Sevgili bilim okuyucuları merhaba. Bu haftaki yazımda sizi bir zaman yolculuğuna götüreceğiz. Kuantum zaman yolculuğu bu haftaki konumuz. Hemen konumuza geçmeden önce size geçen haftaki sorduğumuz sorunun cevabı ile başlayalım.
Bir önceki yazımızda size ‘’Zaman yolculuğu yapan birinin geçmişe gidip dedesi babaannesiyle tanışmadan (ya da zaman yolculuğu yapan kişinin babası henüz doğmadan) önce dedesinin ölümüne sebep olursa ne olur?’’ diye sormuştuk. Size sormuş olduğumuz soru bir paradoks. Paradoksun adı dede paradoksu. Dede paradoksu paralel evrenler ve çoklu evrenler ile ilgili teoriler sonucu ortaya çıkmış bir paradokstur. Adı üzerinde paradoks olması sebebiyle cevabımız şu anki bilgilerimize göre 1) Geçmişe gidiyorsunuz, 2) büyükbabanızı öldürüyorsunuz ve 3) bu yüzden hiç doğmuyorsunuz, 4) dolayısıyla geçmişe giderek büyükbabanızı öldüremiyorsunuz, 5) sonuçta doğmuş olarak kısır döngüye giriyorsunuz.
Şimdi gelelim bu haftaki kuantum zaman yolculuğuna. Kuantum zaman yolculuğuna geçmeden önce geçmiş dönem filmlerden hatırlarız, ışınlanma mümkün mü? Eğer ışınlanma mümkün ise geçmişe ışınlanabilir miyiz? Bilim adamları yapmış oldukları çalışmalar neticesinde ışınlanmanın en azından atom altı parçacıklar seviyesinde gerçekleştiğini deneyler ile ispatlamışlardır. 2012 yılında Vienna Üniversitesinden Anton Zeilinger, Kanarya Adalarında 143 km’lik boş alanda kuantum ışınlamasını gerçekleştirdi ve bu çalışmasıyla Nobel ödülüne sahip oldu.
Peki ışınlanma nasıl oluyordu nasıl gerçekleşti?
İşte burada size kısada olsa kuantum dolanıklığından bahsetmemiz gerekiyor. Kuantum dolanıklık (kısaca “dolanıklık” veya “dolaşıklık”), bir grup parçacığın her birinin kuantum durumunun, parçacıklar birbirinden çok uzak mesafeler boyunca ayrılmış olsalar bile, diğerlerinin durumundan bağımsız olarak tanımlanamayacağı şekilde oluşturulduğu, etkileştiği veya uzamsal yakınlığı paylaştığı zaman meydana gelen, fiziksel bir olgudur. Daha kısa tabiriyle kuantum dolanıklık, iki veya daha fazla parçacığın fiziksel özelliklerinin (“kuantum durumlarının”) aralarındaki mesafeden bağımsız olarak birbirini etkileyebilmesidir.John BELL çalışmalarından bu konuyu araştırarak çok çarpıcı bir sonuca ulaşmıştır.John Bell çalışmalarında atom altı iki parçacığın kaynaktan çıkmadan önce birbiriyle haberleştiğini yani dönüş, hız, konum gibi özellikleri yanlarında taşıdıklarını ilk olarak deneysel kanıtlamaya çalışmıştır. Kendisinden sonra da Alain Aspect bu deneyi makineler ile gerçekleştirmiş ve kuantum dolanıklığının olduğunun ve parçacıkların ne kadar kendisinden uzakta da olsa benzer davranışları gösterdiğini ispatlamıştır. Bell eşitsizliğini çözen Alain Aspect böylece Einstein’in kuantum dolanıklığı olmadığı yönünde teorilerini de çökertmiştir.
Bu dolanıklık bize neler anlatıyor peki yavaştan konumuza dönelim;
Birbirine dolanık iki parçacık Anton Zeilinger tarafından yukarıda bahsettiğimiz üzere, dolanık parçacıkların hız,konum,davranış bilgileri kopyalanarak uzak bir mesafede tekrar üretiliyor ve böylece ilk ışınlanma 2012 yılında yaklaşık 143 km ileride bulunan bir alana ışınlanmıştır. Bu bize şu an korkunç gelmeyebilir ama bir gün atom üstü maddelerde de bu durum gerçekleşirse? İşte bilim adamları şu an bu konu üzerinde çalışmalarına devam etmektedir. Bilim kurgu gelen şeylerin bir gün gerçekleştiğini de unutmayalım.
Kuantum dolanıklığı ve ışınlanmayı kısaca bahsettikten sonra zaman yolculuğunun mümkün olup olmadığına dönelim. Önceki yazılarımda bahsetmiştim, kuantum ve genel görelilik kuramının birlikte işlediği bir evren şuan örtüşmüyor. Hatta bu durum ile ilgili herşeyin teorisi sicim teorisinden bahsetmiştim. Size bu yazımda da evrendeki işleyişi tam anlamıyla açıklayan bir başka herşeyin teorisinden bahsedeceğim. Vlatko Vedral Sırp asıllı İngiliz bilim adamı daha önce kuantum da değerlendirilmeyen zaman kavramını kuantuma kazandırıyor. Böylece kuantum dolanıklığına ekleme yapıyor ve diyor ki iki parçacık birbiri ile hem uzayda hem de zamanda dolanık olabilir.Böylelik Vlatko Vedral kuantuma görelilik kavramı da getirmiş oluyordu. Bu ne demekti? Zamanın kuantumda göreli olması parçacıkların davranışlarının gelecekten veya geçmişten etkilenebileceği ve böylelikle gelecekte ve geçmişte parçacıkların zamanda yolculuk yapabileceğini ileri sürüyordu Vlatko Vedral. Kuantum ve genel göreliliği tek bir teori ile açıklamaya çalışan Vlatko Vedral zaman mefhumunu ekleyerek çalışmalarına devam etmektedir. Her ne kadar şu an bilgi seviyemiz bunu anlayacak veya bunu gerçekleştirecek durumda olmasa da belki bir gün evrende yani uzay zaman diliminde zaman yolculuğu mümkün olabilecektir.Bu arada Richard Feyman ‘kuantumu fiziğini anlamıyorsanız üzülmeyin çünkü kimse anlamıyor’demiştir.Bizler sadece merak etmeye devam edelim
BİLİM SORUSU:Tanrının Belası Parçacık (God Damn Particle) olarak bahsedilen parçacık nedir?Cevabı bir sonraki yazımızda.