Gizli boyut ihtimali yeniden gündemde: Evren modeli sarsılıyor!

Kozmoloji dünyası son yılların en dikkat çekici tartışmalarından biriyle karşı karşıya. Dark Energy Spectroscopic Instrument projesinde çalışan araştırmacılar, evrenin genişlemesini hızlandırdığı düşünülen karanlık enerjinin zamanla zayıflıyor olabileceğine dair güçlü ipuçları buldu. Bu sonuç doğrulanırsa modern kozmolojinin temel taşlarından biri ciddi biçimde sarsılabilir.

Bugüne kadar kabul edilen modele göre karanlık enerji sabit bir büyüklük. Lambda CDM olarak bilinen standart kozmoloji modeli, evrenin genişlemesini açıklamak için karanlık enerjiyi boş uzayın değişmeyen enerjisi olarak tanımlar. Bu yaklaşımda evren genişledikçe genişleme hızı giderek artar.

Ancak DESI verileri, bu hızlanmanın zaman içinde değişebileceğini gösteriyor. Eğer bu tablo doğrulanırsa karanlık enerjinin sabit olmadığı ve zamanla evrim geçirdiği ortaya çıkacak. Böyle bir durum yalnızca kozmoloji modelini değil, karanlık madde ve yerçekimi hakkındaki teorileri de yeniden düşünmeyi gerektirebilir. Berkeley’deki California Üniversitesi’nden fizikçi Eric Linder, bunun fiziğin birçok alanında büyük değişimlere kapı açabileceğini söylüyor.

Döngüsel evren fikri yeniden tartışılıyor

Standart modele göre evren ilk anlarında enflasyon adı verilen son derece hızlı bir genişleme yaşadı. Bu süreç, evrenin büyük ölçeklerde neden düz ve homojen göründüğünü açıklamak için kullanılıyor. Ancak bu teori uzun süredir bazı fizikçiler tarafından eleştiriliyor.

Princeton Üniversitesi’nden Paul Steinhardt, enflasyon modelinin ciddi problemler barındırdığını savunuyor. Ona göre teori alışılmadık başlangıç koşullarına ihtiyaç duyuyor ve çoklu evren fikrine yol açıyor.

Steinhardt bunun yerine döngüsel evren modelini savunuyor. Bu görüşe göre evren sonsuz bir döngü içinde genişliyor, ardından büzülüyor ve yeniden sıçrayarak yeni bir evre başlatıyor. Ancak böyle bir modelin çalışabilmesi için karanlık enerjinin sabit olmaması gerekiyor.

Bu senaryoda karanlık enerji zamanla zayıflar, genişlemeyi yavaşlatır ve sonunda evrenin yeniden büzülmesine neden olur. DESI verilerinde görülen genişleme hızındaki değişim, bu olasılığın ilk aşamasıyla uyumlu olabilir. Yine de bilim insanları bu sonuçların döngüsel evren için kesin bir kanıt oluşturmadığını vurguluyor.

Sicim teorisi için yeni bir fırsat

DESI verileri, uzun süredir tartışmalı olan sicim teorisini de yeniden gündeme taşıdı. Bu teoriye göre evrendeki tüm parçacıklar son derece küçük titreşen sicimlerden oluşur ve bu sicimler gizli ekstra boyutlar içinde var olur.

Harvard Üniversitesi’nden teorik fizikçi Cumrun Vafa ve çalışma arkadaşları birkaç yıl önce karanlık enerjinin sabit olamayacağını savunan bir model ortaya koymuştu. Swampland varsayımları olarak bilinen teorik yaklaşımı kullanan ekip, karanlık enerjinin zamanla değişen bir alan olması gerektiğini öne sürdü.

Bu fikir o dönemde tartışmalıydı çünkü gözlemler karanlık enerjinin sabit olduğu yönündeydi. Hatta bazı araştırmacılar bu nedenle sicim teorisinin gözlemlerle uyuşmadığını iddia ediyordu.

Gizli boyutların izleri mi görülüyor?

Vafa ve ekibi 2022 yılında daha kapsamlı bir model geliştirdi. Bu modele göre uzay zaman yapısında büyük bir gizli ekstra boyut bulunabilir ve bu boyutun büyüklüğü kozmik zaman boyunca yavaşça değişebilir.

Boyutun geometrisi değiştikçe evrende gözlenen enerji miktarı da değişir. Bu da gözlemsel olarak karanlık enerjinin giderek zayıflaması şeklinde ortaya çıkabilir. DESI verilerinin işaret ettiği tablo da tam olarak bu senaryoya benziyor.

Araştırmacılar 2025 yılında DESI verilerini diğer kozmolojik gözlemlerle birlikte analiz ettiğinde bu modelin standart lambda CDM modelinden daha iyi uyum sağladığını gördü. Ayrıca karanlık enerjinin değişmesine izin veren diğer modellerle de benzer doğrulukta sonuçlar verdi.

Fizikte yeni soruların kapısı aralanıyor

Bilim insanları yine de temkinli davranıyor. DESI verileri henüz sicim teorisi için doğrudan kanıt sayılmıyor ve gizli boyut içermeyen bazı alternatif modeller de mevcut verilerle uyumlu sonuçlar üretebiliyor. Buna rağmen sonuçların doğrulanması halinde sicim teorisinin test edilebilir tahminler üretmediği yönündeki eleştiriler zayıflayabilir. Oxford Üniversitesi’nden Pedro Ferreira, bu sonuçların temel fizik hakkında doğrudan bir çıkarım yapmayı zorlaştırdığını söylüyor.

Chicago Üniversitesi’nden Mike Turner ise daha iyimser. Ona göre bu bulgular kozmoloji ile parçacık fiziğinin kesiştiği noktada evrenin en temel yapısına dair önemli ipuçları verebilir. Eğer DESI verileri kesinleşirse fizikçiler yalnızca karanlık enerjiyi değil, uzay zamanın derin yapısını ve evrenin kaç boyuttan oluştuğunu yeniden değerlendirmek zorunda kalabilir. Bu da modern fiziğin en büyük sorularından bazılarını yeniden gündeme taşıyabilir.

Kaynak: CHIP