EVRENİN GİZEMİNİ ÇÖZMEYE ADANMIŞ BİR YAŞAM: STEPHEN HAWKİNG

Stephen Hawking, ömrünün sonuna kadar evrenin sırlarını çözmeye çalıştı. Son aylarını çoklu evren kavramının ortaya çıkardığı problemlerle boğuşarak geçirdi.

Einstein’ın kütleçekim teorisi, karadeliklerin ve Büyük Patlama’nın merkezindeki “tekillik” karşısında çöküyor. Dolayısıyla Einstein’ın teorisine yakın ama daha derin, belki de her şeyi açıklayabilecek bir teorinin olduğunu biliyoruz.

Fizikçiler, “her şeyin teorisi” denilen bu teorinin büyük teori (Einstein’ın kütleçekim teorisi) ile küçük teoriyi (kuantum teorisi) birleştireceğini umuyor. 1974’te Stephen Hawking, karadelikleri çevreleyen olay ufkunda, evrenimize dair bazı şeyleri açığa çıkarabilecek bir şey keşfetti: Hawking radyasyonu. Hawking radyasyonu, karadeliklerin kütleçekimleri ışığın kaçmasını önleyecek kadar kuvvetli olmasına rağmen karadeliklerin parlamasına olanak veren bir fenomen. Hawking, hayatının son yılında, evrene dair mantıklı bir tahminde bulunmanın mümkün olduğu bir yer daha bulduğunu iddia etti: Büyük Patlama’nın ta kendisi.

Hawking ile Belçika’daki Leuven Üniversitesi’nden meslektaşı Thomas Hertog, aslında Hawking ile James Hartle’ın 1980’lerin başında geliştirdiği “sınırsız evren” kavramını daha sağlam bir teorik temele oturtmayı amaçlamıştı. Bu kavram, hiçbir şeyin Büyük Patlama’nın önüne geçemeyeceğini açıklamaya çalışıyordu. Hawking ve Hertog, geliştirdikleri modele göre evrenimizin bir enflasyon evresiyle oluşmuş olması gerektiğini keşfettiler. “Enflasyon” denilen aşırı hızlı kozmik genişlemenin evrenin ilk saniyesinde yaşandığı düşünülüyor. Enflasyon, günümüzün standart Büyük Patlama modelinin temel bileşenlerinden biri.

TEKDÜZE SICAKLIK

Büyük Patlama’da çok uzak yerler birbirleriyle temas halinde olmadıkları için sıcaklıklarını eşitleyecek bir ısı alışverişinde bulunmaları mümkün değildi. Buna rağmen günümüz evreninin her yerde aynı sıcaklığa sahip olmasını enflasyonla açıklamak mümkün: Evren, ısı alışverişine izin verecek kadar küçük bir boyutta hayatına başlamış, sonra hızla genişlemiş ve 13,82 milyar yıl boyunca daha yavaş genişlemeye devam ederek bugünkü büyüklüğüne ulaşmış olabilir Enflasyon, itici kütleçekim kuvvetine sahip yüksek enerjili bir vakum sayesinde gerçekleşti. İtici kütleçekim, vakumun genişleyip büyümesine yol açtı. Vakum ne kadar fazlaysa kozmik itme o kadar büyük oluyor ve vakum o kadar hızlı genişliyordu. Ancak enflasyonist vakum bir kuantum kavramıydı. Yani öngörülemezdi ve rasgele yerlerde bozunarak normal vakuma dönüşüyordu. Sürekli genişleyen bir okyanusta oluşan kabarcıkları (baloncukları) düşünün. Her kabarcığın içindeki enflasyonist vakumun enerjisi bir yere gitmek zorunda. Evrenimizin ilk anlarını düşünecek olursak bu enerji, maddeyi yaratmaya ve onu son derece yüksek sıcaklıklara kadar ısıtmaya harcandı. Böylece bir “büyük patlama” yaşandı. Bu senaryoya göre, enflasyonist vakumun her yerinde sürekli olarak büyük patlamalar yaşanıyor. Biz de böyle bir büyük patlama kabarcığının içinde yaşıyoruz.

