Yeni teori: Evrenin oluşumunda kütleçekim dalgaları rol oynamış olabilir

Kozmoloji biraz da devasa ve gizemli ölçekleri yorumlamaya yönelik kendi kavramlarıyla tıkandı, çünkü ister istemez bilim insanları ellerindeki - kısıtlı - veri malzemesini anlamlandırabilmek için karanlık sektör (dark sector) denilen bilinmeyen sularda yüzen fazla genel geçer konseptler ürettiler. Bu konseptlerin matematiksel ve empirik bir arka planı mevcut ama onlara teorik yaklaşımımızla olgusal boyutu arasında - James Webb'in kozmolojik evrim anlayışımızı sarsan derin uzay araştırmalarının ima ettiği üzere - uçurum (gap) olabilir.

Misal karanlık madde kavramı. Tek bir olgu mu, birden fazla unsur mu, yoksa modifiye edilmiş Newton dinamiklerine (MOND) göre aslında varolmayıp gravitasyon anlayışımızdaki bir boşluk mu/matematiksel bir tadilat eksikliği mi? Aslında çok az bilgi sahibi olduğumuz bir konu.

Bu haberin odağına dönersek standart modelin en azından "en standart" halinin gravitasyonu kapsamadığını biliyoruz. Standart modele vücut veren kuantum fiziğinin en standart halinde de gravitasyonun dışarda kaldığını biliyoruz. Tabii gravitasyonun bu dışlanmışlığı bu etkinin kozmogoni ve kozmolojideki genel rolünü veya yerini oldukça müphem hale getirmekte.

Gravitasyon aslında hala hakkında en az şeyi bildiğimiz çok gizemli bir fenomen. Newton için gravitasyon neredeyse - hesaplayabildiği - büyü gibi bir şeydi. Aslında anlayamadığı için Newton açısından - Tanrı ol dedi böyle oldu - şeklinde tanrısal bir takdirden daha fazlası değildi. Einstein ise gravitasyonu uzay zaman eğrimi şeklinde uzay ve zamanı bütünleyen geometrik bir fenomen olarak kurguladı ve bu yaklaşımdan gravitasyon dalgaları konsepti türedi ve yıllar sonra LIGO ve Virgo ile bunların uzaydan gelen karşılıkları keşfedildi.

Günümüzde gravitasyon birçok kuramsal fizik spekülasyonunun merkezinde. Bazı teorik yorumlamalarda gravitasyon bir yan ürün veya etki, kendi başına bağımsız bir kuvvet bile değil. Kuantum ve standart modellerde ise graviton isimli bir parçacıkla/parçacıksal alanla gravitasyona kimlik kazandırma girişimi mevcut.

Ama ana fikirde gravitasyonun birçok karakteristiğini veya özelliğini bilmemize ve inanılmaz hassasiyetlerde ölçebilmemize rağmen köklerinin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz. Çoğu fizikçi için esasında gravitasyonun köklerinin tam olarak ne olduğunu çözmek esasında fiziğin "kutsal kasesini" - birleşik kuramı - , en azından bu kasenin ayağını veya sapını bulmak gibi, pratikte tek bir "her şeyin kısa formülü" mümkün olmasa dahi gravitasyonu çözmek ve diğer teorilere tutarlı biçimde eklemlendirebilmek anlamlı olurdu.

Gravitasyonun kökleri maalesef empirik karanlık sektörde kalmakta, hatta karadelik olgusundan anlaşıldığı kadarıyla bir noktada bizim verilmiş uzay zaman referansımızda malum karanlık sektörü üreterek görünmez kalan/görünmezliğe yol açan bir güç/etki. Karadelikler bildiğimiz üzere siyah bir perdenin (olay ufku) ardında görünmezdir.

Bu görünmezliği Hawking meşhur radyasyon çalışmasıyla kısmen kırmış ama bu sefer enformasyon paradoksu problemine yol açmıştır ki, gravitasyonun gizemi karadelik enformasyon paradoksu sorunuyla görüldüğü kadarıyla oldukça yakından ilişiktir.

Kapanış yapacaksam şöyle diyebilirim karadelikler bizim için empirik çıkmaz sokaklar sayılabileceği için araştırma programı olarak gravitasyonu kozmolojik arka plan ile ilişkilendirip gravitasyon dalgaları üzerinden yürümek bence makul ve mantıklı bir tutum. Bu yolda gayret harcanırsa kozmoloji tekrardan deneysel kontrol sınırlarına çekilebilir. Fiziğin bir krize girdiğini iddia eden Lee Smolin'in sınamaya açık iddialar ortaya atan kozmolojik seleksiyon modeliyle amaçladığı buydu, model gene çok spekülatifti ama geçerliliğine veya yadsınabilirliğine ilişkin araştırmacıya anlamlı bir araştırma yönü sunuyordu. Yani bir bilim insanı bu modelin öngörülerini değerlendirip modeli verilere göre reddedebiliyor veya olasılık dahiline alabiliyor. Dediğim gibi zaten bu tip kuramsal fizik veya kozmoloji araştırmalarında karanlık sektöre temas ettiğimiz için - gözlem araçlarımız veya referansımız gelişmediği sürece - belirli bir belirsizlik zaten olacak.

Araştırma sürecinin kendisi nihai bir kurama ulaşmaktan daha önemli. Bilim tarih boyunca her zaman böyle ilerlemiştir ve asla sonlanmamıştır. Bu açıdan Çin felsefesindeki Tao (Yol) gibidir. Son yok. Sadece Yol var.

Moleküler biyolog Jacques Monod bilim insanlarının motivasyonunu ve bilimin nasıl "yaşayıp" nasıl "öldüğünü" çok güzel özetlemiştir:

Einstein varolan dağınık ve birbirleriyle tutarsız fizik kuramları konusunda huzursuz olmasaydı efsanevi düşünce deneylerini (gedankenexperiment) ve teorilerini geliştiremezdi ve pekala gravitasyonu ve uzay ve zaman anlayışımızı ve bunları modelleme tarzımızı kökten biçimde dönüştüremezdi.

merak eden beyin icin bilim asla bitmez. cozulen her soru pesinden daha zor 10 yeni sorunu sorulmasin neden oluyor.

kutlecekim dalgalarinda bende umutluyum. henuz cok yeni bir alan, mevcut gozlem araclari gelisim halinde, cok kisitli frekanslari kisitli olcekde gozlemliyebiliyor. uzaya uydularla kurulacak bir sistem cok daha buyuk boyutta cok daha hassas olcumler yapabilir. simdiye kadar evrenle ilgili yaptigimiz tum gozlemler isiga dayaniyor, kutlecekim icin ise evrenin sesi diyebiliriz, sesi dinliyerek daha once farketmedigimiz pek cok seyi kesfetme imkani olacaktir. bigbang den once gerceklesmis baska bigbangler var mi, yada baska bir evren balonuyla bizim evrenimizin bir carpismasi oldugu mu, bu tip fiziksel fenomenleri kutlecekim dalgalarinda tespik etmek mumkun.