Farklı kararların hayatlarımızı ne kadar değiştirebileceğini hepimiz merak etmişizdir, hala da hayatta olduğumuz sürece bu düşünceler bizi terk etmez. Uygulamadığımız bir kararı uygulasaydık eğer hayatımızın ne kadar değişebileceğine dair tahminlerde bulunabiliriz ama ne olabileceğini asla bilemeyiz. Yine de bu farklı senaryoların bir yerlerde başka dünyalarda gerçekleşmiş olabileceğini hiç hayal ettiniz mi?

Araştırmacılar bu türden sorulara yanıt ararken evrenimizin nasıl bir evren olduğunu anlamaya çalışırken biraz önce sorduğumuz soruya da olumlu bir yanıt bulabilmek için onun küçük bir baloncuk olduğunu ama diğer seçeneklerin de gerçekleştiği çoklu evren teorisi peşine düştüler. Pek çoğumuz için bu bizimkinden pek de farklılık göstermeyen ama az çok farklılık gösteren paralel gerçeklikleri çağrıştırır. Örneğin bir evrende A isimli kişiyle hayatımızı birleştirmişken diğerinde B isimli kişiyle hayatımızı birleştirmişizdir ve gerçekliğimiz ona göre değişmiştir. Bu tür bir çoklu evren modelini kuantum mekaniğinin "çoklu dünyalar" yorumu daha popüler hala getirmekte.

Kuantum Mekaniğinin ‘Çoklu Dünyalar’ yorumu, evrenin en küçük ölçeklerde nasıl işlediğine dair garip ama son derece başarıl bir model. Modelde olası her kuantum durumu yeni bir evren oluşturuyor. Başka bir deyişle, fiziksel olarak mümkün olan her eylem, gerçekleşebilecek her seçim, bir yerlerde gerçekleşmektedir. Bu tür paralel evrenler var olabilir ve kuantum mekaniğinin bu ‘çoklu dünyalar’ yorumunu çağrıştıran kanıtlar belki bir gün bulunabilir, ancak bunlar hiçbir zaman gözlemlenemez çünkü evrenimizden güçlükle kavrayabileceğimiz şekillerde ayrılmışlardır.

Matthew Kleban gibi kozmologlar bunun yerine daha somut kavrayabileceğimiz şekillerde makro kozmos çoklu evren biçimiyle ilgileniyorlar; mevcut evrenimizin ötesinde, ancak yine de hakkında bilgi edinebileceğimiz bir şey. New York Üniversitesinde fizik profesörü ve önde gelen çoklu evren teorisyenlerinden biri olan Kleban şöyle diyor; "Kozmolojide Dünya'daki ufka çok benzeyen bir ufkumuz var. Okyanusta bir adadaysanız ve en yüksek noktaya tırmanırsanız, görebileceğiniz sonlu bir mesafe olduğunu anlarsınız. Bu ufkun ötesinde ne olduğunu optik olanaklarla görüp, bilemezsiniz. Ancak yine de bu konuda bilgi edinebilirsiniz; üzerinde bazı bitkilerin yetiştiği bir kütüğün adanıza doğru yüzerek gelmesi gibi. Ufkun ötesinden bir şeyler öğrenebilirsiniz çünkü çeşitli sinyaller ufkun ötesinden size ulaşabilir."

New York Üniversitesi'nde fizik doçenti olan Matthew Kleban ve yüksek lisans öğrencisi Marjorie Schillo, iki baloncuk evrenin çarpışması durumunda ne olacağını tartışıyor.

Tabi ki konu Evrenimiz olunca, bu ufkun Dünya'daki ufuktan çok daha uzakta olduğunu bizden her yönde yaklaşık 46,5 milyar ışık yılı mesafede olabileceğini dikkate almamız gerekiyor. Evrenin bu görünür kenarı, ışığın sınırlı hızından ve evrenin Büyük Patlama'dan itibaren hızla genişliyor olmasından kaynaklanıyor. Mevcut en iyi ölçümlere göre Büyük Patlama 13,8 milyar yıl önce gerçekleşti ve bu nedenle biz sadece saniyede 299.792 kilometre hızla hareket eden ışığını bize ulaştırmak için zamanı olan cisimleri görebiliyoruz.

