Fizikçiler, Uzaylıların Kara Delikleri Kuantum Bilgisayar Olarak Kullanıyor Olabileceğini Söylüyor
Küçük kara delikler nihai kuantum bilgisayarları olarak kullanılabilir ve biz de onların imzalarını arıyor olabiliriz.
Evrenimizde yaşam yaygınsa ki öyle olduğundan şüphelenmek için her türlü nedenimiz var, neden her yerde yaşamın kanıtlarını görmüyoruz? Bu, neredeyse modern astronominin doğuşundan beri astronomları ve kozmologları rahatsız eden bir soru olan Fermi Paradoksu’nun özüdür.
Aynı zamanda, geçmişte galaksimizde gelişmiş yaşam ortaya çıkmış olsaydı, baktığımız her yerde onların faaliyetlerine dair işaretler göreceğimizi ileri süren birçok (birçok!) çözüm önerisinden biri olan Hart-Tipler Varsayımı’nın arkasındaki mantıktır. Olası belirtiler arasında kendini kopyalayan sondalar, mega yapılar ve diğer Tip III benzeri faaliyetler yer almaktadır.
Öte yandan, önerilen birkaç çözüm, gelişmiş yaşamın bu kadar büyük ölçeklerde faaliyet göstereceği fikrine karşı çıkmaktadır. Diğerleri ise gelişmiş dünya dışı uygarlıkların kendilerini daha az fark ettirecek faaliyetlerde ve yerlerde bulunabileceklerini öne sürmektedir.
Yakın tarihli bir çalışmada, Alman-Gürcü araştırmacılardan oluşan bir ekip, gelişmiş dünya dışı uygarlıkların (ETC’ler) kara delikleri kuantum bilgisayarlar olarak kullanabileceğini öne sürmüştür.
Bu, bilgi işlem açısından mantıklı ve kozmosa baktığımızda gördüğümüz belirgin faaliyet eksikliğine bir açıklama sunuyor.
Araştırma, Max Planck Fizik Enstitüsünde teorik fizikçi ve Münih’teki Ludwig-Maximilians Üniversitesinde fizik kürsüsü olan Gia Dvali ile Tiflis Özgür Free Üniversitesinde fizik profesörü ve Kharadze Gürcistan Ulusal Astrofizik Gözlemevi ve SETI Enstitüsünde araştırmacı olan Zaza Osmanov tarafından yürütüldü.
Bulgularını açıklayan makale kısa süre önce çevrimiçi olarak yayınlandı ve International Journal of Astrobiology’de yayınlanmak üzere gözden geçiriliyor.
İlk SETI (Dünya Dışı Akıllı Yaşam Araştırması) araştırması (Ozma Projesi) 1960 yılında gerçekleştirilmiş ve ünlü astrofizikçi Dr. Frank Drake (Drake Denklemini öneren kişi) tarafından yönetilmiştir. Bu araştırmada Green Bank Gözlemevi’nin 26 metrelik (85 fit) radyo teleskobu kullanılarak yakınlardaki Tau Ceti ve Epsilon Eridani yıldız sistemlerinden gelen radyo yayınları dinlenmiştir.
O zamandan bu yana SETI projelerinin büyük çoğunluğu, radyo dalgalarının yıldızlararası uzayda yayılma kabiliyeti nedeniyle radyo teknosinyallerinin araştırılmasına yönelik olmuştur. Dvali ve Osmanov’un Universe Today’e e-posta yoluyla açıkladıkları gibi:
“Şu anda esas olarak radyo mesajları arıyoruz ve Dyson küresi adaylarını -yıldızların etrafında inşa edilmiş mega yapıları -bulmak için gökyüzünü incelemek için birkaç girişimde bulunuldu. Öte yandan SETI sorunu o kadar karmaşık ki olası tüm kanalların test edilmesi gerekiyor.
“Tekno-imzaların bütün bir “spektrumu” çok daha geniş olabilir: örneğin; pulsarlar, beyaz cüceler ve kara delikler etrafında da inşa edilen mega yapılardan gelen kızılötesi veya optik emisyon. Tamamen yeni bir “yön”, bu tekno-imzaların, onları normal astrofizik nesnelerden ayırabilecek anormal bir spektral değişkenliğinin araştırılması olmalıdır.”
Birçok araştırmacıya göre bu sınırlı odaklanma SETI’nin tekno-imzalara dair herhangi bir kanıt bulamamasının başlıca nedenlerinden biri. Son yıllarda astronomlar ve astrofizikçiler, Dünya Dışı Zeka Mesajları (METI) gibi diğer tekno-imzaları ve yöntemleri arayarak araştırmayı genişletmeyi önerdiler.
