Almanya'nın Potsdam kentinde bulunan Max Planck Enstitüsü Kütleçekimsel Fizik Bölümü (Albert Einstein Enstitüsü/AEI) araştırmacıları, sicim kuramı tarafından varlıkları öngörülen ek boyutların, kütleçekimsel dalgalar üzerinde etki yaratabileceğini ortaya koydu. Geçtiğimiz günlerde yayımladıkları bir makalede, Potsdam ekibi, uzay-zaman dalgalanmaları üzerinde ek boyutların ne gibi sonuçlar doğurabileceğini ve etkilerinin algılanıp algılanamayacağını ele alıyor.

Eylül 2015'te LIGO'nun ilk kez olarak bir kara delik ikilisinden gelen kütleçekimsel dalgaları algılaması ile birlikte, evrene açılan yeni bir penceremiz oldu. Anlaşılan o ki, bu yeni gözlem aracı sayesinde fizikçiler kara deliklerin ve diğer sıradışı gökfiziksel nesnelerin izini sürmekle kalmayıp, kütleçekimin kendisine ilişkin kavrayışlarını da geliştirebilecekler. "Diğer temel kuvvetlere, örneğin elektromanyetizmaya kıyasla, kütleçekim aşırı derecede zayıftır," diye hatırlatıyor ekipten David Andriot. Bu zayıflığın nedeni, belki de kütleçekimin üçten fazla uzay boyutu ile etkileşiyor olmasıdır; tabi bir de zaman boyutu var.

Ek Boyutlar

Çok küçük oldukları için gizli kalan ek boyutlar, umut vaad eden kuantum kütleçekim kuramı adaylarından biri olan sicim kuramının ayrılmaz bir parçasıdır. Kuantum mekaniği ile genel göreliliği birleştirebilen bir kuantum kütleçekim kuramı, çok küçük uzaklıklardaki çok büyük kütleler söz konusu olduğunda neler olacağının anlaşılması amacıyla aranıyor; örneğin bir kara deliğin içindeki ya da Büyük Patlama sırasındaki durumu anlamak için.

"Fizikçiler CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda ek boyutları arıyorlardı ama şimdiye dek herhangi bir bulgu elde edilemedi. Ama kütleçekimsel dalga algıçları deneysel kanıt sunabilir," diyor ekipten Dr. Gustavo Lucena Gómez.

Bilimciler, ek boyutların kütleçekimsel dalgalar üzerinde yaratması gereken etkileri belirledi: Ek boyutlar, "standart" kütleçekimsel dalgaları modifiye ederek, 1000 Hz'in üzerindeki yüksek frekanslarda ek dalgalara neden olmalı. Ancak bu ek dalgaların gözlemi pek mümkün görünmüyor. Çünkü yeryüzünde bulunan kütleçekimsel dalga algıçları, yükse frekanslarda yeterince duyarlı değil.

Öte yandan, ek boyutların "standart" kütleçekimsel dalgaların uzay-zamanı esnetip büzmesinde yaratacağı farkı algılamak, birden fazla algıç kullanmak suretiyle daha kolay olabilir. Bir sonraki gözlem döneminde iki LIGO algıçına katılacak olan Virgo algıçını düşünürsek, belki de 2018 sonlarında ya da 2019 başlarında böyle bir gözlem gerçekleşebilir.

Konu ile ilgili olarak, aşağıdaki TED söylevinde fizikçi Brian Greene'nin ek boyutlar hakkında yaptığı açıklamaları da dinlemenizi öneririz.