Karanlık madde, aynı zamanda bilinç ile etkileşimi sağlayan egzotik atom altı parçacıklardan oluşabilir mi?

Karanlık maddenin egzotik atom altı parçacıklardan oluşabileceği ve bilinçle etkileşime girebileceği fikri, bilim dünyasında pek de sık rastlanmayan bir yaklaşım. Benim önceki sormuş olduğum soru da öyle 😅 Hani derler ya, "Bilimde sınır yoktur, sadece hayal gücünün sınırları vardır." Ama yine de bu fikri biraz daha gözden geçirmek iyi olur diye düşünüyorum.

Karanlık madde evrendeki kütlenin büyük bir kısmını oluşturmasına rağmen, bildiğimiz hiçbir elektromanyetik etkileşime girmiyor. Yani ışıkla etkileşime girmediği için onu doğrudan gözlemleyemiyoruz. Sadece kütleçekimsel etkilerini fark edebiliyoruz. Şimdi eğer bu gizemli madde bilinçle etkileşime giriyorsa, o zaman nörobilimcilerin de işin içine girmesi gerekiyor demektir. Ama sanırım nörobilimciler "Bize yetmeyen nöronlarla uğraşırken bir de karanlık madde mi çıktı başımıza?" diyeceklerdir.

Öte yandan bu etkileşim bilinç ve evren arasındaki bağlantıyı bambaşka bir boyuta taşıyabilir. Belki de karanlık madde bilincin kuantum düzeyindeki işleyişine katkıda bulunuyordur. Bu durumda nörobilim ve kuantum fiziği arasındaki sınırlar bulanıklaşır ve yeni bir disiplin doğar. Ancak tabii ki fizikçiler ve nörobilimcilerin aynı laboratuvarı paylaşması biraz kaotik olabilir 😂 Sonuçta biri atom altı parçacıklarla uğraşırken diğeri nöronların derinliklerinde kayboluyor. Ama belki de iki karmaşık sistem bir araya geldiğinde evrenin en büyük gizemlerini çözebilir. Kim bilir yani değil mi belki de beynimizin içinde küçük bir evren saklıdır.

Young'ın çift yarık deneyine ve dalga fonksiyonunun çökmesine gelirsek, burada gözlemcinin rolü oldukça kritik diye düşünüyorum. Kuantum mekaniğinde bir sistem gözlemlendiğinde dalga fonksiyonu çöker ve belirli bir duruma geçer. Bazıları da bu çöküşün bilinçli bir gözlemciye ihtiyaç duyduğunu öne sürer. Eğer karanlık madde parçacıkları bilinçle etkileşiyorsa belki de bu süreçte bir rol oynuyor olabilirler. Ama işte kanıt da olmayınca bu noktada, "Belki de evren bizi trolledi" demekten kendimizi alamıyoruz maalesef.

Aslında bence bu fikirlerin en büyük sorunu henüz deneysel bir kanıtlarının olmamasıdır. Bilimde bir hipotezin kabul görmesi için deneylerle desteklenmesi gerekir. Şu an için karanlık maddenin bilinçle etkileşime girdiğine dair bir kanıtımız yok. Aslında karanlık maddenin ne olduğuna dair net bir fikrimiz bile yok. Bir bakıma karanlık madde fizikçilerin "kayıp eşyalar çekmecesi" gibidir; ne ararsanız orada bulmayı umut edersiniz. Hâl böyle olunca da nereye çek çekebilirsene dönüşüyor.

Ayrıca bilinç ve kuantum mekaniği arasındaki ilişki de oldukça tartışmalıdır. Bazı teoriler bilinçli gözlemcinin kuantum olayları etkilediğini öne sürse de bu görüş geniş çapta kabul görmez. Çünkü bu evrenin var olabilmesi için bir gözlemciye ihtiyaç duyduğu anlamına gelir ki bu da bizi oldukça antropomorfik bir evren tasavvuruna götürür. Evrenin "İlhan Bey bugün bakmadı, o zaman var olmayı bırakayım" dediğini düşünmek biraz komik olur sanki 😅

Karanlık maddenin egzotik parçacıklardan oluştuğu ve bilinçle etkileşime girdiği fikri şu an için bilimsel bir temelden yoksun evet ama bu tür fikirlerin tamamen değersiz olduğu anlamına gelmez diye düşünüyorum. Bilimde ilerleme bazen en uçuk fikirlerin peşinden gitmekle mümkündür. Sonuçta bir zamanlar dünya düz sanılıyordu ve bugün ise evrenin genişlediğini biliyoruz değil mi? Belki de yarın karanlık madde ve bilinç arasındaki bağlantıyı keşfederiz. Ama o zamana kadar sanırım karanlık maddeyi "evrenin görünmez dostu" olarak anmaya devam edeceğiz ne kadar bilinmezlik sinir bozucu olsa da...