Bunlar arasında yönlendirilmiş enerji (lazerler), nötrino emisyonları, kuantum iletişimleri ve yerçekimi dalgaları yer almaktadır ve bunların birçoğu NASA Tekno-imza Raporu’nda (2018’de yayınlandı) ve TechnoClimes 2020 çalıştayında açıklanmıştır.
Dvali ve Osmanov çalışmaları için tamamen farklı bir şey aramayı öneriyor: büyük ölçekli kuantum hesaplamanın kanıtı. Kuantum hesaplamanın faydaları iyi belgelenmiştir, bunlar arasında bilgiyi dijital hesaplamadan katlanarak daha hızlı işleme yeteneği ve şifre çözmeye karşı bağışık olması yer almaktadır.
Günümüzde kuantum hesaplamanın ilerleme hızı göz önüne alındığında, gelişmiş bir uygarlığın bu teknolojiyi çok daha büyük bir ölçeğe uyarlayabileceğini varsaymak tamamen mantıklıdır. Dvali ve Osmanov şöyle diyor:
“Bir uygarlık ne kadar gelişmiş olursa olsun ya da parçacık kompozisyonu ve kimyası bizimkinden ne kadar farklı olursa olsun, kuantum fiziği ve yerçekimi yasaları bizi birleştirir. Bu yasalar bize kuantum bilgisinin en verimli depolayıcılarının kara delikler olduğunu söylüyor.
“Son çalışmalarımız teorik olarak, yerçekimsel olmayan etkileşimlerle yaratılan ve bilgi depolama kapasitesini doyuran (“saturon” olarak adlandırılan) aygıtların da var olabileceğini gösterse de, kara delikler açık ara şampiyon. Buna bağlı olarak, yeterince gelişmiş herhangi bir ETI’nin bilgi depolama ve işleme için bunları kullanması beklenir.”
Bu fikir, ergosferden yararlanarak bir kara delikten sınırsız enerji elde edilebileceğini öne süren Nobel ödüllü Roger Penrose’un çalışmalarına dayanmaktadır. Bu alan, olay ufkunun hemen dışında yer alır; buraya giren madde, ışık hızına yakın bir hıza ulaşan ve muazzam miktarda radyasyon yayan bir disk oluşturur.
Bazı araştırmacılar bunun gelişmiş ETI’ler için nihai güç kaynağı olabileceğini, ya maddeyi bir SMBH’ye (Süper Kütleli Kardelik) besleyerek (ve ortaya çıkan radyasyondan yararlanarak) ya da sadece zaten yaydıkları enerjiyi kullanarak olabileceğini öne sürmüşlerdir.
Bu ikinci senaryo için iki olasılık, yığılma disklerinin açısal momentumundan (“Penrose Süreci”) yararlanmayı veya hiper hız jetleri tarafından üretilen ısı ve enerjiyi (belki de bir Dyson Küresi şeklinde) yakalamayı içerir.
Dvali ve Osamov daha sonraki makalelerinde kara deliklerin nihai hesaplama kaynağı olabileceğini öne sürmektedir. Bu düşünce şu fikirlere dayanmaktadır: a) Bir uygarlığın ilerlemesi hesaplama performansı seviyesiyle doğrudan ilişkilidir ve b) Potansiyel tekno-imzalar olarak kullanılabilecek hesaplama ilerlemesinin belirli evrensel işaretleri vardır SETI için.
Dvali ve Osomanov kuantum mekaniği ilkelerini kullanarak kara deliklerin kuantum bilgi için nasıl en verimli kapasitörler olacağını açıkladılar. Bu kara delikler büyük ve doğal olarak oluşmak yerine (hesaplama verimliliği adına) muhtemelen yapay ve mikro boyutlu olacaktır.
Sonuç olarak, bu kara deliklerin doğal olarak meydana gelenlerden daha enerjik olacağını savunuyorlar:
“Bilgi alma süresinin basit ölçeklendirme özelliklerini analiz ederek, bilgi hacmi ve işlem süresinin optimizasyonunun, ETI için birkaç büyük kara delik yerine çok sayıda mikroskobik kara delik yaratmaya enerji yatırmanın maksimum düzeyde faydalı olduğunu gösterdik.
“İlk olarak, mikro-kara delikler çok daha yüksek yoğunlukta ve Hawking radyasyonunun daha yüksek enerji spektrumunda ışıma yapar. İkinci olarak, bu tür kara delikler hızlandırıcılarda yüksek enerjili parçacık çarpışmaları yoluyla üretilmelidir. Bu üretim zorunlu olarak beraberinde yüksek enerjili bir radyasyon imzası da getirir.”
