Ayna Evren Teorisi: Zamanın geriye aktığı paralel bir evren olabilir mi?

Eğer bu teori doğru ise evrenimizin zamanda geriye doğru işleyen bir ikizi olabilir...

Anti Evren olarak da adlandırılan Ayna Evren Kavramının ilk kez Annals of Physics bilimsel dergisinde 23 Mart 2018 tarihinde yayınlanan ve 22 Haziran 2022 tarihinde güncellenen Latham Boyle, Kieran Finn, Neil Turok imzalı, "The Big Bang, CPT, and neutrino dark matter" (Büyük Patlama, CPT ve nötrino karanlık maddesi) başlıklı makale ile resmileşti.

Makaleye göre; patlamadan önceki evren ve patlamadan sonraki evren, doğrudan geçmişimizde gözlemlediğimiz sıcak, radyasyonun hakim olduğu döneme yol açan bir evren/anti-evren çifti olarak görülebilir. Bu, kozmolojik karanlık madde için dikkate değer derecede ekonomik bir açıklama sağlar.

Edinburgh Üniversitesi'nden Teorik Fizik Higgs Kürsüsü başkanı Neil Turok ve ekibi tarafından daha sonra 2022 yılında bilimsel dergi The Conversation’da bir başka makale yayınlandı ve zamanın geriye aktığı bir "ayna evren" olabileceği açıkça ifade edildi.

Makaleye göre, parçacıklardan oluşan ve görünmeyen ‘ayna bir evren’ yaşadığımız evren ile sadece kütleçekim yoluyla etkileşime girdiğini öne sürüyor

Makaleye göre; Ayna Evren teorisi, bilim insanlarının açıklamakta zorlandığı karanlık madde gibi olgulara ışık tutabilir. Ancak Turok, teorinin matematiksel ve fiziksel olarak sağlam olması için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu da vurguluyor.

18 May 2022'de Physical Review Letters (Fiziksel İnceleme Yazıları) dergisinde yayınlanan, Francis-Yan Cyr-Racine, Fei Ge, and Lloyd Knox imzalı "Symmetry of Cosmological Observables, a Mirror World Dark Sector, and the Hubble Constant" (Kozmolojik Gözlemlenebilirlerin Simetrisi, Ayna Dünya Karanlık Sektörü ve Hubble Sabiti) başlıklı makalede Ayna Evren Teorisinin olabilirliği ile ilgili destekleyici fikirler yer aldı

Bu makaleye göre; Kozmik mikrodalga arka plan ışıması ile büyük ölçekli yapı gözlemlerinin yüksek Hubble sabiti (H0) değerleriyle uzlaştırılmasında yeni bir yaklaşımın kapısını aralıyor: Bu yaklaşıma göre bulunacak bir evrenbilim modeli, ölçeklendirme dönüşümünün simetriyle korunmayan miktar ölçümleri ihlal edilmeksizin gerçekleştirilmesini sağlayabilir. Yeni çalışma, zorlu bir problemin çözümüne yeni bir kapı aralıyor. Geliştirilecek yeni modeller, henüz yeterli bir cevaba ulaşılmamış iki kısıtta (döteryum ve helyumun ilk zamanlardaki miktarlarında) da tutarlılık sağlayabilir.

Eğer evren bir şekilde bu simetriden yararlanıyorsa, bu durum araştırmacıları son derece ilginç bir sonuca yönlendiriyor: Bizimkine çok benzeyen fakat dünyamızdaki kütleçekimsel etkisi haricinde görünmez olan ayna bir evren olabilir. Böyle bir “ayna evrenin” yer aldığı karanlık kısım, serbest düşüşlü kütleçekim hızlarının etkili şekilde ölçeklendirilmesini sağlarken, günümüzde hassas şekilde ölçülen ortalama foton yoğunluğu da ihlal edilmemiş olur.

