Fiziğe Göre Hayat, 2 Boyutlu Evrende de Var Olabiliyor

Fizikçiler ve filozoflar, uzun süredir yaşamın yalnızca bizimki gibi üç boyutlu uzay ve zamanın olduğu bir evrende ortaya çıkacağını düşünüyordu. Yeni bir çalışma ise bu görüşü temelden sarsacak gibi görünüyor.

Bizim algıladığımız kadarıyla evrende uzayın 3 boyutu (en, boy, derinlik) ve zamanın bir boyutu bulunuyor. Yani bizim yaşadığımız evrende 3+1 boyut bulunuyor. Peki hayat iki boyutlu bir evrende var olabilir mi?

Fizikçiler, son yıllada gerçekleştirdikleri birtakım çalışmalarla bu soruya yanıt arıyorlar. Genel kanı ise birden fazla zamanın olduğu dört boyutlu yapıda yaşamın olmayacağı yönünde. Yani 3+1 boyutlu evrenden çıkışımız yok. Tabii ki bu teori, bilimde antropik ilkeye dayalı olarak geliştiriliyor. Antropik ilke, fizikte ve kozmolojide tek bir yaşam modeli olduğu varsayımına dayanıyor.

Peki daha basit bir evrende -mesela 2+1 boyutlu bir evrende- yaşam ortaya çıkabilir miydi? Fizikçiler, iki boyutlu düzlemde hayatı destekleyebilecek kompleks yapıların ortaya çıkmasının pek de olası olmadığını söylüyordu. Ayrıca bu evrenlerde kütleçekimin oluşamayacağını, haliyle de Güneş Sistemi benzeri yapıların ortaya çıkmayacağını savunuyorlardı.

Kaliforniye Üniversitesi’nden James Scargill’in araştırması ise bütün tahminlere rağmen 2+1 boyutlu evrenlerin hem kütleçekimini hem de hayatın ortaya çıkması için gereken kompleks yapıları barındırabildiğini ortaya koydu. Çalışma, antropik tartışmanın da altını boşaltmış oldu.

Öncelikli olarak tartışma hakkında biraz bilgi vermek gerekiyor. Evrendeki yapı, yaşam için ideal hale getirilmiş gibi gözüküyor. Mesela yapı sabiti, 1/137 gibi alakasız bir oran olarak göze çarpsa da oranda yaşanacak küçük bir değişiklik, atomların ve kompleks objelerin oluşmasını engellerdi. Böyle bir evrende bizim bildiğimiz yaşam ortaya çıkamazdı. Sonuçta biz, karbon bazlı organikleriz ve ortamda karbon ve diğer atomlar yoksa biz de yokuz demektir. Antropik yaklaşımı savunanlar, bu yapıda başka bir değer olması durumunda karşılaştırma yapılabilecek bir gözlem olmayacağını açıkladı.

1990’larda Max Tegmark adlı bir fizikçi, benzer bir argüman geliştirdi. Tegmark, farklı fizik kuralları olan bir evrende tahmin yapılabilecek gözlemler olmayacağını söyledi.

Dört boyutlu evrenlerde ise Newton’un yasaları çalışmıyor, örneğin dairesel yörüngeler asla ortaya çıkamıyor. Haliyle Güneş Sistemi benzeri yapılar da oluşmuyor. Bizimkinden fazla boyutu olan evrenlerde, en azından teorik olarak geleneksel atomlar ortaya çıkamıyor, yaşam oluşmuyor.

Daha az boyutlu evrenler söz konusu olduğunda ise argüman daha zayıf hale geliyor. Bunlardan ilki, iki boyutlu evrende genel görelilik teorisinin işlemediği yönünde. Scargill ise farklı bir görüşü savunuyor. Çok daha basit, tamamen skaler bir yer çekiminin olabileceğini savunan araştırmacı, böylece kararlı yörüngelerin ve mantıklı bir kozmolojinin oluşabileceğini öne sürüyor.

Scargill, soruna nöral ağ açısından yaklaşarak yeni makalesini ortaya çıkardı. Araştırmacı, biyolojik nöral ağların karmaşık yapısının 2 boyutlu sistem tarafından da üretilebilmesi gereken çeşitli özelliklerle tanımlanabildiğini belirtti. Burada da “küçük dünya” teorisini örnek gösterdi. Bu teori, az sayıda küçük adımla kompleks ağ kurabilmeyi açıklıyor. Ayrıca beyinde, yüksek ve alçak aktarım oluyor. Bu aktarımlar, kritiklik adı verilen denge noktalarına ulaşabiliyor. Bunun oluşması için de hiyerarşik yapılı sistem olması gerekiyor. Scargill’in sorduğu soru, bu özelliklere sahip bir 2 boyutlu düzlem olup olamayacağı oldu.

İlk başta pek olası gelmeyen bu yapıların gerçek olabileceğini ortaya çıkaran araştırmacı, 2 boyutlu ağların da modüler olarak kurulabildiklerini ve bu grafiklerin bazı küçük dünya özelliklerini taşıdıklarını ispatladı. Scargill ayrıca bu yapıların iki aktarım noktası arasında ilerleyebildiğini, kritikliğe ulaşabildiklerini gösterdi.

Scargill’in araştırması, 2+1 boyutlu evrenlerde yaşam olabileceği konusunda önemli bir tez oluşturuyor.