Ancak enflasyonist vakum, harcandığından daha hızlı bir şekilde oluşuyor. Dolayısıyla enflasyon bir kere başladıktan sonra hiç bitmiyor, yani sonsuz. Bu da bir evren grubunun, yani “çoklu evren”in oluşmasına yol açıyor.

Şu ana kadar kuantum teorisiyle göreliliği birleştiren tek teorik çerçeve, sicim teorisi. Bu teori, maddenin temel yapı taşlarını aşırı küçük, titreşen kütle-enerji sicimleri olarak görüyor. Ancak sadece bir değil, en az 10500 sicim vakumu olduğu ve her birinin farklı temel parçacıklara ve kuvvetlere sahip olduğu keşfedilince, sicim teorisinden her şeyin teorisine gidilebileceği umutları darbe aldı.

Hawking ve Hertog’un yanı sıra başka bilim insanları da sicim vakumlarını sonsuz enflasyonun çoklu evrenleriyle eşitliyor. Ancak bu, kozmolojiyi akıl almaz derecede karmaşık ve neredeyse sınanamaz hale getiriyor. Hertog, “Bu nedenle çoklu evreni evcilleştirmek için yola çıktık.” diyor.

GERİYE KALANLAR

Hawking ve Hertog, Einstein’ın dört boyutlu uzay-zamandaki kütleçekim teorisinin, üç boyutlu sicim teorisine eşdeğer olduğunu düşünüyordu. Bu varsayıma dayanarak çoklu evreni daha yönetilebilir hale getirebildiler. Bu kısıtlamanın tuhaf evrenleri ortadan kaldırarak geriye sadece bizimkine benzer evrenleri bıraktığını ve çoklu evrendeki evren sayısını epey azalttığını buldular.

Şimdiye kadar teorisyenler, evrenimizde gördüklerimizi istatistiksel olarak açıklamakta zorluk yaşıyordu: Yani çoklu evrenin en yaygın evrenlerinden birinde, elektronun en yaygın görülen kütlesine veya en yaygın kütleçekim kuvvetine vb. sahip bir evrende yaşadığımızı göstermeleri gerekiyordu. Çoklu evrendeki çok sayıda evren göz önüne alındığında bu imkânsız değilse bile çok zorlu bir görev. Ancak Hawking ve Hertog, öne sürdükleri basitleştirilmiş çoklu evrende bu mantığın çok daha kolay kurulabileceğini söylüyor.

Hertog, “Çoklu evrenin diğer bölgelerini gözlemleyemesek bile bu sayede evrenimizi açıklayabiliriz.” diyor. “Bu makalemizle, sınırsız Büyük Patlama modelini kozmoloji için kestirimci bir çerçeveye dönüştürme yolunda bir adım atıyoruz.”

How It Works dergisi Haziran [2021] sayısı

İngiltere’nin Oxford kentinde 8 Ocak 1942 doğumlu olan ve 1964’te henüz 22 yaşındayken sadece birkaç yıl ömrü kaldığı söylenen Hawking, tıp dünyasında da “mucize adam” olarak tanınıyordu.

Modern dünyanın en parlak ve ünlü bilim adamlarından biri kabul edilen Hawking, “kara delikler” ve “izafiyet teorisi” üzerine çalışmalarıyla tanınıyordu. ALS nedeniyle tamamen tekerlekli sandalyeye bağımlı hale gelen ve konuşamayan Hawking, düşüncelerini kendisi için özel olarak tasarlanan bir bilgisayar aracılığıyla ifade ediyordu.

Popüler kültüre yakınlığıyla da tanınan Hawking, ünlü animasyon The Simpsons ve uzay serisi Star Trek’te seyirci karşısına çıkmış, hatta British Telecom filmine kendisiyle özdeşleşen bilgisayar sesiyle katılmıştı.

