Is it possible to create a perfect vacuum? - Rolf Landua and Anais Rassat

Çeviri: Cahid Atik Gözden geçirme: Figen Ergürbüz

The universe is bustling with matter and energy.

Evren madde ve enerjiyle dolu.

Even in the vast apparent emptiness of intergalactic space,

Galaksiler arası uzayın geniş ve görünür boşluğunda bile

there's one hydrogen atom per cubic meter.

metreküp başına bir hidrojen atomu düşüyor.

That's not the mention a barrage of particles

Bu, yıldızlardan, galaksilerden

and electromagnetic radiation

ve kara deliklerden geçen parçacık yağmuru

passing every which way from stars, galaxies, and into black holes.

ve elektromanyetik ışınımdan bahsetmiyor.

There's even radiation left over from the Big Bang.

Hatta Büyük Patlama'dan kalan ışınım var.

So is there such thing as a total absence of everything?

Her şeyin tam yokluğu diye bir şey var mı?

This isn't just a thought experiment.

Bu sadece bir fikir deneyi değil.

Empty spaces, or vacuums, are incredibly useful.

Boş uzaylar ya da vakumlar inanılmaz derecede kullanışlı.

Inside our homes, most vacuum cleaners work

Evlerimizde çoğu elektrikli süpürge

by using a fan to create a low-pressure relatively empty area

boşluğu doldurmak için maddeyi emen nispeten düşük basınçlı

that sucks matter in to fill the void.

bir alan yaratmak için bir fan kullanarak çalışır.

But that's far from empty.

Ama bunun boş olmakla alakası yok.

There's still plenty of matter bouncing around.

Etrafta hâlâ hareketli pek çok madde var.

Manufacturers rely on more thorough, sealed vacuums

Üreticiler her türlü amaç için daha kapsamlı

for all sorts of purposes.

ve kapalı boşluklara bel bağlıyor.

That includes vacuum-packed food that stays fresh longer,

Bu, daha uzun süre taze kalan vakumlu yiyecekleri içeriyor

and the vacuums inside early light bulbs that protected filaments from degrading.

ve vakumlar lamba tellerinin bozulmasını önleyen ilk elektrik ampullerinin içinde.

These vacuums are generally created with some version

Bu vakumlar genellikle mümkün olan en fazla sayıda

of what a vacuum cleaner does

başıboş atomu ortadan kaldırmak için

using high-powered pumps that create enough suction

yeterli emme gücünü meydana getiren yüksek güçlü pompalar kullanan

to remove as many stray atoms as possible.

elektrikli süpürgenin bazı sürümleriyle oluşturulur.

But the best of these industrial processes

Fakat bu endüstriyel süreçlerin en iyisi

tends to leave hundreds of millions of atoms

santimetreküplük alan başına

per cubic centimeter of space.

yüz milyonlarca atom bırakma eğiliminde.

That isn't empty enough for scientists who work on experiments,

Bu, parçacık ışınlarının herhangi bir başıboş atoma çarpmadan

like the Large Hadron Collider,

on saate kadar ışık hızına yakın olarak

where particle beams need to circulate at close to the speed of light

dolaşması gereken, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi,

for up to ten hours without hitting any stray atoms.

deneyler üzerinde çalışan bilim adamları için yeterince boş değil.

So how do they create a vacuum?

Peki bir boşluğu nasıl oluşturuyorlar?

The LHC's pipes are made of materials, like stainless steel,

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın boruları

that don't release any of their own molecules

kendi moleküllerini yayımlayan paslanmaz çelik gibi

and are lined with a special coating to absorb stray gases.

maddelerden oluşuyor ve kaçak gazları emmek için özel bir tabaka ile kaplanıyor.

Raising the temperature to 200 degrees Celsius

Sıcaklığı 200 santigrat dereceye yükseltmek

burns off any moisture,

her türlü nemi yakıyor

and hundreds of vacuum pumps take two weeks to trap enough gas and debris

ve yüzlerce vakum pompasının çarpışmaya duyarlı deneyler için

out of the pipes for the collider's incredibly sensitive experiments.

yeterli gaz ve atığı borudan dışarı atması iki hafta sürüyor.

Even with all this,

Tüm bunlarla bile

the Large Hadron Collider isn't a perfect vacuum.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı mükemmel bir vakum değil.

In the emptiest places, there are still

En boş yerlerde bile

about 100,000 particles per cubic centimeter.

santimetre küp yaşına yaklaşık 100 bin parçacık var.

