Boş uzay gerçekten boş mu? Uzaydaki bütün parçacıkları, enerjiyi ve radyasyonu çıkarırsanız ne olur? Boş uzayın enerjisi olan sıfır noktası enerjisi nedir? Şimdiye dek hep madde, enerji ve parçacıkları anlattık. Bu yazıda ise hiçliğin fiziğini, vakum enerjisini göreceğiz; çünkü uzay boşluğunun doğası fizikteki en heyecan verici şeylerden biridir. 4 temel fizik kuvvetinin menzilini, sanal parçacıkların varlığını, karanlık enerjiyi ve evrenin neden genişlediğini hep sıfır noktası enerjisi açıklar.
Boş uzayda ne kadar enerji var?
Hiçliği nasıl araştırırsınız? Boş bir kavanoz bile bir şeyler içerir: En azından hava molekülleri barındırır ve ortamdan gelen kızılötesi ışık (ısı) kavanozun içinden geçer. Aynı zamanda şehirden, akıllı telefon ve diğer cihazlardan gelen elektromanyetik gürültü vardır. Evrenin derinliklerinden gelen kozmik ışınlar da kısmen kavanoza ulaşır ve içine nüfuz eder. Peki bütün hava moleküllerini çıkarırsak, kavanozu mutlak sıfıra soğutursak ve tüm dış radyasyondan yalıtırsak ne olur? Kavanozun içi bomboş olacaktır.
Oysa boş uzay bile boş değildir. Hiç enerji harcamadan çalışan devridaim makineleri var mı yazısında mutlak sıfıra soğutulan atomlara ne olacağını anlattım ama özetle hiçbir şeyi kalıcı olarak soğutamazsınız. Heisenberg’in belirsizlik ilkesi nedeniyle mutlak sıfıra inen atomlar kendiliğinden rastgele titreşir, termodinamik yasaları bir an ihlal edilir ve bir an için ısı soğuktan sıcağa akarak atomları ısıtır. İşte bunun hiçliğin fiziği olan boş uzayın enerjisiyle, yani sıfır noktası enerjisiyle çok ilgisi var. Nasıl mı?
İlgili yazı: Natron Gölü Kuşları Nasıl Taşa Çeviriyor?
Hiçliğin enerjisi.
Sıfır noktası enerjisi ve mutlak sıfır
Mutlak sıfır atomların hiç hareket etmemesi ve titreşmemesi demektir. Oysa atomların hiç kımıldamadan durması için hem konumu hem de momentumunun kusursuz olarak belirlenmiş olması gerekir. Belirsizlik ilkesine göre bu imkansızdır. Konumunu bildiğiniz bir parçacığın momentumu belirsiz olur ve bu da parçacıkların mutlak sıfırda bile titreşmesi demektir.
Rastgele titreşim her zaman minimum enerji değerindedir. Dolayısıyla mutlak sıfırdaki atomlar minimum ısı yayarak tekrar ısınırlar. Peki atomlar kalıcı olarak mutlak sıfıra inemiyorsa ve atom enerjisi asla sıfır olmuyorsa içinden her şeyi çıkardığımız boş uzayın, vakumun enerjisi sıfır olabilir mi? Hayır ve bunun kozmolojik nedenini (evreninin oluşumuyla ilgisini) Higgs parçacığı yazısında anlattım. Bu yazıda kuantum fiziğinde hiçliğin ne olduğunu göreceğiz. Kuantum alan teorisiyle başlayalım:
İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?
Kuantum salınımları.
Sıfır noktası enerjisi ve kuantum alanları
Uzayın kuantum yapısını kuantum alan teorisi inceler. Buna göre uzay temel kuantum alanlarıyla doludur. Kolaylık olsun diye bunları enerji alanları gibi düşünebilirsiniz ama kuantum alanlarının enerji alanı olması şart değildir. Elektron gibi parçacığın bu evrendeki bütün olası konumları, yönleri, enerjisi ve momentumunu belirleyen ve Schrödinger denklemiyle gösterilen olasılık dalgaları da kuantum alanları oluşturur. Öyle ki her parçacığın kendine eşlik eden bir olasılık dalgası vardır.
