Fiziğe Nazaran Hayat, 2 Boyutlu Kozmosta de Var Olabiliyor

Bizim algıladığımız kadarıyla kozmosta uzayın 3 boyutu (en, uzunluk, derinlik) ve vaktin bir boyutu bulunuyor. Yani bizim yaşadığımız kozmosta 3+1 boyut bulunuyor. Pekala hayat iki boyutlu bir cihanda var olabilir mi?

Fizikçiler, son yıllada gerçekleştirdikleri birtakım çalışmalarla bu soruya cevap arıyorlar. Genel kanı ise birden fazla vaktin olduğu dört boyutlu yapıda hayatın olmayacağı tarafında. Yani 3+1 boyutlu cihandan çıkışımız yok. Natürel ki bu teori, bilimde antropik prensibe dayalı olarak geliştiriliyor. Antropik unsur, fizikte ve kozmolojide tek bir ömür modeli olduğu varsayımına dayanıyor.

Pekala daha kolay bir kainatta -mesela 2+1 boyutlu bir evrende- ömür ortaya çıkabilir miydi? Fizikçiler, iki boyutlu düzlemde hayatı destekleyebilecek kompleks yapıların ortaya çıkmasının pek de mümkün olmadığını söylüyordu. Ayrıyeten bu evrenlerde kütleçekimin oluşamayacağını, haliyle de Güneş Sistemi gibisi yapıların ortaya çıkmayacağını savunuyorlardı.

Kaliforniye Üniversitesi’nden James Scargill’in araştırması ise bütün kestirimlere karşın 2+1 boyutlu kainatların 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. Kozmostaki yapı, ömür için ülkü hale getirilmiş üzere gözüküyor. Mesela yapı sabiti, 1/137 üzere alakasız bir oran olarak göze çarpsa da oranda yaşanacak küçük bir değişiklik, atomların ve kompleks nesnelerin oluşmasını engellerdi. Bu türlü bir kozmosta bizim bildiğimiz ömür ortaya çıkamazdı. Sonuçta biz, karbon bazlı organikleriz ve ortamda karbon ve öteki atomlar yoksa biz de yokuz demektir. Antropik yaklaşımı savunanlar, bu yapıda diğer bir kıymet olması durumunda karşılaştırma yapılabilecek bir müşahede olmayacağını açıkladı.

1990’larda Max Tegmark isimli bir fizikçi, benzeri bir argüman geliştirdi. Tegmark, farklı fizik kuralları olan bir kainatta iddia yapılabilecek müşahedeler olmayacağını söyledi.

Dört boyutlu evrenlerde ise Newton’un kanunları çalışmıyor, örneğin dairesel yörüngeler asla ortaya çıkamıyor. Haliyle Güneş Sistemi gibisi yapılar da oluşmuyor. Bizimkinden fazla boyutu olan evrenlerde, en azından teorik olarak klasik atomlar ortaya çıkamıyor, ömür oluşmuyor.

Daha az boyutlu kainatlar kelam konusu olduğunda ise argüman daha zayıf hale geliyor. Bunlardan birincisi, iki boyutlu cihanda genel görelilik teorisinin işlemediği istikametinde. Scargill ise farklı bir görüşü savunuyor. Çok daha kolay, büsbütün skaler bir yer çekiminin olabileceğini savunan araştırmacı, böylelikle kararlı yörüngelerin ve mantıklı bir kozmolojinin oluşabileceğini öne sürüyor.

Scargill, sıkıntıya 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. Ayrıyeten beyinde, yüksek ve alçak transfer oluyor. Bu transferler, kritiklik ismi verilen istikrar 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.

Birinci başta pek muhtemel gelmeyen bu yapıların gerçek olabileceğini ortaya çıkaran araştırmacı, 2 boyutlu ağların da modüler olarak kurulabildiklerini ve bu grafiklerin kimi küçük dünya özelliklerini taşıdıklarını ispatladı. Scargill ayrıyeten bu yapıların iki transfer noktası ortasında ilerleyebildiğini, kritikliğe ulaşabildiklerini gösterdi.

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