Yeni Kuantum Yerçekimi Teorisi Einstein’a Karşı Çıkıyor
Fizikte yüzyılı aşkın süredir çözülmeyen en büyük meselelerden biri, yerçekimini kuantum seviyesinde açıklayabilmekti. Elektromanyetik, zayıf ve güçlü nükleer kuvvetler kuantum alan teorileriyle başarıyla tanımlanırken, yerçekimi hâlâ klasik fizik yasalarına dayanıyordu. Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden Mikko Partanen ve Jukka Tulkki liderliğinde gerçekleştirilen ve Reports on Progress in Physics dergisinde yayımlanan bu yeni çalışma, bu durumu değiştirebilir.
Kuantum alan teorilerine uyumlu yeni yerçekimi modeli
Yeni model, Einstein’ın yerçekimini uzay-zamanın eğrilmesi olarak tanımlayan görüşünü köklü bir şekilde değiştiriyor. Bu yaklaşım yerçekimini birbirleriyle bağlantılı dört farklı alanın etkileşimi olarak yeniden tanımlıyor. Yeni model, kuantum yerçekimini, Standart Model’deki elektromanyetik, zayıf ve güçlü etkileşimler gibi kuantum alan teorileri ile benzer bir yapı içinde tanımlıyor.
Böylece, klasik düzeyde genel görelilikle tutarlı kalırken, kuantum etkilerini de sistematik bir şekilde dahil ediyor. Bu yeni yaklaşım, geleneksel kuantum yerçekimi modellerinde karşılaşılan gözlemlenemeyen sonsuzluklar veya fiziksel olarak anlamsız negatif olasılıkları içermiyor. Çünkü teori, başlangıçtan itibaren kuantum alan teorilerine benzer bir yapı üzerine inşa edildi.
Mikko Partanen, “En önemli bulgumuz, teorimizin Standart Model’in diğer temel etkileşimlerinin formülasyonuna benzer bir şekilde kuantum yerçekimine yeni bir çerçeve sunmasıdır,” diyor.
Ekstra boyutlar ve varsayımlara elveda
Bu sayede, gelecekteki kuantum yerçekimi deneyleri, doğrudan bu teorinin öngörülerini test edebilir. Ancak belirtmek gerekir ki, kuantum yerçekimi etkileri son derece zayıf olduğundan, doğrudan gözlemler mevcut teknolojinin olanaklarını aşıyor.
Nihai durum söz konusu değil
Her ne kadar umut verici olsa da, model daha başlangıç aşamasındadır. Şu anda teorinin matematiksel olarak tutarlı olduğu gözlemleniyor, fakat bu tutarlılığın tam ve eksiksiz bir kanıtı henüz elde edilmemiştir. Ayrıca, kara delik tekillikleri veya Büyük Patlama’nın fiziksel kökeni gibi yerçekiminin en büyük bilmecelerine dair açıklamalar sunmak için daha fazla geliştirilmesi gerekiyor.
Partanen, “Teorik ve gözlemsel ilerlemelerin mevcut hızında, kuantum yerçekimi etkilerinin doğrudan kanıtını sağlayacak ilk deneysel atılımların gerçekleşmesi birkaç on yıl sürebilir,” diyor. Ancak dolaylı kanıtların daha erken aşamalarda elde edilebileceğini belirtiyor.
