Karadelikler Kuantum Bilgisayarı Mı
tarafından
23
Karadelikler Kuantum Bilgisayarı Mı

Evrenimizde yaşam yaygınsa ve buna inanmak için her türlü nedenimiz varsa, neden onun varlığının kanıtlarını her yerde görmüyoruz? Bu, neredeyse modern astronominin doğuşundan beri astronomları ve kozmologları rahatsız eden bir soru olan Fermi Paradoksu’nun özüdür.

Bu aynı zamanda, önerilen pek çok (birçok!) karardan biri olan Hart-Tipler Hipotezi’nin de nedenidir; eğer geçmişte bir zamanda galaksimizde gelişmiş yaşam ortaya çıkmış olsaydı, onun faaliyetinin işaretlerini her yerde göreceğimizi söylerdi. Potansiyel endikasyonlar arasında kendi kendini kopyalayan sondalar, mega yapılar ve diğer tip III faaliyetler yer alır. Öte yandan, önerilen birkaç çözüm, gelişmiş yaşamın bu kadar geniş bir ölçekte işleyebileceği fikrine meydan okuyor. Diğerleri, gelişmiş dünya dışı uygarlıkların kendilerini daha az görünür kılacak faaliyetlere ve yerlere gireceğini öne sürüyor.

Yakın tarihli bir çalışmada, bir Alman-Gürcü araştırmacı ekibi, gelişmiş dünya dışı uygarlıkların (ETC’ler) kara delikleri kuantum bilgisayarları olarak kullanabileceğini öne sürdü. Bu, hesaplama açısından anlamlıdır ve uzaya baktığımızda gördüğümüz görünürdeki aktivite eksikliğini açıklar.

Çalışma, Fizik Enstitüsü’nde teorik fizikçi olan Gia Dvali tarafından yönetildi. Max Planck ve Münih’teki Ludwig-Maximilian Üniversitesi Fizik Bölümü ve Tiflis Özgür Üniversitesi’nde Fizik Profesörü ve Gürcistan Ulusal Astrofizik Gözlemevi tarafından yürütülen araştırmacı Zaza Osmanov. Kharadze ve SETI Enstitüsü. Sonuçlarını açıklayan bir makale yakın zamanda çevrimiçi olarak ortaya çıktı ve International Journal of Astrobiology’de yayınlanması düşünülüyor.

İlk SETI çalışması (Ozma Projesi) 1960 yılında ünlü astrofizikçi Dr. J. Frank Drake (Drake Denklemini öneren kişi) tarafından gerçekleştirildi. Bu araştırma, Tau Ceti ve Epsilon Eridani’nin yakın yıldız sistemlerinden gelen radyo yayınlarını dinlemek için Green Bank Gözlemevi’nin 26 metrelik radyo teleskopuna dayanıyordu. O zamandan beri SETI projelerinin büyük çoğunluğu, radyo dalgalarının yıldızlararası uzayda yayılma yeteneği ile ilgili radyo tekno imzalarını bulmaya odaklandı. Dvali ve Osmanov’un Universe Today’e e-posta yoluyla açıkladığı gibi:

“Şu anda ağırlıklı olarak radyo mesajlarını arıyoruz ve Dyson Spheres – yıldızların etrafında inşa edilmiş mega yapılar – sözde adaylarını bulmak için gökyüzünü taramak için birkaç girişimde bulunuldu. Öte yandan SETI sorunu o kadar karmaşık ki olası tüm kanalların test edilmesi gerekiyor.” etrafına kara delikler inşa edildi. Tamamen yeni bir “yön”, bu tekno-imzaların onları sıradan astrofiziksel nesnelerden ayırabilen anormal spektral değişkenliğinin araştırılması olmalıdır.

Pek çok araştırmacı için bu sınırlı odak, SETI’nin teknoimzalar için kanıt bulamamasının ana nedenlerinden biridir. Son yıllarda gökbilimciler ve astrofizikçiler, aramayı diğer tekno-imzaları ve Mesajlaşma Dünya Dışı Zeka (METI) gibi yöntemleri içerecek şekilde genişletmeyi önerdiler.

