Kozmik Enflasyon Teorisi Hararetli Tartışmalara Neden Oluyor

Kozmik enflasyon teorisini ‘bilimsel yönteme uygun olmamakla’ suçlayan açık mektuba, 33 bilim insanından cevap geldi

 

Şubat 2017’de Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt ve Abraham Loeb tarafından Scientific American’da en son bulguların ışığında Kozmik Enflasyon‘un son derece sert bir şekilde eleştirildiği, “Pop goes the universe” başlıklı bir açık mektup yayımlandı.

(görsel: Scientific American Şubat 2017)

Mektupta, özetle, Planck Uzay Aracı tarafından giderek daha hassas bir şekilde yapılan kozmik arkaplan ışıması hakkındaki gözlemlerin, bilim dünyasındaki genel kanının aksine, Enflasyon Teorisinin temellerini güçlendirmek şöyle dursun, aksine sarstığı iddia ediliyor.

Burada Kozmik Enflasyon Teorisinden (ya da yalnızca enflasyon) kısaca bahsetmekte yarar var. Enflasyon, 1980’li yıllarda Alan Guth tarafından öne sürülmüş, ve daha sonra kendisi ile birlikte Andre Linde tarafından geliştirilmiştir. Enflasyon teorisine göre, evren büyük patlamadan sonraki 10-33 ila 10-32 saniyeleri arasında, 10-36 saniye boyunca sürmüş ve bu süre içerisinde, evren üstel [eksponansiyel] bir hızla genişlemiştir. Yani evren, farklı yönlerde farklı özelliklere sahip olamayacak kadar hızlı genişlemiş oluyor, ve evrenin hızla genişlemesinden önceki küçük kuantum dalgalanmaları, evrenin üstel genişlemesi durduğunda, galaksiler ve daha büyük yapıları oluşturabiliyordu. Böylece, evrenin kozmik ufuk dışarısında kalan alanları, geçen zaman ile birlikte kozmik ufuk içerisine girdiğinde, nasıl olup da evrenin daha önce iletişim kuramamış olmaları gereken bölgeleri ile tam olarak yanı sıcaklıkta ve uzayın da aynı eğrilikte olduğu açıklanabiliyor.

Ijjas, Steinhardt ve Loeb’in iddiasına göre, öncelikle, enflasyona neden olan itici enflasyon kuvvetinin varlığı halen kanıtlanmamış durumda ve dolayısı ile hipotetik. İkinci olarak enflasyonun ilkel kütleçekimsel dalgalar yaratmış olması gerekiyor, ve bunlar da henüz gözlemlenmiş değil. Ve son olarak, ki enflasyonu savunan ekibin tepkisini en çok bu noktada çekmişler gibi görünüyor, ortaya atıldığından itibaren o kadar çok ve birbirinden farklı enflasyon modeli ortaya atılmış ki, enflasyon son durumda, yalnızca başlangıç koşulları değiştirilerek, herhangi bir gözlemsel sonuç ile örtüşecek bir modele ulaşmanın mümkün olacağı kadar esnek bir hale geldiği iddia ediliyor. Dolayısı ile enflasyon, bilimsel olarak yanlışlanamaz hale gelmiş, dolayısıyla da bilimsel yöntem ile incelenebilir olmaktan çıktığı belirtiliyor. Fizikçiler, enflasyon teorisi yerine, bir tür “zıplama”nın [İng. bouncing] (yani evrenin önce küçülüp sonra tekrar genişlemesinin) daha tutarlı bir açıklama olacağını da iddia ediyorlar.

(görsel: Scientific American Şubat 2017)

Elbette bunlar bilimsel bir teori ve onu geliştirmek için çalışmış kişiler için ciddi iddialar. Aralarında enflasyon teorisini öne süre Alan Guth ve Andre Linde ile birlikte, Stephen Hawking, Lawrence M. Krauss, Steven Weinberg ve Leonard Susskind gibi ünlü bilim insanlarının bulunduğu karşı ekip ise, özellikle ilk ekibin, “enflasyonun bilim olmaktan çıkıp bir kehanet haline geldiği” iddialarına cevaben, 10 Mayıs’ta bir açık mektup yayımladılar.

