Einstein 1916 yılında Genel Görelilik Kuramı'nı yayımladı. Kuramı deneysel olarak kanıtlayan ve ün kazandıran öngörü ise nesnelerin kütlesel çekimlerinin ışığı saptıracağıydı. 1919 yılında yapılan gözlem ile öngörü doğrulandı ve Güneş'in kütleçekim alanında, uzak yıldızlardan gelen ışığın saptığı anlaşıldı. Her nesne kendi kütleçekim alanı ölçüsünde bir sapma yaratsa da, Güneş gibi çok büyük kütleli gök cisimleri söz konusu olunca, bu sapma gözlemlenebilir ölçüde büyük oluyordu.

Genel göreliliğe göre, nesnenin kütlesi nedeniyle bir oyuk oluşturduğu uzay-zaman dokusu ile açıklanan kütleçekim kaynaklı bu olayı, şimdi bilimciler kuantum fiziği yöntemleri ile hesaplamayı başardı. Böylece bir türlü bağdaştırılamayan bu iki kuramın (genel görelilik ile kuantum fiziğinin) birleştirilmesi yolunda önemli bir adım daha atılmış oldu.

Bir kuantum alanı olarak kütleçekim

Son 10 yıldır ışığın sapmasını genel görelilik yerine kuantum mekaniksel yasalar bağlamında açıklayabilmek için çalışan Danimarka Niels Bohr Enstitüsü'nden fizikçiler, Physical Review Letters dergisinde yayımladıkları makale ile başarıya ulaştıklarını açıkladı. Niels Bjerrum-Bohr ve ekibinin yaptığı çalışmada, kütleçekim bir kuantum alanı olarak tanımlandı ve kuantum mekaniksel hesaplamalar ile sapmanın ne olacağı öngörüldü.

Kuantum mekaniğinin kurucularından Niels Bohr'un torununun torunu olan ekip lideri Niels Bjerrum-Bohr, hesaplamalarında kütleçekimi bir etkin-alan kuramı (kütleçekimin olası bir kuantum-alan kuramının düşük enerjili yaklaştırması) olarak tanımladıklarını, böylece fotonların kütleçekimsel etkilerle nasıl çiftlendiğini bulduklarını belirtiyor. Sunulan bu hesaplama yöntemi, kuantum kütleçekimin ışığın sapması ve diğer kozmolojik olaylar üzerindeki olası etkilerinin değerlendirilmesi için basit bir yol sağlıyor.

Her Şeyin Kuramı'na giden yolda bir adım daha!

Işığın sapma nedeni olarak uzay-zamanın geometrisini gösteren genel görelilik kuramı ile parçacıklar ve alanlardan söz eden kuantum kuramını birleştirip "Her Şeyin Kuramı"na (İng. Theory of Everything) ulaşmak fiziğin hedeflerinin başında geliyor. Henüz bu başarılamamış olsa da, farklı görüngüler için iki kuramda ayrı ayrı yapılan hesaplamaların tutması oldukça heyecan verici.

Hesaplama yöntemlerinde son yıllarda erişilen ilerleme sayesinde şimdiye kadar mümkün olmayan bu çalışmayı yapabildiklerini anlatan Bjerrum-Bohr, etkin alan kuramından yararlandıklarını ekliyor. Böylelikle kuantum mekaniği çerçevesi içine alınan ışığın sapması görüngüsü, gökbilimcilerin uzak ışık kaynaklarından bilgi alması açısından da büyük önem taşıyor.

---

Kaynak:
- ScienceNordic.com "Scientists calculate the diffraction of light with quantum physics" <http://sciencenordic.com/scientists-calculate-diffraction-light-quantum-physics>
- physics.aps.org "Synopsis: Quantum Bending of Light" <http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.114.061301>

---