Örneğin elektronun elektron dalgası var ve bu da elektron kuantum alanında yayılan dalgadadır. Nitekim kuantum alanları gitar teli gibi farklı frekanslarla, yani farklı enerjilerle titreşir ve buna salınmak deriz. Aslında bütün parçacıklar kendi kuantum alanlarındaki titreşimlerdir. Mesela elektron alanının titreşimi elektrondur ve bu böyle sürüp gider: Kuarklar, nötrinolar, gluonlar vb. hep kuantum alanı titreşimleridir ve kuantum alanları boş uzayı doldurur.
Ayrıca bunlar sonsuz frekansta titreşemez, sonsuz kısa dalga boyunda olamaz ve sonsuza dek bölünebilen kesintisiz bir dalga oluşturamaz. Kuantum alanları sadece boş uzay enerjisinin tam sayı katlarıyla dalgalanabilir. Bu yüzden kuantum alan titreşimleri de enerji paketleridir. Öyleyse fotonla elektron da birer enerji paketi olup tırtıklı çizgi gibi aralıklarla dalgalanır (Bkz. Planck uzunluğu nedir?).
Atomlara geri dönersek elektron yörüngeleri çekirdekten hep belirli uzaklıklardadır. Yörüngeler arasında hep belirli bir uzaklık vardır ve ara yörüngeler olması imkansızdır. Ayrıca Pauli dışarlama ilkesi uyarınca bir yörünge sadece belirli sayıda elektron içerebilir. Örneğin 2 elektron yeri olan bir yörünge üçüncü elektronu barındıramaz. 3. elektron daha yüksek enerjideki bir üst yörüngede bulunmak zorundadır.
Bu da iyi bir şeydir!
Aksi takdirde oksijen atomu sürekli elektron alışverişinde bulunur ve asla nötr olmazdı. Bizler de hava solurken Alien asidi içmiş gibi canlı canlı yanardık. Bildiğimiz kimyayı kuantum kimyaya borçluyuz. 😉 Bunun boş uzayın enerjisiyle ne ilgisi var derseniz: Parçacıkların titreşimlerini, salınımlarını kuantum salıngaç operatörleri belirler (osilatör). Bunlar parçacıkların alabileceği enerji değerlerinin tam sayı katlarıdır. Dolayısıyla parçacıkların var olması ve yok olmasından sorumludur. İşte bunun da sanal parçacıklar ve sıfır noktası enerjisiyle ilgisi var ama bu kadar giriş yeter. Sıfır noktası enerjisi nedir?
İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili
Belirsizlik ilkesi. Konumu bilinen parçacığın momentumu belirsizdir.
Hiçliğin enerji düzeyi
Kuantum alanlarının en düşük enerji düzeyi uzayda hiçbir parçacığın olmadığı duruma karşılık gelir. Bu da uzayda klasik anlamda enerji içermediği ve mutlak sıfırda olduğu durumdur. Buna kuantum alanlarının vakum durumu deriz. Siz de vakum durumundaki alanların enerjisinin sıfır olmasını beklersiniz. Ancak, belirsizlik ilkesi bir parçacığın konumu ve momentumunu aynı anda bilemeyeceğimizi gösterir.
Her parçacığa kendi kuantum alanı (dalgası) eşlik ettiğine göre belirsizlik ilkesini kuantum alanlarına nasıl uygulayabiliriz? Açıkçası kuantum alanlarının enerjisini de kesin olarak ölçemezsiniz. Ya kuantum alanını ne zaman ölçtüğünüzü bilirsiniz ve enerjisi belirsiz olur ya da enerjiyi ölçersiniz ama ne zaman ölçtüğünüzü bilemezsiniz. Peki neden öyle?
Kuantum salınımlarını matematiksel nesneler olan salıngaç operatörlerinin (işlemcilerinin) belirlediğini söyledim. İşte bu operatörleri sanal parçacıklar olarak düşünebilirsiniz. Onları ölçme anını bilmeniz konumlarına karşılık gelir (bir havuzdaki dalganın anlık konumu gibi düşünün) onların ölçtüğünüz enerji de salınım frekansına karşılık gelir.