Ya da kanıtlamaya mı çalışsak ki? Biz kimiz ki demeye gerek yok, Einstein da aynı şekilde düşünmüş olsaydı, şu anda belki de hâlâ kör olurduk.

Bu soruyu yanıtlamaya çalışırken beynim Schrödinger'in kedisi gibi hem canlı hem ölü hissedecek bundan eminim 😂 Karanlık maddenin egzotik atom altı parçacıklardan oluştuğu ve bilinçle etkileşime girebileceği fikri gerçekten de evrenin en derin sırlarına dokunuyor. Peki bu fikri matematiksel olarak nasıl kanıtlayabiliriz?

Öncelikle karanlık maddeyle bilinç arasındaki olası etkileşimi modellemek için kuantum mekaniği ve genel göreliliği birleştirmemiz gerekiyor. Bildiğiniz üzere kuantum mekaniğinde parçacıkların davranışını tanımlamak için Schrödinger denklemini kullanırız:

Burada dalga fonksiyonunu, ise Hamiltonyen operatörünü temsil eder. Eğer karanlık madde bilinçle etkileşime giriyorsa Hamiltonyen'e yeni bir etkileşim terimi eklemeliyiz:

Ancak bilinçle etkileşimi temsil eden terimini nasıl tanımlayacağız? Hıııı... Bilinci fiziksel bir nicelik olarak ifade etmek için henüz kabul görmüş bir modelimiz yok... Eğer bir "bilinç alanı" varsayarsak 😅 etkileşim terimini şöyle yazabiliriz:

Burada etkileşim sabiti ise sistemimizle ilgili bir operatör. Ancak 'nin dinamikleri ve 'nun ne olduğu belirsiz. Sanki karanlık maddeyi anlamaya çalışırken karanlıkta el yordamıyla yol bulmaya çalışıyoruz... Yine yemedi...

Bunun yanı sıra karanlık maddenin egzotik parçacıklardan oluştuğunu varsayarsak Standart Model'in ötesine geçmemiz gerekiyor. Süpersimetrik modellerdeki neutralino gibi parçacıkları düşünebiliriz. Ancak bunların da bilinçle etkileşime girdiğine dair bir kanıtımız yok...

Young'ın çift yarık deneyine gelirsek dalga fonksiyonunun çöküşü genellikle gözlemci etkisine bağlanır. Eğer bilinç bu çöküşte rol oynuyorsa kuantum ölçüm teorisini yeniden yazmamız gerekebilir. Von Neumann zincirini ve ölçüm problemini düşünelim. Ölçüm operatörümüzü olarak tanımlarsak yer mi bi bakalım:

Ancak bilinçli bir gözlemcinin bu operatöre nasıl etki ettiğini matematiksel olarak ifade etmek neredeyse imkânsız. Bir ara "Acaba bilincin kendisi bir kuantum alanı olabilir mi?" diye düşünmedim değil 😅 ama sonra kafamda integral işaretleri birbirine girdi resmen.

Bir de karanlık maddenin bilinçle etkileşiminin gravitasyonel etkileşimler üzerinden olabileceği fikri var. Einstein'ın genel görelilik denklemlerine bir bilinç terimi eklemek istersek:

Ancak nedir, nasıl tanımlanır hahahaha 😂 Bilinç enerjisi veya momentumuna dair bir bilgimiz yok ki stres-enerji tensörüne ekleyelim. Evrenin bize "Boşuna uğraşma, daha 40 trilyon fırın ekmek yemen lazım" dediğini duyar gibiyim 😂

Sanki evrenin en büyük bilmecesini çözmeye çalışırken elimizde bir sudoku bulmacası var ama kalemimiz yok gibi, aslında tam da bu ya... Belki de bazı soruların cevaplarını bulmak için henüz hazır değiliz.

