Yıl 1984. Oxford Üniversitesinin koridorlarında yürüyen öğrenciler bir duyuru panosunun önünden geçiyor. Birçoğu kafasını çevirip bakmıyor bile. Ama aralarından özellikle birisi göz ucuyla bakarken birden duruyor. Panoya yaklaşıyor. Bir konferans ilanı var. Konuşmacı Michael Green. Konunun başlığı “Her Şeyin Teorisi”…
Bir fizik öğrencisi olmanıza gerek yok. Bu başlığı gördüğünüzde, bu konu ile az da olsa ilgili biriyseniz bir bilim insanının bu konuda bir şeyler bulabilme ve bununla ilgili konuşuyor olma ihtimalini düşündüğünüzde kendinize engel olamazsınız. Tüm planlarınızı iptal edip o konferansa gidersiniz.
O öğrenci de öyle yapıyor. O zamanlar Harvard Üniversitesinde Fizik bölümünü bitirdikten sonra Oxford Üniversitesinde yüksek lisansını yapmak için gelmiş olan Brian Greene’di bu öğrenci.
Burada konuştuğumuz birçok konunun kaynağını da oluşturan the Elegant Universe kitabının yazarı, günümüz dünyasının en önemli fizikçilerinden ve anlatıcılarından biri ve bir nevi günümüzün Carl Sagan’ı diyebileceğimiz biri.
O koridorda yürürken gördüğü o ilan işte Greene’in hayatını değiştirecekti. Kimi zaman ufacık bir tesadüfün hayatımızı nasıl değiştirebileceğinin bir örneği adeta. Ve Brian Greene bu konferansta Michael Green’in bahsettiği Sicim Teorisinden adeta büyülenmiş ve tüm hayatını bu konuya adamaya karar vermişti.
Ona göre de çok güzel bir teoriydi bu. Her şeyin teorisi de zaten “güzel” olmalıydı.
İşte karşınızda Sicim Teorisi…
Atomun ne kadar küçük olduğunu pek düşünmüyoruz aslında. Aklımızda hep bir misket gibi bir varlık canlanıyor. Bir mikroskop alsak görürüz gibi. Ancak. Biraz algılaması zor olsa da her bir kum tanesinin içinde bile milyarlarca atom bulunuyor. Yani ne olursa olsun bazı atomları görmemiz mümkün değil. İşin daha da garibi iş burada da bitmiyor. Atomların da hikayenin sonu olmadığını öğrendik. Protonlar, nötronlar derken onların da derinlerinde kuarklar karşımızdaydı. Kimi kesimler için bu hikayenin sonu olmalıydı. Fakat işte kimilerine göre sadece yeteneklerimiz ve teknolojimizin el verdiği son nokta burası.
Sicim teorisinin çıkış noktalarından biri de bu. Tüm bu farklı parçacıklar, kuarkların da kalbinde asıl son durak bulunuyor.
Sicimlere benzeyen çok çok küçük enerji iplikçikleri.
Ama o kadar küçükler ki bunlar, bir örnek vermek gerekirse, tek bir kum tanesinin içindeki milyarlarca atomdan birisini alsak ve bunu güneş sistemi kadar büyütsek, bahsettiğimiz sicimler sadece dünyamızdaki bir ağaç kadar olurlardı.
Peki bu iplikçikler, bu enerji telleri maddeyi nasıl oluşturuyor? Bunun arkasındaki fikir de şu. Önceki videoda da bahsetmiştik. Bir enstrüman düşünün. Bir çellonun tek bir telinin farklı titreşimleri veya frekansları bize farklı bir nota olarak görünüyor ya. İşte bu sicimlerin de farklı titreşimleri parçacıklara onlara ait özellikleri kazandırıyor. Kütle ve elektrik yükü gibi. Yani evrende bizi ve her şeyi oluşturan parçacıklarla kütleçekim veya diğer kuvvetleri taşıyan parçacıklar arasındaki tek fark bu sicimlerin farklı titreşiminden ibaret.
