Einstein’ın genel görelilik teorisi, uzay ve zamanın farklı bölgelerini birbirine bağlayarak zamanda yolculuğu mümkün kılabilecek kestirmeler olan solucan deliklerini öngörmesiyle meşhurdur. Yine de henüz kimse tarafından gözlemlenmemiş ve var olsalar bile, solucan delikleri sayesinde yolculuk yapıp yapamayacağınız üzerine tartışmalar hızla devam etmektedir. Gelecekten birinin gelip, bizi durumdan haberdar etmesini beklerken, teorik olarak mümkün olabilecek bazı diğer fiziksel olanaksızlıklara bir göz atalım istedik.

Devridaim Makineleri

Dışarıdan enerji takviyesi yapmadan hareket edebilen ve faydalı başka türlü işler yapabilen bir cihaz fikri yüz yıllar boyunca bazı ünlü isimleri cezbetmiştir. Leonardo da Vinci, bu cihaza ait, dönen ağırlıklar içeren bazı tasarımlar üzerinde çalışmıştır. Robert Boyle, kendi kendini besleyen bir havalandırma kanalı hayal etmiştir. Blaise Pascal ise araştırmalarından vazgeçip, onun yerine rulet tekerleğini icat etmiştir.
Büyük ölçekte devridaim makineleri sadece termodinamik yasalarını değil, bütün fizik yasalarını ihlal etmektedir. Fakat Nobel ödüllü teorikçi Frank Wilczek’in zaman kristalleri (harici enerji kaynağı olmadan zamanda sonsuza kadar hareketini devam ettirebilen malzemeler), bu fikre yaklaşmış gibi görünüyor. Laboratuvarda üretilen örnekler henüz işe yarar bir şey yapmıyor, bu yüzden araştırmalar devam ediyor.

Işınlanma Cihazları

Hiç yerin sizi içine çekip, çok uzakta bir yerde geri püskürtmesini dilediniz mi? Yeterince tuhaf olsa da, bunun gerçekleşmesini engelleyecek hiç bir fizik yasası bulunmamakta. Fizikçi Michio Kaku, 2008 yılında yazdığı Physics of the Impossible (İmkansızın Fiziği) isimli kitabında; ışınlanmadan “1. Sınıf İmkansızlık” diye bahseder. Bu tanımlama, teknolojinin teorik olarak uygulanabilir olduğu ama yaşadığımız süre içerisinde gerçekleşemeyeceği anlamına gelir.

Aslında, ışınlanma cihazları halihazırda mevcut; İnsanlar için olmasa bile, atom altı parçacıklar için. Albert Einstein’ın “hayaletimsi etki” olarak adlandırdığı kuantum dolaşıklık, bilginin ve kuantum durumlarının uzayda, görünüşe bakılırsa anında iletilmesine olanak sağlıyor. 1997 yılında yapılan ilk kuantum ışınlanma deneyleri, tek bir fotonun kuantum durumlarının, onlarca santimetre uzaktaki bir diğer fotona iletilmesini içeriyordu. Günümüzde ise kuantum ışınlanmaya ait dünya rekor, 100 kilometrenin üzerinde.

Görünmezlik Pelerinleri

Harry Potter’ın görünmezlik pelerini, giyince göz önünden kaybolmanızı sağlayan sihirli kıyafete kurgusal örneklerden sadece biridir. Fakat metamalzemeler, benzer olasılığı gerçek hayatta da mümkün kılabilir.

Metamalzemelerden üretilen pelerinin arkasındaki ilke basittir: Işık dalgaları, görüş alanınızdaki bir nesnenin etrafında bükülür; tıpkı akıntının ortasındaki bir kaya parçasının etrafında kendi üzerine bükülen su dalgaları gibi. Fakat pratikte, ışığı daha farklı şekillerde bükebilen tamamıyla yeni nano yapıda malzemeler geliştirilmesi gerekiyor.

2000 yılında, laboratuvarda ilk metamalzemeler üretildi ve bunu da basit gizlenme cihazlarına ait ilk örnekler takip etti. Yakın zamanda, görünmezlik pelerinlerinin insan boyutundaki nesneler için mümkün olmadığı açıklanmış olsa da, büyük bir kayıp söz konusu değil. Eğer mümkün olsaydı bile, muhtemelen sadece ışığın spesifik dalga boylarını yeniden yönlendirerek, pelerin altındaki cismin tuhaf bir renk almasına ve daha da göze çarpmasına neden olabilirdiniz. Bunun yerine benzer pelerin ilkeleri, sismik dalgaların saptırılması ve şehirlerin depremlerden korunması amacıyla kullanılabilir.

Negatif Sıcaklıklar

Eğer evrende yaşamak istiyorsanız, kurallarına uymanız gerekir. Işıktan hızlı hareket edemezsiniz, herhangi bir sayıyı sıfıra bölemezsiniz ve hiç bir cismi mutlak sıfır sıcaklığının altına kadar soğutamazsınız.

Mutlak sıfır sıcaklığı (yaklaşık -273 °C veya 0 °K), atomların hareketinin durduğu sıcaklığı temsil eder. Dolayısıyla bu sıcaklığın altına inememek size mantıklı gelebilir. Aslında, bu yılın başlarında fizikçilerin yaptığı çalışmaya göre, mutlak sıfıra ulaşmanız bile söz konusu değil.

Fakat mutlak sıfırın altındaki sıcaklıklara sıçrayabilirsiniz. Sıkı termodinamik tanımlamalarına göre, sıcaklık düzenin bir ölçütüdür: Bir şey ne kadar sakin ve düzenliyse, sıcaklığı o kadar düşüktür. 2013 yılında Ludwig Maximillian Üniversitesi’ndeki fizikçiler mantıklı bir sıçrama yaptılar. Bir grup atomu düzenleyerek, neredeyse mutlak sıfıra kadar soğuttular ve teknik açıdan mutlak sıfırın altında bir sıcaklığı meydana getirdiler.

Bu tür durumlar aslında pratik olarak kullanışlı değildir. Fakat evreni birbirinden ayıran ve negatif sıcaklığa sahip olduğu düşünülen gizemli varlık olan karanlık enerjiyi araştırmamıza yardımcı olabilir.

Madde-Antimadde Evliliği

Normalde madde, zıttı olan antimaddeyle temasa geçtiğinde, ani bir enerji patlamasıyla yok olurlar. Çok fazla miktarda madde ve gizemli bir biçimde çok daha az antimadde içeren bir evrende yaşadığımız için çok şanslıyız.

Fakat yine tuhaf bir şekilde, bazı maddeler aynı zamanda antimadde de olabilir. Majorana fermiyonları kendi kendinin anti parçacıkları olabilir, uygun koşullar altında kendi kendilerini yok edebilirler. Fizikçiler uzun bir süre boyunca, ispatı 100 trilyon kere trilyon zamanda bir defa olan, evrende meydana gelebilecek en nadir olayları gözlemlemek manasına geliyor olsa bile, nötrinonun uzunca bir süre boyunca bu kategoriye ait olduğundan şüphelendiler.

Yine de buna benzer bir şeyin laboratuvarda üretilmiş olduğuna dair tutarlı raporlar var. Bir elektron, süper iletkeni yırtıp dışarı kaçtığında, arkasında aynı kütleye sahip, yüklü bir parçacık gibi davranan bir boşluk bırakır. Eğer bu ikisi doğru bir şekilde manipüle edilebilirse, Majorana parçacıkları gibi davranmaları sağlanabilir.