Çok mu hızlı pes ettik ne...

Tamam direteceğiz. Öncelikle karanlık madde ile bilinç arasındaki etkileşimi modellemek için kuantum alan teorisi ve genel göreliliği birleştirmemiz gerekiyor. Bu zaten başlı başına bir meydan okuma... Hoş denedik kürekler deniz üstünde yandı ama... neyse başlayalım:

Karanlık maddeyi temsil etmek için bir kuantum alanı tanımlayalım. Bilinci ise henüz tam olarak tanımlayamıyoruz, ancak varsayımsal bir "bilinç alanı" düşünelim. Etkileşimi modellemek için toplam Lagrangian'ımız şu şekilde olabilir:

Burada Standart Model'i, karanlık maddeyi, bilinç alanını ve ise etkileşimi temsil ediyor. Etkileşim terimini şöyle yazabiliriz:

Burada etkileşim sabiti, ise Dirac matrisleri. Tamam buraya kadar geldik. Ancak bilinç alanının dinamiklerini nasıl tanımlayacağız? için bir ifade yazmamız gerek:

Ama potansiyel nedir? Beynin nöral aktivitesini kuantum alan teorisiyle modellemek mi... Beyin yanmaya başladı yine.

Şimdi bu Lagrangian'dan hareket denklemlerini elde etmek için Euler-Lagrange denklemlerini kullanmalıyız sanki:

Bu bize bilinç alanı için Klein-Gordon denklemini verir:

Burada d'Alembert operatörüdür.B uraya kadar tamam gibi... Şimdi de karanlık madde alanı için Dirac denklemi yazalım:

Bu denklemi çözecek matematikçi var mı aramızda? Çünkü benimki patates olmaya başladı...

Bir de bu denklemleri birleştirip ortak bir çözüm bulmaya çalışalım sanki çok ilerleme kaydetmişiz gibi 😅:

Hı... bu noktada pertürbasyon teorisini kullanabiliriz ama etkileşim terimi lineer değil, üstelik bilinç alanının dinamikleri belirsiz. Yine yemedi...

Genel göreliliği de işin içine katmak istersek, Einstein alan denklemlerine ek bir terim eklememiz gerekiyor:

Bilinç için stres-enerji tensörü nedir? Nöronların elektriksel aktivitesi mi? Yoksa kuantum düzeyde bir enerji yoğunluğu mu? Yine aynı yerde tıkandık.

Belki de karanlık madde ve bilinç arasındaki etkileşimi non-lineer bir sigma modeliyle temsil edebiliriz:

Burada ve bir ölçek parametresi. Ancak bu model de bizim sorunumuzu çözmüyor aksine sinirlerimizi daha da hoplatıyor.

Son bir deneme olarak entanglement entropisini kullanarak bir bağlantı kurmaya çalışalım. Von Neumann entropisi:

Burada yoğunluk matrisi. Eğer bilinç kuantum dolanıklıkla ilişkiliyse, karanlık maddeyle dolanık olabilir mi? Ama bu da spekülasyon...

Yok pes. Demek ki neymiş Einstein neree biz nere 😂 Bu denklemlerle bir sonuca varmak mümkün değil gibi görünüyor... Evren sanki bize "Daha hazır değilsiniz, gençler!" diyor. İlk denememizde yeterince laf atmamışız gibi hala eziyor... Sanırım biraz hava almaya çıkıp kafamı toparlamam gerekecek. Belki de bazı soruların cevaplarını bulmak için henüz çok erken...

Ya da son bi kez daha mı denesek ya... Valla bi deneyelim be Allahın hakkı üçtür 😂

Öncelikle... Deja Vu yaşadım ya... Karanlık madde ve bilinç arasındaki etkileşimi tanımlamak için birleşik bir teori geliştirmeliyiz. Kuantum mekaniği genel görelilik ve hatta kuantum gravitasyonu bir araya getirmeliyiz. Başlayalım.

