Bilgi kara
deliğin içine girmez, yüzey alanında kalır. Bu nedenle, üç boyutlu
evrenimizdeki üç boyutlu obje olan kara delik, iki boyutlu yüzeyiyle tamamen
açıklanabilir. İşte hologram evren dediğimiz şeyde budur.
Teorik
fizikçiler 1990’ların sonlarına doğru teorik fizikte tam anlamıyla iki alakasız
konu olarak görülen kavramlar arasında ilginç bir bağlantı keşfettiler. Söz
konusu bu bağlantı neredeyse anlaşılması güç bir şekilde teknik fakat yerçekimi
ve bilhassa evreni anlamlandırdığımız şekilde etkili sonuçlar ortaya koyabilir.
Bu bağlantıyı açıklamak için öncelikle kara deliğin ne olduğundan başlamamız
gerek. Araştırmacıların edindiği bilgiler doğrultusunda küçük bir bilgi parçacığı
kara deliğe giriş yaptığında kara deliğin yüzey
alanı belirgin bir şekilde artıyor.
İçine giren
enerji ya da maddeyle beraber genişleyen kara delik, ilk duyuşta kulağa pek de
cezbedici gelmiyor lakin burada asıl dikkat çeken konu hacmin değil, yüzey
alanının önemli olması. Yani hacim artmıyor. Bunun yerine, yüzey alanı içine
giren her bir parçayla genişliyor ve bu evrendeki başka hiçbir objede böyle bir
durum söz konusu olmuyor. Evrendeki tüm maddeler bilgi parçacığını
“tükettiğinde” hacim olarak bir birim, yüzey alanı olarak ise sadece kesir
olarak genişleme söz konusu oluyor. Ancak kara deliklere baktığımız taktirde
durum bunun tam tersi oluyor. Yani bilgi kara deliğin içine girmiyor, yüzey
alanında kalıyor. Bu yüzden, üç boyutlu evrenimizdeki üç boyutlu obje olan kara
delik, iki boyutlu yüzeyiyle tamamen açıklanabiliyor. İşte hologramların çalışma
formatı da tam olarak bu.
KARA HOLOGRAM
Hologram,
daha az bir boyuta sahip olmasına karşın orijinal sistem içerisindeki tüm
bilgiyi içerebilen bir sistemin temsili olarak kabul ediliyor. Buna eğer bir
örnek vererek açıklamak istersek; Bizler üç boyutlu olarak yaşamaktayız. Bir öz
çekim işlemi gerçekleştirdiğimizde ise kamera yüzümüzün iki boyutlu gösterimini
kayıt ediyor. Yani tüm bilgiyi sahip olamıyoruz. Siz de daha sonra bu fotoğrafa
baktığınızda, onu hangi tarafa döndürürseniz döndürün kafanızın arkasını asla
göremiyorsunuz. İşte bir hologramı kayıt etmekse bu bilgilerin hepsini
saklayabiliyor. İki boyutlu bir gösterim olsa dahi yine de onu üç boyutlu görebilme
şansına sahip olabiliyorsunuz. Eğer ki Kara deliği hologram olarak tanımlarsak,
kara delik bilgisi paradoksu olarak da bilinen ve maddenin kara delik
tarafından emildikten sonra bilginin nereye gittiğine yönelik olan soruya da
bir cevap bulabiliriz. Fakat burada devreye başka bir sorular giriyor; bunu
daha sonraki yazılarda açıklamak daha mantıklı olacak. Hologram olarak kara
delik ifadesi tüm evrene doğru gerçekleştireceğimiz büyük atlayışta aklınızda
tutmanız için iyi bir örnek sayılabilecektir.