Nasıl ki havuzdaki dalga bir bütündür ve dalganın konumunu bilmek yalnızca dalganın bir kısmını dikkate almaktır, kuantum alanları da teorik olarak sonsuz büyüklüktedir ki siz kuantum dalgalarını ölçerken sadece bir bölümünü dikkate alabilirsiniz. O zaman da alan enerjisini kısmen bilebilirsiniz; çünkü dalganın tamamını ölçmemiş olursunuz. Şimdi bunu günlük dille açıklayalım:
Sıfır noktası enerjisi salınımları
Kuantum alanlarının enerjisini, dalgalanmasını, titreşimlerini ne kadar kısa aralıklarla ölçerseniz alanların enerjisi o kadar belirsiz olur. Örneğin bu evrende geçerli en kısa an Planck anıdır ve boşluğun o andaki enerji belirsizliği (enerji genliği diyelim) Planck enerjisine karşılık gelir. Oysa her parçacığın aynı zamanda dalga ve enerji olduğunu söylemiş, kuantum salıngaçlarını da parçacık gibi düşünebiliriz demiştik. Öyleyse enerji belirsizliği boşluktan sanal parçacıklar doğurabilir! 😮
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Parçacıklar kendi kuantum alanlarında titreşen dalgalardır.
Hiçlik sanal parçacıklarla doludur
Boş uzayda sanal parçacıkların nasıl ve neden oluştuğunu Unruh Etkisiyle Kendi Olay Ufkunuzu Yaratın yazısında anlattım. Burada sadece kuantum alanlarının hiçlikten sanal parçacıklar oluşturabileceğine dikkat edin. Bazen boşluktan sanal parçacıklar çıkar kısmını bilmeniz şimdilik yeterlidir.
Sanal parçacıklar kuantum alanlarını enerji paketleri halinde tırtıklı çizgi gibi belirli zaman aralıklarıyla ölçmemizi sağlar. Evreni Planck uzunluğundan kısa mesafelerde ölçemememizin sebebi de budur. Planck uzunluğundan kısa mesafeler Planck anından kısa anlara ve Planck enerjisinden yüksek enerjiye karşılık gelir. O zaman belirsizlik sonsuza ulaşır ve denklemlerimiz 1/0 gibi tanımsız ifadeler verir. Planck anından kısa mesafelerde ne var bilmiyoruz ama bildiğimiz anlamda evren yoktur.
Uzay boşluğunun enerjisi de ancak Planck ölçeğinde tanımlıdır. Planck uzunluğu 0’dan büyük olduğuna göre (~1,6 x 10-35 metre) boş uzayın enerjisi de sıfırdan büyüktür. Boş uzayın 0’dan büyük olan minimum enerjisine sıfır noktası enerjisi denir; ama durun. Daha size vakum enerjisinin nasıl işlediğini anlatacağım. Bunu da sanal parçacıklarla yapacağım:
İlgili yazı: Jüpiter Gezegenini İkinci Güneş Yaparsak Ne Olur?
Feynman diyagramları. Büyütmek için tıklayın.
Sıfır noktası enerjisi ve fizik kuvvetleri
Sanal parçacıklar evrendeki parçacık etkileşimlerinin arkasındaki mekanizma gibi duruyor. En azından kuantum alan teorisine (QFT) göre öyle. Örneğin QFT elektromanyetik kuvveti elektrik yükü olan parçacıklar arasındaki sanal foton alışverişiyle tanımlar. Bu etkileşimleri de Feynman diyagramlarında gösteririz (2 elektronun fotonlarla etkileşime girmesini gösteren resimde olduğu gibi).
QFT’ye göre gerçek parçacıkların etkileşimini hesaplamak için bunları birbirine bağlayan sanal parçacıkların bütün olası davranışlarını hesaba katmamız gerekir. En düşük olasılıklı en aykırı sanal parçacık etkileşimleri de buna dahildir. Öyle ki sanal parçacıklar -1’in karekökü gibi sanal sayılar alır, her türlü kütle ve hızda olabilir, ışıktan hızlı gidebilir ve zamanda geçmişe yolculuk edebilir.
Neyse ki Feynman diyagramları gerçek parçacıklar arasındaki en basit etkileşimin (resimde en üste bakınız) gerçekleşmesi en yüksek olasılık olduğunu gösterir. Biz de bu sayede aykırı ihtimalleri görmezden gelerek elektrik yükü vb.’ni ölçebiliriz. Yine de sanal parçacıklar her istediğini yapamaz. Örneğin fizikteki enerji korunum yasalarına uymak zorundadır. Buna ek olarak hemen bütün sanal parçacıklar parçacık ve anti parçacık çiftleri halinde oluşur (fotonlar kendisinin anti parçacığıdır).