Hawking’in tüm olanaksızlıklara rağmen bilime adanmış hayatı, 2014’te beyazperdeye de aktarıldı. Türkiye’de “Her Şeyin Teorisi” adıyla gösterime giren “The Theory of Everyting” filmi, ünlü fizikçiyi canlandıran İngiliz oyuncu Eddie Redmayne’a En İyi Erkek Oyuncu Oscar’ı getirdi.

Eğitim

Eğitim hayatına Londra’daki Byron House School’da başlayan Hawking, daha sonra ailesinin Londra’nın kuzeyindeki St. Albans’a taşınması nedeniyle okula burada devam etti.

Hawking’in babası, St. Albans’daki okuldan mezun olan oğlunu sonra daha iyi eğitim alması için Westminster üniversitesine göndermek istedi. Hawking, Westminster’in bursluluk sınavına, hasta olması nedeniyle katılamadı. Hawking, istediği matematik bölümü olmamasına rağmen fizik bölümü tercihiyle Oxford Üniversitesine girdi.

Oxford Üniversitesi tarafından Hawking’e doğa bilimlerinde birinci sınıf onur madalyası verildi.

Hawking, üniversite eğitimini tamamladıktan sonra 20 yaşında kozmoloji üzerine araştırmalar yapmak üzere Cambridge Üniversitesinde yüksek lisansa başladı. Hawking, “Genişleyen Evrenin Özellikleri” adlı teziyle 1965 yılında yüksek lisansını tamamladı ve aynı yıl üniversitede araştırma görevlisi olarak işe başladı.

Hawking, 1966’da “Teklilik ve Uzay Zaman Geometrisi” isimli araştırmasıyla Cambridge Üniversitesi tarafından verilen en prestijli ödüllerden biri olan Adams Prize’e layık görüldü.

Hawking 1979’da Cambridge Üniversitesinde Lucas kürsüsünün başına gelerek profesör unvanını aldı.

Bilgisayara bağlı bir hayat

Hawking’e 21 yaşında, Cambridge’de öğrenciyken Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS) teşhisi konuldu. Motor nöronları öldürerek sinir sistemini felç eden hastalık nedeniyle doktorlar, genç bilim adamına ancak birkaç yıl ömrünün kaldığını söyledi.

Evrenin gizemini çözmeye adanmış bir yaşam: Hawking

Ancak Hawking, beklenenden daha yavaş ilerleyen hastalığı ve karısının ilgisi sayesinde bilimsel çalışmalarını yeniden sürdürmeye başladı.

Tekerlekli sandalyeye bağımlı hale gelen Hawking, 1985’te İsviçre’deki CERN’i ziyareti sırasında zatürre oldu. Eşi, yaşam destek ünitesinin kapatılması önerisini geri çevirdi. Geriye kalan tek seçenek olan trakeotomi, Hawking’in konuşma yetisini yok etti.

Hawking, kendisine gösterilen karttan kaşlarını kaldırarak harfleri seçip iletişim kurabiliyordu. 1986’da Walter Woltozs, Hawking için “Equalizer” adlı özel bir bilgisayar programı geliştirdi.

Hawking, iletişim kurmak için ömrü boyunca bu programı kullandı. 2005’te artık ellerini de kullanamamaya başlayınca bilgisayarı yanak kaslarıyla kontrol etmeye başladı.

Kara delikler

Hawking, 1970’lerde kara deliklerin enerji yaydığını ileri sürerek bilim dünyasının dikkatini çekti. Daha önce hiçbir şeyin kara deliklerin çekim gücünden kaçamadığı varsayılıyordu. Hawking, 1975’te yayımladığı makalesinde kara deliklerin parçacık yaydığını ve bu nedenle kütle kaybettiklerini ileri sürdü. Hawking’in kendi adını taşıyan “Hawking Radyasyonu” iddiası, bilim dünyasında büyük tartışma yarattı.