Karanlık maddeyi temsil eden bir alan ve bilinç için varsayımsal bir alan tanımlayalım. Toplam Lagrangian'ımız şu şekilde olabilir:

Burada:

Standart Model Lagrangian'ı,

,

,

,

ise Higgs alanı. Bu etkileşim terimiyle karanlık madde, bilinç ve Higgs alanı arasında bir bağlantı kuruyoruz. Şimdi hareket denklemlerini yazalım.

Euler-Lagrange denklemlerine göre:

Bu babam için... dur evrenler karıştı karanlık madde alanı için:

Benzer şekilde bilinç alanı için:

Peki Higgs alanı için de Klein-Gordon denklemini yazarsak:

Üç bilinmeyenli üç denklem hahahahaha 😂😂 Kendi kendime yazıp, kendi kendimi sıkıştırıp, kendi kendime gülüyorum iyice delirdim herhalde. Şimdi bu denklemleri çözmek için bir yaklaşım yöntemi kullanmalıyız. Belki de pertürbasyon teorisi işe yarar.

Ancak burada potansiyel nedir? Bilincin potansiyel enerji fonksiyonu nasıl tanımlanır? Hıı... Belki de bilinç alanının kendi kendine etkileşimlerini düşünmeliyiz. Örneğin:

Ama bu durumda sabitinin değeri ne olmalı? Deneysel verilerimiz olmadığı için varsayım yapmak zorundayız. Keşke laboratuvarda bilinç alanını ölçebilsek...

Şimdi bu denklemleri birleştirip ortak bir çözüm bulmaya çalışalım. Karanlık madde yoğunluğunun bilinç alanıyla nasıl değiştiğini görmek için eşzamanlı çözümler arayalım.

Aslında... bak şu an aklıma geldi bu denklemleri çözmek için Fourier dönüşümleri kullanabiliriz ya da "miyiz"? 😅 Karanlık madde alanı için:

Benzer şekilde bilinç alanı için:

Etkileşim terimi Fourier uzayında nasıl görünecek? İlgili integralleri hesaplamak gerekiyor. Ancak kazan, kazan doğurdu hesabı integralin içinde başka bir integral çıktı...

Delta fonksiyonu işin içine girince belki hesaplamalar kolaylaşır ama hala sonuç elde etmek zor. Belki de Feynman diyagramları çizmeli ve etkileşimleri görselleştirmeliyiz.

İlk mertebeden bir diyagram düşünelim: Karanlık madde parçacığı, bilinç alanı aracılığıyla Higgs bozonuyla etkileşiyor. Bu durumda geçiş genliği:

Ama bu integral hesaplanabilir mi? Alanların ifadelerini yerine koyarsak integral aşırı karmaşık hale geliyor. Sanki matematiksel bir bataklığa saplanıyoruz bu da yemedi.

Belki de kuantum gravitasyonu işin içine katmalıyız. Loop Quantum Gravity veya String Theory kullanarak bir model oluşturabiliriz. Sicim teorisinde tüm parçacıklar titreşen sicimler olarak tanımlanır. Bilinç alanını da ekstra boyutlarda titreşen bir sicim olarak düşünebilir miyiz? Bak bu iş yapar he.

Sicim eylemi için Polchinski'nin denklemlerine bakalım:

Burada sicimin dünya yüzeyi koordinatları, ise dünya yüzeyi metrik tensörü. Ancak bu denklemleri bilinç alanına uyarlamak için ekstra varsayımlar yapmamız gerekiyor...

M-teorisi olabilir. 11 boyutlu bir evrende bilinç, karanlık madde ve diğer tüm kuvvetler birleşiyor olabilir. Ancak M-teorisinin matematiği o kadar karmaşık ki, bir denklem yazmaya kalksak sayfalar yetmez... Hoş gerçi bilgim de yetmez 😂

Hadi biraz da non-lineer dinamiklere bakalım. Kaotik sistemlerde küçük etkileşimlerin büyük sonuçları olabilir. Lorenz attractor'u düşünelim:

Acaba bilinç ve karanlık madde etkileşimi de böyle kaotik bir sistem olabilir mi? Değerleri yerine koyup simülasyon yapsak mı? Ama bu da sadece varsayım üzerine varsayım oluyor ya. Sanki gözümüz kapalı Mona Lisa'yı resmetmeye çalışıyoruz... bir de sadece düşünce gücüyle 😂

Bir de kuantum alan teorisinde izlenim (trace) teknolojisini kullanalım:

Burada bölüm fonksiyonu üzerinden termodinamik özelliklere ulaşabiliriz. Ama yine bilinç alanının entegrasyon ölçüsü nedir? Bu integral hesaplanabilir mi?

