Wormhole’ların ve Warp drive’ların inşasında çok değişik bir enerji formuna ihtiyaç vardır.
Ne yazık ki, fizik kuralları negatif enerjiyi yaratırken aynı zamanda kendi sınırlarını da çizmiştir.
Eğer wormhole’lar varsa, bunlar küresel şekilde ortaya çıkarlar. Evrenin çok uzaktaki diğer bölümüne açılırlar. Buna göre Newyork Time Square’daki biri tek bir adımla Sahara çölüne gidebilir. Buna karşın böyle bir wormhole fizik kurallarını altüst edememiştir. Bunun için negatif enerjinin gerçekdışı gücüne ihtiyaç vardır.
Uzayda bir bölge hiçbirşeyden daha az bir şey barındırabilir mi? Çoğunuz “hayır” diyeceksiniz. Bir kısmınız “o bölgede ne varsa radyasyon dahil yok ederim sadece boşluk kalır” diyeceksiniz. Fakat kuantum fiziğinin bununla ilgili gerçek yetenekleri var ve açıklanabilirliği yok. Uzayda bir yerde hiçbirşeyden daha az şey olabilir. Her ünitedeki hacim ve yoğunluk 0’ın altında olabilir.
Olayın saçma olduğunu söylemeye gerek yoktur. Einstein’in yerçekimi yani genel izafiyet teorisine göre madde ve enerji warplarının varlığı uzay ve zamanın geometrik tanımlamasını oluşturur.[ Çetin Bal: Bir nevi madde ve enerji uzay/zaman geometrisinin kaynağıdır.Daha anlaşılır bir dille zaman ve mekan diye ayrı ayrı kaplardan bahsedemeyiz.Zaman ve mekan kendi başına soyut şeyler gibi düşünülemez.Zaman ve mekan maddenin ve enerji warplarının varoluşuyla izafi hale gelirler.]Yerçekiminden anladığımız normal, pozitif enerjiyle veya kütleyle uzay/zaman'ın saptırılması. Uzay/zamanın eğrilmesiyle tüp geçitler gibi fenomenlerin gerçekleşmesi mümkündür. Wormhole’lar başka bir boyutta sanki tünel gibi açılırlar. Warp drive’lar ise ışık hızından daha hızlıdırlar. Zaman makineleri ise geçmişe gitmeye olanak sağlarlar. Negatif enerjiler sürekli çalışan zaman makineleri yapımında kullanılabilirler. Ya da kara deliklerin yokedilmesinde de kullanılabilirler.
Fizikçiler için bunlar alarm zillerinin kollara ayrılmasıdır(

). zaman yolculuğunun geri dönük potansiyel paradoxları vardır. Mesela geçmişe gidip babanızın tohumlarını atmadan dedenizi öldürmeniz ne gibi sorunlara yol açar. Burada çok önemli bir soru devreye giriyor; fizik kuralları negatif enerjiye kendi sınırlarını koyuyor mu? Biz ve diğerleri, büyük ve süreli negatif enerjiye zorla tabii kısıtlamalar gidilmesinin, inşa edilen wormhole’lerin ve warp drive’ların düzgün çalışmamasına sebep olacağını farkettik.
Double (çift, iki, benzer, eş, iki misli, kıvırmak) Negatif
Bu konuyla ilgili daha ileri gitmeden önce okuyuculara negatif enerjinin ne olmadığını anlatmamız gerekir. Pozitif enerjisi olan anti maddelerle karıştırılmamalıdır. Elektron ve anti zerrecikleri (antiparticle) pozitif elektonlarla çarpıştıklarında yok oluyorlar. Son çarpımlarda pozitif enerji taşıyan gamma ışınları ortaya çıkıyor. Anti zerrecikler negatif enerjiden oluşuyorsa, böyle bir etkileşim sıfırın nihai enerjisinde meydana gelir. Ayrıca negatif enerjiyi evrenin sabitliğinde ve kainatın bilinen modellerinde bulunan enerjiyle karıştırmamak gerekir. (Lawrence M. Krauss’un Scientific American’daki Cosmological Antigravity’i okuyun. ) Böyle bir direşim negatif basıncı simgeler, fakat pozitif enerji olarak. (bazı yazarlar bunu egzotik madde olarak söylerler. Fakat biz ona negatif enerji yoğunluğu diyoruz.)
