İçeriğe atla

Gökkuşağı kütle çekimi teorisi

Gökkuşağı kütleçekimi teorisi

Gökkuşağı kütleçekimi teorisi, bir prizmanın ışığa etki ediş şekli gibi kütleçekiminin farklı dalga boylarında etki ettiğini söyler.

Gökkuşağı Kütle Çekimi (veya "kütleçekiminin gökkuşağı"[1]) Teorisi'ne göre ışığın farklı dalga boyları farklı kütleçekim seviyeleri tecrübe eder ve prizmanın beyaz ışığı gökkuşağı renklerine kırmasıyla aynı şekilde ayrılmıştır.[2] Bu fenomen nisbî düşük kütleçekimine sahip bölgelerde(Dünya gibi) hissedilemez olabilir ama fazlasıyla yüksek kütleçekimine sahip bölgelerde bu dikkate değer olabilir. (Karadelikler gibi)[3] Büyük Patlama Teorisi'nin ışığın bütün dalga boylarının kütleçekiminden aynı oranda etkileneceğini söylemesinin yanında Gökkuşağı Kütle Çekim Teorisi evrenin başlangıcının ya da Büyük Patlama'nın olmadığını kanıtladığını iddia eder.[4] Teori, ilk olarak 2003'te ileri sürüldü ve de genel izafiyet ile kuantum mekaniği arasındaki bağlantı kuracağını iddia ediyor. Bilim insanları son zamanlarda, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nı kullanarak Gökkuşağı Yerçekimi'ni saptama girişimlerinde bulunuyorlar.[5]

Arka plan

Gökkuşağı Kütleçekim Teorisi'nin kökeni genel izafiyet ile kuantum mekaniğinin arasındaki uyuşmazlığa dayanıyor.[6] Spesifik olarak, genel izafiyetin prensiplerini süren sebep sonuç kavramı, matematiksel olarak kuantum mekaniği ile bağdaşmaz. Bu mesele iki alan arasındaki bağdaşmaz fonksiyonlara dayanır; özellikle, alanlar dört boyutlu uzay-zamanın bükülmesi konusunu tanımlamada tamamıyla farklı matematiksel yaklaşımlara sahiptirler.[6] Tarihsel olarak, bu matematiksel ayrım fiziği nedensellik ve klasik fizik merceğinden gören Einstein'ın görelilik kuramları arasındaki uyuşmazlıktan başlar.[7]

Kozmik değişim hakkındaki genel görüş evrenin sürekli ivmelenen bir oranda genişlediğidir.Buna ek olarak, eğer biri evrenin tarihsel geçmişinin izini sürebilirse, bir noktada daha yoğun olduğunu bulur. Eğer bu doğruysa, gökkuşağı kütleçekimi teorisi Bigbang'de de kabul edilen eşsizliğin önüne geçmiş olur. Bu, tersten bakıldığında,evrenin yavaşça son yoğunluk noktasına o noktaya tam varamadan yaklaştığını işaret eder ve evrenin başlangıç noktasına sahip olmadığını belirtir.[3]

Eleştiri

Enerji-bağımlı ışık hızı senaryoları üzerine sıkı kısıtlamalar vardır.[8] Bunlara dayanarak,Sabine Hossenfelder gökkuşağı kütleçekim teorisini şiddetle eleştirmektedir: "Bu bir teori veya model bile değil,on yılı aşkın süredir yapılan çalışmalara rağmen, hiçbir zaman uygun bir model haline gelememiş olan bir fikirdir. Gökkuşağı kütleçekimi şimdiye kadar standart modelle herhangi bir uyum gösterememiştir.Bu yaklaşımın herhangi bir bilinen örneği yoktur ve etkileşimleri hiçbir suretle bu çerçeveden açıklayamaz. Buna ek olarak, çoktan reddedilen yerbilmezlik sonucunu doğurmaktadır. Bu meseleler üzerinde yeniden karar verilene kadar bu konu üzerinde herhangi bir bildiri yayımlanmamalıdır.[9]