But let's say an experiment like that could somehow get every last atom out.

Diyelim ki böyle bir deney her son atomu bir şekilde çıkarabilir.

There's still an unfathomably huge amount of radiation all around us

Etrafımızdaki duvarlardan geçebilen

that can pass right through the walls.

hâlâ çok büyük miktarda radyasyon var.

Every second, about 50 muons from cosmic rays,

Her saniye kozmik ışınlardan yaklaşık 50 müon

10 million neutrinos coming directly from the Big Bang,

doğrudan Büyük Patlama'dan gelen 10 milyon nötrino

30 million photons from the cosmic microwave background,

kozmik mikrodalga arka plandan 30 milyon foton

and 300 trillion neutrinos from the Sun pass through your body.

ve Güneş'ten 300 trilyon nötrino vücudunuzdan geçer.

It is possible to shield vacuum chambers with substances,

Vakum odalarını su dâhil olmak üzere

including water,

nötrinolar hariç

that absorb and reflect this radiation,

soğuran ve yansıtan maddelerle

except for neutrinos.

doldurmak mümkündür.

Let's say you've somehow removed all of the atoms

Diyelim ki bir şekilde tüm atomları temizlediniz

and blocked all of the radiation.

ve tüm radyasyonu engellediniz.

Is the space now totally empty?

Uzay şimdi tamamen boş mu?

Actually, no.

Aslında hayır.

All space is filled with what physicists call quantum fields.

Tüm uzay, fizikçilerin kuantum alanları olarak adlandırdıklarıyla doludur.

What we think of as subatomic particles,

Elektronlar, protonlar ve onların akrabaları

electrons and photons and their relatives,

olarak düşündüğümüz atom altı parçacıklar

are actually vibrations in a quantum fabric

aslında evren boyunca uzanan

that extends throughout the universe.

bir kuantum yapısındaki titreşimlerdir.

And because of a physical law called the Heisenberg Principle,

Heisenberg İlkesi olarak bilinen fizik kanunundan dolayı

these fields never stop oscillating,

bu alanlar asla salınımı durdurmaz

even without any particles to set off the ripples.

dalgalanmaları tetikleyen parçacıklar olmadan bile.

They always have some minimum fluctuation called a vacuum fluctuation.

Onların her zaman vakum dalgalanması olarak adlandırılan

This means they have energy, a huge amount of it.

minimum dalgalanması vardır.

Because Einstein's equations tell us that mass and energy are equivalent,

Çünkü Einstein'in denklemleri bize kütle ve enerjinin eşit olduğunu söyler

the quantum fluctuations in every cubic meter of space

uzayın her metreküpündeki kuantum dalgalanmaları

have an energy that corresponds to a mass of about four protons.

yaklaşık dört protonun oluşturduğu kütleye tekabül eden bir kütleye sahiptir.

In other words, the seemingly empty space inside your vacuum

Diğer bir deyişle, görünüşte vakumunuzdaki boş alan

would actually weigh a small amount.

aslında küçük bir miktardır.

Quantum fluctuations have existed since the earliest moments of the universe.

Kuantum dalgalanmaları evrenin en erken anlarından beri var olmuştur.

In the moments after the Big Bang,

Büyük Patlama'dan sonraki anlarda

as the universe expanded,

evren genişlerken

they were amplified and stretched out to cosmic scales.

kuantum dalgalanmaları kozmik ölçeklere genişletildi ve uzatıldı.

Cosmologists believe that these original quantum fluctuations

Kozmologlar inanıyor ki gerçek kuantum dalgalanmaları

were the seeds of everything we see today:

bugün gördüğümüz her şeyin tohumlarıydı:

galaxies and the entire large scale structure of the universe,

galaksiler ve evrenin geniş ölçekli tüm yapısı

as well as planets and solar systems.

ilaveten gezegenler ve güneş sistemleri.

They're also the center of one of the greatest scientific mysteries of our time

Onlar ayrıca zamanımızın en büyük bilimsel gizemlerinden birinin merkezi

because according to the current theories,

mevcut teorilere göre

the quantum fluctuations in the vacuum of space

uzay boşluğundaki kuantum dalgalanmaları

ought to have 120 orders of magnitude more energy than we observe.

gözlemlediğimizden 120 büyüklükte daha fazla enerjiye sahip olması gerekir.

Solving the mystery of that missing energy

Bu kayıp enerjinin sırrını çözmek

may entirely rewrite our understanding of physics and the universe.

fizik ve evren anlayışımızı yeniden yazabilir.