Negatif enerji tamamen de bir fantezi değildir. Bazı oluşumları laboratuvar ortamında üretilebilmektedir. Herhangi bir elektriğin enerji yoğunluğuna, manyetik veya diğer rastgele iniş çıkış (manyetiksel) alanlarına ihtiyaç duyan Heisenberg’in belirsizlik ilkelerinden ortaya çıkarmaktadırlar. Hatta enerji yoğunluğu 0 ortalama düzeyinde ve boşlukta inip çıkar. Bu yüzden kuantum boşluğu klasik anlamında hiçbir zaman boş kalamaz. Bu sanal parçacıkların içte ve dışta kendiliğinden kabacıklar çıkardığı bulanık denizdir. (bak: Philip Yam: Sıfır Noktasındaki Enerjinin Serüveni(scientific american) 1997) Kuantum teorisinde sıfır enerji mevhumu tüm bu dalgalanmalarla birlikte vakuma karşılık gelir.Biri bu dalgalanmaları daha aza indirmeyi -düşürmeyi- başarabilirse bu vakum normalden daha az yani sıfır enerjisinin altında bir enerjiye sahip olacaktır.
Uzayın değişik noktalarında ışık dalgaları, pozitif veya sıfır enerji yoğunluğuna sahip olur. Sıkıştırılmış vaziyetteki enerji yoğunluğu, zamanda belirli bir anda aynı noktada pozitif hale gelebilir. Bunu karşılayabilmek için uçtaki pozitif yoğunluk mutlaka yükselmelidir.
Örnek: kuantumu inceleyen araştırmacılar, boşluk dalgalanmalarını engelleyip gizleyen yıkıcı özel alanları yarattılar. Bu bildik sıkışmış boşluklar negatif enerjiyle ilişkilidir. Yani pozitif ve negatif enerjinin yer değiştirmesiyle ilgilidir. Sıkışmış boşluk başka bir noktada pozitif enerji değerinde negatif enerji üretir. tipik bir deneyde laser ışık demeti doğrusal olmayan optiksel materyaller üzerinden geçer. [see "Squeezed Light," by Richart E. Slusher and Bernard Yurke; SCIENTIFIC AMERICAN, May 1988]. Şiddetli lazer ışıkları, nicem (kuanta) ve foton (photon) ışıklarına neden olmaktadır. Bu fotonlar boşluk dalgalanmalarını positif ve negatif alanlara yönlendirirken gizleyebilir ve daha iyi hale getirebilir.
Negatif enerjiyi yaratmadaki diğer method uzayda geometrik sınırlar meydana getirir. 1948’de Alman fizikçi Hendrik B.G. Casimir, birbirlerine bağlı olan boşluk dalgalanmalarını değiştiren şarjsız iki adet paralel metal plakayı buldu. Plakalar arasındaki enerji yoğunluğu negtif olarak ölçüldü. Plakalar, birbiri arasındaki dalgalanmayı azalttı. Bu durum plakaları birbirine çeken negatif enerji ve basınç meydana getirdi. Dar boşluklar, daha fazla negatif enerji ve basınç, ve de daha güçlü çekici güç. Casimir’in elde ettiği bulgular son zamanlarda Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan Steve K. Lamorreaux, California Üniversitesi’den Umar Mahideen ve meslektaşı Anustiree Roy tarafından da incelemeye alınmıştır. Buna benzer şekilde 1970lerde Poul C. W. Davies and Stephen A. Fulling, Londra Üniversitesindeki King kolejinde camların hareket etmesi gibi sınırların hareket etmesinin de negatif enerjinin değişmesini sağlayabileceğini bulmuşlardı. Casimir’in bulguları ve sıkıştırma halleriyle ilgili olarak araştırmacılar negatif enerjinin sadece dolaylı sonuçları ölçebilmişlerdir.
Direkt sonuçları bulmak aslında gerçekten de zordur fakat atomal döngüyü kullanarak bulunması da muhtemeldir. Bunu savunanlar da British home office’den Peter O. Grove, Oxford üniversitesinden Adran C. Ottewill ve bizin gruptan biri (Ford).