Ancak, sanal parçacıkların ödediği en büyük bedel ömürlerinin Heisenberg’in belirsizlik ilkesiyle sınırlı olmasıdır. Bir sanal parçacığın enerjisi ne kadar yüksekse uzayda o kadar kısa süre var olabilir. Bu sınırlama da fizik kuvvetlerinin menzilini belirler. Öyleyse boş uzayın enerjisi olan sıfır noktası enerjisi fizik kuvvetlerinin menzilini belirler. Örneğin elektromanyetik kuvvetin menzili elektromanyetik alanın vakum enerjisiyle, boş alanın minimum enerjisiyle sınırlıdır. Bunu fotonlarla görelim:
İlgili yazı: Zamanda Yolculuk Etmenin 9 Sıra Dışı Yolu
Büyütmek için tıklayın.
Kütlesiz foton menzili
Elektromanyetik kuvvetin taşıyıcısı ve ışık parçacıkları olan fotonlar sonsuz düşük enerjide olabilir ve bu yüzden sanal fotonlar da uzayda sonsuza kadar var olabilir. Bu da elektromanyetik kuvvetin menzilinin tıpkı yerçekimi gibi sonsuz olmasına yol açar. Öte yandan atom çekirdeklerini ve protonlarla nötronları oluşturan kuarkları bir arada tutan güçlü nükleer kuvvetin taşıyıcısı olan gluonlar sahip olabileceği minimum bir enerji değeri vardır ve bu da sıfırdan büyüktür.
Bu nedenle teorik olarak kütlesiz olan sanal gluonların uzaydaki menzili sınırlı ve çok kısadır. Dolayısıyla güçlü kuvvetin menzili çok kısadır ve proton çapını aşmaz. Yeri gelmişken bunun gelecekte yazacağım kuantum ölçüm problemiyle ilgisi var: Belirsizlik ilkesi nedeniyle bildiğimiz anlamda fiziğin temeli de kuantum ölçüm problemidir. Öyle ki foton dışındaki sanal parçacıkların menzilinin sınırlı olması demek, bunların konumunun ölçüm yaptığımız zaman aralıkları dışında belirsiz olması demektir.
Örneğin gluonlar teorik olarak ışık hızında gider ve biz onları ancak ışık hızıyla güçlü nükleer kuvvetin menziline ulaştıkları sürede, o kısacık zaman aralığında ölçebiliriz. Bu aralıklar Planck anından uzundur ve gluonların hareketini daha kısa aralıklarla ölçemeyiz. Bu da güçlü kuvvet menzilinin sınırlı olduğunu göstermenin başka bir yoludur: Aynı zamanda gluonların konum/momentum ve gluon kuantum alanının zaman/enerji belirsizliğidir.
Sanal parçacıklar gerçek mi?
Fizikçiler sanal parçacıkların gerçek olduğunu düşünmüyor. Bunlar kuantum ölçümleri yapmak için kullandığımız matematiksel araçlardır. Sanal parçacıklar büyük olasılıkla yoktur ama biz kesikli enerjiden oluşan kuantum alanlarını ancak sanal parçacıklarla ölçüp hesaplayabiliriz. Başka bir deyişle ve yukarıdaki belirsizlikten yola çıkarsak: Sanal gluonlar ancak gerçek parçacıkları ölçtüğümüz zaman aralıkları dışında “var olur”. Fotonları 1 saniyelik aralıklarla ölçüyorsak sanal fotonlar yarım saniyelik aralıklarda var olur vb. Peki gerçek hayalet parçacık denen sanal parçacıkları nasıl keşfettik?
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Büyütmek için tıklayın.
Sıfır noktası enerjisi gerçek mi?
Sanal parçacıklarla ilgili ilk ipucu 1947’de geldi. O yıl Willis Lam ve Robert Rutherford hidrojen atomunun ikinci enerji düzeyinde (yörüngesinde) yer alan iki elektronun enerji değeri arasında küçük bir fark olduğunu gördüler. Normalde aynı yörüngedeki elektronların enerjisi eşittir fakat çok küçük bir fark vardı. Bilim insanları bunu Lamb Kayması olarak adlandırdı.
