Kara delik oluşturma zamanı
Bir fizikçi, evrenin genişlemesinin yeni zaman yaratabileceğine inanıyor. Bunu kanıtlamak için kara deliklerin birleşmesine dikkat etmeyi önerdi.
100 yıldan daha uzun bir süre önce, genel görelilik teorisine göre, Einstein, uzay-zamanın kendisinin "dalgalanmalar" oluşturacağını ve yerçekimi dalgaları olan çevreye yayılacağını tahmin etmişti. Eylül 2015'te, Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunan iki lazer interferometrik yerçekimi dalgası gözlemevi (LIGO) yardımıyla, insanlar ilk kez yerçekimi dalgalarını tespit ettiler - Samanyolu'nun çok ötesinde iki kara deliğin birleşmesiyle oluştu.
Bu bilimsel keşif yalnızca genel göreliliğin doğruluğunu doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda yerçekimi dalgaları da bilim adamlarının evreni anlamaları için yeni bir pencere açabilir. Ayrıca bir fizikçi, yakında yerçekimi dalgalarının yardımıyla hayal gücünün ötesinde bir olaya tanık olacağımıza inanıyor: zamanın yaratılması.
Bu fizikçinin adı Richard Miller ve Berkeley'deki California Üniversitesi'nde profesördür. Kara delikler birleştiğinde, yerçekimi dalgaları üretmek için uzay-zamanı rahatsız etmenin yanı sıra, aynı zamanda yeni bir zaman periyodu üreteceğine inanıyor. Bu cesur bir fikir, ancak Miller'ın teorisinin sağlam bir teorik temeli var.
Zaman ve mekanın birliği
Aristoteles'ten Einstein'a, tarihteki en seçkin düşünürlerin çoğu zamanın doğasını araştırdılar, ancak geri dönemediler. Antik Roma İmparatorluğu'nun filozofu Augustine bir keresinde şöyle demişti: "Zaman nedir? Kimse bana sormadı, ama anlıyorum. Biri bana sorduğunda, açıklamak istiyorum, ama kayboldum." Bu birçok düşünürü özetliyor. İkilem.
Ve Miller'ın teorisi zaman hakkındaki gerçeği ortaya çıkarmamıza yardımcı olabilir. Teorik temeli, Einstein'ın görelilik teorisidir. Görelilik teorisine göre, üç boyutlu bir uzayda yaşıyoruz ve zamanın geçişi ile geçmişten geleceğe gidiyoruz, tüm bunlar sadece bir illüzyon. Einstein, zaman ve uzayın birbirinden ayrılmadığını, "zaman ve uzay" dediği aynı şeyin farklı tezahürleri olduğu konusunda ısrar etti.
Einstein yirmili yaşlarındayken, bu fikrin bir dizi beklenmedik etkiye yol açabileceğini keşfetti. Örneğin bir nesne ışık hızına yaklaştığında yavaşlayacak ve hareket yönündeki uzunluğu azalacaktır. İnanılmaz görünse de, görelilik teorisinin bu tahminleri deneylerle doğrulandı. Ancak, zaman ve mekanı birleştirmede hala bazı sorunlar var. Herkes basit bir deney yapabilir ve sorunlardan birine işaret edebilir: Uzayda hareketsiz durabiliriz, ancak zamanda değil.
Elbette başka sorunlar da var. Temel fizik yasaları asla zamanın nasıl geçtiğini dikkate almaz ve zamanın ileri mi yoksa geri mi geçtiği aynı cevabı verecektir. Ama dağların ve nehirlerin erozyonundan her şeyin çürümesine kadar çevremizdeki her şey, zamanın geçmişten geleceğe işaret eden bir "ok" a sahip olduğunu gösteriyor.
Miller, bir kitap yazmak için zaman ve mekanla ilgili tüm soruları düzenlemeye başladı. Kitabı yazarken zihninde bir ilham parladı. Zamanın geçişinin, sürekli yeni zaman dönemlerinin nesli tarafından getirilebileceğini fark etti.
Peki bir zaman periyodu nasıl yaratılır? Miller cevabı zaman ve mekânın birliğinde buldu. 90 yıldan daha uzun bir süre önce evrenin genişlediğinin keşfedilmesinden bu yana bilim adamları, evrenin genişlemesi sırasında sürekli olarak yeni alanların yaratıldığı görüşünü kabul etmek zorunda kaldılar. Miller, zaman ve uzay aynı şeyin farklı yönleri olduğu için, bu aynı zamanda evrenin genişlemesinin zamanı yaratabileceği anlamına geldiğine inanıyor.
Miller, "Her an evren büyüyor ve aynı zamanda biraz daha zaman var." Miller bu şekilde zamanın neden geçtiğini açıklamayı başardı. Bu zamanda evrenin genişlemesinin ürettiği yeni zamanın "şimdi" olarak düşündüğümüz şey olduğunu ve zamanın geçişinin bu "şimdiler" in sürekli oluşumu tarafından sağlandığını söyledi.
