Filmlerdeki solucan delikleri ne kadar bilimsel? Mesaj, Interstellar ve Ufuk Faciası

Solucan deliği, uzay-zamanın iki uzak bölgesini birbirine bağlayan kuramsal bir kestirme yoldur. Einstein'ın denklemleri böyle yapılara izin verir ama bugüne kadar hiçbiri gözlenmedi. Konunun fiziğini, tarihini ve egzotik madde sorununu solucan deliği sayfamızda ayrıntılı anlattık. Bu yazıda solucan deliğini hikâyesinin merkezine koyan üç filme bakıyoruz. 1997'de çıkan Mesaj (Contact) ve Ufuk Faciası (Event Horizon) ile 2014 yapımı Yıldızlararası (Interstellar). Üçü de aynı fikri kullanıyor, ama bilime yakınlıkları çok farklı.

Mesaj: Bir romandan doğan fizik makalesi

Film ne gösteriyor? Robert Zemeckis'in yönettiği film, Carl Sagan'ın 1985 tarihli romanına dayanıyor. Gökbilimci Ellie Arroway, Vega yıldızından gelen bir sinyalin içinde bir makinenin çizimlerini buluyor. Arroway, dönen halkaların arasından bırakılan bir kapsüle biniyor ve art arda solucan deliklerinden geçerek Vega'ya ve ötesine yolculuk ettiğini yaşıyor. Dışarıdakiler içinse kapsül yalnızca düşüp güvenlik ağına takılmıştır. Arroway'in kayıt cihazları ise yalnız parazit kaydetmiştir; filmin sonunda bu kaydın 18 saat sürdüğü ortaya çıkıyor.

Gerçek bilim ne diyor? Filmin asıl bilimsel mirası perdenin dışında. Los Angeles Times'ın 2014'teki haberine göre Sagan, 1980'lerin başında Mesaj için yazdığı senaryoda kahramanını bir yerden ötekine taşımak için kara delik kullanmayı düşünüyordu. Caltech'ten fizikçi Kip Thorne ona bunun yerine solucan deliği önerdi. Thorne bu soruyu ciddiye aldı: 1988'de doktora öğrencisi Michael Morris'le birlikte American Journal of Physics'te, solucan deliklerinin yıldızlar arası yolculukta kullanılıp kullanılamayacağını tartışan bir makale yayımladı. Makale, genel göreliliği öğretmek için bir araç olarak yazılmıştı ve "geçilebilir solucan deliği" araştırmalarının başlangıç noktalarından biri oldu. Thorne ve ekibinin 2015 tarihli makalesi de bu çalışmanın Sagan'ın Mesaj romanıyla bağlantılı olarak yazıldığını açıkça belirtiyor.

Yıldızlararası: Küre biçimli bir kapı

Film ne gösteriyor? Nolan'ın filminde Satürn'ün yakınında, kimin yerleştirdiği bilinmeyen bir solucan deliği beliriyor ve başka bir galaksideki Gargantua kara deliğine açılıyor. Endurance iki yıllık bir yolculukla Satürn'e ulaşıp tünelden geçiyor.

Gerçek bilim ne diyor? Filmin solucan deliği, Hollywood'da bugüne kadar fizik denklemleriyle hesaplanmış en ayrıntılı örnek. Görsel efekt şirketi Double Negative'den Oliver James, Eugénie von Tunzelmann ve Paul Franklin ile filmin yapımcılarından Thorne, bu çalışmayı 2015'te American Journal of Physics'te yayımladı. Filmdeki solucan deliği bir tünel ağzı gibi değil, bir küre gibi görünüyor. Kullanılan solucan deliği geometrileri küresel simetrili olduğu için tünelin ağzı üç boyutlu uzayda bir küredir. Bu kürenin içinden öbür taraftaki galaksinin yıldızları, çevresinde ise kütleçekimsel merceklenmenin oluşturduğu bir Einstein halkası görülüyor.

Makale, filmdeki ayarların nasıl seçildiğini de anlatıyor. Ekip, uzunluğu, yarıçapı ve merceklenme genişliği değiştirilebilen üç parametreli bir model kurdu. Nolan iç yarıçapı 1 kilometre seçti. Tünelin uzunluğunu ise yarıçapın yüzde biri kadar çok kısa tuttu, çünkü daha uzun tünellerde oluşan çoklu görüntüler geniş bir seyirci için kafa karıştırıcı olacaktı. Geminin solucan deliğini yakından görecek kadar yavaş yaklaşabilmesi için tünelin kütleçekimi de Dünya'nınkiyle aynı mertebede ya da daha zayıf tutuldu.

Bir ayrıntı önemli: Geçişin kendisi tam fiziksel bir canlandırma değil. Makaleye göre hesaplanan geçiş görüntüleri ya çok kısa ve sıradandı ya da uzun bir tünelde eski filmlerdekine çok benziyordu. Gerçekçi bir geçiş, seyirciye kamera sadece yakınlaştırma yapıyormuş gibi görünüyordu. Bu yüzden ekip hesaplanan iç görüntüleri, havadan çekilmiş manzara görüntülerinden türetilen sanatsal efekt katmanlarıyla birleştirdi.

