Boşluk dediğimizde aklımıza ne gelir? Bu kavram sadece doğal bilimlerin değil, felsefenin de tarihi boyunca sürekli devinim içinde olmuştur: Yeni fikirler geliştikçe, yeni gözlemler ve keşifler yapıldıkça boşluk kavramının tanımı da sürekli değişmiş ve genişlemiştir. Boşluk hiçbir şey midir? Buna kısa cevabım genel olarak olumsuz yöndedir çünkü bilimsel ya da felsefi dil, aslında mutlak ifadelerden ziyade bir ilişkiler kümesidir.
Basit bir örnekle açmaya çalışayım. Diyelim ki sadece elektromanyetik kuramdan bahsetmek istiyoruz bu da elektrik ve manyetik alanlardan bahsedeceğiz anlamına gelir. Burada alan demek uzayın her noktası ve tüm zamanlar için elektrik ve manyetik olguları tanımlayabiliyoruz demektir. Şimdi pekala biliriz ki elektrik ve manyetik alanlar, elektrik yüklerinin varlığından ve hareketinden -akımlardan- ve aynı zamanda mıknatısların varlığından ve hareketinden kaynaklanır. Kaynaklar ve alanlar arasındaki ilişki de Maxwell denklemleriyle sağlanır.
Şimdi elektrik ve manyetik alanların tüm zamanlar ve uzayın tüm noktaları için sıfır olduğu durumu düşünelim: Maxwell denklemleri bize şunu der: Bu durumun gerçekleşmesi için kaynaklar tüm uzayda ve tüm zamanlar için sıfır olmalıdır. Yani tüm zamanlar için ve uzayın her noktasında elektrik yükler ya da mıknatıslar olmamalıdır. İşte bu durum elektromanyetik boşluk olarak adlandırılabilir ve tanım bütün gözlemciler için aynıdır.
Elektromanyetik kuramın çok ilginç bir özelliği daha vardır. Şimdi yukardaki soruyu tersten -biraz da değiştirerek- soralım: Eğer uzayın “bir bölgesinde” tüm zamanlar için kaynaklar sıfırsa bu tüm zamanlar için o bölgede elektrik ve manyetik alanların sıfır olacağı anlamına gelir mi? Şaşırtıcı olsa da cevap olumsuzdur: Uzayın bir bölgesinde hiç kaynak olmasa bile elektromanyetik ışınım dediğimiz hareket eden dalgalar Maxwell denklemlerine göre mümkündür. Ama tabi ki bu durum ancak bu dalgaların uzayın başka bir bölgesinde önceki bir zamanda var olmuş kaynaklar tarafından yayınlanmış olmasıyla mümkündür: Yıldızların ışığını düşünün, gözümüze ulaşana kadar elektromanyetik kaynaklar açısından, çok büyük bir geçerlilikle boş olan bir bölgeden geçiyorlar. Sonuç olarak, böyle bir dalganın olduğu bölgeye boş diyemeyeceğimiz açıktır çünkü bu dalgalar enerji taşırlar. Kısacası elektromanyetik boşluk basitçe kaynakların yokluğuyla değil, elektrik ve manyetik alanların yokluğuyla tanımlanmalıdır. Bu şart zaten Maxwell denklemleriyle kaynakların da sıfır olmasını sağlayacaktır.
Yukardaki basit örnekte gördüğümüz gibi boşluktan bahsederken, onun hakkında hangi kuram çerçevesinde ifadeler oluşturduğumuzu kesin olarak tanımlamamız gerekir. Şimdi işi biraz daha çetrefil yapmak için şöyle bir farazi durum düşünelim: Bütün uzay, tüm zamanlar için sadece elektrik yükü ve mıknatıslılığı olmayan noktasal parçacıklarla dolu olsun ve elektrik ve manyetik alanlar tüm zamanlar ve tüm bölgeler için sıfır olsun. Bu ortama boşluk demek pek içimizden gelmez ama kelimenin tam anlamıyla bu ortam elektromanyetik bir boşluktur. Görüyoruz ki bu tür parçacıkların varlığı kuramda bir genişleme gerektirir çünkü elektromanyetik kuram bunların varlığına da yokluğuna da ilgisizdir. İşte kuram genişlemesi bu yeni parçacıklar artık hangi alanların kaynağıysa o alanların yok olmasının tanımıyla boşluk kavramının da yapısının ve işlevinin genişletilmesini gerektirir. Bu yazıda çerçeve dışı bıraktığımız kuantum kuramı da boşluk kavramının genel yapısını ve dinamiğini çok şaşırtıcı şekillerde genişletir.
Sözün özü, fiziksel kuramlar “hiçbir şey” derken şey deneni tanımlamadan edemez.