Aynı yıl Alman fizikçi Hans Bethe, Lamb Kaymasını vakum enerjisindeki rastgele kuantum salınımlarıyla açıkladı. Kısacası sıfır noktası enerjisi gerçekti ve bunu hesaplamayı sağlayan sanal parçacıkları kuantum fiziğinden çıkarıp atmak imkansızdı. Bunlar sanaldı ama bir şekilde etkiliydi. Nasıl derseniz:
Hidrojen atomu yörüngeleri arasındaki boşluklarda bulunan sanal parçacık ve anti parçacık çiftleri, atomun elektrik alanını oluşturan güç çizgileri üzerinde hizalanıyordu. Bu da elektronları çekirdekteki protonların pozitif yükünden kısmen yalıtan bir enerji alanı yaratıyor ve aynı yörüngede iki elektronun aynı enerjide olmasını engelliyordu. Sonuçta sanal parçacıklar sanal olduğu için sonsuz sayıdadır ve sayıları artsa da azalsa da değişmez. Böylece kesikli kuantum alanlarını kesintisiz ölçmemizi sağlar.
İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler
Lamb Kayması. Büyütmek için tıklayın.
Sıfır noktası enerjisi ve Casimir Etkisi
1948’de Danimarkalı fizikçi Hendrick Casimir boşluktaki rastgele enerji salınımlarının görünümü olan ve herhangi bir kuantum alanının minimum enerji düzeyini ölçmemizi sağlayan sanal parçacıkların gerçek dünyadaki etkisini göstermek üzere dahice bir deney tasarladı. Bunun için birbirine çok yakın iki metal levha aldı ve aralarındaki sanal foton salınımlarıyla levhaların dışındaki foton salınımlarını hesapladı.
Nitekim boşlukta her türlü sanal parçacık olabilir ama pratikte sadece sanal fotonlar vardır. Termodinamik yasalarına göre evren her zaman en düşük enerji düzeyinde olmak ister ve sanal fotonlar en düşük enerji düzeyinde olabilir. Sonsuz sayıda sanal foton olması nedeniyle hiçliğin enerjisi olan sıfır noktası enerjisi pratikte kızılötesi fotonlardan, yani termal radyasyondan oluşur.
Casimir işte levhalar arasındaki bu tür sanal fotonları ölçtü ve iki levhanın görünüşte kendiliğinden birbirine yaklaştığını gördü. Neden derseniz: Levhaların arasındaki uzay boşluğu, levhaların dışından küçüktü ve bu yüzden levhaların arasında sadece belirli frekanslarda enerji salınımları olabilirdi. Bu da levhaların arasında daha az sanal foton olduğunu gösteriyordu.
Gerçi boşluktaki sanal foton sayısı hep sonsuzdur ama levhaların dışındaki sonsuzluk levhaların arasındaki sonsuzluktan büyüktür. Bu durum da levhaların dışında yüksek basınç ve arasında düşük basınç oluşuyordu. Dış uzayın uyguladığı yüksek basınç levhaları birbirine doğru itiyordu. Casimir bu etkiyi gözlemledi ve boşluğun sıfır noktası enerjisinin gerçek olduğunu gösterdi. Bu keşif bizi karanlık enerjiye getirdi:
İlgili yazı: DNA Testi Yaparsanız Neler Öğrenirsiniz?
Lamb Kayması: Atomların çevresinde aynı yörüngede bulunan elektronların enerjisini kaydıran sanal parçacıkların elektrik alanı boyunca hizalanması (kırmızı ve mavi).
Negatif enerji ve negatif basınç
Evet, boşluğun enerjisi sıfırdan büyüktür ama boşluk evrendeki en düşük enerji düzeyi olduğu için bunu sıfır olarak kabul edebiliriz (sahte vakum). Bunu Dünya’daki deniz seviyesi gibi düşünün: Küresel ısınma nedeniyle buzullar erir ve deniz seviyesi yükselir ama Dünya’nın yerçekimi şiddetine göre belirlenen bir ortalama deniz seviyesi vardır. Denizlerdeki yükselme de buna göre ölçülür. Yoksa İsrail’deki Lut Gölü kıyıları da yeryüzündedir ama deniz seviyesinin 420 metre altında kalır.
Bu durumda Casimir levhalarının dışındaki uzayın enerjisini göreli 0 kabul ederiz ve o zaman levhalar arasındaki enerji de sıfırın altında, yani negatif olur. Negatif enerji negatif basınç oluşturacaktır. Bu da içi boş bir oksijen tüpünün içinde gergin yaylar döşemek gibidir. Levhalar büzülerek tüpün çeperini her yönden içe çekmeye, tüpü kendi içine çökertmeye çalışır.
Keza Casimir levhalarını da dış uzay birbirine doğru itmez. Levhalar arasındaki uzayda etkili olan negatif enerji levhaları içeriden birbirine doğru çeker! Biz de Casimir etkisini 1948’de gösterdik ama ancak 1996 yılında ölçebildik. Bu başarı da Washington Üniversitesi’nden Steven Lamoreaux’ya ait. Özetle boşlukta metrenin milyonda biri kadar yakın olan iki ince iletken levha birbirini çekecektir.
Buraya dek anlattıklarımızı toparlarsak: 1) Uzay boşluğunun enerjisi kuantum salınımları nedeniyle her zaman sıfırdan büyüktür ve 2) Boş uzayın enerjisi olan sıfır noktası enerjisini sanal parçacıklarla (pratikte sanal fotonlarla) ölçeriz. Peki boş uzayın enerjisi kaç ergdir? (Erg bir enerji ölçü birimidir):
İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?
Casimir Etkisi: Levhalar arasındaki kuantum salınımları az, dışındaki salınımlar fazladır ve bu bir anlamda levhaları birbirine iter (boş uzayın sıfır noktası enerjisi).
Sıfır noktası enerjisi ve karanlık enerji
Boş uzayın enerjisini 1 ergin 100 milyonda biri olarak ölçüyoruz. Boş uzayın enerjisi de karanlık enerji olup evrenin yüzde 68’ini karanlık enerji meydana getirir. Karanlık enerjinin tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz ama evrenin son 5 milyar yılda gittikçe daha hızlı genişlemesine neden olduğunu biliyoruz. Peki karanlık enerjinin ne olduğunu bilmiyorsak sıfır noktası enerjisi olduğunu nereden biliyoruz?
Bunu Casimir Etkisi gösteriyor. İki levhanın boş uzayda birbirine yaklaşması için uzayda terk ettiği boşlukta yeni uzay boşluğu oluşması gerekiyor. Bu da uzayın ve dolayısıyla evrenin genişlemesi demektir (detaylar kuantum köpükleri ve vakum felaketi yazılarında)! Yine de karanlık enerjiyi Casimir etkisine yol açan kuantum salınımlarını hesaplamakta kullandığımız QFT ile hesaplamaya kalktığımız zaman karanlık enerjinin şiddeti uzayda gözlemlenen değerinden 10120 kat fazla çıkıyor!
İşte bu yüzden karanlık enerjinin var olduğunu biliyor, bunun sıfır noktası enerjisiyle ilişkili olduğunu da biliyor ama tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz. Eh, hiçliğin fiziği de bu kadar olur. 😮
İlgili yazı: Fizikte Tanrı Var mı? İnce Ayar Argümanı
Bu da çok heyecan verici bir şey
Mademki fizikteki hiçlik aslında bir şey ve felsefedeki mutlak yokluk anlamına gelen hiçlikten çok farklı, öyleyse çözemediğimiz karanlık enerjinin arkasında da bilmediğimiz yeni bir fizik yatıyor olabilir. Siz de karanlık enerjinin evreni nasıl genişlettiğine şimdi bakabilir ve büyük patlamadan önce ne vardı diye sorarak sanal parçacıkların kozmik enflasyonla ilişkisini görebilirsiniz.
Fizikçiler evrenin nasıl oluştuğunu sıfır noktası enerjisi ile açıklamaya çalışıyorlar ama henüz bunu başaramadılar. Bu arayışta sicim teorisi, cüsseli graviton, halka kuantum kütleçekim ve amplituhedron teorilerini geliştirdiler. Ancak bunların hiçbirini kanıtlayamadılar. Peki neden? Fiziği yanlış mı anlıyoruz? Bilimsel araştırmalarda hata mı yapıyoruz ve evrenin oluşumunu bilimsel olarak nasıl açıklayabiliriz? Bütün bu soruların yanıtını bu akşam 21.00’de Instagram canlı yayında ele alacağım.
