Yeni bir teori, evrenin kendi tarihini sürekli olarak uzay-zamanın dokusuna kaydettiğini öne sürüyor. Doğruysa, bu “kozmik hafıza“, kara deliklerden karanlık maddeye ve evrenin nihai kaderine kadar fiziğin en büyük bulmacalarından bazılarını çözmeye yardımcı olabilir.
İki Büyük Teorinin Çelişkisi
Bir asırdan fazla süredir fizik iki büyük teori üzerine inşa edildi. Einstein’ın genel görelilik kuramı yer çekimini uzay ve zamanın bükülmesi olarak açıklar; kuantum mekaniği ise parçacıklar ve alanlar dünyasını yönetir. İkisi de kendi alanlarında kusursuz çalışır. Ancak bir araya getirildiklerinde, özellikle kara delikler, karanlık madde, karanlık enerji ve kozmosun kökeni söz konusu olduğunda çelişkiler ortaya çıkar.
Kuantum Hafıza Matrisi
Leiden Üniversitesi’nden fizikçi Florian Neukart ve meslektaşları, bu ayrımı kapatmak için yeni bir yol öneriyor: maddeyi, enerjiyi, hatta uzay-zamanın kendisini değil, bilgiyi gerçekliğin en temel bileşeni olarak ele almak. Bu çerçeveye kuantum hafıza matrisi (QMM) adını veriyorlar. Temel iddia şu: uzay-zaman pürüzsüz değil, küçük “hücrelerden” oluşan ayrık bir yapıdır. Her hücre, içinden geçen her etkileşimin kuantum izini saklayabilir. Başka bir deyişle evren yalnızca evrilmez; aynı zamanda hatırlar.
Kara Delik Bilgi Paradoksu
Göreliliğe göre bir kara deliğe düşen her şey sonsuza dek kaybolur; kuantum teorisine göre ise bu imkânsızdır çünkü bilgi yok edilemez. QMM bir çıkış yolu sunuyor: madde içeri düşerken çevredeki uzay-zaman hücreleri onun izini kaydeder. Kara delik buharlaştığında bilgi kaybolmaz, zaten uzay-zamanın hafızasına yazılmıştır. Bu mekanizma, bilgi korunumunu sağlayan tersinir bir kural olan “iz operatörü” ile matematiksel olarak ifade ediliyor. Ekip bunu önce yer çekimine, ardından güçlü ve zayıf nükleer kuvvetlere ve elektromanyetizmaya da uyguladı.
Benzer Haberler
Space X’e Güçlü Rakip. Yeniden Kullanılabilir Uzay Uçağı Radian One
NASA’nın Yeni Uzay Giysisi Mikro Yerçekimsiz Ortamda Testi Geçti
Oxford Fizikçileri ‘Schrödinger’in Kedisi’nin Yeni Bir Türünü Yarattı
NASA, Voyager 1 ile İletişimi Yeniden Sağladı
Uzayda Tarihi An: SpaceX Kapsülünden İlk Özel Uzay Yürüyüşü Başarıyla Tamamlandı
Uluslararası Uzay İstasyonu’na 3 Ton Yiyecek ve Yakıt Takviyesi
Karanlık Madde ve Karanlık Enerji
Bu yaklaşım, ekibi “geometri-bilgi ikiliği” adını verdikleri daha geniş bir ilkeye götürdü. Bir çalışmada, iz kümelerinin tıpkı karanlık madde gibi davrandığını; yer çekimi altında kümelenip galaksilerin beklenmedik derecede hızlı hareketini, egzotik yeni parçacıklara gerek kalmadan açıkladığını buldular. Uzay-zaman hücreleri doygunluğa ulaştığında ise artık yeni bağımsız bilgi kaydedemiyor ve geriye, kozmolojik sabit yani karanlık enerji ile aynı matematiksel forma sahip bir kalıntı enerji bırakıyor. Bu da karanlık madde ile karanlık enerjinin aynı bilgisel paranın iki yüzü olabileceğini düşündürüyor.
Döngüsel Bir Evren mi?
Ekibin, The Journal of Cosmology and Astroparticle Physics dergisinde yayımlanmak üzere kabul edilen son makalesi, sürekli doğup ölen döngüsel bir evrene işaret ediyor. Her döngü uzay-zamana daha fazla entropi biriktiriyor; sınıra ulaşıldığında evren bir tekilliğe çökmek yerine “sıçrayarak” yeni bir genişleme evresine geçiyor. Hesaplamalara göre evren halihazırda üç ya da dört döngüden geçti ve ondan azı kaldı. Bu da kozmosun gerçek “bilgisel yaşının”, mevcut genişlemenin 13,8 milyar yılı değil, yaklaşık 62 milyar yıl olduğu anlamına geliyor.
Araştırmacılar QMM’nin bazı bölümlerini bugünün kuantum bilgisayarlarında test etti; kübitleri minik uzay-zaman hücreleri gibi ele alarak özgün kuantum durumlarını yüzde 90’ın üzerinde doğrulukla geri kazandılar. Bu sonuçlar, iz operatörünün gerçek kuantum sistemlerinde işe yaradığını ve daha iyi kuantum bilgisayarlar inşa etmeye yardımcı olabileceğini gösteriyor.
Kaynak: ScienceDaily
Ne düşünüyorsun?