ÖNCE CPT SİMETRİSİ NEDİR ONU ANLAYALIM

Hakemli bilimsel dergi Annals of Physics'te yayımlanmak üzere kabul edilen bir makalede açıklanan konsept, söz konusu evrenin varlığını doğada yük, parite ve zaman gibi temel simetriler olmasına dayandırıyor. Bu temel simetri CPT simetrisi diye biliniyor.

Fizikçiler doğada bir dizi temel simetri tanımlıyor. En önemli üç simetri ise; yük (bir etkileşime giren tüm parçacıkların yüklerini zıt yüklerine çevirirseniz, aynı etkileşimi elde edersiniz); parite (bir etkileşimin ayna görüntüsüne bakarsanız aynı sonucu alırsınız); ve zaman (bir etkileşimi zamanda geriye doğru çalıştırırsanız aynı görünür) olarak sıralanıyor.

Fiziksel etkileşimler çoğu zaman bu simetrilerin çoğuna uyar, bu da bazen ihlaller olduğu anlamına gelir. Ancak fizikçiler hiçbir zaman aynı anda üç simetrinin bir kombinasyonunun ihlalini gözlemlemediler. Doğada gözlemlenen her bir etkileşimi alıp yükleri çevirirseniz, ayna görüntüsünü alırsanız ve zamanda geriye doğru çalıştırırsanız, bu etkileşimler tam olarak aynı şekilde davranır.

Yük (C), parite (P) ve zaman (T)'dan oluşan bu temel simetriye CPT simetrisi adı verilir.

Fiziksel etkileşimler genellikle bu simetrilere uyuyor ama fizikçiler bu doğa yasalarının aynı anda ihlal edildiğini hiçbir zaman gözlemlemedi. Araştırmacılar etkileşimlerde geçerli olan bu simetrinin tüm evren için de geçerli olabileceğini öne sürüyor.

Dolayısıyla, bu simetriyi korumak için bizimkini dengeleyecek bir ayna evren var olmuş olabilir.

James Webb Uzay Teleskobu, evrenin başlangıcına bakma hedefine bir adım daha yaklaştı
Bu evrenin varlığının sonuçları karanlık maddeyi açıklayabilir. Şu anda bilinen üç nötrino türü var: Elektron-nötrinolar, müon-nötrinoları ve tau-nötrinoları. Bunların hepsi aynı şekilde, sola doğru dönüyor. Fizikçiler sağa doğru dönen nötrinolar olup olmadığını merak etti ama bunları hiçbir zaman tespit edemedi.

Ters bir evren, bu yeni nötrino türlerinden birinin varlığını zorunlu kılacaktır. Ama bu, fizik deneylerinde fark edilemeyecektir ve karanlık maddeye benzer şekilde evrenle yalnızca yerçekimi yoluyla etkileşime girebilir.

Live Science'ın aktardığına göre, bu doğruysa, evrenimizde sağa doğru dönen nötrinoların sayısı, fizikçilerin tespit ettiği karanlık maddeyi açıklamak için yeterli olabilir.

Büyük Patlama'dan önce var olduğu için bu evrene asla erişemeyecek olsak da bilim insanları hipotezi test edebilir. Bilim insanları bilinen üç nötrino türünün de kendi anti-parçacıkları olacağını (örneğin, anti-parçacıkları pozitron olan elektronların aksine) tahmin ediyor. Bu sınıflandırma Majorana parçacıkları olarak biliniyor; şu anda bilim insanları nötrinoların bu özelliğe sahip olup olmadığını bilmiyor.

Dahası, bu yeni nötrino türlerinden biri kütlesiz olmalı. Ayrıca fizikçiler bu atom altı parçacıkların kütlesini kesin olarak ölçüp kütlesiz olduğunu tespit edebilirse teori de güçlenir.

