NASA UZAY YOLU’NA MI HAZIRLANIYOR?

Açık Bilim okuru Caner Telimenli, NASA’nın EagleWorks laboratuvarında bir “büküm motoru” (warp drive), yani Uzay Yolu dizisindeki Yıldız Gemisi Atılgan gibi uzayın yapısını bükerek hızlanma sağlayan ışıktan hızlı motorlar üzerinde çalışıldığına dair söylentilerin doğru olup olmadığını sormuş.

NASA web sayfalarında büküm motoru ile ilgili pek fazla doğrudan bilgi bulamıyoruz. Bir süre önce NASA Glenn Araştırma Merkezi’nde “Breakthrough Propulsion Physics” (Çığıraçıcı İtme Fiziği) isimli bir proje sürdürülüyormuş. Bu proje bağlamında yapılan konferanslar ve yayınlarda, ışıktan hızlı ilerlemek için birkaç farklı fikir ortaya atılmış. Fakat pratik uygulama bulunamamış olsa gerek ki, 2008 yılında NASA bu projeyi noktalamış.

Uzay yolculuğu yapmanın en sıkıcı tarafı şu: Yıldızlar birbirinden çok, ama çok uzak. Bir ışık huzmesinin bile birinden diğerine gitmesi binlerce yıl alabiliyor; üstelik hiç bir madde ışıktan daha hızlı gidemez. Eğer uzay yolculuğu yapacaksak, binlerce ışıkyılı mesafeyi kısa zamanda (mesela günler içinde) katetmenin yolunu bulmalıyız. Bilim-kurgu eserlerinde “hipermotor” veya “büküm motoru” denen hayali icat işte bu işe yarar.

Mesele sadece hızlı gitmek de değil, bir inceliği daha var: Göreliliğe göre başta dünyada bulunan iki kişiden biri uzay gemisine binip ışık hızına yakın hızlara çıkarsa, o kişi için zaman dünyada kalana göre daha yavaş geçer. Geri döndüğünde kendisi birkaç yıl yaşamıştır, ama dünyada belki binlerce yıl geçmiştir. Yolculuk yöntemimiz bu “zaman açılması” problemini de ortadan kaldırmalı.

NASA’da bir araştırmacı büküm motorunun yapılmasının mümkün olduğunu savunuyor. Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’nde çalışan Harold White, çalışan bir ışıktanhızlı büküm motoruna henüz uzak olsak da, bu motoru mümkün kılacak bir etkiyi küçük ölçekte üretebileceğimize inanıyor.

Bilim-kurguda hayal edilen büküm motorunun nasıl mümkün olabileceğinin teorisini 1994’de Meksikalı fizikçi Miguel Alcubierre (Uzay Yolu dizisinden ilham alarak) ortaya attı. Genel görelilik denklemlerine dayanan bu teoriye göre, bir uzay gemisi etrafındaki uzay-zaman dokusunu özel bir biçimde “bükebilir”, ve bunun sonucunda uzayda ilerleyen bir “kabarcık” oluşur. Bükümü oluşturan gemi, dalgayla ilerleyen bir sörfçü gibi, bu kabarcığın içinde kalır. Kabarcık, ön kısımdaki daralma ile arka taraftaki genişlemenin oranına göre değişen hızlarda ilerler. Yeterli büküm sağlanırsa ışık hızını da aşabilir. Ancak, kabarcık içinde kalan maddenin hareketi kabarcığın içinde ışık hızını aşmadığı için, özel görelilik ihlâl edilmez.

Alcubierre’nin denklemlerine göre bu şekilde yaratılan bir büküm yapısı zaman açılması sorununu da ortadan kaldırır. Uzay gemisinin takvimi gezegenlerin takvimine uyacaktır. Kaptan Kirk yolda bir ay geçirdikten sonra dünyaya döndüğünde, dünyada da sadece bir ay geçmiş olduğunu görecek.

Harika, değil mi? Ama bir sorun var: Alcubierre motorunu oluşturabilmek için “negatif enerji” oluşturmak gerekiyor. Bu, reikicilerin çakracıların “negatif enerji”si değil; kuantum fiziğine dayalı bir kavram. Kütle çekiminde negatif enerji, maddelerin birbirini çekmesi yerine itmesi demek oluyor. Uzayı genişleterek uygun bükümün oluşması için inanılmayacak kadar büyük miktarda negatif enerjiye ihtiyaç var. Öyle böyle değil; evrenin kütlesinin tamamını $latex E=mc^2$ uyarınca negatif enerjiye çevirirseniz, küçük bir gemiyi galaksinin öbür tarafına götürmek için gereken enerjinin trilyonda birini sağlarsınız ancak. O yüzden Alcubierre motorunu uygulamanın imkânsız olduğu kabul ediliyor.

Ancak Harold White bu işi çok daha düşük enerjilerle başarabileceğine inanıyor. Bir geminin taşıyabileceği kadar küçük, bir tonluk bir motor ile uzayın bükülebileceğine kâni. Yaptığı küçük ölçekli laboratuvar deneylerinin amacı şimdilik çalışan bir büküm motoru inşa etmek değil, çevresindeki uzayı belli belirsiz bükebilmek sadece. Bunu başarabilirse yöntemin işe yaradığını ispatlamış olacak ve muhtemelen bir mühendis ordusunun başına geçerek prototip bir gemi yapmaya koyulacak.

Proje şimdilik gizli yürütülüyor. White, basına konuşsa da yaptığı işin ayrıntılarını paylaşmamaya dikkat ediyor. Geçen yıl yaptığı bir konuşmada deneyiyle ilgili bazı bilgiler vermişti ve çalışmayı özetleyen makalesine NASA’nın teknik raporları sitesinden ulaşılabiliyordu. Bugün o link çalışmıyor, yerine “makalenin içeriğinin ABD’nin ihracat yasalarına aykırı olup olmadığının incelendiğine” dair bir not çıkıyor. Ama burası internet, açıklanmış bir şeyi tekrar gizleyemiyorsunuz. Merak edenler, raporu şuradan okuyabilir.

Büküm motoru projesi bir esrar perdesi altında. NASA bu projeyi gerçekten bir yere varacağını düşündüğü için mi gizli tutuyor, yoksa uçukluğu yüzünden alay konusu olmamak için mi, bilemiyoruz. Ama teorik fizikçiler bu projeye pek fazla şans vermiyorlar. Gerçekleştirmenin imkânsıza yakın olmasını bir yana bıraksak bile, çalışan bir büküm motorunun başka felaketlere yol açabileceği öngörülüyor. Söz gelişi, kabarcığın içindekilerin dışarıyla iletişimlerinin kesileceği, dolayısıyla hedeflerine vardıklarında duramayacakları düşünülüyor. Dahası, kabarcık hedefe vardığında yavaşlamaya geçse bile, uzun yolu boyunca üzerinde biriken atomlar ve parçacıklar kuvvetli bir radyasyon sağanağı olarak ileri doğru fışkıracak ve muhtemelen önünde bulunan canlıları yok edecek. Yabancı bir uygarlığa merhaba demek için daha kibar bir yol bulsak iyi olur.

Kaynaklar

1. Miguel Alcubierre, The warp drive: hyper-fast travel within general relativity.
2. Harold White, Warp Field Mechanics 101.
3. Warp Factor – Popular Science, Nisan 2013.
4. How NASA might build its very first warp drive – io9
5. Alcubierre Drive – Wikipedia