Ufuk Faciası: Kütleçekim sürücüsü ve bir isim hatası

Film ne gösteriyor? Paul Anderson'ın bilimkurgu-korku filmi 2047'de geçiyor. Event Horizon adlı gemi, Proxima Centauri'ye ilk yolculuğunda kaybolmuş, yedi yıl sonra Neptün yörüngesinde yeniden belirmiştir. Gemiyi tasarlayan Dr. Weir, kurtarma ekibine geminin deneysel kütleçekim sürücüsünü anlatır: Sürücü uzay-zamanı katlayarak gemiyi uzak mesafelere anında taşıyacaktır. Ancak sürücünün açtığı geçit, bilinen evrenin dışında cehennemi andıran bir boyuta çıkmıştır.

Gerçek bilim ne diyor? Uzay-zamanı katlayarak kestirme yol açmak, solucan deliği fikrinin özü. Ama böyle bir geçidi istenen anda açıp kapamak, kuramın bugün söyleyebildiklerinin çok ötesinde. Geçidi açık tutmak için gereken negatif enerji sorunu, uzayı büken öteki kuramsal sürücülerde de karşımıza çıkıyor. Bunu warp sürücüsü yazımızda anlattık. Filmin adı da kafa karıştırabilir: Olay ufku, bir kara deliğin çevresindeki, ışığın bile geri dönemediği sınırın adı. Senarist Philip Eisner'ın anlattığına göre stüdyo, çekimlerden kısa süre önce bir alışveriş merkezinde insanlara kara deliğin ne olduğunu sordu. Açıklayabilen az çıkınca film korkutucu olmayacak diye endişelendi ve hikâyenin cehennemle bağlantısını öne çıkarmak istedi. Yani film, bilimden çok gotik korkuya yaslanmayı bilerek seçiyor.

Gerçek fizik ne diyor?

Geçilebilir bir solucan deliğinin kapanmadan durabilmesi için boğazında egzotik madde, yani en az bazı gözlemcilere göre negatif enerji yoğunluğu taşıyan madde ya da alan gerekiyor. Fizik yasaları negatif enerji yoğunluğunu tümden yasaklamıyor. Birbirine çok yakın iki iletken levha arasındaki Casimir etkisi bunun ölçülmüş bir örneği. Ama ne kadar negatif enerjinin, ne kadar süreyle bir arada tutulabileceği sıkı sınırlara bağlı.

Thorne ve ekibinin 2015 makalesindeki değerlendirme temkinli. Yazarlara göre bugünkü bilgiyle geçilebilir solucan deliklerinin evrende doğal olarak bulunması çok düşük bir olasılık. Çok ileri uygarlıkların bunları yapay olarak üretebilme ihtimali de zayıf. Ekstra boyutlu kuramlarda, Yıldızlararası'nın "beşinci boyutu" gibi bir ortamın bir solucan deliğini egzotik maddesiz açık tutabileceği ilke olarak mümkün görünüyor. Ama yazarlar "ilke olarak" sözünün büyük bir bilgisizliği gizlediğini de ekliyor.

2022'de ise "kuantum bilgisayarda solucan deliği" başlıklı haberler çıktı. Caltech'in açıklamasına göre ilk yazarları Harvard'dan Daniel Jafferis ile Caltech mezunu Alexander Zlokapa olan ekip, Google'ın Sycamore işlemcisinde kuramsal bir solucan deliğinin davranışını taklit eden basit bir kuantum sistemi çalıştırdı ve sonuçları Nature'da yayımladı. Caltech aynı açıklamada deneyin gerçek bir solucan deliği oluşturmadığını açıkça vurguluyor. Deney yalnızca kütleçekimi ile kuantum fiziği arasındaki kuramsal bağları sınamak için bir laboratuvar aracı.

Nerede haklı, nerede değil?

• Mesaj: Solucan deliğini bilimsel bir soruya dönüştüren yapım bu. Romanın hazırlığı gerçek bir fizik makalesine yol açtı. Filmdeki yolculuk ise bilerek belirsiz bırakılıyor: Yaşananın gerçek mi hayal mi olduğu açık bir soru olarak kalıyor.
• Yıldızlararası: Solucan deliğinin dışarıdan görünüşü, yani küre biçimi ve merceklenme, denklemlerle hesaplandı. Tünelin içindeki yolculuk ise sanatsal bir yorum. Kimin, nasıl yaptığı ve neyin açık tuttuğu sorusu filmde yanıtsız.
• Ufuk Faciası: "Uzay-zamanı katlamak" fikri kuramla aynı dili konuşuyor. Gerisi korku türüne ait; gereken enerjiye ya da fiziğe dair bir açıklama yok.
• Üçü için ortak not: Bugüne kadar hiçbir solucan deliği gözlenmedi. Geçilebilir bir solucan deliği için bilinen tek tarif, henüz elde edemediğimiz bir egzotik madde gerektiriyor.

Sonuç

Solucan delikleri, bilimkurgunun fizikten aldığı ve fiziğe geri verdiği nadir fikirlerden biri. Mesaj'ın romanı Morris-Thorne makalesine yol açtı. O makale bugün hâlâ genel görelilik derslerinde kullanılıyor. Yıldızlararası ise bir solucan deliğinin gerçekte nasıl görüneceğini ilk kez bu ayrıntıda hesaplayıp sinemaya taşıdı. Ufuk Faciası da aynı fikri korkuya çevirdi. Tünellerin gerçekten var olup olmadığı sorusu ise hâlâ yanıtsız. Uzaya açılan bir kapı yerine şimdilik yalnızca denklemlerde var olan bir kapı var.