Resim kredisi: Hubble
Big Bang'i inceleyen bilim adamları, sicim teorisinin bir gün Big Bang’in gün batımı sonrası kızıllık ölçümleriyle deneysel olarak test edilebileceğini söylüyor.
Yale Üniversitesi fizik profesörü olan Richard Easther, 12 Mayıs Çarşamba günü Stanford Üniversitesi'nde “Einstein'ın Ötesinde: Büyük Patlama'dan Kara Deliklere” adlı bir toplantıdaki olasılığı tartışacak. Easther’ın meslektaşları Columbia Üniversitesi'nden Brian Greene, Buffalo Üniversitesi'nden William Kinney, SUNY, Princeton Üniversitesi'nden Hiranya Peiris ve Wisconsin Üniversitesi'nden Gary Shiu.
Sicim teorisi büyük (yerçekimi) ve küçük (atom) fiziğini birleştirmeye çalışır. Bunlar şimdi, her ikisi de eksik olması muhtemel olan genel görelilik ve kuantum teorisi olmak üzere iki teori ile açıklanmaktadır.
Eleştirmenler sicim teorisini test edilemeyecek bir “felsefe” olarak küçümsediler. Bununla birlikte, Easther ve meslektaşlarının sonuçları, sicim teorisini destekleyen gözlemsel kanıtların, Big Bang'den sonra ortaya çıkan ilk ışık olan Kozmik Mikrodalga Arkaplanının (SPK) dikkatli ölçümlerinde bulunabileceğini düşündürmektedir.
“Evren tarihindeki en güçlü olay olan Big Bang'de, sicim teorisinin ince işaretlerini ortaya çıkarmak için gereken enerjileri görüyoruz” dedi Easther.
Sicim teorisi kendisini sadece aşırı küçük mesafelerde ve yüksek enerjilerde ortaya çıkarır. Planck ölçeği, tanımlanabilecek teorik en kısa mesafe olan 10-35 metreyi ölçer. Buna karşılık, 10-10 metre çapında küçük bir hidrojen atomu, on trilyon trilyon kat daha geniş. Benzer şekilde, en büyük parçacık hızlandırıcıları atom altı parçacıkları çarpıştırarak 1015 elektron volt enerjileri üretir. Bu enerji seviyesi kuantum teorisinin fiziğini ortaya çıkarabilir, ancak yine de sicim teorisini test etmek için gereken enerjiden yaklaşık trilyon kez daha düşüktür.
Bilim adamları, Evrenin temel kuvvetlerinin - yerçekimi (genel görelilik ile tanımlanır), elektromanyetizma, “zayıf” radyoaktif kuvvetler ve “güçlü” nükleer kuvvetlerin (tümü kuantum teorisi tarafından tanımlanan) - Büyüklerin yüksek enerjili flaşında birleştiğini söylüyorlar. Bang, tüm madde ve enerji bir atom altı ölçekte sınırlandırıldığında. Büyük Patlama yaklaşık 14 milyar yıl önce günahkârlığından önce ortaya çıkmasına rağmen, SPK hala tüm evreni örtüyor ve zamanın ilk anlarının fosilleşmiş bir kaydını içeriyor.
Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Sondası (WMAP), SPK'yı inceler ve bu büyük ölçüde homojen radyasyonda, mutlak sıfırın sadece 2.73 santigrat derece üzerinde parlayan ince sıcaklık farklarını tespit eder. Tekdüzelik, Büyük Patlama'dan yaklaşık 10-33 saniye sonra, Evrenin genişlemesinin hızla hızlandığı bir dönem olan “enflasyonun” kanıtıdır. Enflasyon sırasında, Evren atomik bir ölçekten kozmik bir ölçeğe kadar büyüdü ve büyüklüğünü yüz trilyon trilyon kez arttırdı. Enflasyonu sürükleyen enerji alanı, tüm kuantum alanları gibi, dalgalanmalar içeriyordu. Donmuş bir havuzdaki dalgalar gibi kozmik mikrodalga arka planına kilitlenen bu dalgalanmalar ip teorisi için kanıt içerebilir.
Easther ve meslektaşları, Big Bang'den hemen sonra meydana gelen hızlı kozmik genişlemeyi, tek tek pikselleri ortaya çıkarmak için bir fotoğrafı büyütmekle karşılaştırıyor. Planck ölçeğindeki fizik 10-35 metre çapında bir “dalgalanma” yaparken, Evrenin genişlemesi sayesinde dalgalanma artık çok uzun yıllar sürebilir.
Daha basit bir şekilde, dize teorisinin sıcak ve soğuk noktaların desenini ustaca değiştirerek mikrodalga arka plan üzerinde ölçülebilir etkiler bırakabileceği uzun bir çekimdir. Bununla birlikte, sicim teorisi deneysel olarak test etmek o kadar zordur ki, herhangi bir şans denemeye değer. CMBPol ve Avrupa misyonu Planck gibi WMAP'ın halefleri, SPK'yı benzeri görülmemiş bir doğrulukla ölçecek.
İplik teorisinden kaynaklanan SPK'daki değişiklikler, kozmik mikrodalga arka planındaki sıcaklık farkları için standart tahminden% 1 kadar sapabilir. Bununla birlikte, baskın bir teoriden küçük bir sapma bulmak emsalsiz değildir. Örnek olarak, ölçülen Merkür yörüngesi, Isaac Newton’un yerçekimi yasasının öngördüğünden yılda yaklaşık yetmiş mil farklıydı. Genel görelilik, Albert Einstein'ın yerçekimi yasası, Güneş'in yerçekimi Merkür'ün yörüngesini hızlandıran, uzaydaki ince bir çarpışın neden olduğu tutarsızlığı açıklayabilir.
“Einstein'ın Ötesinde” toplantısı hakkında daha fazla bilgi için http://www-conf.slac.stanford.edu/einstein/ adresine bakın.
Orijinal Kaynak: Yale Üniversitesi Haber Bülteni