Evrenin ilk zamanları çok yoğun olduğu için, ilk ışık ancak 380.000 yıl sonra oluştu. Genişleyen uzaydaki uzun yolculuğunda gözle görünmeyen mikrodalga ışınımına dönüşen bu ışık, doğrudan gözlemleyebildiğimiz en uzak şey. Bu kozmik mikrodalga arka alan (KMA) ışınımı, çoklu evren kanıtlarının araştırılmasında kilit bir role sahip.

Resim : Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması

Kleban "Ufkun ötesinde ne olduğunu bilmiyoruz," diye sözlerine devam ediyor, "ancak yapabileceğimiz şey görebildiklerimizden yola çıkarak tahminlerde bulunmak. Bu büyük ölçeklerde, evren hemen hemen homojen ve izotropiktir, yani her yönde hemen hemen aynıdır. Görebildiğimizden çok daha büyük bir evren olduğu kesin, ancak bu çok ilginç bir şey değil, kozmolojik ilke dediğimiz modern kozmolojinin temel bir varsayımıdır."

Uzay-zamanın bu uzak noktalarının yan göremediğimiz yerlerinin nereye kadar uzandığı merak uyandırıcı bir soru. Doğal olarak bu sorunun yanıtı uzayın şekline bağlı olarak değişebilir. Bu mesafe, eğer uzayın bir küre gibi içe doğru kıvrıldığı kapalı ve sonlu bir evren için gözlemlenebilir evrenin yaklaşık 250 katı ile, uzayın bir eyer gibi dışa doğru kıvrıldığı düz ya da açık bir evren için ise sonsuz boyutlar arasında değişiyor. Uzay ne kadar genişlerse genişlesin, bu geniş evrenin bazı kısımlarının temelde bizimkine benzer olmasını bekleriz. Eğer evren gerçekten sonsuzsa ya da sonsuza yakınsa, evrenin bizden çok uzakta, bizim gözlemlenebilir evrenimize tıpatıp benzeyen kısımlarının olmasını bekleyebiliriz.

Bu kopya evrenler ve içlerinde yaşayacak olan bizlerin kopyaları ne kadar uzakta olabilir? Gözlemlenebilir evrenimiz 46,5 milyar ışık yılı yarıçapıyla 10⁸⁰ parçacık için yeterli alana sahip. Bu parçacıkların düzenlenebileceği tüm farklı yolları hayal etmeye çalışın: matematik bize tüm bu parçacıkların 2 üzeri 10⁸⁰ farklı düzenlemesi olduğunu, yani paralel varoluşlar yaşayan kopyalarımızla başka bir kopya evrenle karşılaşmadan önce 10 üzeri 10⁸⁰ metre (bu inanılmaz büyük bir sayı) geçmemiz gerektiğini söyler. Bu çok uzun bir yol. Karşılaştırmak gerekirse, gözlemlenebilir evrenimiz 8,8 x 10²⁶ metre genişliğinde Tüm bu anlattıklarımız konvansiyonel yollarla bir başka evrene fiziksel olarak gidip orayı görmekten ibaret. Eğer evren sonsuz büyüklükteyse, o zaman evrenimizi oluşturan parçacıkların belirli bir düzeninin defalarca kez tekrarlanması için yeterli alan var demektir.

Peki ya başka bir tür çoklu evren varsa? Örneğin, evrenlerin baloncuklar gibi ortaya çıktığı ve bizimkinden radikal bir şekilde farklı olma potansiyeline sahip olduğu bir evren? Kleban ve pek çok meslektaşını büyüleyen bu ilginç olasılığın temelinde sonsuz şişme adı verilen bir kavram yatıyor. "Günlük yaşamda maddenin hallerine aşinayız; örneğin bir su molekülünün sıvı su, buz veya buhar olabildiğini biliriz. Ancak temel fizikte farklı halleri olan şeyler sadece madde değil, etrafımızdaki her şey, uzay ve zamanın kendisidir. Sicim teorisi gibi teoriler, buzun suyla farkından çok daha fazla farklılık gösteren çok sayıda farklı hal öngörüyor. Böylesine evrenler bizim bildiğimizden farklı fizik yasalarına sahip olacaklardır. Örneğin, elektronlar ve kuarklar gibi kozmosun temel parçacıkları burada (başka bir fazda) var olmayabilir. Farklı bir biçime ya da elektrik yükü ve kütle gibi farklı özelliklere sahip olabilirler. Bu farklı fazlar birçok modern kozmoloji teorisinin genel bir özelliğidir."

