Yirminci yüzyılın ortalarından beri iki fizik teorisi, fiziksel evrenin birbirine uyumsuz ve güçlü modellerini sundu. Genel teoriye göre, yer çekimi uzay-zamanda oluşur. Gezegenler arası ya da yıldızlar arası alanlar gibi büyük ölçekli alanlarda gerçekten iyi çalışır.
Fakat atomaltılara yaklaşınca işler tuhaflaşır. Etkileşimleri gözlemleme eylemi, muhtemelen gözlemden tamamen bağımsız olan davranışını değiştirir. Bu durumda, hepsini anlayabilmek için kuantum teorisi devreye girer.
Bilim adamları bu yabancılaşmış teorileri, yani sicim teorisini bir araya getirmek için dikkate değer bazı girişimler yapmış olsa da teorilerin arkasındaki matematiksel bilgiler uyumsuz kalmaktadır.
Almanya’nın Garching şehrinde bulunan Quantum Optics’in Max Planck Enstitüsü’nden Antoine Tilloy bu konuda yeni bir araştırma yaptı. Araştırma, fiziksel evrenin birleştirilmiş teorisi ile yerçekiminin daha temel teori olarak yerini alacağını ve açıklayıcı kuantum seviyesindeki rastgele dalgalanmaların bir özniteliği olabileceğini önermektedir.
Tilloy’un Modeli
Kuantum teorisinde bir parçacık hali dalga fonksiyonuyla tanımlanır. Bu fonksiyon teorisyenlerin, bir parçacığın bu veya o yerde bulunma ihtimalini öngörmesini sağlar. Bununla birlikte, doğrulama işlemi ölçüm yoluyla yapılmadan önce, hiç kimse parçacığın nerede olacağını ya da var olduğunu kesinlikle bilmemektedir. Bilimsel terimlerle, gözlem görevi dalga fonksiyonunu “başarısız kılar”.
Kuantum mekaniği ile ilgili olan şey ise bir ölçümün ne olduğunu tanımlayamamasıdır. Gözlemlenen fenomenlere ve yapılan tüm açıklamalara dayanarak Schrödinger’in kedisi deneyi gibi paradokslar ile bir sonuca varılamaz.
Bu da önceden kutuya konulmuş bir kedinin, kutuda ölü mü ve canlı mı olduğu sorusuna yanıt verir. Eş zamanlı olarak ölen kutupların eşit imkanlarını göz önüne alarak kapağı kaldırana kadar aynı anda hem ölü hem de canlı kalmalarıdır.
Paradoksu çözmeye yönelik bir diğer girişim, seksenlerin sonlarından itibaren Ghirardi-Rimini-Weber (GRW) modelidir. Bu model Kuantum sistemlerinde dalga fonksiyonlarının kendiliğinden çökmesine neden olabilen rasgele “yanıp sönme” ler içerir. Bu, insan gözlemi ile teknik verilerin karışarak sonuca yönlendirme teorisidir.
Tilloy, yerçekimini kapsayacak şekilde kuantum teorisini genişletmek için bu modelle karıştırdı. Bir flaş bir dalga fonksiyonu çöker. Tanecik son konumuna ulaştığında, o zaman, uzay-zamanın tam ortasında bir yerçekimi alanı ortaya çıkar. Yeterli büyüklükte bir ölçekte, kuantum sistemlerinde sayısız parçacık var ve sayısız kere yanıp sönüyor.
Tilloy’un teorisine göre, bu dalga bir yerçekimi alanı oluşturur. Bu dalgalanmaların ortalaması ile üretilen yerçekimi alanı, yerçekimi kuramı ile uyumludur. Yerçekimi kuantum süreçlerinden gelirse de, yine de klasik (veya Newtoncu) bir şekilde davranıyorsa, sahip olduğumuz şey “yarı-klasik” bir teoridir.
Bununla birlikte, Almanya’daki Duisberg-Essen Üniversitesi’nden Klaus Hornberger, Tilloy’un yarı-klasik çözümünün tüm modern fiziksel yasaların altında yatan temel güçlerin birleştirici bir teorisi olarak ciddi bir öneme sahip olabilmesi için önce başka sorunların çözülmesi gerektiğini söylüyor.
Tilloy’un çözümü Newton‘un yer çekimi teorisine uyuyor. Ancak Tilloy, henüz kuantum teorisinin Einstein‘ın genel görelilik teorisinde yer çekimi tanımlamasını ispat edici matematiksel verileri hazırlamadı.
Yüksek bir açıklama gücü olan fizik, en heyecan verici bilimsel disiplinlerden biridir. Fakat fizikteki birleşik teorilerin anahtarı sabırdır. Schrödinger’in kedisi deneyinde olduğu gibi, bilgiye ulaşmanın tek yolu, henüz bilinmeyen şeylerin boşluklarını doldurmaktır.