Hawking, “Zamanın Kısa Tarihi” adlı ünlü eserini 1988’de yayımladı. Evrenin başlangıcını oluşturduğu varsayılan Büyük Patlama, kara delikler ve sicim teorisi ile ilgili düşüncelerini anlatan Hawking’in kitabı, dünya çapında 25 milyon kopya sattı ve en çok okunan bilim kitapları arasına girdi.

Hawking’in “Büyük Tasarım”, “Ceviz Kabuğundaki Evren”, “Kara Delikler ve Bebek Evrenler” gibi kitapları 40’tan fazla dile çevrildi.

Kendi yaşamını anlattığı “Benim Kısa Tarihim” kitabını 2013’te yayımlayan Hawking, çok sayıda ödüle layık görüldü.

Evrenin başlangıcında galaksilerin kuantum değişimlerinden oluştuğu keşfiyle 2015’te BBVA Vakfınca “Bilimin Öncüleri” ödülüne layık görülen Hawking’e 2016’da bilim ve İngiliz kültürüne katkıları için “İngiltere’nin Gururu” ödülü verildi.

İnsanlığa uyarılar

Hawking, sık sık gazetecilerle bir araya gelerek geleceğe yönelik uyarılarda bulundu.

En son, insanlığın 100 yıl içinde Dünya’yı terk etmesi ve kendisine yaşayacak yeni bir yer bulması gerektiği uyarısını yapan Hawking, ABD Başkanı Donald Trump’ın küresel ısınmayla ilgili politikalarını yeryüzünün içinde bulunduğu tehlikeyi daha da artıracağı gerekçesiyle eleştirdi.

Hawking, yapay zekanın insanın varlığına tehdit oluşturduğunu savundu. Hawking, bu uyarısını “Ancak insana yetişebilecek ya da insanın zekasını geçebilecek bir şey yaratmak, çok ciddi sonuçlara yol açabilir. Yapay zeka, kendi kendini geliştirmeye devam edebilir ve hatta kendini yeniden biçimlendirebilir. Son derece yavaş bir biyolojik evrimle sınırlı olan insanlar, bu tür bir güçle yarışamaz. Yapay zeka, yeryüzünde insan ırkının sonunu getirebilir.” ifadeleriyle dile getirdi.

İnternetin tehlikelerine de değinen Hawking, internet şirketlerinin, ifade özgürlüğü ve özel hayatın korunması ilkelerinden ödün vermeden internetin oluşturduğu tehditleri ortadan kaldırmanın bir yolunu bulması gerektiğine dikkati çekti.

Aile hayatı

Stephen Hawking’in bilimsel çalışmalarının yanı sıra aile hayatı da ilgi odağı oldu. Hawking, ilk evliliğini kız kardeşinin arkadaşı olan ve hastalığından kısa süre önce tanıştığı Jane Wilde ile yaptı. Hawking, 1965’te evlendiği Jane için “Onunla birlikte olmak bana yaşama amacı verdi.” ifadelerini kullandı.

Stephen ve Jane’nin Robert, Lucy ve Timothy adlı 3 çocuğu oldu.

Çift, Hawking’in hemşiresi Elaine Mason’la ilişkisinin ortaya çıkmasının ardından 1995 yılında boşandı. Stephen Hawking, aynı yıl hemşiresi Mason’la evlendi.

Mason’un Hawking’e fiziksel şiddet uyguladığı iddiaları üzerine polis soruşturma başlattı ancak Hawking’in şikayetçi olmaması üzerine dosya kapatıldı. Hawking ve Mason, 2006’da boşandı.

ALS hastalığı

ALS, beyin ile omurilikte bulunan ve kasları kontrol eden sinir hücrelerine zarar veriyor. Henüz tedavisi bulunmayan ALS’ye yakalanan hastaların sadece yüzde 5’i, teşhisten sonra 10 yıldan uzun süre yaşıyor.