Son olarak, bu modelde enflasyon, yani evrenin doğal genişlemesi gerçekleşmemiştir. Zira fizikçilere göre enflasyonun uzay-zaman üzerinde öyle bir etkisi oldu ki kütleçekimsel dalgalar evrene akın etti. Ancak bu alternatif evrende hiçbir dalganın var olmaması gerekiyor. Deneylerin sonucunda ilkel kütle çekim dalgaları tespit edilmezse bu bir CPT-ayna evren modelinin doğru olduğunu ortaya koyabilir.

Britanya’da bilimsel dergi Annals of Physics’te yayınlanan araştırmaya göre dünyanın bir yansıması olan ve zamanın geriye doğru aktığı bir evren de olabilir. İskoçya’daki Edinburgh Üniversitesi Teorik Fizik Higgs Kürsüsü başkanı ve Güney Afrikalı fizikçi Neil Turok ekibiyle yaptıkları araştırmanın bulgularını The Conversation için yazdı. Euronews‘ün bu araştırmadan aktardığına göre Büyük Patlama’dan önce oluşan, Dünya’nın bir yansıması olan ve zamanda geriye doğru hareket eden bir ‘ayna evren’ olabilir. Araştırmada yapılan hesaplamalara göre ‘ayna evren teorisi’ bilim insanlarının açıklamakta zorlandığı, karanlık madde gibi olguları ve evrende standart fizik kurallarına uymayan diğer özellikleri açıklığa kavuşturabiliyor. Turok “Büyük patlamayı bir ayna olarak resmetmek evrenin, fiziğin en temel yasalarıyla çelişiyor gibi görünen birçok özelliğini düzgün bir şekilde açıklıyor” diyor.

Teorik fizikçilere göre evrenin fizik yasalarının bir çeşit simetri sergilemesi bekleniyor. Yani her parçacığın zıt yüke sahip bir anti parçacığı, her uzayın ters çevrilmiş versiyonu ve zamanın da tersten aktığı bir başka zaman olmalı. Turok “Ayna hipotezimiz evrenin simetrisini geri kazandırıyor” diyor ve bunu insanın aynadaki yansımasına benzetiyor: “Sizin ve ayna görüntünüzün birleşimi tek başınıza olduğunuzdan daha simetriktir.” Bilim insanı Büyük Patlama’nın bir ayna noktası olarak düşünülebileceği ve öncesinde bir ayna evrenin bulunduğunu öne sürdü: “Evrenimizi büyük patlamaya doğru geri uzattığımızda, onun ayna görüntüsünü (bize göre) zamanın geriye doğru aktığı ve anti parçacıkların parçacıklardan daha fazla olduğu bir patlama öncesi evreni bulduk. Bu sonuçlar çok cesaret verici. Ancak yeni teorimizin hem matematiksel olarak sağlam hem de fiziksel olarak gerçekçi olduğunu göstermek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.”

Dahası bu yeni nötrino türlerinden biri kütlesiz olmalı. Ayrıca fizikçiler bu atom altı parçacıkların kütlesini kesin olarak ölçüp kütlesiz olduğunu tespit edebilirse teori de güçlenir.

Bilim insanlarına göre bu durum, evrenbilimde karşılaşılan büyük bir bilmecenin çözümünün anahtarı olabilir. Bu bilmece ise Hubble sabiti problemi.

HUBBLE SABİTİ NEDİR?

Hubble sabiti, günümüzdeki evrenin genişleme hızını temsil ediyor. Bu hız için standart evrenbilim modeliyle yapılan tahminler, bölgesel olarak yapılan en hassas ölçümlerle bulunan hızlardan önemli ölçüde düşük çıkıyor. Birçok evrenbilimci, aradaki bu uyuşmazlığı geçerli evrenbilim modelimizi değiştirerek çözmeye çalışıyor. Fakat bunu yaparken, standart modelde yapılan tahminler ile kozmik mikrodalga arka plan ışıması gibi diğer pek çok evrenbilimsel olgu arasındaki uyumu bozmamak gerekiyor.