Yerçekimi ve Çekimsizliksizlik (levity)
Negatif enerjinin konsepti modern fiziğin değişik dallarında ortaya çıkmaktadır. Kara deliklerle bağlantısı olan gizemli objeler vardır, bunların yerçekimsel alanları o kadar kuvvetlidir ki bundan kurtulmak mümkün değildir (ufuk olayı). 1974’de Cambridge Üniversitesi’nden Stephen W. Hawking, ünlü kehanetinde karadeliklerin radyasyon göndererek-yayarak- buharlaşabileceğinden (ya da yok olacağını) bahseder. (bak. "The Quantum Mechanics of Black Holes," by Stephen W. Hawking; SCIENTIFIC AMERICAN, January 1977]. Karadelikler kütleleriyle ters orantılı olarak enerji yayarlar. Buna karşın sadece kara deliklerin atomdan küçük olanlarının buharlaşma (yok olma) oranları büyüktür. Bu da kara delik kurallarının termodinamik kurallarıyla bir bağıntı oluşturmasına sebep olur. Hawking’in enerji yayılması, kara deliklerin termal çevreleriyle dengeye gelmesine olanak tanır.
İlk bakışta, buharlaşma (yok olma) çelişkili gibi gözüküyor. Ufuk tek yönlü yol gibidir. Enerji sadece içine doğru akar. O zaman nasıl oluyor da oluyor, kara delikler dışarıya enerji yayabiliyorlar. Çünkü enerji, pozitif enerjinin oluşumu sırasında korunmalıdır, Hawking’in enerji yayılması negatif enerjinin kara delikten içeriye doğru yayılmasına eşlik eder. Burada negatif enerji deliğin yanındaki boşluk dalgalanmalarını bozan aşırı uzay zamanı eğriliğinden oluşmaktadır. Bu yönde, termodinamikle kara deliğin bütünleşme yoğunluğunun negatif enerjiye ihtiyacı vardır. Negatif enerjinin göründüğü uzay zamanının eğrilmiş bölgeleri sadece kara delikler değildir. Solucan delikleri de vardır (worm hole) . Uzayda herhangi bir bölge veya zamandan diğer bir bölge veya zamana açılan tünel varsayımlarıdır. Fizikçiler wormhole’ların içe ve dışa (kara deliğin diğer tarafı) kabarıp sadece çok kısa mesafelerde var olduğunu düşünürlerdi. [see "Quantum Gravity, by Bryce S. DeWitt; SCIENTIFIC AMERICAN, December 1983].
1960ların başlarında Robert Fuller ve John A. Wheeler adlı fizikçiler, büyük wormhole’ların kendi yerçekimleri tarafından çok hızlı bir şekilde çökertileceğini, ve ışığın bile bu wormhole’ler üzerinden zaman yolculuğunu gerçekleştirecek yeterli zamanı bulamayacağı nı belirtmişlerdi. Fakat 1980lerin sonlarına doğru bazı araştırmacılar özellikle Michael S. Morris ve Kip S. Thorne (Kaliforniya teknoloji enstitüsü ) Matt Visse (Vaşington üniversitesi) başka bir şey buldular. Belirli wormhole’lar insan veya uzay gemisi için yeterli büyüklükte olabilir. Herhangi biri wormhole’ün dünyadaki ağzından içeri girip biraz yürüdükten sonra öteki ağzından (tarafından) Andromeda galaksisine geçebilir. Buradaki önemli nokta, wormhole’ların negatif enerjiye ihtiyaç duymasıdır. Çünkü negatif enerji yerçekimsel açıdan iticidir. Bu sayede wormhole’un çökmesini engeller.
Wormhole’un geçilebilir olması için sinyalleri (en düşük boşlukta) ışın olarak sağlaması gerekir. Işınlar wormhole’un ağzına girerek orada bir noktada birleşir. Fakat öteki ağızdan birleşik halinden ayrılarak çıkması gerekir. Bunun için negatif enerji gerekir. Sıradan bir cismin yerçekimsel alanı tarafından ortaya çıkarılan uzayın eğriliği bir noktada toplayan lens görevi görürken, negatif enerji de uzaklaştıran (ayıran) lens görevi görüyor.
Işık dalgaları, uzayın farklı yerlerinde genellikle pozitif veya sıfır enerji yoğunluğundadırlar. Fakat bilindiği gibi sıkışık haldeyken belli bir andaki enerji yoğunluğu bazı yerlerde negatif olabilir. bunu telafi etmek için uç noktadaki pozitif enerjiyi arttırmak gerekir.
