#Kozmik Sicimler ve Yıldızların İçinde Yaşam Var mı?

Öte gezegenlerde Dünya dışı yaşam ve Dünya dışı zeka olabilir. Peki canlılar yıldızların çekirdeğinde yaşayabilir mi? Kozmik sicimler ile evrenin dokusu olan uzay-zamanı oluşturan kuantum alanlarında atomaltı yaşam var mı? Uzayda yaşam arayışını hiç aklımıza gelmeyen egzotik ortamlara taşıyan kozmik sicimler ve manyetik tekkutuplu parçacıkları görelim. Stanley Kubrick’in 2001: Bir Uzay Efsanesi filminin son sahnesindeki gibi insan zihni ve DNA’sını evrenin dokusuna yükleme imkanını araştıralım.

Kozmik sicimler ve yaşamın kökeni

Uzayda yaşam ararken bilimkurgu yazarlarının hakkını yiyemeyiz. Dünyanın en ünlü yazarlarından Stanislaw Lem daha 1961 yılında Solaris gezegenindeki canlı okyanus suyundan oluşan kolektif bir yaşam hayal etmişti. Amerikalı fizikçi Robert L. Forward ise Ejderhanın Yumurtası adlı romanında canlı bir nötron yıldızının içindeki egzotik nükleer maddeden oluşan Dünya dışı zekayı yazmıştı.

Oysa bütün bunlar evrendeki en yaygın canlı türünün uzay-zamanı oluşturan büyük patlamadan kalma kozmik sicimlerle birbirine bağlanan tekkutuplu temel parçacıklardan oluştuğunu öne süren senaryonun yanında sıradan kalır. Bu da senaryo değil bilimsel teori ve bilimkurguya öncelikle bilim insanlarının yön verdiğini gayet güzel örnekliyor. Peki kozmik sicimler ile tekkutuplu temel parçacıklar nedir ve birbirine nasıl bağlanır? Bunlar yıldızların çekirdeğinde nasıl yaşam doğurur?

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

Kozmik sicimler ve kuantum alanları

DNA evrende en erken 9,7 milyar yıl önce ortaya çıkmış olabilir. Bu da süpernova olarak patlayıp zamanla Güneş’i doğuran yıldızların gençliğine denk geliyor. Tabii yaşam bu kadar eskiyse herkes nerede diye sormak da gerekiyor. Bizden eski uygarlıklar galaksiye neden çoktan yerleşmediler? Bunu daha önce sorguladığımız için bu yazıda biyolojik yaşamın ötesine geçeceğiz.

Bugüne dek yaşamın milyarlarca yılda evrim geçiren karmaşık moleküllerden meydana geldiğini düşündük ki büyük olasılıkla öyle. Peki ya yaşam en basit fizik katmanında beliriyorsa? Ya yaşam dediğimiz şey uzay-zamanı oluşturan kuantum alanlarından doğrudan türüyorsa? Sıra dışı bir soru ama hem yaşamın evrende ne kadar yaygın olduğu hem de kuantum fiziğini anlamak için sormalıyız.

kuantum alanlarının tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz. Öte yandan parçacıkların ne dalga ne parçacık olduğunu fakat ikisi gibi görünebildiğini gayet iyi biliyoruz. Sonuç olarak evrenin doğasını bilmiyoruz ve bu yüzden örneğin bir elektronu ölçerken aslında neyi ölçtüğümüzü de bilmiyoruz. Oysa sicim teorisiyle diğer bazı kurumlarda öngörülen teorik parçacıklar kuantum ölçüm problemini çözebilir. Aynı zamanda yaşamın kökeni de açıklayabilir.

