String teorisini savunanlar, daha fazla
boyut ekleyerek daha seçkin bir evren tanımı yapabileceklerine inanıyorlar.
Bazı teorisyenler ise, bir eksit boyut ile evreni gözlemlemenin yolunu
bulduklarını düşünüyorlar.
Bu
çalışma kara deliklerin yapısı konusunda Stephen Hawking ile çok büyük bir
tartışmaya yol açtı. Tartışma, olay ufkunun hologram olarak davrandığı
farkedildiğinde sona erdi; ki bu hologramda içine çekilen materyalin bilgisi bulunmaktaydı. (OLAY
UFKU: Işık ve maddenin artık kaçamadığı bölgeyi sınırlayan kuşağa “olay ufku”
adı verilir. Olay ufku, herhangi bir fiziksel incelemede bulunamadığımız bir
uzay parçasıdır.)
Aynı matematik yoluyla, evrendeki herhangi
bir nokta tanımlanabilir. Bu da demektir ki, tüm evrenin içeriği dev bir
hologram olarak gözlemlenebilir. Kendisini kuşatan iki boyutlu herhangi bir
şeklin yüzeyinde yeralan bir hologramdır bu.
Bu yaz düzenlenen Dünya Bilim
Festivali’ndeki panelin esas konusu buydu. Festivalde, bu fikrin nasıl
oluştuğu, bir bütün olarak evrene nasıl uygulanabileceği ve gelişimde nasıl rol
oynadıkları anlatılmaktadır.
Stephen Hawking, karadelik içindeyken
maddeye ne olduğunu anlatmaya başladığında tartışmaları da başlatmış oldu.
Hawking şunları iddia etti: Kuantum mekaniğine göre, kara deliğe giren bir
parçacıcığın kuantum durum bilgisi de kendisiyle beraber kara deliğe girer. Bu
durum, kara deliğin Hawking radyasyonu denilen radyasyonla kaynamaya başlayıp
olay ufkunun dışarısında ayrı bir parçacık yaratırken, içerisindekini yok
etmesine kadar bir problem teşkil etmez. Bu süreç, kara delikten kaçabilen
parçacığın, deliğin içinde kalan parçacığın kuantum durumuyla bağlantısı
olmadığını göstermektedir. Sonuç olarak, bilgi yok olmaktadır. İşte panelde
tartışmaya yol açan konu da budur.
Kuantum
mekaniği söz konusu olduğunda, durum bilgisi asla yok olmaz. Bu sadece bir
gözlem de değildir. Panelin katılımcılarından Leonard Susskind’e göre bilginin
yok olması paradoks oluşturmaktadır. Çok küçük görünmesine rağmen, yavaş yavaş
yayılacak ve sonunda da bildiğimizi
sandığımız herşeyde tutarsızlıklar oluşmasına neden olacaktır. Susskind, bilgi kaybolursa, fizik hakkında bildiğimiz herşeyin altüst olacağını söylüyor.
sandığımız herşeyde tutarsızlıklar oluşmasına neden olacaktır. Susskind, bilgi kaybolursa, fizik hakkında bildiğimiz herşeyin altüst olacağını söylüyor.
Ama
malesef Hawking’de tam olarak bunu iddia etmektedir. Nobel ödüllü Gerard’t
Hooft “Hawking, kuantum teorisini,
teorinin kendisiyle hiç uyuşmayan bir sonuç elde etmek için kullandı. Yine de
bu çok kötü birşey değil. Bir paradoks yarattı ve paradokslar fizikçileri çok
mutlu eder” dedi.
Susskind
” Söylediklerinde neyin yanlış olduğunu anlamak ve bunu Hawking’in de
anlamasını sağlamak çok zordu” dedi.
Tartışmalar
gittikçe büyüdü. Paneldeki bir diğer fizikçi Herman Verlinde, tartışılanlar
hakkında Hawking’in bir görüşü olduğu anlaşıldığında ortamın sessizleştiğini ve
Hawking bir görüşe “saçma”
dediyse, bunun o kişinin tartışmayı kaybettiği anlamına geldiğini söyledi.
‘t Hooft, anlaşmazlığın nasıl
çözüldüğünü açıkladı. Kara deliğin içine çekilen bilginin ne kadar olduğunu
hesaplamak mümkündür. Bunu bulduktan sonra, toplam miktar, bilginin muhafaza
edildiği yer olduğu söylenen olay ufkunun yüzey alanı ile
ilişkilendirilebilinir. Fakat olay ufku iki boyutlu bir yüzey olduğu
için, bilgi normal madde içinde depolanamaz; bunun yerine olay ufku, içinden
madde geçerken bilgiyi tutan bir hologram yaratır. Bu madde Hawking radyasyonu olarak geri çıkarken, bilgi yeniden depolanır.
madde geçerken bilgiyi tutan bir hologram yaratır. Bu madde Hawking radyasyonu olarak geri çıkarken, bilgi yeniden depolanır.
Susskind
bunun ne kadar mantıksız olduğunu anlattı. Bildiğimiz hologramlar, ancak
içinden ışık geçtiği anda yorum yapabileceğimiz bilgi haline dönüşen girişim
desenlerini içlerinde barındırırlar. Mikro seviyede, ilgili bilgi parçacıkları
çok uzaklara dağılabilirler ve hangi parçacıkta neyin kodlandığını anlamak
imkansızdır.
Olay ufkuna gelince de, bu parçacıklar son derece küçüktür. Plank ölçeğinde büyüklükleri 1.6 x 10-35 metredir. ‘t Hooft ” bu parçalar o kadar küçüktür ki, makul bir hacim içerisinde şaşırtıcı miktarda bilgi muhafaza edebilirsiniz.- O kadar ki, bir kara deliğin içine çekilen tüm bilgiyi tanımlayabilirsiniz-”dedi.