Bunlar, çoğu NASA Technosignature raporunda (2018’de yayınlandı) ve TechnoClimes 2020 atölyesinde ayrıntılı olarak açıklanan yönlendirilmiş enerji (lazerler), nötrino radyasyonu, kuantum eşleşmesi ve yerçekimi dalgalarını içerir.

Dvali ve Osmanov, araştırmaları için tamamen farklı bir şey aramayı öneriyor: büyük ölçekli kuantum hesaplama için kanıt. Bilgileri dijital bilgi işlemden kat kat daha hızlı işleme ve deşifre edilmeye karşı bağışık olma yeteneği dahil olmak üzere kuantum hesaplamanın faydaları iyi belgelenmiştir.

Günümüzde kuantum hesaplamanın ilerleme hızı göz önüne alındığında, gelişmiş bir uygarlığın bu teknolojiyi çok daha büyük bir ölçekte benimseyebileceği mantıklı. Dvali ve Osmanov şunları söyledi:
“Bir uygarlık ne kadar gelişmiş olursa olsun, parçacık bileşimi ve kimyası bizimkinden ne kadar farklı olursa olsun, biz kuantum fiziği ve yerçekimi yasaları ile birleştik. Bu yasalar bize en verimli kuantum bilgi depolarının kara delikler olduğunu söylüyor.” kara delikler açık şampiyonlardır. Buna göre, yeterince gelişmiş herhangi bir ETI’nin onu bilgileri depolamak ve işlemek için kullanması bekleniyor.”

Bu fikir, ergosfere dokunarak bir kara delikten sınırsız enerjinin çıkarılabileceğini ünlü bir şekilde öne süren Nobel ödüllü Roger Penrose’un çalışmasına dayanmaktadır. Bu alan, düşen maddenin neredeyse ışık hızına ulaşan ve büyük miktarda radyasyon yayan bir disk oluşturduğu olay ufkunun hemen ötesinde yer alır.

Birkaç araştırmacı, ya maddeyi süper kütleli bir kara deliğe enjekte ederek (ve ortaya çıkan radyasyonu kullanarak) ya da sadece zaten yayılan enerjiyi kullanarak, bunun gelişmiş ETI’ler için nihai enerji kaynağı olabileceğini öne sürdüler. Bu son senaryo için iki olasılık, toplanma disklerinin açısal momentumundan (“Penrose süreci”) yararlanmayı veya süper hız jetleri tarafından üretilen ısı ve enerjiyi (belki bir Dyson küresi biçiminde) yakalamayı içerir.

Daha sonraki çalışmalarında Dvali ve Osamov, karadeliklerin ana hesaplama kaynağı olabileceğini öne sürüyorlar. Bu, a) bir uygarlığın ilerlemesinin doğrudan bilgi işlem gücü düzeyiyle ilişkili olduğu ve b) potansiyel teknoimzalar olarak kullanılabilecek belirli evrensel hesaplama ilerleme belirteçlerinin olduğu kavramlarına dayanmaktadır.
AĞ için.

Kuantum mekaniği ilkelerini kullanan Dvali ve Osomanov, kara deliklerin kuantum bilgisi için en verimli kapasitörler olduğunu açıkladı. Bu kara deliklerin büyük ve doğal olmaktan ziyade (hesaplama verimliliği nedeniyle) yapay ve mikro boyutlu olma olasılığı daha yüksektir.

Sonuç olarak, bu kara deliklerin doğal olanlardan daha enerjik olacağını savunuyorlar:

“Bilgi alma süresi ölçeklendirmesinin basit özelliklerini analiz ederek, bilgi hacmini ve işlem süresini optimize etmenin, enerjiyi birkaç büyük kara delik yerine çok sayıda mikroskobik kara delik oluşturmaya yatırmanın ETI için en faydalı olduğunu gösterdiğini gösterdik.

“İlk olarak, mikro kara delikler çok daha yüksek bir yoğunlukta ve Hawking radyasyonunun daha yüksek bir enerji spektrumunda yayılır. İkinci olarak, bu tür kara delikler, hızlandırıcılarda yüksek enerjili parçacıkların çarpışmasıyla oluşturulmalıdır. Enerji Emisyon İmzası”.
Adını merhum ve büyük Stephen Hawking’den alan Hawking radyasyonu, teorik olarak göreli kuantum etkileri nedeniyle bir kara deliğin olay ufkunun hemen dışında yayılır. Bu radyasyonun emisyonu, teorik olarak olası buharlaşmalarına yol açan kara deliklerin kütlesini ve dönme enerjisini azaltır.

