Takyon Nedir, Işıktan Hızlı Hareket Edebildiği Doğru mu?

Işık hızıyla ilgili tartışmalarda birisi, “Evrende hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez,” dediğinde karşı tarafın (eğer birazcık bilgili ve heyecanlıysa) hızla savunmaya geçmesi hâlinde duyacağınız şey, “Takyonlar var, onlar gidebiliyor,” olacaktır. Ne yazık ki çoğu zaman bu savunma/argüman, kuantum fiziğiyle ilgili bilgilerden temel almaz. Daha ziyade, evrendeki hızın bir şeylerle sınırlı olması bazı insanlara rahatsız edici ve doğru değilmiş gibi gelir. Yani takyonlar gibi bir şeyin ışıktan hızlı gitmesi, “olamaz” denen başka şeylerin de mümkün olduğu telkininde bulunur. Bir nevi insanlar hayal güçlerini sınırlandırmaktan korktukları veya çekindikleri için takyonları kuantum fiziğinin temel ilkelerine karşı bir sığınak olarak görür. Gelin şu takyonlar meselesini bir netleştirelim.

İlk olarak, en temel “darbe” ile başlayalım: takyonlar, var olduğu bilinen şeyler değildir. Pratik olarak yoktur; teorik olarak ise sadece birkaç teorisyen tarafından kabul edilen, hipotetik (varsayımsal) ve varlıkları bugüne kadar hiçbir zaman ispatlanmamış atom altı parçacıklardır. Elbette var olabilirler ve fizik bilgilerimizi değiştirebilirler; ancak şu anda böyle bir parçacığın varlığına dair hiçbir ispat bulunmadığı gibi, uluslararası fizik camiasında takyonlarla ilgili genel geçer kabul görmüş hiçbir teori de mevcut değildir. Aksine günümüz fizikçilerinin büyük bir kısmı, sadece “ışık hızını geçtiği iddiasından” ötürü değil, teorik bir perspektifte bildiğimiz ve gözlediğimiz birçok şeyle çelişen bir iddia olduğu için takyon fikrine karşı çıkmaktadır.

Takyon, “atik” veya “hızlı” anlamına gelir ve parçacık fiziği dâhilindeki teorilerden birkaçına göre ışıktan her zaman daha hızlı gidebilen hayali bir parçacıktır. Takyonların var olduğu iddiası, onların “tamamlayıcı parçacığı” olarak bilinen ve her zaman ışık hızında giden luksonların ve her zaman ışıktan yavaş hareket eden bradyonların varlığının bilinmesidir. Buradan yola çıkan George Sudarshan ve birkaç diğer fizikçi, 1962 yılında ışıktan hızlı giden bir parçacık olarak “takyon”un var olması gerektiğini ileri sürmüştür. Ancak böyle bir parçacığın varlığı bazı soru işaretlerine derman olsa da, birçok açıdan sorunludur.

Örneğin ilk olarak 1910 yılında Albert Einstein ve Arnold Sommerfeld tarafından, sonrasındaysa 1917 yılında Richard Chace Tolman tarafından tanımlanan (ve bugün “Tolman’ın Paradoksu” olarak bilinen) “takyonik antitelefon” düşünce deneyine göre, eğer ki takyonlar varsa bir kişi gelecekten geçmişe mesajlar gönderebilecektir ve bu durum, modern bilimin kalbinde yer alan “neden-sonuç zincirini” bozacaktır. Düşünecek olursanız, ışık hızından hızlı giden bir parçacık, aslında bazı referans düzlemlerine göre zamanda geriye doğru gidiyor demektir. Böylece, ışıktan hızlı yapılacak bir bilgi aktarımında o bilginin sonucu, bilginin etkisinden daha önce ortaya çıkabilecektir. Yani uzaydayken Dünya’daki bir arkadaşınıza mesaj gönderip ondan cevap aldığınızı düşünürsek, eğer ki bu iletişim takyonlarla yapılacak olursa, arkadaşınızın sizin mesajınıza verdiği cevap, daha siz mesajınızı göndermeden önce size ulaşabilir! Bu da, göreliliğin nedensellik ilkesiyle çelişmektedir.

Takyonların varlığının savunucuları bu sorunları çözebilecek bazı çözümler önermişlerdir (takyonların “referans düzlemi tercihinde bulunabilmeleri” gibi). Bazı diğer bilim insanlarıysa, takyonların ışık hızından daha hızlı gitmesiyle ilgili varsayımların geçersiz ve konuyla alakasız (irrelevant) olduklarını ileri sürmektedir. Yani daha takyonların varlığını düşünmemize gerek olup olmadığı konusu bile tartışmalıdır. Üstelik, takyonların teorik olarak var olmasının da mümkün olmadığını gösteren bazı araştırmalar ve hesaplamalar da yapılmıştır. Bu durum, takyonların kendilerinin değil ama etkilerinin çözdüğü varsayılan birkaç problemin de hatalı olduğunu düşündürmektedir.

Sonuç olarak, takyonların var olduğunu düşünmemiz için günümüz itibariyle yeterli neden ve herhangi bir pratik ispat bulunmamaktadır. Bugüne kadar hiç kimse bir takyonun ne varlığını ne de bir cisim üzerindeki herhangi bir etkisini gözleyebilmiştir. Einstein’ın Görelilik Teorisi’ne göre bir cismin ışık hızından bir gıdım bile daha hızlı olabilmesi için gereken enerji miktarı sonsuzdur ve evren içerisinde de sonsuz enerji bulunmadığı için “takyon” isimli bu hayali parçacıkların varlığı şu etapta mümkün gözükmemektedir. Ancak kesinlikle var olmadıklarını söylemek için de henüz erken olduğu belirtilmelidir.

Ayrıca akılda tutulması gereken bir gerçek de şudur: Ola ki takyonlar ışıktan hızlı hareket ediyorsa bile, bu defa da onlar evrenin hız sınırı olacaktır. Ancak bu, şu anda bildiğimiz ve işe yaradığını görebildiğimiz sayısız fizik teorisindeki matematiksel alt yapının yanlış olduğu anlamına da gelecektir. Gerçi bu, daha önceden Newton Fiziği’nde yaşanmıştır ve tekrar yaşanmaması için bir neden yoktur. Ancak sorun, her yeni teoriyle birlikte hata paylarımızın da aşırı miktarda azalıyor olmasıdır. Dolayısıyla kökten her şeyi silip atmamızı gerektirecek bir paradigma değişiminin yaşanması oldukça güç görünmektedir. Üstelik evrende bir hız sınırının olması kötü ya da üzücü bir şey değil; tam tersine, maddenin yapısı hakkında bize çok kıymetli bilgiler veren önemli bir unsurdur.

Bu nedenle, takyonları ışığa rakip parçacıklar olarak görmek için henüz çok erkendir. Kısacası, takyonların varlığına dair hiçbir iz bulunamadığı gibi, fizikçilerin büyük bir kısmı var olduklarından bile emin değildir.