Kozmik hız limitini aşmak mümkün olabilir

Yakın geçmişte Apollo Ay görevlerinin başladığı yer olan Johnson Uzay Merkezi’nde (Johnson Space Center) NASA’nın bilim insanları çığır açacak bir deney üzerinde çalışıyorlar. Deneyin amacı çok kuvvetli bir elektrik alan kullanarak uzayı ve zamanı bükmek. Bunun direkt uygulaması ise ışık hızında yıldızlararası yolculuk!

Genel olarak bakıldığında, NASA’nın tasarladığı bu deney bilimkurgudan gerçek bilime ilginç bir geçiş niteliğinde. Koyu bir Star Trek hayranı olan ve teorik fizik üzerine doktora yapan Miguel Alcubierre, programda insanların yıldızlararası yolculuğu kısa sürede gerçekleştiriyor olmasından çok etkilenmiş ve bunu gerçek hayata aktarmanın mümkün olup olamayacağını merak etmiş.

Bunu düşünürken Alcubierre’i sınırlayan bir olgu vardı: “kozmik hız limiti”. Einstein’ın görelilik teorisine göre evrende hiçbir şey ışıktan hızlı yol alamaz. Ne var ki Star Trek’ten esinlenen Alcubierre, uzay-zamanın herhangi bir hızda bükülebildiğine işaret ederek kozmik hız sınırını aşmanın kuramsal olarak mümkün olduğunu düşünüyordu. Büyük Patlamadan hemen sonra da olan buydu zaten: Evren, ışık hızının 1021 katında bir hızla genişledi.

Alcubierre’in bulgularına göre, eğer uzay-zaman geminin ön tarafında bükülebilip arka tarafında genişletilebilirse gemi öne doğru çekilebilirdi.

Geraint Lewis ise konu hakkındaki düşüncelerini şu şekilde dile getiriyor: “Kulağa bilimkurgu romanından fırlamış bir fikir gibi gelse de ışık hızını aşmak teorik olarak mümkün. Bunu yapmak için de uzay-zamanın belirli bir şekilde bükülmesi gerekiyor. Bu sayede bükülmeden bırakılan uzay-zaman parçası evrende istenilen bir yöne doğru harekete geçirilebilir.”

1994’te Alcubierre, Einstein’ın geliştirdiği denklemlere ışık hızını aşmanın mümkün olabileceği şekilde hazırladığı çözümlerin bulunduğu bir makale yayınladı. Şimdilerde “Alcubierre drive” olarak bilinen fikirleri görelilik kuramını ihlal etmiyor, çünkü teknik olarak “hareket” halinde olan geminin kendi değil, içinde bulunduğu uzay-zaman kumaşı. NASA’dan Harold White bunu “havaalanındaki yürüyen platformlara” benzetiyor; insanların fazla bir çaba sarf etmeden bir noktadan bir noktaya taşınması gibi… Yani hareketi asıl gerçekleştiren platformun kendisi, üzerinde yürüyenler değil.

Alcubierre fikirlerini ilk öne sürdüğünde sadece yeni matematiksel bir olasılık olarak bakılıyordu. Yakın zamanda ise bunun gerçekliğe dönüştürülebilmesi üzerine araştırmalar başladı. Kozmik hız limitini aşmak için gerekli enerji ilk hesaplandığında Güneş’in 10 milyar yılda ürettiği enerjiye yakın bir sayı elde edilmişti. Son 20 yıl içinde Alcubierre’in fikirleri yeniden düzenlenip geliştirildikten sonra, bunun daha az enerjiyle de mümkün olabileceği hesaplandı. İlk hesaplanana kıyasla çok küçük de olsa gereken enerji hala çok fazlaydı: Yaklaşık olarak yerküredeki tüm insanların 130 yıl boyunca çok hızlı koştuğunda ortaya çıkaracakları enerji kadar! Kısacası bu denli hızlı yolculuk yapabilmek için çok daha gelişmiş enerji üretim metotlarına ihtiyaç var.

2011 yılında NASA bu alanda deneyler yapmaya başladığını duyurdu. Lewis, doğanın zaten uzay-zamanı büktüğünün bilindiğini söylüyor. Kütle, sözgelimi bir bowling topunun brandanın yüzeyine yapacağı gibi, uzay-zamanı büker. Aynı şekilde enerji de yeterince sıkıştırıldığında bu bükülmeyi sağlayabilir. NASA’daki deneylerde de çok kuvvetli bir elektrik alan üretilerek bu bükülmeyi gözlemlemek amaçlanıyor. Sonucu görmek için üretilen elektrik alanından lazer ışığı geçiriliyor. Uzay-zamanın sıkışması lazer ışının kat ettiği mesafeyi kısaltacaktır. Lazer ışınının hem elektrik alan açıkken hem de kapalıyken aldığı yol hesaplanarak, geliştirdikleri makinenin uzay-zamandaki gerekli bükülmeyi sağlayıp sağlamadığını görecekler.

2013’te elde edilen ilk sonuçlar yetersizdi. White ve ekibi kullandıkları cihazın hassasiyetini arttırarak daha doğru bir mesafe ölçümü gerçekleştirmeyi planlıyorlar. İlk kullandıkları cihaz 100 nm’lik bir bükülmeyi ölçebilirken, yeni geliştirilen cihaz 5 nm’lik bükülmeyi dahi ölçebilecek.

White’ın ekibinin deneyi olumlu sonuçlar verse bile bu sadece uzay mekiğinin önündeki uzay-zamanın sıkıştırılarak bükülebileceğini gösterecek. Lewis’e göre asıl zor olan kısım, mekiğin arkasındaki uzay-zamanın genişletilerek bükülmesi. Bunun da ancak “karanlık maddeyi” kullanılarak gerçekleştirilebileceğine inanılıyor. Karanlık maddenin evrende var olduğu biliniyor, fakat henüz yapısı belirlenebilmiş değil. Dolayısıyla üretilmesi ya da üzerinde oynanması şimdilik imkansız.

Geminin tasarlanması ise bambaşka bir bakış açısı gerektiriyor. Bunun için de NASA şimdiden Hollanda’da dijital sanat dalında çalışan Mark Rademark’tan tasarım fikirleri için yardım alıyor.

Kaynaklar: