Janna Levin: Evrenin çıkardığı ses

Uzayın sessiz bir yer olduğunu düşünüyoruz. Ama fizikçi Janna Levin evrenin bir film müziği olduğunu söylüyor -- dış uzaydaki en etkileyici olayların kaydedildiği ses dalgalarından bir beste bu. (Mesela, kara deliklerin uzay-zamanda bir davul gibi ses çıkarması.) Evrende geçen anlaşılır ve zihni geliştiren bir ses yolculuğu.

Hepinizden çok basit bir olguyu

sadece bir saniyeliğine

değerlendirmenizi istiyorum,

evren hakkında öğrendiğimiz birçok şey

açık ara ışıktan geliyor.

Dünya yüzeyinde durabilir ve gece gökyüzüne bakıp

çıplak gözle yıldızları görebiliriz.

Güneş, çevresel görüşümüzü yakar,

Ay'dan yansıyan ışığı görürüz,

Galileo'nun o ilkel teleskobu gök cisimlerine doğrulttuğu

zamandan beri,

bilinen evren kozmik tarihte uçsuz bucaksız çağlar

boyunca bize ışık yoluyla göründü.

Ve modern teleskoplarımız sayesinde,

evrenin bu hayret verici

sessiz filmini toplayabiliyoruz --

Büyük Patlama'ya kadar uzanan

bir dizi enstantane.

Fakat, evren bir sessiz film değildir,

çünkü evren sessiz değildir.

Sizi temin ederim ki

evrenin bir film müziği var,

ve bu müzik uzayın kendi içinde çalınmaktadır.

Çünkü uzay bir davul gibi titrer.

Evrenin her yerinde en çarpıcı olaylar

göz önüne serildikçe,

bunlar bir ses kaydı gibi ötebilir.

Şimdi evrenin var olan

muhteşem bir çeşit görsel kompozisyonuna

ses dalgalarından oluşan

bir bestesini de ekleyebilmek isteriz.

Ve uzaydan gelen sesleri hiç duymamamıza rağmen

gelecek birkaç yılda, bunları duymalıyız,

orada neler olup bittiğiyle alakalı olarak ses düğmesini açmaya başlamalıyız.

Evrenden şarkılar yakalama

yolundaki tutkumuzda,

odak noktamızı

kara deliklere ve bize vaadettiklerine çevirelim,

çünkü kara delikler, bir davula vuran tokmak gibi

uzay-zamana çarpar

ve onların çok kendilerine özgü bir şarkıları vardır,

bu şarkının nasıl olacağına dair tahminlerimizden

bazılarını size çalmak isterim.

Kara delikler koyu bir gökyüzünde karanlıktır.

Doğrudan onları göremeyiz.

Bize ışıkla gelmezler, en azından doğrudan.

Onları dolaylı olarak görebiliriz,

çünkü kara delikler etraflarında hasara yol açar.

Çevrelerindeki yıldızları yok ederler.

Etraflarındaki enkazı alt üst ederler.

Ama bize doğrudan ışık yoluyla ulaşmazlar.

Bir gün bir gölge görebiliriz

bir kara deliğin gölgesi çok parlak bir arka plana düşebilir

ama bu henüz olmadı.

Yine de görülemeseler bile

kara delikleri duyabiliriz

ve uzay-zamana bir davul gibi çarptıklarından oluyor bu.

Uzayın bir davul gibi çınlayabileceği fikri için çok şey

borçlu olduğumuz Albert Einstein'a minnettarız.

Einstein şunu farketti, uzay boş olsaydı,

evren boş olsaydı,

bu resim gibi olurdu,

üzerine eklenmiş yardımcı kılavuz çizgiler hariç belki de.

Ama bu yardımcı kılavuz çizgiler olmadan da

uzayda serbestçe düşüyor olsaydık,

bunları kendimiz de boyayabilirdik,

çünkü evrenin her yerinde düz çizgiler boyunca, yolundan sapmayan

düz yollarda yolculuk yaptığımızı

farkederdik.

Einstein şunu da farketti --

ve bu maddenin gerçek özüdür --

evrene enerji veya kütle koyarsanız,

uzayı eğebilirsiniz.

Ve serbest düşen bir cisim,

diyelim ki güneş geçiyor

ve uzaydaki doğal eğriler

boyunca yolundan sapacaktır.

Bu Einstein'in meşhur genel izafiyet teorisi oldu.

Hatta ışık bile bu yollar tarafından eğilecektir.

O kadar eğilebilirsiniz ki

Güneşin etrafındaki yörüngeye takılırsınız,

tıpkı Dünya gibi, veya Dünyanın etrafındaki Ay gibi.

Bunlar uzaydaki doğal kıvrımlardır.

Einstein'in farkedemediği

şuydu, Güneşimizi alıp onun

çapını 6 kilometreye düşürene kadar kadar ezseydiniz --

böylece Dünyanın kütlesinin bir milyon katı kadar

kütleyi alıp onu 6 kilometre çapına düşürene kadar

ezseydiniz, bir kara delik yapardınız,

o kadar yoğun bir cisim olurdu ki

ışık dahi çok yaklaşsa, asla kaçamazdı --

evrene karşı koyu bir gölge olurdu.

Bunu farkeden Einstein değildi.

O kişi Karl Schwarzchild idi

kendisi 1. Dünya Savaşı'nda bir Alman Yahudisi idi --

Alman Ordusu'na katıldığında zaten başarılı bir bilim adamıydı,

Rus cephesinde çalışıyordu.

Schwarzchild'ı savaşta siperlerde topçu ateşinin balistik

yörüngelerini hesaplarken hayal etmek isterim,

ve sonra, arada,

Einstein'ın denklemlerini hesaplarken --

siperlerde yaptığınız üzere.

Ve Einstein'ın yakınlarda yayınlanmış genel izafiyet

teorisini okuyordu,

ve bu teoriden etkilenmişti.

Ve çabucak sıradışı bir şeyi

tanımlayan eksiksiz bir

matematiksel çözüm tahmin etti:

eğriler o kadar güçlü ki

uzay yağmur gibi üzerlerine yağdığında,

uzayın kendisi bir şelale gibi kıvrılıp

bir deliğin boğazından aşağı doğru akabilirdi.

Ve bu akımdan ışık bile kaçamazdı.

Işık da tıpkı diğer her şey gibi

delikten aşağı doğru sürüklenebilir,

ve geride kalan tek şey bir gölge olurdu.

Einstein'a yazdığında

ona şöyle dedi, "Göreceğin gibi,

savaş bana yeterince nazik davrandı,

ağır top ateşine rağmen.

Bütün bunlardan kaçabildim

ve senin fikirlerinin yurdunda ilerleyebildim."

Ve Einstein bu eksiksiz çözümden çok etkilenmişti,

ve bilim adamının kendini adamışlığından da etkilendiğini ummalıyım.

Zor koşullar altındaki çalışkan bir bilim adamıdır bu.

Ve ertesi hafta Schwarzchild'ın fikrini

Prusya Bilimler Akademisi'ne götürdü.

Fakat Einstein daima kara deliklerin matematiksel bir gariplik olduğunu düşündü.

Onların doğada var olduklarına inanmadı.

Doğanın onların oluşumundan bizi koruyacağını düşündü.

Kara delik teriminin

uydurulması için on yıllar gerekmişti

ve insanlar kara deliklerin

gerçek astrofiziksel cisimler olduklarını farketti --

gerçekte onlar ömürlerinin sonunda

feci şekilde çöken

çok büyük yıldızların

ölüm evreleridir.

Bizim güneşimiz bir kara deliğe dönüşmeyecek.

Aslında yeteri kadar büyük değil.

Ama küçük bir düşünce deneyi yapsaydık --

Einstein'ın yapmaktan çok hoşlandığı gibi --

altı kilometre çapındaki Güneşi,

ve etrafındaki yörüngeye mini minicik bir dünyayı,

kara delik güneşinden 30 km öteye

yerleştirdiğimizi

hayal edebilirdik.

Ve bu kendinden ışıklı olurdu,

çünkü şimdi Güneş de gittiğine göre, başka bir ışık kaynağımız kalmadı --

o yüzden minik dünyamızı kendinden ışıklı yapalım.

Ve Dünyamızı ezilmiş bu kara deliğin 30 km yakınında bile

mutlu bir yörüngeye

yerleştirebildiğinizi farkedebilirsiniz.

Bu ezilmiş kara delik

aslında aşağı yukarı Manhattan'ın içine sığabilir.

Dünyayı mahvetmeden önce birazcık

Hudson Nehri'nin içine dökülebilir.

Her neyse temelde bahsettiğimiz şey bu.

Manhattan'ın yüzölçümünün yarısı kadar bir alana

küçültebileceğiniz bir cisimden bahsediyoruz.

O halde bu dünyayı çok yaklaştıralım --

30 km yakınına --

ve kara deliğin etrafındaki yörüngede kusursuzca dolaştığını farkederiz.

Kara deliklerin evrendeki

her şeyi yuttuğuna dair bir efsane vardır,

ama onun içine düşmeniz için çok fazla yaklaşmanız gerekir.

Fakat asıl etkileyici olan ise, bulunduğumuz pozisyondan,

Dünyayı her zaman görebilmemizdir.

Kara deliğin arkasına saklanamaz.

Dünyadan yansıyan ışığın bir kısmı deliğe düşer,

fakat bir kısmı da mercek etrafından dönerek bize tekrar ulaşır.

Bu yüzden bir kara deliğin arkasına hiçbir şey saklayamazsınız.

Eğer Battlestar Galactica'da olsaydı bu durum,

ve Saylonlar ile savaşsaydınız

kara deliğin arkasına saklanmayın derim.

Sizi görebilirler.

Güneşimiz bir kara deliğe dönüşmeyecek;

o kadar ağır değil,

fakat galaksimizde onbinlerce kara delik mevcut.

Ve Samanyolu'nun ışığını karartsaydık eğer,

böyle bir şeye benzeyecekti.

Samanyolu Galaksisi ve parlak tozlu kollarındaki

yüz milyarlarca yıldıza karşı

o kara deliğin gölgesinin düştüğünü görürdük.

Ve eğer bu kara deliğin önüne düşseydik,

bütün ışığın mercek etrafında döndüğünü görürdük,

ve hatta o gölgenin içinden geçmeye başlayıp

herhangi etkileyici bir şeyin olup olmadığını bile farkedemezdik.

Roketlerimizi ateşleyip oradan kurtulmaya çalışmak kötü olurdu

çünkü bunu yapamazdık,

ışığın kaçamayacağı gibi.

Ama kara delik dışarıdan karanlık da olsa,

içeriden karanık değildir,

çünkü galaksinin bütün ışığı arkamıza düşebilir.

Zaman genleşmesi diye bilinen izafi bir etki nedeniyle olsa bile,

galaktik zamana göre saatlerimiz yavaşlıyor

gibi görünebilirdi,

galaksinin evriminin hızlandırılıp bizi vurması gibi

görünüyor olabilirdi, kara delik

tarafından ezilip ölüme mahkum edilmeden hemen önce.

Tünelin sonundaki ışığı gördüğünüz

yakın ölüm deneyimi gibi olurdu bu,

ama tabii tam bir ölüm deneyimi.

(Gülüşmeler)

Ve kimseyle tünelin sonundaki ışık

hakkında konuşmanın da bir yolu yok.

Biz böylesi bir kara deliğin gölgesini hiç görmedik,

ama kara delikler duyulabilir,

görülemeseler bile.

Şimdi astrofiziksel gerçekçi bir durumu ele aldığımızı farzedin--

iki kara deliğin beraber uzun bir hayat yaşadıklarını hayal edin.

Belki de onlar hayata yıldız olarak başladı

ve iki kara deliğe dönüştüler --

her biri Güneşin kütlesinin 10 katı olmalı.

O halde bunların çapını 60 km.'ye düşürene dek ezeceğiz.

Saniyede yüzlerce kez

dönebilirler.

Ömürlerinin sonunda,

ışık hızına çok yakın bir hızda birbirlerinin etrafında gidiyorlar.

Dolayısıyla göz açıp kapayıncaya kadar

binlerce kilometreyi katediyorlar.

Ve böyle yaparlarken, sadece uzayı eğmezler,

fakat arkalarında öten bir uzay da

bırakırlar,

uzay-zamanda gerçek bir dalga.

Uzay bu kara deliklerden

dışarı çıkarken sıkışır ve gerinir

evrene vurmaya başlar.

Ve onlar ışık hızında evrene doğru

yolculuk yapar.

Bu bilgisayar simülasyonu

NASA Goddard'daki bir izafiyet grubundan kaynaklanmaktadır.

Bu soruna çare bulmak dünya üzerindeki herkesin neredeyse 30 yılını aldı.

Bu, gruplardan bir tanesiydi.

Yine, bu yardımcı renkli eğrilerle birbirleri etrafında

yörüngede olan iki kara deliği gösteriyor.

Ve eğer görebilirseniz -- biraz soluk gibi --

ama kırmızı dalgaların dışarı çıktığını görebilirseniz,

bunlar yerçekimsel dalgalardır.

Onlar tam olarak öten uzayın sesidir,

ve günün sonunda birleşerek ve sesleri azalarak tek bir dönen,

sessiz kara deliğe indirgenirken

bu kara deliklerden ışık hızında

dışarı çıkacak.

Eğer buraya yeterince yakın dursaydınız,

kulağınız sıkışan ve gerinen

uzay yüzünden çınlayabilirdi.

Tam olarak o sesi duyardınız.

Şimdi tabii ki, kafanız rahatsız edici şekilde sıkışmış ve gergin olacak,

böylece neler olup bittiğini anlamakta güçlük çekebilirsiniz.

Fakat size tahmin ettiğimiz

sesi çalmak isterim.

Bu benim grubumdan --

biraz daha az çekici bir bilgisayar modellemesi.

Çok ağır bir kara deliğin içine düşen

daha hafif bir kara delik düşünün.

İşittiğiniz ses, hafif olan

kara deliğin her yaklaştığında

uzaya vuruşudur.

O eğer uzaklaşırsa, biraz fazla sessizleşir.

Ama o bir tokmak gibi gelir,

ve tam olarak uzayı çatlatır,

onu bir davul gibi titretir.

Ve biz sesin ne olacağını tahmin edebiliriz.

Şunu biliyoruz ki, o düştükçe,

daha da hızlanır ve sesi de artar.

Ve sonunda,

küçük adamın büyük adamın içine düştüğünü duyacağız.

(Güm sesi)

Ardından o gitti.

Onun bu kadar gürültülü olduğunu hiç duymamıştım -- aslında böyle daha çarpıcı.

Evde dinlediğimde sesi daha az etkileyici oluyor.

Ding, ding, ding gibi bir şey oluyor.

Bu da grubumdan başka bir ses.

Hayır, size herhangi bir görüntü göstermiyorum,

çünkü kara delikler arkalarında yardımcı

mürekkep izi bırakmaz,

ve uzay da boyalı olmadığına göre,

size eğrileri gösteriyorum.

Ama bir uzay tatilinde boşlukta yüzüyor olsaydınız

ve bunu duysaydınız,

hareketlenirdiniz.

(Gülüşmeler)

Sesten uzaklaşmak isterdiniz.

Her iki kara delik de hareket ediyor.

Her iki kara delik de birbirlerine daha da yaklaşıyor.

Bu durumda, her ikisi de oldukça sallanıyor.

Ve sonra kaynaşacaklar.

(Güm sesi)

Hayır o gitti.

Şimdi o cıvıltı kaynaşan kara deliklerin bir özelliğidir --

sonunda cıvıldarlar.

Şimdi bu ne göreceğimize dair

bizim tahminimizdir.

Ne şanslıyız ki Long Beach, California'da güvenli bir mesafedeyiz.

Ve kuşkusuz, evrenin bir yerinde

iki kara delik kaynaşmış bulunmaktadır.

Ve kuşkusuz, etrafımızdaki uzay

çınlıyor

bize ulaşması için gereken ışık hızında, belki de bir milyon ışık yılı

veya bir milyon yıl yolculuk ettikten sonra.

Fakat ses herhangi birimizin duyabilmesi için fazla sessiz.

Yeryüzünde çok faal deneyler yapılmış bulunmaktadır --

bir tanesine LIGO denmektedir --

ki bu, dört kilometrelik alanda

bir atomun çekirdek kısmının daha azında bulunan

uzayın sıkışma ve gerinmesindeki sapmaları

algılayacak.

Bu son derece iddialı bir deneydir,

ve gelecek birkaç yıl içinde gelişmiş hassasiyete de

sahip olacak -- demin bahsedileni yakalayacak.

Uzay için önerilen bir görev de bulunmakta,

LISA denilen, inşallah önümüzdeki on yıl içinde

bu başlatılacak.

Ve LISA süper kütleli kara delikleri de görebilecek --

Güneşin kütlesinin milyonlarca veya milyarlarca

katı kadar büyüklükte kara delikleri.

Bu Hubble görüntüsünde, iki tane galaksi görüyoruz.

Bazı yönden donmuş gibi görünüyorlar.

Ve her biri büyük olasılıkla merkezinde

süper kütleli bir kara delik barındırır.

Fakat onlar donmuş değil,

aslında kaynaşıyorlar.

Bu iki kara delik çarpışıyor,

ve bir milyar yıllık bir zaman ölçeğinde kaynaşacaklar.

O uzunlukta bir şarkıyı yakalamak

insan algısının ötesindedir.

Fakat LISA evrenin daha erken tarihindeki

süper kütleli iki kara deliğin son

evrelerini görebilir, birlikte düşmeden

önceki son 15 dakikalarını.

Ve sadece kara delikler de değil,

aynı zamanda evrendeki herhangi büyük bir karışıklık bu --

ve hepsinin en büyüğü de Büyük Patlama.

Bu ifade icat edildiğinde, komikti --

"Ay, kim Büyük Patlama'ya inanır ki?" gibi.

Ama şimdi o aslında, teknik açıdan daha doğru olabilir,

çünkü o patlayabilir;

bir ses çıkartabilir.

Proton Stüdyoları'ndan arkadaşlarımın bu animasyonu

Büyük Patlama'ya dışarıdan bakışı gösteriyor.

Gerçekte bunu hiç yapmak istemeyiz; evrenin içinde olmak isteriz,

evrenin dışında duran diye bir şey yoktur çünkü.

O halde Büyük Patlama'nın içinde olduğunuzu düşünün.

Bu her yerde, sizin etrafınızda,

ve uzay da düzensizce titriyor,

14 milyar yıl geçse bile

bu şarkı hala tüm çevremizde çınlamaktadır.

Galaksiler meydana gelir,

ve nesiller boyu yıldızlar bu galaksilerde oluşur.

Ve bir yıldızın etrafında,

en azından tek birinin,

yaşanabilir bir gezegen bulunur.

Ve işte buradayız çılgınca bu deneyleri yapıyoruz,

bu hesaplamaları yapıyoruz, bilgisayar kodlarını yazıyoruz.

Bir milyar yıl önce, iki kara deliğin

çarpıştığını düşünün.

Bu şarkı bütün bu zaman boyunca uzayda

çınlamaktadır.

Biz burada bile değildik.

Yaklaşır, daha da yaklaşır --

40,000 yıl önce biz hala mağara resimleri yapıyorduk.

Çabuk olun araçlarınızı kurun gibi bir şeydi bu.

Yaklaşır, yaklaşır ve 20 ...

hangi yıl olursa olsun

dedektörlerimiz nihayet gelişmiş hassasiyete ulaştığında --

onları kuracağız, makineleri çalıştıracağız

ve işte, onu yakalayacağız -- uzaydan gelen ilk şarkıyı.

Yakalayacağımız Büyük Patlama olsaydı eğer,

bunun gibi ses çıkarırdı.

(Durağan) Korkunç bir ses bu.

Kelimenin tam anlamıyla gürültünün tanımı.

Radyo paraziti gibi, öylesine düzensiz bir çınlama ki.

Ama muhtemelen etrafımızdaki her yerde bu,

tabii evrendeki başka bir

işlem tarafından silinip yok olmadıysa.

Ve biz onu alabilirsek, kulaklarımıza müzik gibi gelecek,

çünkü gözlemlenebilir evrenin,

yaradılışımızın o anındaki

sessiz yankı olacaktır bu.

Bu nedenle önümüzdeki birkaç yıl içinde,

müziğin sesini biraz daha açabileceğiz,

evreni ses haline getirebileceğiz.

Ama biz o ilk anları tespit edebilirsek eğer,

bu bizi Büyük Patlama'yı anlamaya

daha fazla yaklaştıracak, ki bu da bizi

o zor, en zor soruların bazılarını

sormaya çok daha fazla yaklaştıracaktır.

Evrenin filmini geriye doğru sararsak eğer,

geçmişimizde bir Büyük Patlama'nın olduğunu

biliyoruz ve hatta onun kakafonik sesini de duyarız,

fakat bizim Büyük Patlamamız eşsiz miydi?

Yani şunu sormalıyız, bu daha önce de olmuş muydu?

Tekrar olacak mı?

Yani, merak ateşini yeniden tutuşturmak için TED'in

yaptığı mücadeleye çağrı adına

en azından bu son dakikada bizi sonsuza dek

kurtaracak sorular sorabiliriz.

Fakat şunu sormalıyız:

Bizim evrenimizin daha büyük başka

bir tarihin sadece kalıntısı olması mümkün müdür?

Veya, bizim çoklu bir evrenin sadece bir kolu olmamız mümkün müdür --

her bir kolun geçmişinde kendi Büyük Patlamasına sahip olduğu --

belki de bazılarının davul çalan kara delikleri vardı,

belki bazıları bundan yoksundu --

belki bazılarında duygulu yaşamlar vardı, bazılarında yoktu --

geçmişimizde değil, geleceğimizde de değil,

ama bir şekilde temelde bize bağlı?

O yüzden şunu merak etmeliyiz, eğer bir

çoklu evren varsa, oranın başka bir yamasında

yaratıklar var mıdır?

İşte benim çoklu evren yaratıklarım.

Çoklu evrende bizi merak eden,

ve kendi kökenlerini

merak eden başka yaratıklar var mıdır?

Eğer öylelerse,

onları kendimiz gibi hayal ediyorum,

hesaplayan, bilgisayar kodları yazan,

araç-gereç üreten,

kökenlerine dair en zayıf sesi bile

tespit etmeye çalışan ve

ve orada başka kimlerin olduğunu merak eden.

Teşekkür ederim. Teşekkür ederim.

(Alkış)