Hayati soru

Öyle ki bunlar varsa 15 milyon derece sıcaklıktaki yakıcı Güneş çekirdeğinde bile yaşam olabilir! Uzayda yaşam sandığımızdan yaygın olabilir ve bizler yalnızca organik moleküller aradığımız için diğer canlıları gözden kaçırıyor olabiliriz. Bazı fizik teorilerine göre evrende atomlar ve moleküllerden meydana gelmeyen egzotik canlılar olabilir. Bu da herkes nerede sorusuna yanıt olabilir: Herkes her yerde ama bizden önce gelen uygarlıklar zihnini çoktan evrenin dokusuna kodlamış diyebiliriz. Nasıl mı? Bunu teorik kozmik sicimler ve tekkutuplu parçacıklarla yapmış olabilirler. Peki kozmik sicimler nedir?

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

Uzayın defosu kozmik sicimler

Kozmik sicimler ve manyetik tekkutuplu parçacıklar (artık tekkutuplular olarak kısaltacağım) evrenin dokusu olan uzay-zamanda meydana gelen topolojik bozukluklardır. Evrenin kumaşındaki bu defolar büyük patlama sırasında uzay-zamanın kırışıp buruşmasıyla, elbise eteği gibi kat izi yapmasıyla ortaya çıkmış olabilir. Unutmayın ki atomlar, moleküller ve bizzat evrenin fizik yasaları uzay-zamanda belirlenir. Uzay-zamanda oluşacak defolar ise fizik yasalarının değişmesi anlamına gelir.

Yeni yasalar oluşturan bu duruma simetri kırılması diyoruz. Simetri kırılması maddenin bir faz geçişidir. Örneğin donmuş su (buz) fiziksel olarak sıvı sudan çok farklı davranır. Simetri kırılmasından önce oluşan kozmik sicimler ve tekkutuplular da bilinen parçacıklardan çok farklı egzotik özelliklere sahip olacaktır.

Bu da kozmik sicimler ve tekkutuplular gibi bilinen fiziğe aykırı davranan egzotik nesnelerin oluşmasını sağlayabilir. Fiziğe aykırı derken: Kozmik sicimler negatif enerji ve kütle içeren tek boyutlu enerji şeritleridir. Madem bilimkurgudan örnek veriyoruz, 1994’te gösterime giren Uzay Yolu: Gelecek Nesil filminde Nexus denilen bir kozmik sicim olduğunu belirtelim. Negatif kütle varsa devridaim makinelerine ve geçmişe yolculuğa izin verecektir ki filmde de öyle oluyordu. Oysa dahası var:

Teorik fizikteki yeni akıma göre uzay-zaman bile evrenin temeli olmayabilir. Uzay-zaman kuantum alanlarından türüyor olabilir. Bu durumda büyük patlama sırasında buruşan şey uzay-zaman değil, bizzat kuantum alanlarıdır. Onlar buruşunca uzay-zaman da kırışmıştır. Ezcümle kozmik sicimler uzay-zamandaki kat izleridir. Peki kozmik sicimler evrenin dokusunda nasıl hayat oluşturabilir? Bunun için tekkutuplulara bakmamız lazım:

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

Kozmik sicimler ve tekkutuplular

Elektronlar iki kutupludur arkadaşlar. Bunlar kendi çevresinde dönen iki kutuplu küresel mıknatıs gibidir ama bazı fizik teorilerinde tekkutuplu parçacıklar olabilir. Bunların net “manyetik” yükü olacaktır (resimdeki gibi salt pozitif veya negatif yüklü parçacıklar). Şimdi diyeceksiniz ki ama hocam protonlar ve elektronlar da öyle değil mi?

Hayır. Onların net “elektrik” yükü var ama aynı zamanda birer kuzey ve güney kutbu var. Bu parçacıkları saran manyetik alan çizgileri de bir kutuptan çıkıp diğerine batan eğriler çizer ki bunu Dünya’nın manyetik alanında görebilirsiniz.

Tekkutuplular ise sadece dış uzaya ok gibi uzanan ışınsal manyetik alan çizgileri oluşturur. Mesela bir çubuk mıknatıs düşünün. Bunun bir kuzey ve güney kutbu vardır. Mıknatısı ikiye kırsanız bile her parçanın yine iki kutbu olacaktır. Maxwell’in elektromanyetik denklemleri ve kuantum mekaniği gibi kanıtlanmış teorilere göre evrende tekkutuplu parçacık yoktur ama ya varsa? İşte o zaman egzotik yaşam belirebilir:

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

Kozmik sicimler ve birleşim kuralları

Fizikteki en garip varsayımlardan biri yaşamın atomlardan oluşmadığıdır. Buna göre büyük patlama anında yüksek enerjiyle çarpılan uzayın dokusunda kozmik sicimler ve tekkutuplular oluştu. Bunlar birbiriyle birleşerek boncuklu bilezikler oluşturdu. Üstelik resme bakarsanız bu bileziklerin DNA molekülü gibi dizilebileceğini görürsünüz. Kozmik sicimler ve tekkutuplular varsa bunların bir tür genetik kod oluşturması mümkündür ancak bunun şartları var:

Fiziği yabanıl düş gücüne indirgeyemeyiz. Örneğin organik moleküllerin 100 derece sıcaklıkta bozulduğunu biliyoruz. Kozmik sicimler ve tekkutuplular ise yalnızca büyük patlama anındaki yüksek enerji değerlerinde var oluyor olabilir. Bunlar süper ince ve küçük olacağı için varlıklarını detektörlerle göremez ve sıcaklıklarını termometreyle ölçemeyiz. Dolayısıyla bunların DNA gibi yaşama izin veren bir genetik molekül oluşturmak üzere uzun süreli ve kararlı bir şekilde birleşmesi mümkün değildir.

Bu tür kozmik bilezikler Planck ölçeğinde veya 10^-32 saniye gibi kısa sürelerde birleşip dağılabilir; ancak kozmik sicimler ve tekkutuplulardan yaşam türeteceksek önce oyunun kurallarını belirleyelim. Bu unsurlar nasıl birleşebilir ve 80 yıllık insan ömrü gibi veya belki de milyarlarca yıl yaşayabilen istikrarlı canlıları nasıl oluşturabilir? Seçenekler şunlardır:

• 0 boyutlu topolojik defolar manyetik tekkutuplulardır.
• 1 boyutlu topolojik defolar kozmik sicimlerdir (Matematikte tek boyut mümkün ama fizikte durum farklıdır. Bu sicimler 1 femtometreden, metrenin katrilyonda birinden incedir. Bu yüzden gerçekte en az 2 boyutlu olup pratikte bir boyutlu kabul edilir).
• 2 boyutlu topolojik defolar alan sınırlarıdır. Bunların vakum enerji düzeyi farklıdır. Çarpışan evrenler ve karanlık akışta anlattığım gibi evrenlerin sınırlarını belirlerler.

Şimdi bunları birleştirip yaşam türetelim:

İlgili yazı: Gezegenler Güneş Çevresinde Nasıl Dönüyor?

Tekkutuplu yaşam

Yazımıza konu olan bilimsel makaleye göre¹ atomaltı yaşam ancak kozmik sicimler ve tekkutuplularla mümkün olabilir. Bazı kuramlarda tekkutupluları sicimin bir ucuna bağlarsanız. Aslında bunlar iki yanından birer sicim çıkan tekkutuplulardır (ipe dizilmiş boncuklar diyelim). Atomaltı boncukların kararlı atomaltı DNA oluşturması için şu koşulları karşılaması gerekir:

• Enformasyon kodlamalılar. DNA canlıların genetik kodunu barındırır.
• Enformasyon atomaltı boncuklar yok olmadan sürekli kopyalanmalıdır. Kopyalanma oranı 10^-32 saniyede bir kopyalama gibi süper hızlı olmazsa atomaltı canlılar oluşmaz.
• Bedava enerji kaynağı gerekir ki organizmalar beslenerek çoğalsın. Güneş’in çekirdeğinde atomaltı yaşam bu şekilde oluşabilir.