SINIRDA YAŞAMAK
Yazının daha ilk
başında da ifade ettiğim gibi görünüşte birbirleriyle alakasız iki fizik alanında
holografik tekniklerin farklı bir uygulanış formatı. Bu ikili, AdS-CFT adıyla ifade
edilmeye başladı. AdS’nin tam ifadesi “anti-de Sitter”, Einstein’ın tamamen boş
bir evreni negatif uzamsal eğrilikle var olduğunu belirten izafiyet (görecelilik)
teorisinin özel bir adı. Teorideki evren oldukça sakıcı baştan söyleyelim:
İçinde ne madde ne de enerji var ve paralel çizgiler geometri nedeniyle bir
noktada birbirinden ayrışıyor. Bu teori içinde yaşadığımız evreni açıklamasa da
yine de bir çeşit evren özelliği taşıyor. Bu sıkıcı evren modeli teoricilerin
ihtiyaç duyduğu bağlantıları sağlamak için gerekli matematiksel niteliklere
sahip. Bu benzerliğin öte tarafında ise konformal alan teorisi olarak
adlandırılan sistem var. Teorik fizik, alan teorileriyle dolu. Bu teoriler
bilim insanlarının kuantum çivilerini çakmak için kullandıkları çekiçler.
Elektromanyetizm, kuvvetli nükleer güç ve zayıf nükleer güç tüm alan-teorisi
tanımlamalarına sahip ve geçtiğimiz yarım yüzyılda bunları kullanmak konusunda
çok pratik yaptık. Şimdiyse garip tanımlamalara sahibiz. Ve bu bağlantının niçin
bu kadar önemli olduğunu anlamanın zamanı geldi. Örneğin kuantum yerçekimi gibi
çok zor bir problemi, evrendeki tüm temel güçleri ve parçacıkları titreşen
küçük sicimler olarak açıklamaya çalışan sicim teorisini kullanarak çözmeye
çalışıyorsunuz. Bu o kadar zor bir problem ki, aslında yıllardır uğraşılmasına
rağmen kimse hâlâ bir çözüm bulabilmiş değil. AdS-CFT uyumu ise bizi bu baş
ağrısı dünyasından kurtulmak için kullanabileceğimiz bir holografik tekniğin
olduğunu söylüyor. AdS-CFT, üç boyutlu evrenimizdeki kuantum yerçekimini çözmek
yerine, evrenin sınırında yer alan benzer bir probleme yönelmemize imkân
veriyor.
Nedir bu problem?
A) Sadece iki boyut. B) Yerçekimi yok.
Bu doğru: Yerçekimi de yok sınır da. Çatlaması neredeyse imkânsız olan sicim teorisi matematiğinin yerini birkaç delicesine zor olan alan teorisi denklemi aldı. Burada kendi problemlerinizin cevaplarını bulabilirsiniz ve bu çözümü normal üç boyutlu evrene getirip tahminlerde bulunabilirsiniz. Sinir bozucu yerçekimi de ayağınıza dolanmaz.
HOLOGRAMDA YAŞAMAK
Yani, biz bir hologramda mı yaşıyoruz?
AdS-CFT bağlantısının, kuantum yerçekimininin üstesinden gelebileceği kanıtlansa, zorluklarla uğraşmanın bir yolunu bulup bu tekniği yaşadığımız evrenle ilgili hale getirsek bile tüm bunlar bir hologramda yaşadığımız anlamına gelmez. “AdS-Cft yerçekimsel problemleri çözmek için işe yarar yöntemler sağlıyor”dan “üç boyuttaki yerçekimli evrenimiz bir illüzyon ve biz aslında yerçekimsiz ve iki boyutlu bir sınırda yaşıyoruz”a atlamak bir hata olur.
Matematiksel bir buluş her ne kadar kullanışlı olursa olsun gerçeğin temel doğası hakkındaki görüşlerimizi belirleyemez. Eğer holografik prensipler sorunları çözmede işe yarar olsaydı da bu, bir hologramda yaşadığımız anlamına gelmeyecekti. Eğer bir hologramda yaşıyor olsaydık bile aradaki farkı söyleyemezdik.
Kayıtlar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder