Kuantum Yerçekimi Zaman Yolculuğuna İzin Verebilir mi? | TeknoXhaber
Teknoxhaber 11 Eylül 2019 Okuma süresi: 6dk, 41sn 177
Bilim kurgu filmlerine baktığımızda bir şekilde solucan deliğini alıp zaman içinde seyahat etmek için bir köprü olarak kullanır.
Genel göreliliğe göre – bu aslında işe yarayabilir. Bununla birlikte, Evren hakkındaki anlayışımıza gelince, genel görelilik son söz olmayabilir. Genel görelilik, yıldızlar ve gezegenler gibi makroskopik nesnelerin nasıl hareket ettiğini ve etkileşime girdiğini tahmin etmede harika bir iş yaparken , Evrenin temel bir açıklaması değildir . Kuantum mekaniğinin çok küçük, tuhaf dünyasını hesaba katmaz. Genel göreliliğe göre gezegenler, yıldızlar veya galaksiler gibi büyük nesneler sürekli bir şekilde etkileşime girer. Yerçekiminin kendisi sürekli bir kuvvettir. Ancak kuantum mekaniğinde uzay, madde, enerji, etkileşimler … gibi her şey ölçülür. Bu, uzayda grenli bir boşluk olduğu anlamına gelir – eğer yeterince uzaklaşırsanız – uzayın “piksellerini” görmelisiniz.
Kuantum mekaniği bize yeterince uzaklaşırsak tüm gerçekliğin pikselleştirildiğini söyler.
Genel göreliliğin kuantum mekaniği ile nasıl birleştirilebileceğini anlamaya çalışmak için fizikçiler bir kuantum gravite teorisi geliştirmeye çalışıyorlar. Başarılı bir teori hem çok büyük – hem de gezegenlerin ve gökada kümelerinin – ve çok küçük – atomların ve kuarkların açıklamasını yapacaktır. Çok büyük olanı çok küçük olanla birleştiren birkaç kuantum gravite modeli var. Ve son bir makalede , bu kuantum gravite modellerinde zaman yolculuğunun mümkün olup olmadığı araştırılmaktadır.
İlk olarak, zaman yolculuğu fizikte nasıl görünüyor? LAX’ten bir uçak bileti aldığınızı ve dünyanın çevresini dolaştığını, yalnızca LAX’e geri döndüğünüzü hayal edin. Ayrıldığın yere geri döndün. Aynı zamanda uzay-zaman boyunca aynı şeyi yapmayı hayal edebilirsiniz – yalnızca ve yalnızca bıraktığınız noktaya geri dönmek yerine, aynı zamanda bıraktığınız zamana da geri dönersiniz . Böyle bir konsepte kapalı zaman çizelgesi eğrisi denir ve zaman yolculuğu yapabilmenin bir yoludur.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR Tuhaf Yeni Kuantum Araştırması: Gerçekliğin Kendisi Öznel Olabilir
Genel görelilik matematiksel olarak solucan deliği gibi kapalı zaman çizelgesi eğrileri aracılığıyla zaman yolculuğuna izin verir.
Teoride, genel görelilik kapalı zaman çizelgesi eğrilerine izin verir. Potansiyel olarak kara deliklerde (Kerr-Newman-spacetime) veya solucan deliklerinde (Einstein-Rosen-köprüler) oluşabilir. Onları hiç gözlemlemedik, ama matematiksel olarak mümkün olabilir . Gözlemler neye benzerdi? Christian Wüthrich , “Şu ana kadar gözlemlenmedi” diyor . Dr. Wüthrich, Cenevre Üniversitesi’nde makalenin yazarı ve felsefe dalında Doçenttir. “Bunu gözlemlemek ne anlama gelir? Bu ne yazık ki çok da net değil. Ama belki de sadece kapalı zaman çizgisi eğrileri içeren küçük bir bölgeden ortaya çıktığını söylesek gerçekten açıklanabilecek etkileri var.”
Peki evren, önde gelen kuantum gravite teorilerimizle nasıl görünüyor? Kapalı zaman çizelgesi eğrilerine hala izin var mı?
Teorileri daha yakından inceleyelim.
Döngü Kuantum Yerçekimi
Döngü kuantum gravitesinde yerçekimi kanta denilen “parçacıklardan” oluşur. Ancak bu parçacıklar fotonlar veya kuarklar gibi değildir. Quanta, zaman ve mekanın temelidir. Uzay olarak algıladığımız şey aslında bir kuanta dizisidir ve zaman olarak gördüğümüz şey kuantanın nasıl geliştiğidir. Şöyle Carlo Rovelli tanımladığı , bir tişört uzay-zaman gibidir ve Kuantum parçacıkları gibidir. İpleri çıkarın, tişört artık mevcut olmazdı.
Dr. Wüthrich, “İlk yaklaşıma göre, döngü kuantum kütleçekimi gerçekten sadece (temel bir varsayım olarak) global hiperbolik (ve dolayısıyla nedensel olarak iyi niyetli) boşluklarla GR sektörünü dikkate alır” diyor.
Uzay-zaman hiperbolik olabilir – bu Tromso, Norveç’teki halk kütüphanesinin çatısına benzer.
Kapalı zaman çizelgesi eğrileri, zamanın kendi kendine döndüğü bir uzay-zaman bölümüne ihtiyaç duyacaktır. Eğer spacetime global olarak hiperbolik ise, bunun olabileceği yerler yoktur. Bu nedenle, loop quantum gravite zaman yolculuğuna izin vermiyor gibi görünüyor.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR Evren Bir Simülasyon mu
Nedensel Küme Teorisi
Nedensel küme teorisinde, tüm mekan, zaman ve madde, birbirine neden olan ayrık momentlerden ve olaylardan oluşur. Alarm saatin çaldı, bu da kahvaltı yapmana sebep oldu. Kahvaltı yapmak dişlerinizi fırçalamanıza neden oldu. Nedensel küme teorisine göre, tanımınızın, birbirinize neden olan yaptığınız tüm anların ve eylemlerin bütünlüğü olduğunu söyleyebilirsiniz. Bu ayrık eylemlerin her biri “sizden oluşuyor” dan ibarettir.Nedensel küme teorisinde, her şeyin, hatta mekanın ve zamanın kendine özgü anları var.Bir eylemin diğerini takip ettiği yerde (veya kümeler) İlişkisiz olaylar, komşunuzun dişlerini fırçalaması gibi, yaptıklarınızı etkilemez ve setinizin bir parçası değildir. Ancak, sizin belirlediğiniz şeyler – önceki tüm eylemleriniz – sizi tanımlamak için gereklidir.
Nedensel küme teorisinde zaman yolculuğu yapacak olsaydık, bir olaylar döngüsüne ihtiyacımız olacaktı. Başka bir deyişle, A olayı B olayına neden olur. C olayını söylersek, A’nın B’ye neden olduğunu söylersek, B’nin de A’ya (kapalı bir zaman dilimi döngüsünde olduğu gibi) A ve B ile aynı olay olması gerekir. Bu nedenle, nedensel küme teorisindeki gibi görünüyor, zaman yolculuğu mümkün değil.
Yarı Klasik Kuantum Yerçekimi
Yarı klasik kuantum kütleçekimi, maddenin kuantum mekaniğinin yasalarına, yerçekimi ve klasik zaman kanunlarına uyduğunu söyler. Şu anda, bu durumda zaman yolculuğuna izin verilip verilmeyeceği belli değil. Çoğu, henüz bilmediğimiz şeylere bağlı.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR Beynimiz Kendini Ölümün Varoluşsal Tehdidinden Koruyor
Kısacası, enerji koşullarına ya da enerjinin pozitif olması gerektiğine dair genel bir inanca dayanıyor. “Genel görelilikte kabul edilebilecek enerji koşulları aslında yarı klasik kuantum gravite de dahil olmak üzere kuantum teorisinde ihlal edilebilir. Bu tür ihlaller mümkün olduğunda (normalde kuantum teorisinde olduğu gibi) yarı klasik kuantum gravite olabilir. Wüthrich, “zaman yolculuğunun daha fazla izin verdiğini” söylüyor. Şu anda, teori bu enerji koşullarını anlamak için yeterince açık değil.
Burası işlerin gerçekten eğlenceli olduğu yer. Tel teorisinde, parçacık olarak gördüğümüz şey aslında çok küçük bir boyutlu “tel” dir. Telin nasıl titreştiğine bağlı olarak bir kuark veya elektron görüyoruz.
Tel teorisinde kapalı zamana yakın eğrilere sadece izin verilmeyebilir, her yerde olabilirler.
Tel teorisinde, parçacıklar minik, tek boyutlu tellerde çalınan notalara benzer.
Ancak bu bile son söz olmayabilir. Her ne kadar döngü kuantum gravite teorileri ve nedensel küme teorisi zaman yolculuğunu dışlıyor gibi görünse de, daha büyük ölçeklerde mümkün olabilir. “Fikir, küçük, temel ölçekte bir nedensellik ihlali olmasa da, hala ortaya çıkan, kozmolojik bir ölçekte olabileceği yönündedir. Wüthrich, “en küçük temel ölçek, aynı zamanda ortaya çıkan ölçeği de yönetecektir” diyor. Bu, zaman yolculuğunun kara deliklerin yardımıyla var olabileceği, ancak belki kozmolojik ölçeklerde olabileceği anlamına gelir.
Hala Evrenimizin doğası hakkında bilmediğimiz bir sürü şey var ve tüm kuantum kütle teorilerimiz hala tam olarak anlaşılmıyor. Yani zaman yolculuğuna gelince, sadece zaman söyleyebilir.
Kuantum fiziğiKuantum YerçekimiZaman Yolculuğuzaman yolculuğu yapılabilir mi