Kaynakça

  1. ^ Zyga, Lisa (15 Ocak 2015). "Black holes do not exist where space and time do not exist, says new theory". phys.org. 27 Mart 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mart 2015. 
  2. ^ Kestin, Greg (13 Aralık 2013). "Universe May Have Been Around Since Forever, According to Rainbow Gravity Theory". NovaNext. 22 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ocak 2016. 
  3. ^ a b "The "rainbow gravity" theory in layman's terms - Quora". www.quora.com. Erişim tarihi: 12 Ekim 2015. 
  4. ^ Moskowitz, Clara (9 Aralık 2013). "In a "Rainbow" Universe Time May Have No Beginning". Scientific American. 7 Temmuz 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ocak 2016. 
  5. ^ Knapton, Sarah (23 Mart 2015). "Big Bang theory could be debunked by Large Hadron Collider". The Telegraph. 2 Ekim 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ocak 2016. 
  6. ^ a b Slavnov, D. A. (6 Temmuz 2012). "Possibility of reconciling quantum mechanics with general relativity theory". Theoretical and Mathematical Physics. 171 (3). ss. 848-861. doi:10.1007/s11232-012-0080-z. ISSN 0040-5779. 24 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ocak 2016. 
  7. ^ O’Hara, Paul (1 Eylül 2005). "Quantum Mechanics and the Metrics of General Relativity". Foundations of Physics. 35 (9). ss. 1563-1584. doi:10.1007/s10701-005-6483-z. ISSN 0015-9018. 25 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ocak 2016. 
  8. ^ Hossenfelder, Sabine (9 Nisan 2010). "Bounds on an Energy-Dependent and Observer-Independent Speed of Light from Violations of Locality". Phys. Rev. Lett. 104 (14). doi:10.1103/PhysRevLett.104.140402. 
  9. ^ Hossenfelder, Sabine (25 Mart 2015). "No, the LHC will not make contact with parallel universes". Backreaction. 22 Aralık 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 17 Ekim 2015. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Klasik mekanik</span>

Klasik mekanik, makroskobik boyutlarda cisimlerin hareketlerini hem deneysel hem de matematiksel olarak inceleyen, fiziğin iki ana dalından biridir.

Temel etkileşimler veya Temel kuvvetler, fiziksel sistemlerde daha temel etkileşimlere indirgenemeyen etkileşimlerdir. Bilinen dört temel etkileşim vardır. Bunlar uzun mesafelerde etkileri olabilen kütleçekimsel, elektromanyetik etkileşimler ve atomaltı mesafelerde etkili olan güçlü nükleer ve zayıf nükleer etkileşimlerdir. Her biri bir alan dinamiği olarak anlaşılmalıdır. Bu dört etkileşim de matematiksel açıdan bir alan olarak modellenebilir. Kütleçekim, Einstein'ın genel görelilik kuramı tarafından tanımlanan uzay-zamanın eğriliğe atfedilirken diğer üçü ayrı kuantum alanlar olarak nitelendirilir ve etkileşimlerine Parçacık fiziğinin Standart Modeli tarafından tanımlanan temel parçacıklar aracılık eder.

Dalga-parçacık ikililiği teorisi tüm maddelerin yalnızca kütlesi olan bir parçacık değil aynı zamanda da enerji transferi yapan bir dalga olduğunu gösterir. Kuantum mekaniğinin temel konsepti, kuantum düzeyindeki objelerin davranışlarında ‘’parçaçık’’ ve ‘’dalga’’ gibi klasik konseptlerin yetersiz kalmasından dolayı bu teoriyi işaret eder. Standart kuantum yorumları bu paradoksu evrenin temel özelliği olarak açıklarken, alternatif yorumlar bu ikililiği gelişmekte olan, gözlemci üzerinde bulunan çeşitli sınırlamalardan dolayı kaynaklanan ikinci dereceden bir sonuç olarak açıklar. Bu yargı sıkça kullanılan, dalga-parçacık ikililiğinin tamamlayıcılık görüşüne hizmet ettiğini, birinin bu fenomeni bir veya başka bir yoldan görebileceğini ama ikisinin de aynı anda olamayacağını söyleyen Kopenhag yorumu ile açıklamayı hedefler.

Kütleçekim ya da çekim kuvveti, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru hareket ettiği doğal bir fenomendir. Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütleçekime neden olur ve onun etkisi altındadır.

<span class="mw-page-title-main">Genel görelilik</span> kütle-zaman ilişkisini tanımlayan teori

Genel görelilik teorisi, 1915'te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton'un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar. Özellikle uzayzaman eğriliğine maruz kalmış maddenin ve radyasyonun, enerjisi ve momentumuyla doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki, kısmi bir diferansiyel denklemler sistemi olan Einstein alan denklemleriyle belirlenir.