Bir fazdan (evreden) diğerine değişebilecek çeşitli özellikler arasında boş uzaya nüfuz eden vakum enerjisinin gücü de yer alıyor. Geçtiğimiz on yıllarda evrenimizde karanlık enerji olarak bilinen bu olgunun küçük bir miktarının kozmosun genişlemesini hızlandırdığına dair güçlü kanıtlar keşfedildi. Ancak diğer fazlarda bu enerji hiç olmayabilir, çok daha güçlü olabilir veya hatta negatif bir değere sahip olabilir. Görünüşe göre bu, bu tür bir çoklu evrende yeni evrenler yaratmanın anahtarı olabilir. Tüm bu farklı fazlar var olabiliyorsa, (buz, su ve buhar arasında olduğu gibi) bunlar arasında da geçişler olmalıdır.

Kleban bunu şöyle açıklıyor:

"Başlangıçta her yerde tek bir faza sahip olan bir evreniniz olabilir, ancak farklı fazlardaki baloncuklar, şampanyadaki baloncuklar gibi kaçınılmaz olarak rastgele ortaya çıkacaktır. Belirli bir fazın pozitif ya da negatif vakum enerjisine sahip olup olmayacağı bir tür yazı tura oyunudur. Fakat bu durumda dahi en azından bazıları pozitif olacaktır. Vakum enerjisi büyükse, kabarcık üstel olarak genişler, saniyenin bir kesrinde iki katına çıkar, ondan sonra tekrar iki katına çıkar ve bu böyle devam eder. Hacim bu bölgelerde aniden genişleyecektir. Eğer bu fazlar kararsızsa, o zaman içlerinde kabarcıklar ortaya çıkacaktır; işte buna sonsuz enflasyon diyoruz." Kleban'ın da kabul ettiği gibi bu oldukça zihin açıcı bir kavram: "Tüm bunlar doğruysa, bu baloncuklardan birinin içinde olabiliriz ve dışında muhtemelen son derece egzotik, büyük olasılıkla çok hızlı şişen ve farklı fizik yasalarına, hatta belki de farklı boyut sayılarına sahip bir şey var demektir. Baloncuğumuzun duvarının ötesine geçtiğinizde, çoklu evren hiç de sıkıcı ve izotropik değil."

Sonsuz şişme, kozmosumuzla ilgili en büyük gizemlerden birini açıklayabilir. Evrenin özellikleri yaşam için son derece hassas bir şekilde ayarlanmış gibi görünüyor. Eğer kütle çekim sabiti biraz daha güçlü, bir elektronun yükü biraz daha küçük ya da parçacıkları birbirine bağlayan kuvvet biraz daha zayıf olsaydı, yıldızlar ve gezegenler oluşamazdı; biz de burada olamazdık. Her şey Goldilocks'un yulaf lapası gibi tam kıvamında ve şimdiye kadar kimse bunun nedenini açıklayamadı. Ancak, eğer hepsi birbirinden biraz farklı özelliklere sahip sonsuz sayıda kabarcık evren varsa, o zaman özelliklerin tam olarak doğru olduğu bir evren (bizimki) mutlaka vardır ve bu da neden var olabildiğimizi açıklar.

En büyük sorulardan biri; Teoriyi doğrulayacak ya da böyle bir şeyin söz konusu olamayacağını ortaya koyacak kanıtları nasıl bulabiliriz? Çoklu evren teorisinin kanıtlanamayacağı ya da çürütülemeyeceği fikri, şüphecilerin yaygın bir eleştirisi oldu. Bu aynı zamanda Kleban'ın çalışmalarının ve araştırmalarının çoğunu yoğunlaştırdığı bir alan. "Teorinin güzel yanı, gözlemsel sonuçlarının da olması. Eğer bize yeterince yakın başka baloncuklar oluşursa, o zaman kendi baloncuğumuzla çarpışabilirler. Mevcut teknolojimizle bu sonuçları tespit etmek çok zor, ancak imkânsız değil. En azından ne göreceğimizi ve dolayısıyla neye bakacağımızı bilebiliriz," diye açıklıyor Kleban. "Teori hem test edilebilir hem de yanlışlanabilir tahminlerde bulunuyor. Baloncuğumuzun açık bir uzaysal geometriye sahip olması gerektiğini öngörüyor. Eğer evrenimizin geometrisi ölçersek ve kapalı olduğu ortaya çıkarsa o zaman bu her şeyi yanlışlayacaktır."

Peki başka bir baloncukla çarpışmanın evrenimiz üzerinde ne gibi izleri olabilir? Tahmin edebileceğiniz gibi, iki evren arasındaki bir çarpışma oldukça yüksek enerjili bir olaydır. Kleban, "Bu baloncukların duvarları son derece sert ve ışık hızına çok yakın hızlarda hareket ediyor çünkü genişlemelerini sağlayan bir kuvvet var," diye heyecanla belirtiyor. "Kabarcık doğal olarak genişlemek ve etrafındaki vakum enerjisini tüketmek istiyor. Bu, duvarın kinetik enerjisine dönüşür, böylece hızla ilerleyerek çarpışırlar. Sonuç, kendi baloncuğumuza enjekte edilen bir enerji dalgasıdır. Bu dalga "kozmik uyanış" adını verdiğimiz bir olguyla evrenimiz boyunca yayılır. Böyle bir durumdan her şey etkilenir ama en önemlisi kozmik mikrodalga arka alan ışınımıdır. Bakmak istediğimiz şey bu; çünkü bu en eski ve en uzak ışık, dolayısıyla bu tür bir olaydan etkilenmek için en fazla zamana sahip."

Çoğu simülasyona göre, evrenler arasındaki bir çarpışma, KMA'nın (Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıma) normalde rastgele olan dağılımında biraz daha yüksek sıcaklıkta bir halka ve farklı polarizasyonda bir ışık (rastgele düzenlenmiş dalgalar yerine belirli yönde hizalanmış dalgalar) olarak görünecektir.

Resim : Planck Uydusu

"Şimdiye kadar bu tür çarpışmalar için güçlü bir kanıt bulamadık, ancak KMA'da kabarcık çarpışmalarına benzeyen bazı anomaliler var. Onları çok ciddiye almıyorum, ama orada gerçekten tespit edilebilirliğin eşiğinde bir şey olduğunu hayal edin. Bu şey, marjinal öneme sahip bir anomali üretecektir. Planck'tan tüm gökyüzünü kapsayan bir kutuplaşma haritası şeklinde yeni ve önemli bir veri bekliyoruz. Bu, sıcaklık haritalarından kısmen bağımsız bir veri parçası. Belirli türdeki kabarcık çarpışmalarının polarizasyonda çok belirgin bir izi olacaktır."

Eğer evrenimiz çoklu evrendeki sonsuz sayıdaki evrenden yalnızca biri olarak ortaya çıkarsa, bunun kozmoloji üzerindeki etkileri çok büyük olacak. Artık uzay ve zamanın 13,8 milyar yıl önce tek bir olayda ortaya çıktığını düşünmeyeceğiz; bu sadece bizim evremizin var olduğu ve genişlemeye başladığı noktayı işaret edecektir. Ancak Kleban'ın da belirtmek istediği gibi, potansiyel çoklu evren çalışmalarımız henüz emekleme aşamasında: "Belirli çarpışma türlerine odaklanıyoruz çünkü gözlemleme şansımız en yüksek olanlar bunlar gibi görünüyor. Fakat kaçırdığımız şeyler de olabilir. Diğer bir olasılık ise henüz yapamadığımız ya da düşünemediğimiz tamamen farklı bir gözlem türü. Önemli olan, çoklu evreni tespit etmenin mümkün olması. Bir şey mümkün olduğunda, bunu yapmanın akıllıca bir yolunu keşfedebiliriz. Henüz işin çok başındayız."

Levent Aslan

How It Works dergisinden esinlenilmiştir.