Yer Çekiminin Gerçek Doğasına Yaklaşmak Üzereyiz

0
201

Çekimin doğasını açık bir şekilde anlamaya ve de kuantum teorisiyle beraber klasik fiziği birleştirmeye yönelik olan adımlardan bir başkasında tasarlanmış olan deney, yüksüz durumdaki bir parçacığın serbest düşme durumunda kuantum teorisinin gereğince aynı esnada her 2 yerde de bulunup bulunmayacak olduğunun gösterilmesini hedeflemekte.

Kuantum fizikçileri on yıllardır çekim kuvvetini çaresizce kuantum fiziği içerisinde sınflandırmaya çalıyorlar. Bir grup araştırmacı yakın bir zamanda çekimin doğasını yeniden tanımlayarak temel evrensel kuvvetlere yönelik anlayışımızı dönüştürebilecek yeni bir deney hazırladılar.

Kuantum mekaniği, çekimsel etki haricinde tüm temel parçacık ve kuvvetlerle ilgilenen bir teori. Bir kara delik içerisinde neler olup bittiğini ya da Büyük Patlama esnasında ne olduğunu anlamak için çekim ve kuantum mekaniği teorileri birleştirilmeye ihtiyaç duyuyorlar. Fakat her girişimde başarısızlıkla sonuçlanarak, her iki teori de birbirinden ayrılıyor.

Eğer çekim, kuantum mekaniksel kuvvet içerisinde gizli ise, fotonlarda gözlemlediğimiz geçişmişlik teorisi de düşmekte olan kütlelere uygulanabilmeli. Bir diğer deyişle eğer iki nesne (yatay konumlarının dışında her açıdan eşdeğer yapıya sahip olan) serbest düşme halinde olsa, birinin özelliklerini ölçme işlemi diğerini de etkilemeliydi. College London Üniversitesi’nden Sougato Bose ve arkadaşları bu hipotezi test etmek için bir deney tasarlamışlar.

10-14 kg ağırlığında yüksüz bir parçacık düşünelim. Bu parçacık içerisinde yukarı ve aşağı doğru hareket edebilen, dönüş halinde bir materyal bulunur. Eğer bu parçacığı sürekli olarak değişken bir manyetik alan içerisine bırakırsanız, sanki manyetik yolu üzerinde kozmik bir çatala çarpmış gibi, takip ettiği yol iç döngüsüne bağlı olarak değişecektir. Yukarı döngüde sola, aşağı döngüde ise sağa doğru.

Parçacık düştüğü için, her iki yörüngenin süper pozisyonu konumunda (ya da eş zamanlı olarak her iki yerde de bulunma) olacaktır (Schrödinger’in kedisindeki süperpozisyon deneyini düşünün). Teknik olarak parçacık bırakıldığı andan itibaren her iki yöne de gidebilir (bunun için klasik lineer zaman sınırlarının dışında şekillendirmeliyiz düşüncelerimizi). Olası tüm yörüngeleri bir araya getirirsek, parçacıkların en yakın yörüngeyi takip ettikleri hali temsil eden bir duruma şahit oluruz.

Çekimin baskın olduğu etkileşimlerden kaçınmak için her iki yörünge arasındaki mesafenin 200 mikrometreden az olmaması gerekir. Bu kütleler ilk hallerine döndüklerinde yapılacak bir test, dönme bileşenlerinin geçişmiş olup olmadığını göstermelidir. Bu nedenle bu tip bir test, Casimir kuvveti ya da elektromanyetik etkileşimler gibi diğer çatışık kuvvetleri uygulama dışında tutmayı hedefler.

Bununla birlikte Bose, geçişikliğin gözlenememesinin, çekimin sadece klasik olduğunu kanıtlamayacağının bilincinde olmamızın önemli olduğunu söylüyor. Ta ki bu tip bir deney bize, başıboş fotonların ya da moleküllerin deneyin bulunduğu çevreyle herhangi bir etkileşime girmediğini gösterene kadar.

Kuantum Kozmosu mu?
Max Planck Enstitüsü’nden Antoine Tilloy bu görüşü onaylamakla birlikte bu yönde pozitif bir bulgunun, klasik çekim teorilerinin sadece bazı bölümlerinin yanlışlığını göstereceğini söylüyor. Tilloy New Scientist’e verdiği demeçte “Bununla birlikte, etkilenecek olan bölüm de yeterince önemli gibi görünüyor. Her şeye rağmen sonucun şaşırtıcı olacağını düşünüyorum” diyor.

Aynı yazıda Utrecht Üniversitesi’nden Maaneli Derekshani, bu deneyde sıfır bulgu gerçekleşmesi halinde, çekimin kuantum köklerinin olmadığının anlaşılacağını belirtiyor. Derekshani “O takdirde bu durum, olağan bir madde için çekimin, tam olarak ne zaman ve nasıl kuantum-klasik geçişini sağladığına dair zor, ama ilginç sorular doğuracaktır. Sıfır sonuç (yani çekimin kuantum köklerinin olmaması hali), son derece şaşırtıcı ve ilginç bir netice olacaktır” diyor.

Ek teknolojik araç ve bilimsel bulgu elde etmeye devam ettiğimiz sürece, bu ömürlük soruların kesin cevabına daha da yaklaşacak, birleşik fizik teorisine kendini adayanlar için kesinlikle heyecanlı bir ana şahit olabileceğiz.

Bu Haberi Yorumla

Please enter your comment!
Adınızı giriniz