Evrenin genişlemesi bir ‘serap’ olabilir mi?

Tartışma potansiyeli taşıyan yeni bir araştırma, evrendeki genişlemenin bir serap olabileceğini ileri sürüyor. Kozmosa dair bu gözden geçirme, bilim insanlarının, evrendeki toplam enerji ve maddenin neredeyse yüzde 95’ini meydana getirmesine rağmen bir sır perdesiyle örtülü olduğuna inandıkları karanlık enerji ve karanlık madde bulmacalarına da çözümler öneriyor.

Yeni yaklaşım, Cenevre Üniversitesi’nden teorik fizik profesörü Lucas Lombriser tarafından, 2 Haziran’da ‘Classical and Quantum Gravity’ adlı dergide yayınlanan bir makalede ayrıntılı biçimde aktarıldı.

Bilim insanları, ‘kırmızıya kayma’ denilen olgu, yani onu yayan nesne bizden uzaklaştıkça ışığın dalga boyunun spektrumda daha kırmızı olan uca doğru değişmesi aracılığıyla evrenin genişlediğini biliyorlar. Uzaktaki galaksiler, bize daha yakın olanlara kıyasla daha yüksek düzeyde kırmızıya kaymaya sahiptir ve bu durum, bu galaksilerin Dünya’dan giderek daha fazla uzaklaşmakta olduğunu ortaya koyar.

Daha yakın dönemde, bilim insanları, evrendeki genişlemenin sabit olmadığını, aslında git gide daha da hızlandığını gösteren kanıtlara ulaştılar. Bu gittikçe hız kazanan genişleme, ‘kozmolojik sabit’ ya da ‘lambda’ adıyla bilinen bir terimle ifade edilir.

FİZİK TARİHİNDEKİ ‘EN KÖTÜ TAHMİN’

Kozmolojik sabit, kozmologlar için bir baş ağrısı olagelmiştir; zira parçacık fiziği tarafından değerine dair ortaya konan tahminler, somut gözlemlerden 120 kat farklılık gösterir. Dolayısıyla, kozmolojik sabit, “fizik tarihindeki en kötü tahmin” biçiminde anılır.

Kozmologlar lambda’da ölçülen farklı değerler arasındaki tutarsızlığı, çoğun zaman yeni parçacıklar ya da fiziksel kuvvetler önererek çözmeye çalışıyor; ne var ki Lombriser bu meseleyi hâlihazırda mevcut olanı yeniden kavramsallaştırarak çözüyor.

Lombriser, Live Science’a e-posta aracılığıyla verdiği demeçte, “Bu araştırmada, kozmosa ve çözülmemiş bulmacalarına, onu yöneten fizik yasalarında matematiksel bir dönüşüm gerçekleştirerek bakmak amacıyla yeni bir gözlük taktık” diyor.

Lombriser’ın matematiksel yorumuna bakılırsa evren genişlemiyor; geçmişte Einstein’ın da inandığı üzere düz ve durağan. Bundan ziyade genişlemeye işaret ettiğini gözlemlediğimiz etkiler, protonlar ve elektronlar gibi parçacık kütlelerinin zaman içindeki evrimi aracılığıyla açıklanıyor. Bu manzarada, parçacıklar uzay-zamana etki eden bir alandan ortaya çıkar. Kozmolojik sabit, alanın kütlesi tarafından belirlenir ve bu alanın dalgalanması nedeniyle doğurduğu parçacıkların kütleleri de dalgalanır. Kozmolojik sabit yine zaman içerisinde değişiyor; fakat bu modeldeki değişim, evrendeki genişlemeden değil, zamanla değişime uğrayan parçacık kütlesinden kaynaklanıyor.

Modelde, alanda yaşanan bu dalgalanmalar, geleneksel kozmolojik modellerde uzak galaksi kümeleri için öngörülenden daha büyük bir oranda kırmızıya kaymalara yol açıyor. Ve bu yolla kozmolojik sabit, modelin öngörülerine sadık kalıyor. Lombriser, “Kozmolojik sabite ilişkin sorunun, kozmosa ilişkin bu yeni bakış açısında ortadan kaybolmasına şaşırdım” diyor.

KARANLIK EVREN İÇİN BİR TARİF

Lombriser’ın çizdiği yeni çerçeve, karanlık maddenin yapısı da dahil olmak üzere kozmolojinin diğer acil sorunlarından bir kısmını da ele alıyor. Bu görünmez madde, sıradan madde parçacıklarını 5’e 1 oranda geride bırakır; buna karşın, ışıkla etkileşime girmediğinden gizemini korur. Lombriser, alanda görülen dalgalanmaların, karanlık madde için önerilen adaylardan birini teşkil eden varsayımsal parçacıklar olan ‘aksiyonlarla’, ‘aksiyon alanı’ adını verdiği şekilde de davranabileceğini öne sürüyor.

Bu dalgalanmalar, uzayın dokusunu geren ve bu yolla galaksileri gittikçe daha süratli biçimde birbirinden uzaklaştıran varsayımsal kuvvet olan ‘karanlık enerjiyi’ de ortadan kaldırabilir. Lombriser’ın aktardığı kadarıyla, bu modelde karanlık enerjinin etkisi, evrende zaman geçtikçe farklı bir evrimsel yol izleyen parçacık kütleleri ile açıklanabilir. Lombriser, bu manzarada, “Temelde karanlık enerjiye ihtiyaç yok” diye ekliyor.

Kolombiya’nın Bogota kentinde bulunan Ecci Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Luz Ángela García da, Lombriser’ın yeni yaklaşımından ve aynı anda birkaç sorunu birden çözmesinden etkilenmiş. Araştırmaya dahil olmayan García, verdiği demeçte, “Makale ziyadesiyle ilgi çekici ve kozmolojideki birçok soruna dair alışılmadık bir netice sunuyor” diyor: “Teori, kozmolojideki mevcut tartışmalara bir çözüm yolu sunuyor.”