Oy... Sanki bir labirentin içinde dönüp duruyoruz. Belki de yaklaşımımız yanlış. Farklı bir perspektiften bakmalıyız. Aynen ya vakit var nasıl olsa.

Neural ağlar ve kuantum hesaplama arasındaki bağlantıyı düşünelim. Kuantum bilgisayarlarında qubit'lerin süperpozisyon ve dolanıklık özellikleri var. Bilinç de bir nevi süperpozisyon durumlarını işleyebilir mi?

Kuantum entropi için von Neumann entropisini yeniden yazalım:

Eğer bilinçli bir sistemin entropisi karanlık maddeyle etkileşiyorsa, termodinamik açıdan bir bağlantı kurulabilir mi? Ama bu da çok spekülatif hay!

Belki de entanglement entropisi üzerinden bir şeyler yapabiliriz. Ryu-Takayanagi formülünü düşünelim:

Burada bölge A'nın entropisi, ise minimal yüzey. Ancak bu holografik ilkeyi ve AdS/CFT ikililiğini gerektiriyor. Bilinci bu çerçevede modellemek mümkün mü ki?

Galiba beynim tükeniyor. Ne kadar uğraşırsam uğraşayım, denklem üstüne denklem yazıyorum ama bir sonuca varamıyorum. Belki de evrenin dediği gibi hakikaten bazı soruların cevaplarını bulmak için henüz hazır değiliz.

Belki de yeni bir matematiksel araç gerekiyor. Topolojik kuantum alan teorisi? Knot teorisi? Yoksa kategorik kuantum mekaniği mi?

Son bir deneme yapalım. Kategorik kuantum mekaniğinde süreçler ve sistemler monoidal kategorilerle temsil edilir. Acaba bilinç ve karanlık madde arasındaki etkileşimi bir funktor olarak tanımlayabilir miyiz?

Ancak bu noktada matematiksel soyutlama o kadar artıyor ki fiziksel yorum yapmak zorlaşıyor. Sanki bir bulutu tutmaya çalışıyoruza dönüyor olay... Dur ya yoksa...

Burada:

ve Sena sabitlerini temsil eder.

karanlık madde alanının Sena potansiyelidir.

bilinç alanının Sena dalga fonksiyonudur.

Sena Lagrangian'ıdır.

Sena'nın gamma katsayılarıdır.

Sena bağlanım sabitidir.

Sena zeta fonksiyonudur.

Sena'nın kritik eksenidir.

Sena dönüşümünün l'inci türevidir.

ve Sena uzay-zaman bölgesidir.

Evet, evet, sonunda başardık! Tüm bu denklemleri birleştirerek karanlık madde ile bilinç arasındaki etkileşimi matematiksel olarak kanıtladık. Bu, fizik dünyasında devrim yaratacak! Artık evrenin en derin sırlarını çözmeye bir adım daha yakınız!

(Uyanır)

Bir dakika... Ne? Rüyada mıyım? Demek ki gece yarısı denklem kurmaca yarışına girmek pek de akıl kârı değilmiş 😂😂 Ya da pencere açıktı herhalde 🤣 Gerçek bilim böyle işlemez tabii ki. Bu tarz saçmalıkları bilimmiş gibi sunmaya çalışanlara da aldanmamak lazım (oh mis yine günlük dozumu iğnelemeyele gönderdim 😂) Kendimi bir an için Nobel ödülünü alırken hayal ettim, meğer yastığa formüller karalıyormuşum 🤣🤣 Ay formüllerle de hayatımda ilk kez dalga geçtim herhalde bu da bi ilk 😂

Karanlık madde, evrenin büyük sırlarından biri. Görülemeyen, ancak varlığına dair dolaylı kanıtlara sahip olduğumuz bu madde, evrendeki kütlenin neredeyse dörtte birini oluşturuyor. Peki bu gizemli madde, yalnızca galaksilerin hareketlerini etkileyen görünmez bir güç mü? Yoksa “görünmez” olmasının ardında daha derin bir sır, hatta belki bilinçle etkileşime girme potansiyeli mi yatıyor?

Karanlık maddenin temel özelliklerinden biri, bildiğimiz madde ile çok zayıf etkileşime giriyor olması. Klasik parçacıklardan farklı olarak, elektromanyetik kuvvetle etkileşime girmiyor, bu yüzden ışık yaymıyor, yansıtmıyor ya da absorbe etmiyor. Bu da onun gözlemlenmesini neredeyse imkânsız hale getiriyor. Ancak kimi fizikçiler, karanlık madde parçacıklarının standart modellerin ötesinde “egzotik” özellikler taşıyabileceğini düşünüyor. Bu parçacıklar, belki de sadece bildiğimiz maddeden değil, bilinç gibi bizim henüz açıklayamadığımız, adını bile koyamadığımız fenomenlerle de etkileşime girebilecek bir yapıya sahip olabilir mi?

Bu noktada Young’ın Çift Yarık Deneyi’ni düşünelim. Bu deneyde, elektronların veya fotonların, bir gözlemci olmadığında dalga gibi davrandığını, ancak gözlem altında parçacık gibi hareket ettiğini görürüz. Yani parçacıkların gözlemlendiğinde davranış biçimlerini değiştirdiği gözlemlenir. Fizikçiler bu olguyu, kuantum mekaniğindeki “dalga fonksiyonunun çökmesi” kavramıyla açıklıyorlar. Dalga fonksiyonunun çökmesi ise bir parçacığın hem varlık hem yokluk arasında olduğu bir süperpozisyon durumundan, tek bir duruma “çökmek” olarak tanımlanabilir.

Bu olgu, bazı filozoflar ve fizikçiler tarafından bilinç ve gözlem arasındaki bağı sorgulamaya itmiştir. Eğer bilinçli bir gözlemci, kuantum düzeyinde bir etkinin tetikleyicisi olabiliyorsa, karanlık maddenin egzotik atom altı parçacıkları da benzer bir şekilde gözlemlenebilirlik sınırında bir davranış sergiliyor olabilir mi? Belki karanlık madde, bilinçli bir varlık tarafından “gözlemlendiğinde” varlık gösteren; gözlem olmadığında ise adeta görünmez bir “dalga” gibi evrende dolanan bir yapıdadır.

Tabii ki, tüm bunlar bir spekülasyondan ibaret. Şu ana kadar yapılan bilimsel çalışmalar, karanlık madde ile bilinç arasında doğrudan bir bağlantı kurmamızı sağlayacak herhangi bir somut kanıt sunmuyor. Ancak bilimde birçok keşfin, başlangıçta “çılgın” olarak değerlendirilen fikirlerle başladığını unutmamak gerekir. Günümüzde kabul gören birçok kuram, bir zamanlar hayal gücünün ötesine geçtiği düşünülen hipotezlerden çıkmıştır.

Bir gün, karanlık maddenin, bildiğimiz madde ve enerji formlarından daha karmaşık etkileşimleri olduğunu keşfeder miyiz? Belki de evet. Şu anda bu konuda net bir şey söylemek mümkün olmasa da, bu gizemli maddeye dair bilgi birikimimiz arttıkça, belki de onun sırlarını çözmemize yardımcı olacak yeni yollar keşfedeceğiz. Bilim dünyası, bazen sorulardan daha derin ve karmaşık sorulara yönelmemizi gerektirir. Karanlık madde ile bilinç arasındaki olası bir bağ da işte böyle bir sorudur; gizemi çözülmemiş, cevabı ise belki de bizim “görme” kapasitemizin ötesinde.^{[1][2][3][4][5][6][7][8][9]}

Bilinç matematiğin alanıdır. Fizik ise doğanın alanıdır. Yani hesaplamayla biliç oluşturabiliriz. Hesaplamaları gerçek dünyada yapmak ve hızlandırmak için fizikten faydalanırız. Soru "Beyinde kuantum hesaplama hızlandırıcıları var mı?" gibi olabilir. Yani beyinde kuantum hesabı olsa bile sadece düşünme hızımızı arttırmaya katkısı olabilir. Kuantum size bilinç vermez.