Kuantum Dalgalanma Nedir? Evren Hiçlikten Nasıl Oluşmuş Olabilir?

Kuantum dalgalanma (quantum fluctuation), uzayın belli bir noktasında, Werner Heisenberg’ün Belirsizlik İlkesi dahilinde enerji miktarındaki geçici değişimdir. Bu olgu, enerji korunumu ilkesinin çok kısa zaman aralıklarında ihlal edilebileceğini göstermektedir. Ancak bu ihlal, yalnızca son derece küçük zaman ölçeklerinde gerçekleşir.

Fizikçiler, bu geçici enerji dalgalanmalarının belirli koşullar altında uzayabileceğini ve hatta bir evrenin başlangıcını tetikleyebilecek “baloncuk” benzeri bir oluşuma yol açabileceğini ileri sürmektedir. Bu noktada asıl soru şudur: Kuantum dalgalanma nasıl olur da hiçlikten enerji, dolayısıyla madde oluşumuna neden olabilir?

Kuantum dalgalanma sonucunda sanal parçacıkların madde–antimadde çiftleri “yoktan var olabilir.” Bu sanal parçacıklar, Kuantum Alan Teorisi’nin matematiksel sonuçlarıdır ve doğrudan gözlemlenemezler. Ancak etkileri ölçülebilir.

Sanal parçacıklar:

• Enerji korunumu ilkesini kısa süreli ihlal edebilir,
• Zamanda geriye hareket ediyormuş gibi davranabilir,
• Işıktan hızlı davranışlar sergileyebilir.

Gerçek parçacıklar bunu yapamaz. Çünkü gerçek madde sistem üzerinde kalıcı bilgi bırakır. Sanal parçacık çiftleri ise toplamda sıfır etki üretir. Bu nedenle varlıkları geçicidir. Vakum polarizasyonu, Casimir etkisi, Lamb kayması ve Hawking radyasyonu gibi olgularda sanal parçacıkların etkileri tespit edilmiştir. Bu da kuantum vakumunun aslında mutlak bir boşluk olmadığını gösterir.

Bazı fizikçilere göre (Stephen Hawking ve Michio Kaku gibi), evrendeki toplam enerji sıfır olabilir. Eğer bu doğruysa, evren kuantum dalgalanmanın bir ürünü olabilir.

Bu görüşe göre:

• Pozitif madde-enerji
• Negatif kütle çekim enerjisi birbirini dengelemektedir.

Toplam enerji sıfırsa, evren “hiçlikten” doğmuş olabilir. Ancak burada “hiçlik” kavramı dikkatle ele alınmalıdır. Çünkü kuantum vakumu, mutlak yokluk değildir; fiziksel yasaların geçerli olduğu bir zemin içerir.

Modern kozmoloji, Büyük Patlama’nın son derece küçük bir hacimde başlayan ani bir genişleme olduğunu kabul eder. Enflasyon teorisi, bu genişlemenin inanılmaz derecede hızlı gerçekleştiğini söyler. Mikrodalga Artalan Işıması ve kütleçekim dalgaları gibi gözlemler bu modeli desteklemektedir.

Wheeler–DeWitt Denklemi, Kuantum Mekaniği ile Genel Görelilik’i birleştirmeye çalışan önemli bir matematiksel ifadedir. Bu denklem çerçevesinde yapılan bazı çalışmalar, evrenin şekli ne olursa olsun (açık, kapalı ya da düz), kuantum dalgalanmanın toplam enerjisi sıfır olan bir varlığı yaratabileceğini göstermektedir. Bu henüz kesinleşmiş bir model değildir. Doğallık Sorunu ve Hiyerarşi Sorunu gibi tartışmalar devam etmektedir.

Kuantum dalgalanma teorisi, evrenin “hiçlikten” doğmuş olabileceğini söylerken aslında kavramsal bir devrim yapıyor. Fakat burada kritik soru şudur: Fiziksel hiçlik, gerçekten hiçlik midir? Eğer ortada kuantum alanları, matematiksel yasalar ve belirsizlik ilkesi varsa, bu mutlak yokluk değildir. Bu, potansiyel barındıran bir zemindir. Evrenin toplam enerjisinin sıfır olması, varlığın anlamsız olduğu anlamına gelmez. Sıfır, yokluk değil, dengedir. Pozitif ile negatifin kusursuz toplamıdır.

Eğer evren gerçekten kuantum dalgalanmanın ürünü ise, o zaman varlık bir mucize değil, bir olasılıktır. Bu düşünce insan merkezli kozmolojiyi sarsar. Evren bizim için var değildir; biz evrenin içindeki geçici yoğunlaşmalarız. Bilim, dogmayı değil kavramı sorgular. Sonuç olarak Kuantum dalgalanma bize şunu gösterir: Hiçlik sandığımız kadar sessiz değildir.

Şimdi yüzeysel değil, gerçekten derine inelim. “Hiçlik” dediğimiz şey tek katmanlı değil. En derin hiçlik, fiziksel boşluktan da metafizik yokluktan da daha aşağıda bir yerde durur.

Fiziksel Hiçlik (En Sığ Katman)

Bu, kuantum vakumu dediğimiz şeydir.

• Alanlar vardır.
• Enerji dalgalanır.
• Sanal parçacıklar oluşur.
• Zaman ve uzay vardır.

Bu aslında hiçlik sayılmaz. Bu, “minimum varlık”tır.

Mantıksal Hiçlik

Daha derine inelim. Hiçlik dediğimiz şey, eğer gerçekten hiçbir şeyse, o zaman:

• Potansiyel yoktur
• Olasılık yoktur
• Yasalar yoktur
• Kavramlar yoktur

Ama buradan da bir paradoks çıkar: Eğer gerçekten hiçbir şey yoksa, o zaman “hiçlik” diye bir şeyden söz edemeyiz. Çünkü söz etmek için bile bir referans gerekir.

En Derin Hiçlik (Radikal Yokluk)

En derin hiçlik, şudur: Ne varlık vardır, ne yokluk vardır. Bu noktada kavramlar çöker. Varlık ve yokluk karşıtlıkları, ancak bilinç için anlamlıdır. Eğer bilinç yoksa, “hiçlik” de anlamsızdır. En derin hiçlik, düşünülemeyendir. Çünkü düşünmek bile bir varlık eylemidir.

Şimdi daha sert bir yere gelelim

Belki de asıl mesele şudur: Hiçbir şeyin zorunlu olmadığı bir durum mümkün müdür? Eğer hiçbir şey zorunlu değilse, varlık da zorunlu değildir. Ama eğer mutlak hiçlik mümkünse, neden bir şey vardır? Bazı filozoflar der ki: Mutlak hiçlik mantıksal olarak tutarsızdır. Çünkü “hiçbir şey” bile bir durum olarak düşünülürken bir referans alanı gerektirir.

O zaman ne kalır?

Belki de en derin gerçek şudur: Hiçlik yoktur. Sadece farklı yoğunluklarda varlıklar vardır. Boşluk bile bir yapı içerir. O bile kavramsal bir üründür. Biz yokluğu, varlığın içinden düşünürüz, dışından değil. Belki de şudur o nihai soru: Yoksa hiçlik denilen şey, insan zihninin sınırlarına geldiğimizde yaptığımız tanım mıdır? Hiçlik, bir çaresizlik hali midir?

— Günay Aktürk