DNA 4 farklı baz çifti içerdiği için tekkutupluların bunu taklit etmesini bekleriz (DNA’nın karmaşık uzun ömürlü yaşama en uygun genetik kod olduğunu varsayarak). Manyetik tekkutuplular bunu kozmik sicimlerle ikili sarmal DNA benzeri helezonlar oluşturarak yapabilir. İkili sarmal sicimlerde tekkutuplular kuzey-güney-kuzey kutuplular olmak üzere değişimli olarak dizilerek DNA’yı oluşturur (tekkutuplular pozitif ve negatif manyetik kutuplara sahiptir dedik).

Bu atomaltı DNA’nın baz çiftleri yarım-kutuplulardan oluşur ve DNA’nın varlığı için bu önemlidir; çünkü tekkutuplular madde ile antimadde gibi olup temas edince birbirini yok eder. Aynı zamanda elektromanyetik kuvvete tabii olarak zıt yükler birbirini çeker. Dolayısıyla tekkutuplular birbirini çekip yok etme eğilimindedir. Yarım-kutuplular kısa bir kozmik sicimin iki ucuna bağlı birer tekkutupludan oluşur ve böylece atomaltı ikili sarmal DNA’nın basamakları olan baz çiftlerini oluşturur. Peki bu DNA hızla kopyalanabilir mi?

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

Kozmik sicimler ile DNA kopyalama

Öncelikle kozmik sicimlere dizilen tekkutuplulardan oluşan atomaltı bilezikler (atomaltı DNA bileşenleri) son derece kararsızdır ve 10^-32 saniye gibi kısa sürelerde yok olur. Oysa bunlar oluşur oluşmaz kendini kopyalayabiliyor ve bunu sürekli yapıyorsa atomaltı canlıların kalıcı DNA’sını oluşturabilirler. Tabii bunun için enerji gerekir ve yukarıda belirttiğimiz gibi yıldızlar tam burada devreye girer. Örneğin 15 milyon derecelik Güneş çekirdeği nükleer füzyonla enerji sağlar.

Şimdi diyeceksiniz ki “ama hocam kozmik sicimlerin trilyonlarca derece sıcaklığa ulaşan büyük patlama anında oluştuğunu söylediniz. Güneş çekirdeği o kadar sıcak değil.” Doğru ama yeni teoriye göre Güneş’in kozmik sicimleri ve manyetik tekkutuplu temel parçacıkları oluşturmasına gerek yok. Bunlar büyük patlamada oluşmuş ve yüksek sıcaklıkla basınç üreten yıldız çekirdeklerine hapsolmuş olabilir.

O zaman yıldızlar atomaltı DNA’nın bileşenlerini oluşturmak için değil ama DNA’nın değişerek evrim geçirmesi ve kendini kopyalayarak çoğalması, yani atomaltı canlıların üremesi için gereken enerjiyi sağlar. Peki yıldız çekirdekleri atomaltı DNA’nın mutasyon geçirmesini nasıl sağlayabilir? Madem spekülasyon yapıyoruz bunu da düşünelim: Yıldız çekirdekleri son derece enerjik ve çalkantılı ortamlardır. İyonize radyasyon ve güçlü manyetik alanlar üretirler ki bu da sicimleri uzatıp kısaltabilir.

Böylece bunlar ikili sarmal DNA’nın uzun şeritlerini ve iki ucunda birer tekkutuplu olan kısa baz çifti sicimlerini oluşturabilir. Aynı zamanda sicimlere dizili tekkutuplulardan oluşan atomaltı bilezikleri, yani genleri kopartıp yeniden birleştirebilir. Yıldız çekirdeğindeki nükleer füzyon tepkimeleri DNA’nın kopyalanmasını hızlandırabilir. Bu durumda bileziklerin kopup bağlanması DNA yönergelerini atomaltı hücrelerin atomaltı proteinlerine (?) taşıyan ulak RNA işlevini görebilir. Peki bu teoriyi nasıl kanıtlarız?