<span class="mw-page-title-main">Fizik felsefesi</span>

Fizik felsefesi, klasik ve modern fiziğin içerisindeki teori ve yorumları inceleyen bir bilim felsefesi dalıdır. Fizik teorileri ve yorumlarından yola çıkarak sorduğu sorularla çeşitli cevaplara ulaşmayı amaçlamaktadır. Uzay ve zaman felsefesi, kuantum mekaniği felsefesi, termal ve istatistiksel felsefe gibi alt dallara ayrılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Teorik fizik</span> fizik biliminin bir branşı

Teorik fizik, fiziğin matematiksel modellemeler ve fiziksel nesnelerin soyutlandırılmaları çalışmaları ve doğa olaylarını açıklayan, gerçekselleştiren ve tahmin yürüten fizik dalıdır. Bu deneysel fiziğin zıttıdır ki deneysel fizik araçlarla bu olayları soruşturur.

Her şeyin kuramı (HŞK), bilinen tüm fizik fenomenlerini bağlayan, onları tümüyle açıklayan ve yürütülen herhangi bir deneyin sonucunu prensipte tahmin edebilen kuramsal fizikte farazi bir kuramdır. Kuram; kuvvetli etkileşim, elektromanyetik etkileşim, zayıf etkileşim ve kütleçekim etkileşimi olmak üzere dört temel etkileşimden hareket ederek bu etkileşimler için gerekli olan değiş tokuş bozonlarını da her bir etkileşim türü için farklı özellikleri ile söz konusu sınıflandırmaya dahil eden standart modelin aslında ortak bir çatı altında toplanabileceği fikrinden yola çıkmıştır. Elektromanyetik ve zayıf etkileşimin Abdus Salam, Sheldon Glashow ve Steven Weinberg tarafından kısmen birleştirilmesi bazı umutlar doğurduysa da, aradan geçen zamana rağmen deneyleri ve kuramları tatmin edecek nitelikte yeni birleştirimler henüz sağlanamamıştır.

<span class="mw-page-title-main">Kuantum mekaniği</span> atom altı seviyede çalışmalar yapan bilim dalı

Kuantum mekaniği veya kuantum fiziği, atom altı parçacıkları inceleyen bir temel fizik dalıdır. Nicem mekaniği veya dalga mekaniği adlarıyla da anılır. Kuantum mekaniği, moleküllerin, atomların ve bunları meydana getiren elektron, proton, nötron, kuark, gluon gibi parçacıkların özelliklerini açıklamaya çalışır. Çalışma alanı, parçacıkların birbirleriyle ve ışık, x ışını, gama ışını gibi elektromanyetik ışınımlarla olan etkileşimlerini de kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Alan (fizik)</span>

Alan, fizik kuramlarında kullanılan, matematikteki cebirsel alanın tüm özelliklerini taşıyan terim. Genellikle bu etki 100 nanometre ve daha küçük skalalarda etkili olur. Bu etki nanoteknolojiyle aynı ölçeğe denk gelir. Bir alan mekan ve zaman içinde her bir nokta için bir değeri olan bir fiziksel miktardır. Örneğin, hava durumu, rüzgâr hızı uzayda her nokta için bir vektör atayarak tarif edilmektedir. Her bir vektör bu noktada hava hareketinin hızını ve yönünü temsil eder.

<span class="mw-page-title-main">Kuantum alan teorisi</span> hareketli parçacık sistemlerinin kuantizasyonuyla ilgilenen parçacık mekaniğiyle benzer olarak, alanların hareketli sistemlerine parçacık mekaniğinin uygulamasıdır

Kuantum Alan Teorisi (METATEORİ); Klasik Birleşik Alan (KAT) Teorilerini, Özel Görekliliği (SRT), Kuantum mekaniği (KM) teorilerini tek bir teorik çerçeve altında toplayan bir üst teoridir.

Kuantum kütleçekim kuramsal fiziğin bir dalı olup doğanın temel kuvvetlerinden üçünü tanımlayan kuantum mekaniği ile dördüncü temel kuvveti kütleçekimin kuramı olan genel göreliliğini birleştireceği düşünülen bir kuramdır.

<span class="mw-page-title-main">Boyut</span> matematiksel bir uzayda maksimum bağımsız yön sayısı

Fizik ve matematikte bir uzayın ya da nesnenin boyutu, gayriresmî olarak bu uzay ve nesne üzerindeki herhangi bir noktayı belirlemek için gereken minimum koordinat sayısı olarak tanımlanır. Bir doğru üzerindeki bir noktayı tanımlamak için bir koordinat gerektiğinden doğrunun bir boyutu vardır. Düzlem, kare ya da daire yüzeyinin iki boyutu vardır, çünkü bu yüzeyler üzerindeki herhangi bir noktayı tanımlamak için iki koordinata ihtiyaç vardır. Yine aynı şekilde küre, silindir ya da küpün içindeki bir noktayı tanımlamak için üç koordinat gerektiğinden bu boşluk üç boyutludur. İzafiyet Teorisi'nde ise zaman, dördüncü ve uzaysal olmayan boyut olarak eklenir.

