dalı. Bu tuhaf alanda, madde aynı anda iki yerde olabilir; elektronlar hem parçacıklar hem de dalgalar gibi davranabilir; ve Schrödinger’in kedisi aynı anda canlı ve ölü olabilir. Ya da kuantum teorisyenleri bize anlatır.
Einstein, son derece başarılı olan genel görelilik kuramında, enerjinin kütle ve kütle sıçramalarının uzay-zaman olduğunu söyler. Trambolin fizik benzetmesini ortada bir bowling topuyla hatırlıyor musunuz? Trambolin kanvasını yavaşça bozan o top gibi, güneş, gezegenlerin kavisli yörüngelerde hareket etmesini sağlamak için yeterli zaman-uzamın ‘tuvalini’ yumuşatır. Bütün bir galaksi uzay zamanını çok daha fazla çözüyor. Vücut ne kadar büyükse, daha fazla eğrilir. Ama eğer kuantum alemine zum yapabilseydik, masif bedenler tarafından nazikçe çarpıtılmış bir tuval genişliğini göremezdik. Kuantum köpüğü görürüz.
Kuantum yerçekimi modelleri, uzay-zamanın, minik kırışıklıkların boyutlarının ortaya çıktığı ve daha sonra kendiliğinden ortaya çıkıp kendiliğinden ortaya çıkamayan çabuklukla kaybolan küçücük bölgelerden oluşan bir köpük olduğunu öngörmektedir. Bu bölgeler, taze dökülmüş bir biranın köpüğündeki kabarcıkları gibi varoluş halindedirler. Boş alan diye bir şey yoktur; her yerde sadece ‘kuantum köpük’ var. Bir kuantum fizikçisi için uzay zamanı.
Florida Teknoloji Enstitüsü’nden Eric Perlman’a göre, “Kuantum köpüğündeki” kabarcıklar “atomik çekirdeklerden kat kat kat kat fazladır ve bir saniyenin ya da ‘kuantum konuşmasında’, bir Planck’in büyüklüğünün sonsuz kesirleri için sondur. Bir Planck Zamanının Uzunluğu Dize teorisyenlerine göre bu, ek bir altı boyuta ihtiyaç duyar. Uzay-zamanın kendisi bu bölgelerde dalgalanmaktadır. “
Ama hepsi işitiyor. Bu kuantum köpüğü tüm garip zaferinde göremiyoruz.
Araştırmacılar, orada olduğunu kanıtlamak ve doğasını belirlemek için etkisinin kanıtlarını aramalıdır. Perlman ve meslektaşları yakın zamanda Chandra X-ışını Gözlemevi, Fermi Gama-Ray Uzay Teleskobu ve Çok Enerjili Radyasyon Görüntüleme Teleskobu Array Sistemi veya VERITAS tarafından uzak kuasarların röntgen ve gama ışını gözlemlerini kullanarak bunu yapmaya çalıştılar.
Perlman, “Bu kabarcıklar çok küçük ve bu kadar kısa bir süreliğine sürdüğü için asla doğrudan gözlemlenemezler” diyor. “Fakat ışığı ilginç bir şekilde etkileyeceklerdi.”
Her bir fotonun yolu, uzay-zamanını köpüren çok küçük dalgalanmaların her tarafına yayılan manevralar boyunca biraz farklı olacaktı. Ve sonuç olarak, her bir foton hareket mesafesi farklı olurdu.
Perlman, “Fotonların uzaktaki bu kaynaklardan hareket ettiği kozmolojik mesafeler boyunca, fotonların karşılaştığı dalgalanmaların etkileri birikir. Daha çok biriktiklerinde, ışığın ne kadar fazda çıkacağı, bir koleksiyondan bir görüntü yaratır. Böyle fotonlar, bir insanın konuştuğu devasa bir kalabalıkta neler söylediğini ayırt etmeye benzer olurdu. Bu yüzden net bir resim elde etmek fiziksel olarak imkansız olurdu. ”
Ama Perlman ve ekibinin bulguları, kuantum köpüğünden biraz gaz çıkardı.
“Uzay-zamanının, en azından bir atomdan 1000 kat daha küçük bir zaman diliminde düzgün olması gerektiği ve uzay-zamanının çoğu modelin tahmin edeceğinden çok daha az köpüklü olması gerektiği görünüyor.”
“Ama, ” diye uyarıyor, “Bu soruşturma Planck Uzunluğu kadar uzağa gitmiyor. Bu yüzden hala en küçük baloncuklar için umut var.”
Yorum Ekle