Richard Miller
Zamanı yaratan kara delik
Miller bundan memnun değil, ayrıca teorisini test etmenin bir yolunu bulmak istiyor. Miller o zamanlar uygulanabilir bir test yöntemi bulamamıştı ve kitabını 2016'da bitirip yayınlamayı seçti. Bu kitabın adı "Şimdi: Fiziksel Zaman". Bununla birlikte, tam kitabını bitirdiği anda, LIGO bilim adamları yerçekimi dalgalarının tespitini duyurdular. Bu her şeyi değiştirdi. Miller, LIGO'nun kara delikler birleştiğinde zaman yaratma sürecini algılayabildiğini fark etti. Çünkü bu süreçte çok sayıda yeni üç boyutlu uzay yaratıyorlar ama aynı zamanda yeni zaman da yaratıyorlar.
Kara delikler, yaratıcılardan ziyade yok ediciler olarak bilinirler.Yeni zaman ve mekan yaratabilecekleri fikri çok mantıksızdır. Tüm bunların neyle ilgili olduğunu açıklığa kavuşturmak için, anlamak için bir benzetme kullanabilirsiniz. Tek bir kara delik, genellikle uzay ve zamandan oluşan kauçuk bir zar üzerinde huni şeklinde bir çöküntü olarak tanımlanır. Lastik film gerildiği için girinti alanı orijinal düz alandan daha büyük olacaktır. Bu benzetme mükemmel değildir, çünkü karadelikler üç boyutlu, kauçuk membranlar ise iki boyutludur. Ancak ondan, kara deliklerin daha fazla alan ve zaman yarattığını anlayabilirsiniz.
Bir kara deliğin doğuşuna şahit olursak, o zaman sadece yaratılan yeni alanı tespit etmekle kalmaz, aynı zamanda yaratılan yeni zamanı da tespit edebiliriz. Sorun şu ki, kara deliğin oluştuğu anı tam olarak bilmeden, yaratılan yeni zamanın etkisini tespit etmenin bir yolu yok.
Bununla birlikte, LIGO yerçekimi dalgaları olayını tespit etti ve Miller'a bir çözüm verdi. Bu yerçekimi dalgası, iki kara delik birleştiğinde üretilir. Birleşme sürecinde iki kara delik spiral bir şekilde birbirine yaklaşacaktır. Bilim adamları, birleşmeden önceki hareket koşullarına dayanarak, iki kara deliğin ne zaman birleşeceğini tam olarak tahmin edebilirler.
Miller, kara deliklerin birleşmesinin bir kez daha yeni bir alan yaratacağını, çünkü nihai kara delik kütlesi orijinal iki kara delikten daha büyük olacak dedi. Kaba hesaplamalar yaptı ve Eylül 2015'teki kara delik birleşme olayının kara deliğin etrafında milyonlarca kilometre küp yeni üç boyutlu yeni alan yaratacağını ve aynı zamanda yaklaşık bir milisaniyelik bir süre yaratacağını buldu. Yaratılan yeni zaman, kara deliklerin nihayetinde tek bir kara deliğe dönüştüğü zaman oluşan yerçekimi dalgalarının dışa doğru yayılmasının biraz daha uzun sürmesine neden olacaktır. LIGO'daki bilim adamları, tespit edilen yerçekimi dalgası sinyalinde kısa bir gecikme olduğunu bulabilmelidir.
Kara deliklerin birleşmesi yeni uzay ve zaman yaratabilir
Miller kaba hesaplamalardan memnun değildi, daha sonra California Institute of Technology'de görelilik uzmanı Sean Maguire ile işbirliği yaptı ve analiz için daha titiz matematik kullandı. Sonunda teorilerinin uygulanabilir olduğunu ve LIGO'nun yeni oluşturulan "şimdi" yi tespit etme yeteneğine sahip olduğunu doğruladılar. Ancak LIGO tarafından ilk kez tespit edilen yerçekimi dalgası sinyalinin biraz daha zayıf olduğunu buldular, bu da Miller'ın teorisini doğrulamak için yeterli değildi. Miller, teorisini doğrulamak için LIGO'nun gelecekte daha güçlü yerçekimi dalgası sinyallerini tespit edebileceğini umuyor.
Miller, güçlü bir sinyalin bir veya iki yıl içinde tespit edileceği konusunda iyimser. Ancak son zamanlarda, fikirlerini test etmek için bir meslektaşıyla laboratuvarda bir deney tasarlamaya başladı. Deney, yerel mikroskobik uzay ve zamanı ölçebilen çok karmaşık bir saat inşa etmeyi içeriyor. Miller, deneyle ilgili daha fazla ayrıntı vermek istemiyor çünkü bu araştırma alanında ilk olmak istiyorlar.
Miller ayrıca meslektaşlarının araştırmasıyla daha çok ilgilendiklerini ve teorisinde herhangi bir kusur bulamadıklarını söyledi. Belki de Miller ve meslektaşlarının deneylerinin yardımıyla ya da derin uzaydan gelen bir yerçekimi dalgası sinyali yardımıyla, zamanın yaratılmasına tanık olabilir ve sonunda zamanın doğasını ortaya çıkarabiliriz.
