Fizikçiler Kuantum Mekaniği ve Felsefe Açısından Zamanın Yapısını Araştırıyor

Teoride zamanı sonsuz küçük aralıklara bölmek mümkün görünmesine rağmen, fiziksel açıdan anlamlı en küçük zaman aralığı 10-43 saniyeye eşit olan Planck zamanı olarak kabul edilir. Bu limitin anlamı, iki olayın birbirlerinden, bu zaman aralığından daha küçük bir aralıkta gerçekleşemeyeceğidir.

Fakat yeni yayımlanan bir çalışmada fizikçiler, fiziksel olarak anlamlı en küçük zaman aralığının Planck zamanından aslında yüzlerce kat daha büyük olabileceğini öne sürüyorlar. Dahası, fizikçiler böyle bir en küçük zaman aralığının, kuantum mekaniği denklemlerini değiştireceğini ve kuantum mekaniği fiziksel sistemleri çok küçük bir ölçekte tanımladığı için, bütün kuantum mekaniksel sistemlerin tanımlarının da değişebileceğini gösterdiler.

Araştırmacılar, Waterloo Üniversitesi ve Kanada’daki Lethbridge Üniversitesi’nden Mir Faizal, Mısır’daki İskenderiye Üniversitesi’nden Mohammed M. Khalil ve Lethbridge Üniversitesi’nden Saurya Das, “Minimum Zaman Belirsizliğinde Zaman Kristalleri” başlıklı makalelerini The European Physical Journal C.’de yayımladılar.

“Evrende en küçük zaman ölçeği, esasında Planck zamanından çok daha büyük olabilir ve bu doğrudan deneysel olarak test edilebilir” diye anlatıyor Faizal. Planck zamanı o kadar küçüktür ki, şu ana kadar hiçbir deneyde doğrudan incelemek amacıyla kendisine yaklaşılamamıştır. Şu anda en hassas testler ile 10-17 saniye aralığına kadar erişilebilmektedir.

Yine de Planck zamanının varlığına sicim teorisi, ilmek kuantum kütleçekimi ve pertürbatif kuantum kütleçekimi gibi kuantum kütleçekimi yaklaşımları teorik destek sunuyor. Bu yaklaşımların neredeyse tümüne göre Planck uzunluğundan daha küçük mesafeleri ve ek olarak Planck zamanından daha küçük zaman aralıklarını ölçmek imkansızdır. Çünkü Planck zamanı, ışığın vakumda bir birimlik Planck uzunluğunu katettiği süre olarak tanımlanır.

Son yayımlanan birkaç çalışmadan ilham alarak, araştırmacılar zamanın yapısına dair soru işaretlerini araştırdılar. Özellikle uzun süredir tartışılan, zamanın sürekli mi kesikli mi olduğu sorusunu ele aldılar. “Yayımladığımız çalışmada, doğada zamanın kesikli olduğunu iddia ediyoruz. Ayrıca bu iddiayı deneysel olarak sınamak için yöntemler öne sürüyoruz” diye aktarıyor Faizal.

Bu olası testlerden biri, hidrojen atomunun kendiliğinden ışıma (İng. spontaneous emission) hızınının ölçümünü içeriyor. Değiştirilmiş kuantum mekaniği denklemi, değiştirilmemiş denkleme kıyasla belirsizlik sınırları içerisinde kısmen farklı kendiliğinden ışıma hızı öngörüyor. Öne sürülen etkiler, kararsız çekirdeklerin ve parçacıkların bozunum hızlarında da gözlemlenebilir. Hidrojenin kendiliğinden ışımasına dair yapılmış teorik analizlere dayanarak, araştırmacılar minimum zaman aralığının, Planck zamanından yüzlerce kat daha büyük olabileceğini tahmin ediyorlar. Fakat daha önceki deneylerle sabitlenmiş olan belirli bir değerden daha büyük de olamaz. İleride yapılacak deneyler, minimum zaman aralığına koyulan bu sınırı düşürülebilir veya tam değerini belirleyebilir.

Araştırmacılar ayrıca kuantum mekaniğinin temel denklemleri üzerinde öne sürülen değişikliklerin, zamanın kesin tanımını değiştirebileceğini iddia ediyorlar. Zamanın yapısının düzenli olarak tekrarlanan ayrık parçalardan oluştuğunu belirten araştırmacılar, bunun bir kristalin yapısına benzetilebileceğini söylüyorlar. Daha felsefik seviyede ise zamanın kesikli olması argümanı, zamanın sürekli olarak akan bir şey olduğu algımızın bir illüzyon olduğunu ileri sürüyor.

“Fiziksel evren aslında, ekranda gösterilen bir dizi resim karesinin hareket eden görüntüler olarak algılandığı bir film gibidir” diye anlatıyor Faizal. “Bu nedenle eğer bu bakış açısı ciddiye alınırsa, sürekli harekete dayanan fiziksel gerçekliğe dair bilinçli esaslarımız, altta yatan kesikli matematiksel yapının oluşturduğu bir illüzyon halini alır.”

“Bu öneri, doğadaki fiziksel gerçekliği platonik bir hale sokuyor” diye anlatıyor; Platon’un gerçekliğin bizim algılarımızdan bağımsız olduğu argümanına atıfta bulunarak. “Bununla birlikte, Platonik idealizmin diğer teorilerinden farklı olarak, önerimiz sadece felsefi olarak tartışılabilir olmanın dışında, deneysel olarak da test edilebilir.”

Kaynakça:

 

Reklamlar

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s