Zaman yolculuğu denince akla ilk gelen kural bellidir: Geçmişe gidip kendi büyükbabanızı, üremeden öldürmeyin! Eğer bunu yaparsanız, evren çatırdar çünkü siz hiç doğmamış olursunuz ve dolayısıyla geçmişe gidip onu öldüremezsiniz. Peki evren bu çelişkiyi nasıl çözecek? Belki de fizik yasaları bunu baştan engeller. Hatta bu konuda ünlü fizikçi Stephen Hawking de bir açıklama yapmıştı.
Şimdi ise iyi haberlerimiz var. Fizikçiler bu krizi önlemenin matematiksel bir yolunu bulmuşlar. Ancak küçük bir sorun var: Bu çözüm, uzay-zaman dokusunda küçük bozulmaların katlanarak büyümesine neden olabilecek bir kararsızlık getiriyor.
Hawking, 1992'de kronoloji koruma varsayımıyla geri zaman yolculuğunun mümkün olup olmadığını araştırmıştı. Varsayımına göre, 'Fizik yasaları kapalı zaman benzeri eğrilerin ortaya çıkmasına izin vermez.' Ancak, Hawking'in hesaplamaları varsayımını desteklese de, fizikçiler evrenin bunu gerçekten uyguladığını henüz kanıtlayamadı.
Einstein'ın genel görelilik teorisi, evreni en iyi açıklayan çerçeve olsa da, uzay-zamanın bazı oldukça tuhaf düzenlemelerine izin veriyor. Bunlardan biri de matematiksel olarak yolcuyu kendi geçmişine götürebilecek kapalı zaman benzeri eğriler. Bu tür yolların fiziksel evrende var olup olamayacağı ise bambaşka bir konu.
Hawking, kuantum etkilerinin bu tür eğrilerin oluşmasını engelleyeceğini düşünüyordu. Fakat bu mekanizmanın ne olduğunu kesin olarak belirleyebilen olmadı.
New Hampshire Üniversitesi'nden fizikçiler Moustafa Ismail ve David Mattingly, acaba yerçekiminin kendisi bu cevabı barındırıyor mu diye merak ettiler. Sonuçta, yerçekiminin matematiği zaman döngülerinin var olmasına izin veriyorsa, belki de yerçekiminin farklı bir formülasyonu onları engelleyebilirdi.
Yerçekimi hakkında bilmeniz gereken bir şey var: Genel görelilik, yerçekimini tanımlamak için elimizdeki en iyi çerçeve olsa da, tek çerçeve değil. Genel görelilikte uzay-zamanın geometrisi, mesafeleri ve zaman aralıklarını belirleyen bir metrik ve bu geometri içinde hareket ederken yönlerin nasıl değiştiğini tanımlayan matematiksel bir bağlantı ile ifade edilir. Bu ikisi belirli bir şekilde birbirine bağlıdır.
Metrik-afin yerçekimi adı verilen alternatif bir çerçeve, bu ilişkiyi gevşeterek metrik ve bağlantının daha bağımsız çalışmasına izin verir.
İşte Ismail ve Mattingly'nin sihirli alanı bulduğu yer burası.
Metrik-afin yerçekimini kullanarak, uzay-zamanın yerleşik bir zaman yönüne sahip olabileceği bir model oluşturdular. Doğru koşullar altında, zaman bir yolcunun uzay-zamanda alabileceği herhangi bir yol boyunca her zaman ileri doğru hareket edecek ve kendi geçmişine geri dönmesini imkansız hale getirecekti. Bu modele Metric-Affine Gravity Imposing Chronology adını verdiler. Evet, doğru duydunuz: MAGIC (Büyü).
Şimdilik her şey yolunda gibi, değil mi?
Peki ya...
Genel görelilikte yerçekimi, yerçekimsel dalgaların uzayı esnetip sıkıştırdığı iki farklı şekilde dalgalanabilir. MAGIC ise yerçekiminin dalgalanması için üçüncü bir yol sunuyor: skaler mod. Ve skaler mod, bildiğimiz gerçeklikle pek uyumlu değil.
Araştırmacıların incelediği kozmolojik arka planda, bu durum gradyan kararsızlığı adı verilen bir sorundan muzdarip. Normalde dalgalar gibi yayılmak yerine, MAGIC'in skaler modundaki bozulmalar, daha kısa dalga boyları daha hızlı büyürken, katlanarak büyüyebilir.
Bu da, şu anki haliyle MAGIC'in evrenin kararlı bir açıklamasını sağlayamayacağı anlamına geliyor.
Bu, MAGIC'i uygulanabilir bir yerçekimi teorisi haline getirmenin önündeki en büyük engel. Daha küçük engeller de var.
İlk olarak, MAGIC yalnızca kronoloji korumasının yerel koşullarını belirler. Evrenin herhangi bir yerinde zamanın kendi üzerine döngü yapamayacağını garanti etmek için araştırmacıların, uzay-zamanın genel yapısı hakkında ek bir varsayımda bulunmaları gerekiyor. Bu varsayım, modelin kendisinden kaynaklanmadığını henüz göstermediler.
Yani, MAGIC'in zaman döngülerini önlemesini sağlayabilirler, ancak zaman döngüsü önlemenin MAGIC'in içine yerleşmiş olduğunu henüz gösteremediler.
İkinci olarak, MAGIC, uzay-zamanın düzgün bir şekilde tanımlanamaz hale gelmesine neden olacak şekilde metrik çökmesini önlemek için tasarlanmıştır; ancak bu güvenlik önlemi her durumda çalışmaz.
Bu çöküşlerin MAGIC'de gerçekten meydana geldiğini bilmiyoruz; araştırmacılar bunu kanıtlamadılar, ancak dışlamadılar da.
Yani, belirli şeyleri yapmak için tasarlanmış, ancak her zaman bu belirli şeyleri yapmayabilen bir çerçevemiz var.
Ama sorun değil. Çünkü MAGIC nihai cevap olmamalı. Yerçekiminin içine kronoloji korumasının nasıl entegre edilebileceğine dair ilgi çekici bir gösterim; araştırma yönünde bir adım, henüz çalışan bir çözüm değil.
Ve bu adımı attıktan sonra, araştırmacıların nereye gidecekleri konusunda daha net bir fikirleri var.
Araştırmacılar, 'skaleri, zaman benzeri, kapalı projektif modu kaybetmeden stabilize etmek, fenomenolojik bir tamamlama yönünde doğal bir sonraki adımdır' diyorlar.
Yani büyükbabanıza sıkı tutunmasını söyleyin. Fizikçiler, zaman yolculuğu yapan, kural çiğneyen torunlarından onu kurtarmanın bir yolunu bulabilirler.
Kaynakça: sciencealert.com