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

Kozmik sicimler için kanıt bulmak

Atomaltı yaşam da besine, yani enerjiye muhtaçtır ve bunu yıldız çekirdeklerinden alabilir dedik. Öyleyse yıldızların kütlesine göre daha soğuk ve soluk olması gerekir. Nitekim kütlesine göre soğuk olan bazı yıldızlar biliyoruz. Oysa bunların büyük kısmı dengesiz Wolf-Rayet yıldızları olabilir. Ayrıca yazacağım yeni bir keşfe göre bir kısmı da kırmızı dev aşamasından sonra süpernova olarak patlamak yerine sarı dev veya mavi dev aşamasına geri dönen yıldızlar olabilir.

Yine de bu beklenenden soğuk yıldızların bir kısmı çekirdeğinde atomaltı canlılar barındırıyor olabilir. Bu da bize evrende kuantum kimya ve karbon kimyasının ötesinde canlılar olduğunu gösterir. Gerçekten de atomlar yerine kırık kuantum alanlarından oluşan canlılar varsa bunlar kainattaki en yaygın yaşam olacaktır. Sonuçta ister tek evren olsun ister sonsuz sayıda evren bütün evrenlerin kuantum alanları vardır. Öyleyse bu yazı için tekrar soralım: Herkes nerede?

Belki bu tür yaşam bizden habersizdir. Nasıl ki onlar göremeyeceğimiz kadar küçükler, biz de onların algılayamayacağı kadar büyük olabiliriz. Yalnız bir an için daha ilerisini düşünelim. Belki de doğal atomaltı canlılar yoktur ama yapay atomaltı canlılar vardır. Belki de evrim geçiren bütün canlılar (eğer kendini yok etmezse) kendi tasarladığı makinelerle birleşerek süper zeki varlıklara dönüşüyordur. İnsan zihnini Neuralink ile bilgisayarlara yükleyerek ölümsüz olmak gibi…

Bu da bizi Bir Uzay Efsanesi filmine geri götürüyor. İnsanlık bedenini, hatta zihnini yükleyeceği robotlarla bilgisayar sunucularını terk edecek kadar ilerlerse bilincini doğrudan evrenin dokusu olan uzay-zamanı oluşturan kuantum alanlarına yükleyebilir. Bu kadar ileri uygarlıklar elbette Netflix’in Another Life dizisindeki uzaylılar gibi Dünya’yı ele geçirmekle uğraşmayacaktır. ?

İlgili yazı: Güneşimiz Nasıl Isı ve Işık Saçıyor?

Buna tenezzül etmeyecektir

Bu da Fermi Paradoksunu çözer: Herkes her yerde ama yıldızlararası yolculuk kapasitesine erişen canlılar çoktan zihnini kozmik sicimlere yükleyecek kadar gelişmiş oluyor. Bu yüzden de uzaya yayılmaya gerek kalmadan kendini evrenin dokusuna yüklüyor. O zaman paradoks yok ve bu iyi bir şey; çünkü gelişmiş uygarlıklar bugünkü insan uygarlığı kadar saldırgan olsaydı gelip Dünya’yı yok ederdi.

Peki kırmızı cüce yörüngesindeki öte gezegenlerle elmas kaplı karbon dünyalarda yaşam var mı? Onu da şimdi okuyabilir ve yıldızların nükleer füzyonla nasıl enerji ürettiğine bakabilirsiniz. Hızınızı alamayıp pembe ve yeşil yıldızlar var mı diye sorarak çekirdeğinde kara delik olan yarım yıldızları da inceleyebilirsiniz. Ben tasarım odaklı düşünme eğitimi için Batman ve Mardin’e uçarken size de muhteşem bir hafta dilerim. Enerjiniz bol bilim merakınız engin olsun.

Kozmik sicimlerin fiziği

¹Can Self-Replicating Species Flourish in the Interior of a Star?

²Topological Defects in the Cosmos and Lab (direct download PDF)

³Ultrahigh Energy Cosmic Rays from Topological Defects (direct download PDF)