Yeni Bir Teoriye Göre Yer Çekimi Kuantum Entropi ile Bağlantılı
Fizikteki en temel ama birbiriyle uyumsuz iki teori olan kuantum mekaniği ve Einstein’ın genel görelilik teorisi arasındaki uçurum günümüzde kapatılamaz görünmektedir ve uzlaşmaz olanı uzlaştırmaya yönelik her türlü girişim memnuniyetle karşılanmalıdır.
Yeni bir çalışmada, Londra Queen Mary Üniversitesi Uygulamalı Matematik Profesörü fizikçi Ginestra Bianconi, yerçekimi anlayışını ve kuantum mekaniği ile ilişkisini değiştirebilecek yeni bir çerçeve önerdi.
Kuantum yerçekimi sorunu
Fizikçiler onlarca yıldır kuantum mekaniğinin ilkelerini genel göreliliğin ilkeleriyle uzlaştırmaya çalışmaktadır. Kuantum mekaniği parçacıkların mikro ölçeklerdeki davranışlarını yönetirken, genel görelilik kozmik ölçeklerdeki yerçekimi kuvvetini tanımlar.
Bu iki yapının birleştirilmesi, modern bilimin en zor hedeflerinden biri olmaya devam etmektedir.
Profesör Bianconi makalesinde, genel görelilikte anahtar bir kavram olan uzay-zaman metriğini bir kuantum operatörü olarak ele almayı önermektedir.
Bu yaklaşım, uzay-zaman geometrisi ve madde arasındaki etkileşimi tanımlamak için kuantum bilgi teorisinden bir kavram olan kuantum göreli entropiyi kullanır.
Entropi ve G-alanının rolü
Çalışma, uzay-zaman metriği ile madde alanları tarafından indüklenen metrik arasındaki farkı ölçen yeni bir entropi eylemi ortaya koymaktadır.
Bu yaklaşım, düşük enerjilerde ve küçük eğriliklerde genel görelilik kuramının klasik denklemlerine indirgenen değiştirilmiş Einstein denklemlerine yol açmaktadır.
Bununla birlikte, teori, evrenin hızlanan genişlemesine ilişkin deneysel gözlemlerle önceden var olan diğer teorilerden çok daha iyi uyum sağlayan bir değer olan küçük bir pozitif kozmolojik sabitin ortaya çıkmasını öngörerek daha da ileri gitmektedir.
Teorinin en önemli özelliklerinden biri, Lagrange çarpanı olarak görev yapan yardımcı bir alan olan G-alanının devreye girmesidir.
G-alan sadece değiştirilmiş kütleçekim denklemlerinde önemli bir rol oynamakla kalmaz, aynı zamanda evrenin kütlesinin önemli bir kısmını oluşturan ancak henüz doğrudan gözlemlenmemiş esrarengiz bir madde olan karanlık maddeye ilişkin yeni yorumların önünü açar.
Daha geniş sonuçlar ve gelecekteki yönelim
Yerçekimini kuantum bilgi teorisine bağlayan bu çalışma, birleşik bir kuantum yerçekimi teorisine giden potansiyel bir yol açıyor. Dahası, G-alanı kozmolojide uzun süredir gizemini koruyan karanlık maddenin doğası hakkında yeni bilgiler sunabilir.
Profesör Bianconi, “Bu çalışma kuantum yerçekiminin entropik bir kökene sahip olduğunu ve G-alanının karanlık madde için bir aday olabileceğini gösteriyor” diyor.
“Buna ek olarak, modelimiz tarafından öngörülen ortaya çıkan kozmolojik sabit, teorik tahminler ile Evrenin genişlemesine ilişkin deneysel gözlemler arasındaki tutarsızlığın çözülmesine yardımcı olabilir.”
Bu teorinin bulgularını tam olarak keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulsa da, bu çalışma evrenin temel doğasını anlama arayışında ileriye doğru atılmış önemli bir adımı temsil ediyor.
Prof Bianconi’nin çalışması yeni araştırma yolları açıyor. Uzay zamanı kuantum bir varlık olarak ele alarak ve uzayzaman metrikleriyle ilişkili entropi fikrini geliştirerek, araştırma yerçekimi, kuantum mekaniği ve kozmosun kendisinin daha derin bir şekilde anlaşılmasına yol açabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Yeni Bir Teoriye Göre Yer Çekimi Kuantum Entropi ile Bağlantılı
James Webb Uzayda Tek Başına Yüzen Bir Gezegenin Atmosferine Bakıyor
/Yeni Bir Teoriye Göre Yer Çekimi Kuantum Entropi ile Bağlantılı/