Albert Einstein ve Nathan Rosen’ın yaklaşık 90 yıl önce ortaya koyduğu ünlü “Einstein-Rosen köprüsü” kavramı, bilim dünyasında yeni bir tartışmanın merkezine yerleşti. Yeni bir araştırma, uzun yıllardır “solucan deliği” olarak yorumlanan bu yapının aslında uzaydaki uzak noktaları birbirine bağlayan kozmik tüneller değil, zamanın iki farklı yönünü birbirine bağlayan kuantum köprüleri olabileceğini öne sürüyor.

Araştırmacılara göre bu yaklaşım, fizik dünyasının en büyük bilmecelerinden biri olan kara delik bilgi paradoksuna çözüm sunabilir ve evrenimizin Büyük Patlama’dan önce de bir geçmişe sahip olabileceğine işaret edebilir.

Çalışma, Portsmouth Üniversitesi’nden kozmolog Enrique Gaztañaga ile araştırmacılar K. Sravan Kumar ve João Marto tarafından yürütüldü. Bulgular, Classical and Quantum Gravity dergisinde yayımlanan “A New Understanding of Einstein-Rosen Bridges” (“Einstein-Rosen Köprülerine Yeni Bir Bakış”) başlıklı makalede ele alındı.

Solucan delikleri yanlış anlaşılmış olabilir

Popüler kültürde solucan delikleri genellikle galaksiler arasında kestirme yollar sağlayan tüneller olarak tasvir ediliyor. Ancak araştırmacılar, Einstein ve Rosen’ın 1935 yılında geliştirdiği orijinal fikrin aslında böyle bir amaca sahip olmadığını vurguluyor.

Einstein-Rosen köprüsü, başlangıçta güçlü yerçekimi alanlarında kuantum fiziği ile genel görelilik arasındaki ilişkiyi açıklamak için geliştirilmiş matematiksel bir yapıydı. Sonraki yıllarda bu kavram “solucan deliği” fikriyle özdeşleşse de yeni çalışma bunun yanlış bir yorum olabileceğini savunuyor.

Araştırmacılara göre söz konusu köprü, uzayda bir geçit olmaktan çok, zamanın ileri ve geri yönlerini temsil eden iki kuantum durumunun bağlantısı olarak değerlendirilmeli.

Zaman gerçekten tek yönde mi akıyor?

Günlük yaşamda zamanı yalnızca ileri doğru akan bir süreç olarak deneyimliyoruz. Ancak fiziğin temel yasalarının büyük bölümü geçmiş ve gelecek arasında ayrım yapmıyor.

Yeni çalışma da bu noktadan hareket ediyor. Araştırmacılar, evrenin mikroskobik düzeyde yalnızca tek bir zaman oku ile değil, birbirinin ayna görüntüsü olan iki zaman yönüyle tanımlanabileceğini öne sürüyor.

Bu modele göre bazı fiziksel süreçler bizim deneyimlediğimiz zaman yönünde ilerlerken, tamamlayıcı süreçler zamanın ters yönünde gerçekleşiyor olabilir.

Kara deliklerde kaybolan bilgi nereye gidiyor?

Çalışmanın en dikkat çekici yönlerinden biri, onlarca yıldır fizikçilerin çözmeye çalıştığı kara delik bilgi paradoksuna yeni bir açıklama getirmesi.

Stephen Hawking’in 1970’lerde yaptığı çalışmalar, kara deliklerin zamanla enerji yayarak buharlaşabileceğini göstermişti. Ancak bu durumda kara deliğin içine düşen bilginin ne olduğu sorusu ortaya çıkmıştı. Kuantum fiziğine göre bilgi yok olamazken, kara delikler bilginin sonsuza kadar kaybolduğu izlenimini veriyordu.

Yeni modele göre bilgi aslında yok olmuyor. Bilgi, bizim zaman yönümüzde görünmez hale gelirken, zamanın karşıt yönünde varlığını sürdürmeye devam ediyor olabilir. Araştırmacılar bunun, kuantum mekaniğinin bilgi korunumunu ve genel göreliliğin öngörülerini aynı çerçevede uzlaştırabileceğini düşünüyor.

Büyük Patlama’dan önce ne vardı?

Araştırmanın en dikkat çekici yanı ise evrenin kökenine ilişkin spekülatif olasılıkları yeniden tartışmaya açması. Bilim insanları, Büyük Patlama’nın mutlak bir başlangıç olmayabileceğini savunuyor. Buna göre evren, daha önceki bir kozmik evrenin çöküşü sonrasında yaşanan bir “kuantum sıçraması” ile ortaya çıkmış olabilir.

Bu senaryoda Büyük Patlama, her şeyin başladığı an değil; daha eski bir evren aşamasından günümüzdeki evrene geçiş noktası anlamına geliyor. Bu yorum, yaşadığımız evrenin başka bir evrende oluşmuş bir kara deliğin iç bölgesi olabileceği yönündeki spekülatif senaryolarla da ilişkilendiriliyor.

Karanlık maddeye yeni açıklama mı?

Eğer bu model doğruysa, önceki evrenden kalan bazı izlerin günümüzde hâlâ gözlenebilir olması mümkün olabilir.

Araştırmacılar, bugün evrendeki kütlenin önemli bir bölümünü oluşturduğu düşünülen ancak doğrudan gözlenemeyen karanlık maddenin bir kısmının, önceki kozmik evreden kalan küçük kara delik kalıntılarından oluşabileceğini öne sürüyor.

Bu tür kalıntılar, evrenin geçmişine ilişkin yeni ipuçları sağlayabilir.

Henüz doğrulanmış bir teori değil

Bilim insanları, ortaya koydukları modelin deneysel olarak doğrulanmış bir gerçek değil, teorik bir yorum olduğunu özellikle vurguluyor. Dolayısıyla evrenimizin başka bir evrendeki kara deliğin içi olduğu ya da zamanın aynı anda iki yönde aktığı iddiaları şu aşamada kanıtlanmış değil. Ancak çalışma, kara deliklerin doğası, zamanın yapısı ve evrenin kökeni hakkında yeni sorular ortaya atarak modern fiziğin en büyük problemlerine farklı bir bakış açısı sunuyor.

Eğer gelecekte yapılacak gözlemler bu fikirleri desteklerse, Büyük Patlama’nın evrenin mutlak başlangıcı olduğu yönündeki geleneksel anlayış yeniden değerlendirilebilir. Belki de evrenimizin hikâyesi, düşündüğümüzden çok daha önce başlamıştı.

Kaynaklar: Science Daily – IOP Science