Susskind: ” Bunun bedeli de, bilginin “içinden çıkılmaz şekilde ” bozulmasıdır.” dedi.
Olay ufkuna gelince de, bu parçacıklar son derece küçüktür. Plank ölçeğinde büyüklükleri 1.6 x 10-35 metredir. ‘t Hooft ” bu parçalar o kadar küçüktür ki, makul bir hacim içerisinde şaşırtıcı miktarda bilgi muhafaza edebilirsiniz.- O kadar ki, bir kara deliğin içine çekilen tüm bilgiyi tanımlayabilirsiniz-”dedi.
Susskind: ” Bunun bedeli de, bilginin “içinden çıkılmaz şekilde ” bozulmasıdır.” dedi.
Berkeley’den
Raphael Bousso, tüm bu fikirlerin yayılarak evreni bir bütün olarak nasıl
kuşattıklarını anlattı. Karadelik ve olay ufkundan kurtulabilirseniz, bir
yüzeyin muhafaza edebileceği bilgi miktarını tanımlayan matematik aynı şekilde
işleyebilir.( Bu çok da şaşırtıcı değildir. Evrenin çoğu, bir kara deliğin
içinden çok daha az yoğunluktadır.) Bu evrende, uzayda bir yer kaplayan
herhangi bir yüzey, o alanın içerdiklerini
tanımlayabilme kapasitesine sahiptir. Matematik o kadar iyi işlemektedir ki, bu tıpkı bir “tuzak” gibi görünmektedir. En azından ona göre.
tanımlayabilme kapasitesine sahiptir. Matematik o kadar iyi işlemektedir ki, bu tıpkı bir “tuzak” gibi görünmektedir. En azından ona göre.
Verlinde, evren skalasında nesnelerin
hacimleriyle ölçeklendirildiğinin altını çizdi. Dolayısıyla nesnelerin
hacimlerinin tanımını, yüzey alanı ölçeklendirmesiyle yapmak son derece
mantıksızdır. Verlinde, pek çok kişinin bu fikri kabullenememesinin
nedenlerinden birinin bu mantıksızlık olduğunu düşünüyor.
En
temel fikir ele alındığında, – Evrenin hologram kullanılarak tanımlanabiliyor
olması- panel oldukça tekdüze geçmişti. Susskind bu konuda bir anlaşma
sağlandığını düşünüyordu. Ama temel prensiplerin dışına çıktığınızda, herkes
kendi fikrini öne sürüyordu ve bu panel boyunca böyle devam etti. Örneğin
Bousso, holografik ilkenin “kuantum yerçekiminin bileti” olduğunu düşünüyordu.
“Nesneler aynı şekilde yerçekimi yoluyla etkileşim halindedirler ve holografik ilke bunun nedeni hakkında açıklamalar sunabilir“ dedi. (Bunun nasıl olduğu hakkında fikri vardıysa bile herhangi bir açıklama da bulunmadı.) Verlinde de aynı fikirde gibi görünüyordu. Plank ölçeğine yakın nesnelerde, yerçekimi ortaya çıkmaktaydı.
“Nesneler aynı şekilde yerçekimi yoluyla etkileşim halindedirler ve holografik ilke bunun nedeni hakkında açıklamalar sunabilir“ dedi. (Bunun nasıl olduğu hakkında fikri vardıysa bile herhangi bir açıklama da bulunmadı.) Verlinde de aynı fikirde gibi görünüyordu. Plank ölçeğine yakın nesnelerde, yerçekimi ortaya çıkmaktaydı.
Fakat
‘t Hooft holografik ilkenin, yerçekiminin kuantum yapısından çok daha fazlasını
çözmesini umut ediyordu. Ona göre, kuantum mekaniğinin altında çok önemli
birşeyler yatmaktaydı. Holografik ilke bir bilmecenin parçasıydı. Çünkü
bozulmalar 3 boyutta gerçekleşirken; iki boyutlu bozuma uğramış bir resme
yayılmaktaydı ve bu arada da evrenin ışık hızı limitine de uymaktaydı. Bu durum
ona göre çok
önemli bir şeylerin göstergesiydi ve Hooft bunun kuantum mekaniklerinin olasılık dünyasına göre değilde, biraz daha sebep-sonuç ilkelerine göre oluştuğunu görmeyi diliyordu. Plank ölçeğine yakın bir yerlerde, rastgele olmayan bir dünya umut ediyordu. Paneldeki hiçkimse bu beklentiden heyecan duymadı.
önemli bir şeylerin göstergesiydi ve Hooft bunun kuantum mekaniklerinin olasılık dünyasına göre değilde, biraz daha sebep-sonuç ilkelerine göre oluştuğunu görmeyi diliyordu. Plank ölçeğine yakın bir yerlerde, rastgele olmayan bir dünya umut ediyordu. Paneldeki hiçkimse bu beklentiden heyecan duymadı.
Tartışmada, String Teorisiyle ilgili
problemli konulardan birinin ele alınmaması büyük bir eksiklikti: Matematik çok
iyi işleyebilir ve dünyaya daha pratik bir açıdan bakmayı sağlayabilir ama
gerçek- fiziksel evrende herhangi bir şeyle bağlantılı mıdır? Hiç kimse bu
soruyu ele almaya kalkışmadı. Yine de panel, özel bir durumu ele alarak
-maddenin kara delikte kayboluşunu- başlangıç olarak evrene farklı bir açıdan
bakmayı sağladı. Daha sonrasında ise Stephen Hawking yanlış bir fikir
üzere olduğu konusunda ikna edildi.