Yüz yıl önce yalnızca kağıt ve kalemle üretilen matematiksel denklemlerin, bugün süper bilgisayarların modellemekte zorlandığı kara delik, türbülans ve fiziksel fenomenleri açıkladığı ortaya çıktı. İlişkin bir araştırmada, iddia edilen çarpıcı değişim sürecine dair matematikçi Srinivasa Ramanujan'ın Pi sayısı formüllerinin modern fiziğin temel yasalarıyla şaşırtıcı bir uyum içinde olduğunu öne sürdü.

Yüz yıl önce yalnızca kağıt ve kalemle üretilen matematiksel denklemlerin, bugün süper bilgisayarların modellemekte zorlandığı kara delik, türbülans ve fiziksel fenomenleri açıkladığı ortaya çıktı. İlişkin bir araştırmada, iddia edilen çarpıcı değişim sürecine dair matematikçi Srinivasa Ramanujan'ın Pi sayısı formüllerinin modern fiziğin temel yasalarıyla şaşırtıcı bir uyum içinde olduğunu öne sürdü.

Matematik dünyasının en gizemli figürlerinden biri olan Srinivasa Ramanujan'ın mirası, ölümünden bir asır sonra bile bilim dünyasını şaşırtmaya devam ediyor. Henüz süper bilgisayarların hayal dahi edilemediği bir dönemde, Pi (π) sayısını hesaplamak için geliştirdiği ve sadece 17 kısa ifadeden oluşan seriler, bugün Hindistan Bilim Enstitüsü (IISc) araştırmacıları tarafından yürütülen çalışma ile bambaşka bir boyuta taşındı. Araştırma, bu ‘sihirli’ formüllerin sadece matematiksel birer araç olmadığını, aynı zamanda evrenin fiziksel yapısını açıklayan Logaritmik Konformal Alan Teorileri (LCFT) ile doğrudan bağlantılı olduğunu ortaya koyuyor. IISc'nin aktardığına göre; şunları söyledi...

Günümüzde Pi sayısı, temelleri Ramanujan'a dayanan algoritmalarla 200 trilyon basamağa kadar hesaplanabiliyor. Ancak IISc ekibi, "Bu formüller neden bu kadar hızlı ve kesin çalışıyor?" sorusunun peşine düşerek matematiksel denklemlerin altında yatan fiziksel altyapıyı inceledi.

Çalışmanın ilk yazarı Faizan Bhat, bulguları şu sözlerle özetledi:

"Ramanujan'ın motivasyonu tamamen matematiksel olabilir; ancak o, farkında olmadan kara delikleri, türbülansı ve sızma teorilerini inceliyordu."

Araştırmacılar, Ramanujan'ın serilerinin yapısının, fizikçilerin "düzen ve kaosun sınırı" olarak tanımladığı LCFT sistemleriyle birebir örtüştüğünü tespit etti. Bu teoriler; bir malzemenin içindeki sızma hareketlerinden, akışkanlar dinamiğindeki kaotik girdaplara (türbülans) ve hatta uzay-zamanın büküldüğü kara delik modellerine kadar pek çok karmaşık süreci tanımlamakta kullanılıyor.

Araştırmanın en çarpıcı sonuçlarından biri, Ramanujan'ın matematiksel yöntemlerinin fizik hesaplamalarına uyarlanabilirliği oldu. Normal şartlarda uzun ve yoğun işlemci gücü gerektiren karmaşık fiziksel nicelikler, Ramanujan'ın Pi formüllerindeki mantık kullanılarak çok daha hızlı ve verimli bir şekilde hesaplanabildi.

Hız ve Verimlilik: Ramanujan'ın Pi basamaklarını hızla bulması gibi, fizikçiler de artık karmaşık sistemlerin davranışlarını daha az çabayla öngörebiliyor. Analitik Araçlar: Kaba kuvvet (brute-force) kullanan sayısal simülasyonların yerini, bu yeni bağlantı sayesinde daha temiz ve analitik araçlar alabilir.

Çalışma, Ramanujan'ın formüllerinin tüm fiziksel sistemleri açıklayan bir ‘her şeyin teorisi’ olmadığını, ancak belirli kritik davranışları (LCFT) modellemede eşsiz bir araç sunduğunu vurguluyor. Bu keşif, türbülans gibi yüzyıllardır tam olarak çözülemeyen problemlerin belirli kısımlarını basitleştirmek için yeni bir matematiksel yol haritası sunuyor.

Araştırmacılar şimdi bu yöntemlerin kuantum kütleçekimi ve yüksek enerji teorisi gibi daha ileri alanlara genişletilip genişletilemeyeceğini inceliyor. Eğer bu matematiksel izler başka alanlarda da doğrulanırsa, Ramanujan'ın yüzyıl önce, modern fiziğin ancak bugün kavramaya başladığı evrensel bir yapıyı keşfetmiş olduğu tescillenecek.