Dvali ve Osomanov’a göre ortaya çıkan Hawking radyasyonu, doğası gereği “demokratik” olacak, yani modern cihazlar tarafından tespit edilebilecek birçok farklı türde atom altı parçacık üretecek:

“Hawking radyasyonuyla ilgili en güzel şey, mevcut tüm parçacık türleri için evrensel olmasıdır. Aynı zamanda, ETI kuantum bilgisayarları, nötrinolar ve fotonlar gibi “sıradan” parçacıklar yaymalıdır. Özellikle nötrinolar, koruma olasılığını ortadan kaldıran olağanüstü nüfuz etme güçleri nedeniyle mükemmel arabuluculardır.

“Bu, özellikle, hem mikro kara delik bilgi deposundan gelen Hawking radyasyonundan hem de onları yaratan çarpışma fabrikalarından gelen çok yüksek enerjili nötrino akışı şeklinde yeni ETI parmak izlerini gösteriyor.” Hawking radyasyon bileşeninin, çok yüksek enerjili kara cisim spektrumlarının bir üst üste binmesi bekleniyor.

“Makalede, IceCube gözlemevinin bu tür tekno-imzaları gözlemleyebileceğini gösterdik. Ancak bu, SETI için çok ilginç yeni bir yönün potansiyel örneklerinden yalnızca biri.”

Birçok yönden bu teori, astrofizikçi ve matematikçi John D. Barrow tarafından 1998’de önerilen Barrow ölçeğinin mantığını yansıtır. Kardashev ölçeğinin, Barrow ölçeğinin revizyonu, uygarlıkların dış uzayın (yani gezegen, güneş sistemi, galaksi vb.) fiziksel mülkiyetiyle değil, içsel alanla, yani moleküler, atomik ve kuantum dünyaları.

Bu ölçek, ETI’lerin tanıyabileceğimiz her şeyin ötesine geçeceğini öne süren Fermi paradoksuna önerilen bir çözüm olan aşkınlık hipotezinin merkezinde yer alır.

Bu, Fermi paradoksuna başka bir olası çözüm sunan bu teorinin bir başka ilginç yönüdür. Açıkladıkları gibi:

“Şimdiye kadar, Hawking radyasyonunun yapay kara deliklerden yarattığı yüksek enerjili nötrinolar ve diğer parçacıklar şeklindeki SETI’nin doğal yönünü tamamen gözden kaçırdık. Aynı zamanda, bu tür yüksek enerjili parçacıklar için yapılan çeşitli deneysel araştırmalar, Evrenin gözlemlenebilir kısmında gelişmiş dünya dışı uygarlıkların varlığına potansiyel olarak son derece önemli ışık tutabilir.”

Kısacası, uzaya bakarak Büyük Sessizliği görebiliriz çünkü yanlış tekno imzalar arıyorduk.

Dünya dışı yaşam insanlığa sıçradıysa (evrenin yaşı göz önüne alındığında bu makul görünüyor), radyo iletişimini ve dijital hesaplamayı çoktan geride bıraktığını söylemeye gerek yok. Bu teorinin bir diğer avantajı da neden henüz hiçbir medeniyetten haber alamadığımızı açıklamak için tüm dünya dışı medeniyetlere uygulanmasına gerek olmamasıdır.

Hesaplamanın üstel hızı göz önüne alındığında (insanlığı şablon olarak kullanarak), gelişmiş uygarlıkların radyo üzerinden yayın yapabilecekleri kısa bir pencereleri olabilir. Bu, Drake denkleminin önemli bir parçasıdır: uygarlıkların algılanabilir sinyalleri uzaya göndermesi gereken süreyi ifade eden L parametresi.

Bu arada, bu çalışma önümüzdeki yıllarda aranacak başka bir potansiyel SETI anket tekno-imzası önermektedir. Paradoks devam ediyor, ancak onu çözmek için yalnızca gelişmiş yaşamın bir ipucunu bulmamız gerekiyor.

Bu yazı Universe Today adresinden derlenmiştir.