<span class="mw-page-title-main">Walter Kohn</span> Amerikalı fizikçi (1923 – 2016)

Walter Kohn, John A. Pople ile birlikte 1998 Nobel Kimya Ödülü sahibi Yahudi kökenli Amerikalı fizikçi. Walter Kohn ve John Pople bu ödülü kuantum kimyası üzerine bir birlerinden bağımsız olarak yaptıkları çalışmalar üzerine almaya hak kazanmışlardır. Kohn özelde bu ödülü Atomlar arasındaki kimyasal bağları açıklamak üzere karmaşık matematiği kuantum mekaniğine uygulayarak geliştirdiği yoğunluk fonksiyonları teorisi sayesinde kazanmıştır.

Kuantum mekaniğinin tarihi modern fizik tarihinin önemli bir parçasıdır. Kuantum kimyası tarihi ile iç içe olan kuantum mekaniği tarihi özünde birkaç farklı bilimsel keşif ile başlar; 1838’de Michael Faraday tarafından elektron demetlerinin keşfi, Gustav Kirchhoff tarafından 1859-60 kışı siyah cisim ışıması problemi beyanı, Ludwig Boltzmann’ın 1877 yılındaki fiziksel bir sistemin enerji seviyelerinin ayrıklardan olabileceği önerisi, 1887 yılında Heinrich Hertz’in fotoelektrik etkiyi keşfetmesi ve Max Planck’ın 1900 yılında ileri sürdüğü, herhangi bir enerji yayan atomik sisteminin teorik olarak birkaç farklı “enerji elementi” ε (epsilon) ne bölünebilmesi, bu enerji elementlerinden her birinin frekansına ν orantılı olması ve ayrı ayrı enerji üretebilmesi hipotezi, aşağıdaki formülle gösterilmiştir;

<span class="mw-page-title-main">Genel göreliliğe giriş</span>

Genel görelilik veya genel izafiyet, 1907 ve 1915 yılları arasında Albert Einstein tarafından geliştirilen bir çekim teorisidir. Genel göreliliğe göre, kütleler arasında gözlenen kütleçekim etkisi uzayzamanın eğrilmesinden kaynaklanır.

Fizik'te, yerçekimi teorileri kütleli cisimlerin hareket mekanizmalarını kapsayan etkileşimleri esas alır. Antik zamanlardan bu yana birçok Yerçekimi teorisi ortaya atılmıştır.

Emisyon teorisi, diğer adlarıyla emitör teorisi veya ışığın balistik teorisi 1887'deMichelson-Morley deneyinin sonuçlarını açıklayan, özel izafiyet teorisine rakip bir teoriydi. Emisyon teorileri ışık iletimi için belirli bir çerçevesi olmadığından izafiyet yasalarına uyar, fakat değişmezlik esasını uygulamak yerine ışığın kaynağına bağlı olarakc hızında yayıldığını söyler. Böylece emitör teorisi elektrodinamik ve mekaniği basit bit Newton teorisi ile kombine eder. Temel bilimsel görüşün dışında hala yanlıları olsa da, bu teori bilim adamlarının çoğunluğu tarafından kesinlikle gözden düşmüş sayılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kütleçekimsel tekillik</span> koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum

Kütleçekimsel tekillik ya da uzay-zaman tekilliği koordinat sistemine bağlı olmayan gökcisminin yerçekimi alanının sonsuz olarak ölçüldüğü konum olarak tanımlanır. Bu nicelikler, maddenin yoğunluğunun da dahil olduğu uzay-zaman eğriliklerinin skaler değişmeyen nicelikleridir. Uzay zamanın normal kuralları tekillik içinde var olamaz.

<span class="mw-page-title-main">Görelilik teorisi</span> zamanın göreceli olduğunu söyleyen teori

Görelilik teorisi, Albert Einstein'ın çalışmaları sonucu önerilen ve yayınlanan, özel görelilik ve genel görelilik adlarında birbirleriyle ilişkili iki teorisini kapsar. Özel görelilik, yer çekiminin yokluğunda tüm fiziksel fenomenler için geçerlidir. Genel görelilik, yer çekimi yasasını ve bu yasanın diğer doğa kuvvetleri ile ilişkisini açıklar. Astronomi de dahil olmak üzere kozmolojik ve astrofiziksel alem için geçerlidir.