UZAYLıLARA MESAJıMıZ NE OLMALı?
Bilim insanlarına göre gezegenimizde bildiğimiz yaşam, bu son derece sıra dışı sayı -137- olmadan var olmazmış
Nottingham Üniversitesi'nde fizikçi akademisyen Laurence Eaves, "Uzaylılara bir mesaj gönderilecekse, bu '137' olmalı. Uzaylılar, bilimde yeteri kadar gelişmişlerse bu sayıyı mutlaka tanıyacaklar ve böylece gezegenimizde bir yaşam olduğunu ve kuantum mekaniğinden haberdar olduğumuzu anlayacaklardır" diyor.
İnanılmaz derecede gizemli ve o ölçüde önemli görünen bu sayının, görünüşte rastgele ve boyutsuz olduğu ama yaşamın sırrını elinde tuttuğu belirtiliyor.
Bazı bilim insanlarına göre, bu sayı çok az değişse, yıldızlarda karbon oluşumu durur ve dolayısıyla gezegenimizde bildiğimiz yaşam da olmaz.
Peki nedir bu gizemli sayı?
Sorunun yanıtını atomun yapısında arıyoruz.
Spektral çizgiler
Atomik yapı çok ilginç özellikler barındırır; örneğin, çok özel dalga boylarında radyasyon salabilir (emisyon) ve yine aynı miktarda enerjiyi emebilir (absorpsiyon).
Bohr atom modeline göre bunun nedeni, elektronların atom çekirdeğinin etrafında belirli enerji seviyelerinde bulunma zorunluluğudur. Bir elektronun enerjisi bulunduğu enerji seviyesiyle sınırlıdır. Elektron ait olduğu enerji seviyesini değiştirdiğinde, örneğin bir üst enerji bandına atladığında bu iki seviye arasındaki enerji farkına eşit miktarda radyasyon emer ve geri dönerken de aynı miktarda enerji yayar.
Ve bu enerji, o atoma özgü bir dalga boyuna karşılıktır ve "spektral çizgi" olarak adlandırılır.
Spektral çizgiler bir elementin atomunu karakterize ettiğinden, bir anlamda o elementin kimliği olarak kabul görür.
Uzak yıldızların bizlere ulaşan cılız ışıklarında görülen spektral çizgilerden onların yapısını ve sahip oldukları element kompozisyonunu öğrenmek mümkün.
Ancak deneysel verilerin Bohr atomu modeli öngörüleri ile tam olarak uyuşmadığı görülmüş. Modelde tek bir çizgi olarak öngörülen her spektral çizgi, kendi içinde birkaç ince çizgiye bölünmekte, birbirine çok yakın ama dar bir şekilde birbirinden ayrılmış ince çizgilerden oluşmaktadır.
İnce yapı sabiti
1916 yılında Avusturyalı bilim insanı Arnold Sommerfeld, spektral çizgilerin ince yapısını açıklamak üzere denklemlere bir sabit ekler ve çok özel bir değer elde eder. Bu değer, daha sonra "ince yapı sabiti" veya Sommerfeld sabiti olarak adlandırılacak ve (a=1/137) ile gösterilecektir. Bu değer 1887 yılında Michelson ve Morley tarafından da tam olarak hesaplanmıştı: 1/137.
Şimdi bu sabit kullanılarak Bohr'un denklemlerinde spektral çizgi ile ince yapı arasındaki enerji farkı tam olarak açıklanabilmektedir.
Bazı fizik denklemleri içinde çeşitli parametreler arasındaki ilişkileri ifade etmek üzere sabitler kullanıldığını biliyoruz. Örneğin evrensel yerçekimi formülünde bulunan "G" sabiti, yerçekimi etkileşiminin gücünü temsil eder.
Ancak Sommerfeld sabitinin onlardan farklı bir özelliği vardır. Fizik denklemleri içinde bulunan çoğu sabit türetilmiş birimlere sahipken, bu yalnızca bir sayıdır ve onu tanımlayan bir boyut veya birim sistemi yoktur.
Varoluşun sırrı
Kuantum dünyasında zamanla ince yapı sabiti ile daha sık karşılaşılmaya başlanır. Öyle ki, bu sabit Kuantum mekaniği, Elektromanyetizma ve Görelilik gibi fiziğin önemli alanlarının kesişim noktasındadır. Yüklü parçacıkların elektromanyetik radyasyonla etkileşiminin sırrının da bu sabitle ilintili olduğu ve bu etkileşimin gücünü tanımladığı belirtilmekte.