Merhum ve büyük Stephen Hawking’in adıyla anılan Hawking radyasyonunun, rölativistik kuantum etkileri nedeniyle bir kara deliğin olay ufkunun hemen dışında salındığı teorize edilmektedir. Bu radyasyonun yayılması kara deliklerin kütlesini ve dönme enerjisini azaltarak teorik olarak sonunda buharlaşmalarına neden olur.
Dvali ve Osomanov, ortaya çıkan Hawking radyasyonunun doğası gereği “demokratik” olacağını, yani modern araçlar tarafından tespit edilebilen birçok farklı atom altı parçacık türü üreteceğini söyledi:
“Hawking radyasyonunun en güzel yanı, mevcut tüm parçacık türlerinde evrensel olmasıdır. Bu nedenle ETI kuantum bilgisayarları nötrinolar ve fotonlar gibi “sıradan” parçacıklar yaymalıdır. Özellikle nötrinolar, perdeleme olasılığını ortadan kaldıran olağanüstü nüfuz etme yetenekleri nedeniyle mükemmel habercilerdir.
“Bu, özellikle, hem bilgi depolayan mikro kara deliklerin Hawking radyasyonundan hem de onları üreten çarpışma ‘fabrikalarından’ gelen çok yüksek enerjili nötrino akışı şeklinde ETI’nin yeni parmak izlerini sunuyor. Radyasyonun Hawking bileşeninin, çok yüksek enerjili kara cisim spektrumlarının bir süperpozisyonu olması beklenmektedir.
“Makalede IceCube gözlemevinin bu tür tekno-imzaları potansiyel olarak gözlemleyebileceğini gösterdik. Ancak bu, SETI için çok heyecan verici yeni bir yönün sadece potansiyel bir örneğidir.”
Bu teori birçok açıdan, astrofizikçi ve matematikçi John D. Barrow tarafından 1998 yılında önerilen Barrow Ölçeği’nin mantığını yansıtmaktadır. Kardashev Ölçeği’nin bir revizyonu olan Barrow Ölçeği, uygarlıkların dış uzaydaki (yani gezegen, güneş sistemi, galaksi, vb.) fiziksel hakimiyetleriyle değil, iç uzaydaki (yani moleküler, atomik ve kuantum alemlerindeki) hakimiyetleriyle karakterize edilmesi gerektiğini öne sürmektedir.
Bu ölçek, Fermi Paradoksu’na önerilen bir çözüm olan ve ETI’lerin bizim tanıyabileceğimiz her şeyin ötesine “geçmiş” olacağını öne süren Aşkınlık Hipotezi’nin merkezinde yer almaktadır.
Bu teorinin bir başka heyecan verici yönü de Fermi Paradoksu’na olası bir başka çözüm sunmasıdır. Açıkladıkları gibi:
“Şimdiye kadar, yapay kara deliklerin Hawking radyasyonu tarafından üretilen yüksek enerjili nötrinolar ve diğer parçacıklar şeklinde SETI için doğal bir yönü tamamen göz ardı ettik. Dolayısıyla, bu tür yüksek enerjili parçacıklara yönelik çeşitli deneysel araştırmalar, Evren’in gözlemlenebilir bölümünde gelişmiş ETI’nin varlığına potansiyel olarak son derece önemli bir ışık tutabilir.”
Kısacası, evrene baktığımızda “Büyük Sessizlik” görüyor olabiliriz çünkü yanlış tekno-imzaları arıyor olabiliriz.
Sonuçta, eğer dünya dışı yaşam insanlığın önüne geçtiyse (ki Evren’in yaşı göz önüne alındığında bu makul görünmektedir), radyo iletişimini ve dijital hesaplamayı uzun zaman önce aşmış olmaları mantıklıdır. Bu teorinin bir başka avantajı da, bugüne kadar neden hiçbir uygarlıktan haber alamadığımızı açıklamak için tüm ETI’lere uygulanmasına gerek olmamasıdır.
Bilgi işlemin üstel ilerleme hızı göz önüne alındığında (insanlığı bir şablon olarak kullanarak), gelişmiş uygarlıkların radyo dalga boylarında yayın yaptıkları kısa bir pencereleri olabilir. Bu, Drake Denkleminin önemli bir parçasıdır: L parametresi, uygarlıkların uzaya tespit edilebilir sinyaller yaymak için sahip oldukları sürenin uzunluğunu ifade eder.
Bu arada, bu çalışma SETI araştırmalarının önümüzdeki yıllarda arayacağı bir başka potansiyel tekno-imza sunuyor. Paradoks devam ediyor ancak bunu çözmek için gelişmiş yaşamın sadece bir göstergesini bulmamız gerekiyor.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Derleyen: Simge Kara