Cevap mektubu şu şekilde açılıyor:

“Pop Goes the Universe” başlıklı yazıda, Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt ve Abraham Loeb […], Steinhardt ve diğerleri tarafından 2001 yılında öne sürülen sıçrama kozmolojisini savunuyorlar. Yazılarını, enflasyon kozmolojisinin “bilimsel yöntem ile incelenemeyeceği” gibi şaşırtıcı bir iddia ile bitiyorlar ve enflasyon teorisini kabul eden bilim insanlarının “[bilimin] tanımlayıcı özelliklerinden biri olan deneysel test edilebilirliğin göz ardı edildiğini” belirterek, “bir tür deneysel olmayan bilim fikrinin arkasında durduklarını” iddia ediyorlar. Bu bilim insanlarının neye istinaden bunu söyledikleri konusunda bir fikrimiz yok. Makalelerindeki birçok ifadeye katılmıyoruz, ancak bu mektupta, enflasyonun test edilebilir olmaması hakkındaki ifadeleri konusuna kategorik olarak katılmıyor olduğumuza odaklanacağız.

Enflasyon Teorisini savunan tarafın iddiaları ise, Enflasyonun yalnızca test edilebilir olduğu değil, aynı zamanda defalarca testlerden geçerek her defasında yeniden doğrulanmış olması. Başlangıç şartları ile oynanarak, istenen herhangi bir sonuca ulaşılabileceği konusunda ise, Parçacık Fiziğinin Standart Modeli örnek gösterilerek, bunun teorinin sonuçlara uydurulması değil, deneysel sonuçlardan elde edilen yeni verilerin teoriye dahil edilmesi olduğunu iddia ediyorlar. Ayrıca, gelinen noktada Enflasyon Teorisinin tek parça bir teori olmaktan ziyade, bir teoriler çatısı olduğunu ve bu gruba dahil olan tüm fikirlerin elbette topluca doğru olamayacağını belirtiyorlar.

35 yıldan daha uzun süren varlığı sırasında, enflasyon teorisi, giderek evrenin erken dönemdeki evrimini açıklayan ve evrenin geniş-ölçekteki yapısının oluşumunu açıklayan ana paradigma haline gelmiştir. Kimse enflasyonun kesin bir hale büründüğünü iddia etmiyor; bilimsel teoriler, matematiksel teoremler gibi ispatlanmaz, fakat zaman geçtikçe başarılı olanları daha iyi deneysel testler ve teorideki gelişmeler ile daha sağlam hale gelirler. Enflasyon’da da bu olmuştur. İlerleme, kozmolojinin bu parlak alanında çalışmaya karar veren birçok bilim insanının desteği sayesinde devam etmektedir.
 
Deneysel bilim hayatta ve gayet iyi!

Bu açıklamadaki imzacıların listesi ise şu şekilde:

Alan H. Guth, David I. Kaiser, Andrei D. Linde, Yasunori Nomura, Charles L. Bennett, J. Richard Bond, François Bouchet, Sean Carroll, George Efstathiou, Stephen Hawking, Renata Kallosh, Eiichiro Komatsu, Lawrence Krauss, David H. Lyth, Juan Maldacena, John C. Mather, Hiranya Peiris, Malcolm Perry, Lisa Randall, Martin Rees, Misao Sasaki, Leonardo Senatore, Eva Silverstein, George F. Smoot III, Alexei Starobinsky, Leonard Susskind, Michael S. Turner, Alexander Vilenkin, Steven Weinberg, Rainer Weiss, Frank Wilczek, Edward Witten, Matias Zaldarriaga

Bunun üzerine ise, ilk mektubun yazarları ikinci bir cevap mektubu yazarak, ilk mektuplarındaki “başlangıç şartlarına aşırı derecede bağlılığı” tekrar ettiler. Son durumda iki grup da kendi duruşundan ödün vermemiş oluyor.

Tartışma henüz bir sonuca bağlanmış değil. Elbette bu tartışmayı, “ben demiştim, büyük patlama aslında yok!” veya “yalnızca teori zaten, ne bekliyordunuz ki?!” diyerek olanı biteni anlamadan eleştirecek kişiler var olmasına rağmen, tartışma, aslında bilimin blok halinde birbiri ile aynı fikirde olan kişilerle değil, bu türden tartışmalarla ilerliyor olmasına güzel bir örnek.

Kaynaklar:

https://www.scientificamerican.com/article/cosmic-inflation-theory-faces-challenges/

https://blogs.scientificamerican.com/observations/a-cosmic-controversy/

https://blogs.scientificamerican.com/observations/a-cosmic-controversy/#reply

http://www.sciencealert.com/stephen-hawking-and-32-top-physicists-just-signed-a-heated-letter-on-the-origin-of-the-universe

 

Siz ne düşünüyorsunuz?