1887 yılından beri bilim insanlarının karşısına çıkan bu sayı karşısında fizikçiler "Doğa neden bu sayıya sabitlenmiş?" sorusuna yanıt arıyorlar.
Bugün, bununla ilgili bir açıklamamız yok.
Ama bilim insanlarına göre gezegenimizde bildiğimiz yaşam, bu son derece sıra dışı sayı olmadan var olmazmış.
Biliyoruz ki, gezegenimizde bildiğimiz yaşamı doğa yasaları, gerçekliği yöneten temel sabitler ve evrenimizin başlangıç koşulları belirliyor. Buradaki temel sabitlerden biri de ince yapı sabitidir. Ancak onu özel kılan şey ise ona bir açıklama getirilememiş olunması.
Nobel sahibi Wolfgan Pauli'nin "Öldüğümde ilk yapacağım şey, ince yapı sabitinin anlamını sormak olacak" dediği söylenir.
Astrofizikçi Paul M. Sutter de uzaylılara mesaj konusunda Laurence Eaves gibi düşünüyor: "Uzak bir yıldız sisteminden bir uzaylıyla karşılaşacak olsaydınız, ışık hızının değerini anlatmakta oldukça zorlanırdınız. Sayıların yanı sıra metre ve saniye gibi birimleri de anlatmanız gerekirdi." Bu anlamda birim içermeyen ince yapı sabiti üzerinden uzaylılarla anlaşmak daha kolay görünüyor.
Fizikte birçok yerde ortaya çıkan ve evrendeki en temel etkileşimlerden birini kontrol ediyor gibi görünen, hiçbir birimi veya boyutu olmayan bir sayı olan İnce yapı sabiti hâlâ bir sır.
Öyle görünüyor ki varoluşumuzun sırrı da onda gizli.
Yaşamın sırrını elinde tutan bu sabitin bizler için hâlâ bir açıklaması yok ama en azından uzaylılara mesajımızda artık ne yazmamız gerektiğini biliyoruz!
Kaynakça
https://www.space.com/fine-structure-constant-universe-mystery
https://www.jstor.org/stable/229907
https://www.phys.unsw.edu.au/einsteinlight/jw/module6_constant.htm
| Nafiye Güneç Kıyak kimdir? Nafiye Güneç Kıyak, Lisans eğitimini İstanbul Üniversitesi (İÜ) Fizik Bölümü ve yüksek lisans eğitimini İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Nükleer Enerji Enstitüsünde tamamladı. Çalışma hayatına Türkiye Atom Enerjisi Kurumu- Çekmece Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi'nde araştırma reaktörü radyasyon güvenliği sorumlusu olarak başladı. Doktora sonrası Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu bursu ile Almanya-GSF (Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung-München)'de "nükleer santraller çevre analizleri, radyasyon dozimetrisi, nükleer teknikler" alanlarında çalışmalarda bulundu. Yurda dönüşünün hemen ardından doçent ve daha sonrasında da profesör oldu. 1996 yılında kurulan Işık Üniversitesi'nin kuruluş çalışmalarına katıldı ve çeşitli kademelerde görev alarak kurucu fizik bölüm başkanlığı, Fen Bilimleri Enstitüsü müdürlüğü görevlerinde bulundu. "Lüminesans Araştırma ve Arkeometri Laboratuvarı"nı kurdu modern fizik konularında lisans ve yüksek lisans dersleri verdi. 2010- 2015 yılları arasında Işık Üniversitesi Rektörü olarak görev yaptı. Rektörlük süresini tamamlamasının sonrasında Feyziye Mektepleri Vakfı okulları CEO'su görevinde bulundu. Prof. Kıyak'ın uluslararası bilimsel dergilerde yayımlanmış çok sayıda bilimsel makalesi, yurtiçi ve yurt dışında sunulmuş 200 dolayında bilimsel çalışması bulunmaktadır. Ayrıca popüler bilim alanında üç kitabın yazarıdır: Aklın bilinmeyene yolculuğu: KOZMOS; Sırlar evrenine açılan kapı: KUANTUM ve Başlangıcın ötesi: ÇOKLU EVRENLER. 2019'dan bu yana T24 Haftalık'ta popüler bilim konularında yazılar yazmaktadır. Prof. Kıyak evli ve iki çocuk sahibidir. |