Dilithium’a İhtiyaç Yok
Böyle bir uzay/zaman bükülmesi bir başka bilim kurgu olayının varlığına olanak sağlıyor: Işıktan hızlı seyahat etmek. 1994’de Miquel Alcubierre Moya Cardiff’teki Wales üniversitesinde Einstein’in “warp drive” la ilgili pek çok özelliği ortaya çıkaracak olan denkleminin çözümünü buldu. Bu bir yıldızgemisini(starship) kendi dışındaki bir gözlemciye göre göreceli olarak çok yüksek değişken hızlara taşıyabilen bir uzay/zaman baloncuğunu tanımlar. Hesaplamalar gösteriyor ki negatif enerjiye ihtiyaç vardır. Warp drive Einstein’in izafiyet teorisini çürütebilir. Fakat özel izafiyet’e göre aynı yönde ışıktan önde gitmek mümkün değildir. Zaman eğriliği meydana geldiğinde başka bir yoldan veya kestirmeden giderek ışığı geçmek mümkündür. Balonun önünde uzay zamanının küçülmesi balonun arkasında da genişlemesi kestirme yol yaratır.
Uzay zamanı balonu, modern fizikteki “warp drive”a bilim kurguda daha yakındır. Bu, bir uzay gemisini istenen hızda taşıyabilir. Uzay zamanı balonun ön kısmında durarak, hedefe olan uzaklığın azalmasını sağlıyor. Ve başlangıçtan da uzaklaşıyor. Gemi hala uzayda göreli olarak duruyor. mürettebat ise hızlanmayı hıssetmiyor. Negatif enerji’ye (mavi) balonun yan taraflarında ihtiyaç duyuluyor.
Astronomik Araştırma Merkezi’nden (St. Petersburg yakınındaki Pulkovo) Sergei V. Krasnikof’un ortaya çıkardığı Alcubierre’nin orijinal modelindeki bir problem, eğrilik balonunun içi, önde bulunan ağızla kopukluk yaşamaktadır. Uzay gemisi kaptanı içeride balonu kumanda edemez, açamaz veya kapayamaz. Bunu harici kişilerin önceden kurması gerekir. Bu sorunu çözmek için Krasnikov, dünya ile uzak yıldızları birbirine bağlayan uzay zamanında bir çeşit tüp(tünel) olan “süperlüminal metro (altgeçit)” fikrini ileri sürmüştür. Bu tüpte tek yönlü seyahat mümkündür. Işık hızının altında seyreden bir yolculuk boyunca böyle bir tüpü gemi mürettebatı yapabilir. Dönüş yolculuğu da warp hızı üzerinden olur. Warp (eğrilik) balonları gibi bu alt geçit de negatif enerji doludur. Tufts Üniversitesi’nden Ken D. Olum ve Visser, Oxford’dan Bruce Bassett ve Uluslararası Gelişme Çalışmaları Okulu’ndan Stefano Liberti’nin çalışmaları gösteriyor ki her ne olursa olsun ışık hızından daha hızlı giden bir şeyin negatif enerjiye ihtiyacı vardır.
Wormhole’ların ve warp drive’ların yapılmasıyla zaman yolculuğu gerçekleşebilir. Bu iş araştırmacıların hızına bağlıdır. Dünyada yaşayan biri uzay gemisiyle ışık hızına yakın bir hızla yolculuk ederse, döndüğünde o zaman zarfında dünyada kalan bir kişiden daha az yaşlanmış olacaktır. eğer yolcu ışık hızından daha hızlı bir şekilde yolculuk ederse ve bunu bir de wormhole ya da warp bubble (warp eğriliğinden doğan warp baloncuğu - eğri uzay/zaman kavisi-) gibi kısa yollar üzerinden gerçekleştirirse, dünyaya kendisi dünyayı terketmeden önce dönecektir. Caltech’den Morris Thorne ve Ulvi Yurtsever, 1988de wormhole zaman makinesi planladılar. Bu fikirleri son on yıldaki araştırma ve çalışmalardan daha çok yol kaydetti.
1992’de Hawking, zaman makinesi yapımında son nokta olarak uzay zamanının negatif enerjiye ihtiyacı olduğunu ispatladı. Negatif enerji o kadar değişik bir enerjidir ki bazı fizik kurallarına uymaz.
Işıktan hızlı giden bir geminin içinden bakıldığında yıldızlar kayar gibi gözükür.