Işık Hızını Aşsaydınız Evren Çok Tuhaf Görünürdü
Hiçbir şey ışıktan daha hızlı gidemez. Bu, Einstein’ın özel görelilik teorisinin dokusuna işlemiş bir fizik kuralıdır. Bir şey ne kadar hızlı giderse, zamanın donarak durması perspektifine o kadar yaklaşır.
Daha da hızlanırsanız, zamanın tersine dönmesi ve nedensellik kavramlarının karışması gibi sorunlarla karşılaşırsınız.
Ancak geçen yılın sonlarında yayınlanan bir çalışmada, bilim insanları göreliliğin sınırlarını zorlayarak mevcut fiziğe ters düşmeyen ve hatta yeni teorilere yol gösterebilecek bir sistem ortaya koydular.
Polonya’daki Varşova Üniversitesi ve Singapur Ulusal Üniversitesi’nden araştırmacılar, alışık olduğumuz üç uzaysal boyut ve bir zaman boyutunun aksine, üç zaman boyutunu tek bir uzay boyutuyla (“1+3 uzay-zaman”) birleştiren bir “özel görelilik uzantısı” geliştirdiler.
Herhangi bir büyük mantıksal tutarsızlık yaratmak yerine, çalışma, nesnelerin mevcut fizik yasalarımızı tamamen çiğnemeden ışıktan daha hızlı gidebileceği fikrini desteklemek için daha fazla kanıt ekliyor.
Polonya’daki Varşova Üniversitesi’nden fizikçi Andrzej Dragan, “Işık hızından daha yüksek hızlarla tanımlanan fiziksel sistemlerle ilişkili olarak hareket eden gözlemcilerin buna tabi olmaması için temel bir neden yoktur” dedi.
Bu çalışma, aynı araştırmacılardan bazılarının, süperluminal perspektiflerin kuantum mekaniği ile Einstein’ın özel görelilik teorisini birbirine bağlamaya yardımcı olabileceğini öne süren önceki çalışmalarına dayanmaktadır – şu anda yerçekimini diğer kuvvetleri açıkladığımız şekilde açıklayan tek bir kapsayıcı teoride uzlaştırılamayan iki fizik dalı.
Parçacıklar artık bu çerçeve altında, Evren’in daha sıradan 3D (artı zaman) perspektifinde olduğu gibi nokta benzeri nesneler olarak modellenemez.
Bunun yerine, gözlemcilerin ne görebileceğini ve süperluminal bir parçacığın nasıl davranabileceğini anlamak için kuantum fiziğinin temelini oluşturan alan teorilerine başvurmamız gerekecektir.
Bu modele göre, süperluminal nesneler uzayda bir kabarcık gibi genişleyen bir parçacık gibi görünecektir – bir alandaki dalgadan farklı olarak. Öte yandan yüksek hızlı nesne birkaç farklı zaman çizgisini ‘deneyimleyecektir’.
Buna rağmen, boşluktaki ışık hızı, ondan daha hızlı giden gözlemciler için bile sabit kalacaktır ki bu da Einstein’ın temel ilkelerinden birini korur – daha önce sadece ışık hızından daha yavaş giden gözlemcilerle (hepimiz gibi) ilgili olarak düşünülen bir ilke.
Dragan, “Bu yeni tanım, Einstein’ın süperluminal gözlemciler için bile vakumda ışık hızının sabitliği postülasını koruyor” dedi.
“Bu nedenle, genişletilmiş özel göreliliğimiz özellikle abartılı bir fikir gibi görünmüyor.”
Bununla birlikte araştırmacılar, 1+3 uzay-zaman modeline geçmenin, diğerlerine cevap verirken bile bazı yeni sorular ortaya çıkardığını kabul ediyorlar. Özel görelilik teorisinin ışıktan daha hızlı referans çerçevelerini içerecek şekilde genişletilmesi gerektiğini öne sürüyorlar.
Bu, kuantum alan teorisinden ödünç almayı içerebilir: özel görelilik, kuantum mekaniği ve klasik alan teorisinden (fiziksel alanların birbirleriyle nasıl etkileşime gireceğini tahmin etmeyi amaçlayan) kavramların bir kombinasyonu.
Fizikçiler haklıysa, Evren’in parçacıklarının tümü genişletilmiş özel görelilikte olağanüstü özelliklere sahip olacaktır.
Araştırmanın ortaya attığı sorulardan biri de bu genişletilmiş davranışı gözlemleyip gözlemleyemeyeceğimizdir – ancak bunu yanıtlamak çok daha fazla zaman ve çok daha fazla bilim insanı gerektirecektir.
Varşova Üniversitesi’nden fizikçi Krzysztof Turzyński, “Yeni bir temel parçacığın sadece deneysel keşfi bile Nobel Ödülü’ne layık bir başarıdır ve en son deneysel teknikleri kullanan büyük bir araştırma ekibi tarafından gerçekleştirilebilir” dedi.
“Bununla birlikte, sonuçlarımızı Higgs parçacığının ve Standart Model’deki diğer parçacıkların kütlesiyle ilişkili kendiliğinden simetri kırılması olgusunun, özellikle de Evren’in erken dönemlerinde daha iyi anlaşılmasına uygulamayı umuyoruz.”
Araştırma Classical and Quantum Gravity dergisinde yayımlandı.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
Derleyen: Figen Berber
Işık Hızı Değişirse Hayatımız Nasıl Etkilenir? Rölativite ışık hızı (bizsiziz.com)