Instagram’da Kozan Demircan’la Bilim adlı yeni bir programa başlıyorum. Her hafta Çarşamba ve Cumartesi günleri 21.00’de yayınlanacak programda bloga sığmayan birçok bilim, teknoloji ve felsefe konusunu anlatacağım. Denk düştükçe bilim insanlarını konuk edeceğim. Böylece daha çok içerik isteyen okurları memnun etmek istiyorum. Bu akşam 21.00’de @khosann hesabında görüşmek üzere sağlıcakla kalın. 😊
Boş uzay boş değildir
1The zero-point energy of elementary quantum fields
2Understanding Zero-Point Energy in the Context of Classical Electromagnetism
3Zero-point energies, dark matter, and dark energy
4Is zero-point energy physical? A toy model for Casimir-like effect
5The Casimir-Effect: No Manifestation of Zero-Point Energy
Bunu beğen:
Beğen Yükleniyor...
İlgili Yazılar
Yorumlar
Yasin Kayalar	 20/07/2020 Cevapla	
Hocam kuantum alanlarina dair yaptiginiz aciklamalari zihninizde sicim teorisinden bagimsiz mi yaptiniz bu yazida bilmiyorum ama soyledikleriniz sicim teorisindeki bir cok fenomenle cok benzer olmus bu konuda. Ama sicim teorisine dair biliyoruz ki gozlemsel kanit henuz yok yine de yazinizdaki tariflerin teoriye uygunluğu ilgimi çekti.
Yasin Kayalar	 20/07/2020 Cevapla	
Hocam yazida iki sonsuzlugu kiyaslamaniz enteresan olmus daha buyuk daha kucuk sonsuzluk! Diyerek 🙂 Sonsuzluk kavrami konusunda nacizane diger bir yazinizda bazi aciklamalar yapmistim. Sonsuzluk kavramini genelde yanlis anlama eğilimi olusuyor bizde. Cunku sonsuzluk esasen zihnimiz icin kavranamazlik da iceriyor. Bu nedenle kavranamazligi kavranabilir kilmak icin zihnimiz bazı indirgemelere gitme egilimi sergiliyor. Mesela sonsuzlugu duragan bir kavram gibi algilama yanilgisi icine girmek gibi. Bu yuzden eger yazida bahsettiginiz gibi levhalarin arasindaki “sonsuzluk ” ile lehvalarin disindaki “sonsuzluk” arasinda dediginiz fark varsa bu ikisi arasinda da mutlaka bir fark vardir olmalidir. Levhalarin arasını disaridan farkli kilan bir fark mutlaka var olmalidir diye dusunuyorum. Yoksa bahsettiginiz sonsuzluk farki ortaya cikamazdi diye dusunuyorum. Yoksa kavramsal duzeyde ikis sonsuz arasinda fark olamaz.
Yasin Kayalar	 20/07/2020 Cevapla	
Hocam hiçlik konusunda da yazmistim daha once. Fizikteki hiclik kavrami hatalidir. Bunu gostermek icin basit bir ornek vermek gerekirse herhangi birseyin (madde enerji vs) var olduğu bir duruma hic kimse hiclik veya yokluk demez genel mantik kurallarina gore. Boyle bir duruma hiclik demek gerçekliğe aykiri bir mantik hatasidir veya terminoloji hatasidir. Bu yuzden “hiclikten evren” “hic yoktan bir evren” veya “hicligin fizigi” gibi ifadelerde kullanılan hiclik kavrami gerceklik ve genel mantik kurallarina aykiri hatali bir kavramsallamadir diye düşünüyorum .
