Uzay ve zamanı uzlaştırmak, fizik alanının en derin zorluklarından biri olmuştur. Alt atomik parçacıkları yönlendiren kurallar ile galaksileri şekillendiren kuralların nasıl bir araya getirileceği konusu, özellikle zor bir bulmacadır. Kuantum mekaniği küçük ölçeklerde başarıyla işlerken, genel görelilik büyük ölçeklerde hakimi değildir. Ancak, bu iki yapı arasında bir diyalog hâlâ kurulamamıştır.
On yıllardır, araştırmacılar ekstra uzaysal boyutlar , egzotik parçacıklar veya ip benzeri nesneleri tek bir anlatıya dahil etmeye çalışmışlardır. Her bir çaba, bir sorunu çözerken, başka bir sorunun havada kalmasına neden olmuştur. Ancak, yeni bir öneri, odak noktasını uzaydan zamana kaydırarak, zamanın saniye, dakika ve saatler içinde ileri doğru bir yürüyüşten çok daha karmaşık ve ilginç olabileceğini iddia etmektedir.
Kaybolmayan Bulmaca
Kuantum teorisi , yerçekimini bir düşünce olarak ele alırken, görelilik teorisi yerçekimini her şeyin sahnesi olarak görmektedir. Bu iki bakış açısını uzlaştırmak, karadeliklerin kalbi veya Büyük Patlama sonrası ilk an gibi küçük mesafelerin devasa kütlelerle buluştuğu aşırı ortamlarda önem arz etmektedir. Günümüzde gözlemevleri , çarpışan karadeliklerden gelen uzay-zaman dalgalarını yakalamaktadır ve parçacık hızlandırıcıları giderek daha yüksek enerjilerde deneyler yapmaktadır. Bu nedenle, birleşik bir resim artık yalnızca akademik bir hayal değildir.
Zaman ve Uzaya Yeni Bir Bakış
Uzun yıllar boyunca denklemleri inceleyen Gunther Kletetschka , Alaska Üniversitesi ‘nden bir araştırma profesörü, hatanın uzayda değil, anların sayılma şeklimizde yatmakta olduğunu savunmaktadır. Kletetschka, Reports in Advances of Physical Science dergisinde yayınladığı matematiksel çerçevede, zamanı üç ayrı yönde ele almakta ve bu bakış açısında uzayı ikincil bir olgu olarak tanımlamaktadır. Zaman, çok yönlü bir tempo üzerinde yükselen bir emergent özellik olarak kabul edilmektedir.
Kletetschka, “Bu üç zaman boyutu her şeyin temel dokusunu oluşturuyor, bir tablo gibi,” demektedir. “Uzay hala üç boyutta var, ama daha çok tuvalin üzerindeki boyalar gibi.”
Zamanın Üç Katmanı
Kletetschka’nın önerisinde, bir zaman boyutu kuantum oyun alanını yönetirken, ikincisi bu mikroskobik alanı insan deneyimiyle birleştirmektedir. Üçüncü katman ise evrenin kozmik yapısını ve genel evrimin yavaş gelişimini etkilemektedir. Günlük olaylar sıradan görünmektedir çünkü ekstra yönler, enerjiler devasa ya da kütleler muazzam olmadıkça etkilerini gizlemektedir.
Daha önceki üç boyutlu zaman denemeleri çoğunlukla soyut kalmıştır. Kletetschka, “Önceki üç boyutlu zaman önerileri, bu somut deneysel bağlantılardan yoksundu,” diyerek bu durumu açıklamaktadır.
Uzay ve Zaman Resmini Çevirme
Standart düşünce, madde ve enerjiyi uzay-zaman içinde açığa çıkan şeyler olarak kabul ederken, Kletetschka bu resmi tersine çevirmektedir. Tüm parçacıklar, alanlar ve hatta enerji, üç katmanlı tempo içinde farklı şekillerde ortaya çıkmaktadır. “Çalışmam, ilginç bir matematiksel olasılıktan fiziksel olarak test edilebilir bir teoriye dönüşüyor,” yazmaktadır.
Matematikten Ölçüme
İyi bir teori, cesur tahminler yapmalıdır. Bu öneri, mevcut hızlandırıcıların yüksek enerjilere ulaşması halinde gözlemleyebileceği yeni parçacıklar öngörmektedir. Ayrıca, yerçekimi dalgalarının spektrumunda ince kaymalar ve karanlık enerjinin galaksileri birbirinden ayırma hızında değişiklikler tahmin etmektedir.
Üç katmanlı tempo, nedensellik sırasını koruduğu için, diğer çok zamanlı kavramların sorunlarından kaçınmaktadır. Bu iç tutarlılık, deney timlerinin belirsiz işaretler aramak yerine net evet-hayır testleri tasarlayabilmelerini sağlamaktadır. Large Hadron Collider veya sonraki nesil dedektörler, öngörülen izleri bulursa, elde edilecek sonuçlar büyük olabilir.
Bütün Bunların Önemi Nedir?
Yerçekimi ve kuantum mekaniği ni birleştirmenin ötesinde, katmanlı zamanın uzayı yan ürün olarak ortaya koyması, modern teorideki birçok can sıkıcı soruna düzenli cevaplar sunmaktadır. Tam olarak üç parçacık ailesi üretmekte, ayna simetri kırılmasındaki gariplikleri açıklamakta ve insanların deneyimlediği zamanın neden tek bir yönde akıyormuş gibi hissettirdiğini anlamlandırmaktadır.
Bu sonuçların hiçbiri gizli uzaylar veya hipotez süper partnerler eklemeyi gerektirmemektedir. Ancak, matematiğin bağımsız gruplar tarafından incelenmesi ve mevcut verileri analiz edilmesi gerektiği de unutulmamalıdır. Çalışmanın, bilinen sayıları geri kazanma ve yanlışlanabilir tahminlerde bulunma yeteneği, birçok spekülatif modelin sahip olduğu ciddiyetin çok ötesindedir.
Fizik, provokatif fikirlerin kanıtlarla süzüldüğü zaman gelişir. Zamanın kendisinin üç ekseni olduğunu öngörmek oldukça cesur bir fikirdir. Önümüzdeki on yıl içinde, yerçekimi dalgaları, kozmik mikro dalga arka planı ve yüksek enerjili parçacık çarpışmalarına yönelik araçlar, anahtar öngörüleri onaylayacak veya çürütecektir. Her iki sonuç da doğanın temel senaryosunu anlamamızı derinleştirebilir.
