Holografik Evren

Etrafımızdaki gerçeklik hakkında filozoflar yıllardır çeşitli önermelerde bulunuyorlar. Permeniedes: "Duyular aldatıcıdır,gerçeği gören sadece akıldır. Çünkü gerçek varlık görülmez, dokunulmaz, işitilmez. Demek ki duyularımızla algılanamaz. O, ancak aklımızla kavranabilir." diyordu; ünlü İngiliz filozof Berkeley de varlığın, gerçekliğin bir algı olduğunu, var olmanın algılanmak olduğunu savunuyordu. Aristotales ise, algıyı doğuran nesnelerin algıdan bağımsız olmaları gerektiğini söylemektedir. Ona göre varlık, algıdan ibaret olmayıp tersine bir şey var olduğu için onun algısı vardır. O halde algılarımız, algılarımızın konusu olan ve algıdan ayrı, ondan bağımsız nesnel, gerçek bir dünyaya işaret eder. Varlık ve gerçeklik üzerine bu felsefik tartışmaların bir de fizik tarafındaki yansımalarına baktığımızda gerçekten kafa karıştırıcı bir konuyla karşılaşıyoruz : Acaba bir hologram evrende mi yaşıyoruz?

Stephen Hawking'in Cambridge'den emekliliğinin ardından çalışmalarını sürdürmeyi düşündüğü Kanada'daki Perimeter Teorik Fizik Enstütüsü'nde geçtiğimiz günlerde başlayan "Black Hole Science Cafes"(Karadelik Bilim Kafeleri) serisinde ilk sunum gerçekleştirildi. Richard Epp ve Robert Macnees 'in konuşmacı olduğu sunumda konu "Hologram Şeklinde Dünya" olarak belirlenmişti. (Hologram, üzerine ışık tutulduğunda içinde 3 boyutlu görüntü oluşturan 2 boyutlu düzlemsel cisimlere deniyor. Özel tekniklerle yapılan hologramlarda 2 boyut üzerinde 3 boyut derinliği rahatlıkla hissedilebiliyor.) Sunumda da evrenimizin gerçekte 3 boyutlu bir hologram yüzeye kaydedilmiş ve bizim 4 boyutlu hissettiğimiz bir yapıda olup olmadığı tartışılıyor.

Peki bu algı biçimine nasıl ulaşılabilmiş? Fizikte süreçleri incelerken elde bulunan en önemli şey bilgidir. Madde ve enerjinin yanında bilginin de fiziksel bir yapısı olduğu kabul edilerek bilginin bir limitinin olup olamayacağı uzun süredir tartışma konusuydu. Burda tartışılan konu, belirli bir alana (örneğin 1 santimetre kare) en fazla ne kadar bilgi koyabileceğimiz. Bilgiyi ölçebilmek için ise klasik termodinamikte kullanılan entropi kavramına başvuruluyor. Entropi, bir sistemin düzensiliğinin ölçüsüdür ve termodinamiğin ikinci yasasına göre fiksel süreçler sonucunda (dış müdehalelere kapalı bir sistemde) entropi hiç bir zaman azalmaz. Termodinamik entropi bilgi için uyarlandığında, bilginin entropisi kodlandığı bit sayısıyla(bilgisayarlarda "bit" halinde kodlanır. 8 bit = 1 bayt) ifade ediliyor. Buradan hareketle belirli bir yarı çapa ve yüzey alanına sahip karadelikler içine sığdırabileceğimiz bilgi sayısını hesapladığımızda bunun karadeliğin hacmi ile değil, yüzey alanıyla orantılı olduğu sonucuna ulaşıyoruz. Yani karadeliğe bir madde (dolayısıyla bilgi) eklediğimizde, eklediğimiz bilgiler sanki hacminin içinde yer tutmuyor, karadeliğin yüzeyinde kodlanıyor...

Karadeliğin olay ufkunu çevreleyen küre üzerinde bilgiler 4 Plank alanı için 1 bit şeklinde kodlanıyor.(Kaynak Scientific American August 2003)

Buradan hareketle çeşitli evren modellerinden yola çıkarak (anti de Sitter space model) karadeliklerdeki bilginin yüzey alanıyla ilişkisi evrene uyarlandığında 4 boyutlu (üç konum boyutu ve 1 zaman boyutu) olarak algıladığımız evrenin belki de 3 boyutlu bir küre üzerine yazılmış bir hologram olabileceği öne sürülüyor. Kuramın ateşli savunucularından Jakob Bekenstein, evrenin 3 boyutlu günlük algımızın ya tamamiyle bir ilüzyon ya da gerçeğin iki farklı alternatifinden sadece birisi olduğunu söylüyor.

Peki bu evren modeli elimizdeki mevcut fizik problemlerine bir çözüm vaad ediyor mu? Uzun süredir evrenin iki farklı bakış açısı olan kuantum ve rölativite kuramlarını birleştirmek için yapılan çalışmalara destek verebileceği gösterilen holografik evren modeli, farklı boyutlardaki olayların birbirleriyle eş olabileceğini ortaya atarak Sicim Kuramı'nda bir çok başarılı matematiksel modelleri kurulan olaylarla tutarlı olduğunu gösterdi.

Etrafımızdaki tüm bu gerçekliği anlamlandırma yolculuğunda bilimin attığı adımlar gün geçtikçe daha da heyecan veriyor fakat öne sürülen her cevabın ardından bir o kadar soru getiriyor olması gerçekliğin saf doğasını kavrayıp kavrayamayacağımız konusunda beni şüpheye düşürüyor. Kavrayamayacak olsak bile varlığın derinliklerine yapılan bu yolculuğun, insanlığın evrendeki yerini anlamlandırma arayışına büyük katkılar sağladığı ortada...

PI'daki bahsi geçen sunumun(The World as a Hologram) videosunu izlemek için tıklayınız.

Konuyla ilgili Jakob Bekenstein'in Scientific American dergisi Ağustos 2003'de yayınlanan "Information in the Holographic Universe" makalesini bulup okumanızı tavsiye ederim.

Stephen Hawking'in karadelikler hakkında "Nature of Space and Time" makalesine erişmek için tıklayınız.(arXiv:hep-th/9409195v1)

Karadeliklerin termodinamik özellikleri için Wikipedia'dan detaylı bilgi edinebilirsiniz.

Ayrıca Varlık Felsefesi'ne başlangıç niteliğinde bir bölümün de bulunduğu Ahmet Arslan'ın "Felsefeye Giriş" kitabını(Adres Yayınları) tavsiye ederim.