Yasin Kayalar	 20/07/2020 Cevapla	
Hocam sanal parcaciklar sadece matematik hesaplama araçları ise yani bunlar bir denklemin her iki tarafına sonsuz sayida eşitsizliği bozmayacak sayıları eklemek misali ise burada bir gariplik var. Matematikte bir sayinin yaninda da sonsuz sayida carpan 1 oldugunu kabul edebiliriz ornegin. Yani sunu demek istiyorum adina sanal parcacik veya baska birsey diyelim sanal parcacik diye adlandirdigimiz seyler hesaplama anlaminda işe yariyorsa bu “matematigin” evrende bir karsiligi olmqlidir. Aksi halde bu hesaplamalarin ise yaramamasi lazimdi. Bunlsrin gercekligi temsil eden onunla kesisen en azinda bir noktasi ortak yonu olmak durumundadir. Hesaplamalarda ise yariyorlarsa tamamrn soyut matematik olamazlar. Belki nitelik veya tanimlama olarak dusundugumuzden farklilardir ama gene de bu hesaplamanin doğruluğunu saglayan birseylerin var olmasi gerekli. Bu seye benziyor newton yercekiminin nasil oluştuğunu aciklayamadi ama varligini ortaya koydu gorelilik ise bunun işleyişini yani uzayin bukulup kutle cekimini ortaya çıkardığını gorelilikte gosterdi buna benziyor biraz. Dolayisiyla birsey var ama tarifimiz dogru veya yanlis olabilir. Ama mutlaka hesaplamalarin nesnelde doğruluğunu saglayan unsurlar var olmqk durumunda. Adina sanal parcacik veya baskq birsey diyelim fqrk yok.
Yorum ekle
Cevabı iptal et
E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir
Yorum*
İsim:*
Email Adresi:*
Website:
Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.
Beni sonraki yorumlar için e-posta ile bilgilendir.
Beni yeni yazılarda e-posta ile bilgilendir.
Δ
Arşivler
Arşivler Ay seçin Kasım 2021 (9) Ekim 2021 (13) Eylül 2021 (15) Ağustos 2021 (21) Temmuz 2021 (22) Haziran 2021 (17) Mayıs 2021 (21) Nisan 2021 (20) Mart 2021 (14) Şubat 2021 (16) Ocak 2021 (17) Aralık 2020 (16) Kasım 2020 (12) Ekim 2020 (14) Eylül 2020 (10) Ağustos 2020 (21) Temmuz 2020 (25) Haziran 2020 (16) Mayıs 2020 (9) Nisan 2020 (10) Mart 2020 (16) Şubat 2020 (7) Ocak 2020 (7) Aralık 2019 (10) Kasım 2019 (16) Ekim 2019 (15) Eylül 2019 (10) Ağustos 2019 (14) Temmuz 2019 (17) Haziran 2019 (20) Mayıs 2019 (12) Nisan 2019 (14) Mart 2019 (10) Şubat 2019 (5) Ocak 2019 (6) Aralık 2018 (4) Kasım 2018 (7) Ekim 2018 (13) Eylül 2018 (10) Ağustos 2018 (10) Temmuz 2018 (12) Haziran 2018 (20) Mayıs 2018 (18) Nisan 2018 (6) Mart 2018 (9) Şubat 2018 (7) Ocak 2018 (9) Aralık 2017 (5) Kasım 2017 (11) Ekim 2017 (8) Eylül 2017 (13) Ağustos 2017 (20) Temmuz 2017 (20) Haziran 2017 (16) Mayıs 2017 (19) Nisan 2017 (13) Mart 2017 (14) Şubat 2017 (17) Ocak 2017 (25) Aralık 2016 (17) Kasım 2016 (13) Ekim 2016 (19) Eylül 2016 (16) Ağustos 2016 (14) Temmuz 2016 (21) Haziran 2016 (21) Mayıs 2016 (17) Nisan 2016 (14) Mart 2016 (11) Şubat 2016 (17) Ocak 2016 (13) Aralık 2015 (21) Kasım 2015 (22) Ekim 2015 (22) Eylül 2015 (21) Ağustos 2015 (14) Temmuz 2015 (11) Haziran 2015 (15) Mayıs 2015 (8) Nisan 2015 (7) Mart 2015 (6) Şubat 2015 (4) Ocak 2015 (12) Aralık 2014 (8) Kasım 2014 (5) Ekim 2014 (11) Eylül 2014 (11) Ağustos 2014 (8) Temmuz 2014 (10) Haziran 2014 (14) Mayıs 2014 (8) Nisan 2014 (12) Mart 2014 (3) Şubat 2014 (12) Ocak 2014 (10) Aralık 2013 (7) Kasım 2013 (8) Ekim 2013 (11) Eylül 2013 (8) Ağustos 2013 (9) Temmuz 2013 (7) Haziran 2013 (7) Mayıs 2013 (13) Nisan 2013 (6) Mart 2013 (10) Şubat 2013 (12) Ocak 2013 (11) Aralık 2012 (17) Kasım 2012 (44) Ekim 2012 (55)