Yani hepimiz, her şey… Evren aynı enstrümanın farklı notaları gibiyiz aslında. Çok güzel değil mi bu fikir? Çok estetik…
Bu serinin ilk videosunun başlığında da söylediğim gibi. Aslında evren dev bir kozmik senfoni. Ve en güzeli bu fikir kuantum evreninin belirsizliği ile makro evrenin düzeni arasındaki çatışmayı da çözebilecek güce sahip.
Zira. Sicim teorisi ile aslında kuantum ebreninin belirsizliği, o keşmekeş artık sakinliyor. Hem parçacık hem de dalga gibi davranan parçacıklar aklımızı başımızdan alıyordu ya. İşte bu parçacık algısını bir sicime yaydığınız zaman bu sorun ortadan kalkıyor. Evet. O belirsizlik hala söz konusu ancak hem kuantum teorisini hem de genel göreliliği tek bir çerçeveye oturtacak kadar sakinleşiyor.
Ancak özünde bu matematiğin bir zaferidir. Bu sayede de sicim teorisyenleri ihtiyacımız olan o her şeyin teorisine ulaştıklarını düşünüyor, bunu iddia ediyor.
Ama.
Şimdi gelelim bu fikrin zırhındaki zayıf noktalara.
En önemlisi. Bahsettiğimiz bir atomdan bile milyarlarca kat küçük bu iplikçikleri görebilecek, inceleyebilecek ya da analiz edebilecek bir seviyede değiliz. Yani ne gözlem ne de deney yapamıyoruz. Bu da kimi fizikçilere göre bir miktar felsefe tarafına itiyor. Yanlışlanamayacak ya da doğrulanamayacak bir olgu var karşımızda.
Fakat sicim teorisyenleri ise “kağıt üzerinde mükemmel çalışıyor, sadece bekleyin ve görün, gün gelecek bu seviyeye de ulaşacağız” diyorlar.
Ama. Bir diğer sorun da şu. Kağıt üzerinde çok güzel duruyor olabilir fakat kağıt üzerinde sicim teorisi akıllara zarar bir şey daha iddia ediyor.
Bilim kurguda görseniz bile inanmakta güçlük çekeceğiniz bir sorun.
Ekstra boyutlardan bahsediyoruz.
Çünkü 3 mekan ve 1 uzay boyutumuz ile mutlu mesut yaşarken “başka boyutlar” olabilir diyen bu bilim insanlarına da biraz “sıradışı” olarak bakıldı haliyle.
O yüzden bu insanların kanıtlaması gereken bir de bu boyut mevzusu var.
Ama bu konuyu isterseniz biraz açalım. Yani boyuttan kastımız ne. Fizikte karşımıza çıkan birçok formülün, birçok jargonun aslında çok kolay anlaşılabilir olduğunu da görmüş oluruz.
Boyutları her gün kullanıyoruz aslında. Örneğin. Arkadaşınızla buluşacaksınız. Belli bir yerde, belli bir saatte. Bunun için dört bilgi yeterlidir sizin için. Uzayı bir çarşaf gibi önünüze serdiğinizde bu arkadaşınızın derinlik, uzunluk ve yükseklik düzlemlerinin kesiştiği hangi noktada olduğunu ve bir de buna ek olarak zaman boyutunda hangi noktada olduğu. Bu dört bilgi ile arkadaşınız andromeda galaksisinde herhangi bir gezegende olsa da bulursunuz. Koordinatlardan bahsediyoruz aslında.
Bu resim de çok işimize yarayan ve çok da güzel işleyen bir resim. Fakat. Sicim teorisinden de öncesine gittiğimizde bu resme bir alternatif sunan biri vardı. Hem de bu kumaşı bize sunan adama giderek “bunu geliştirebiliriz” diyen biri.
1919’da. Alman matematikçi Theodor Kaluza, o zamanlar ismi bile duyulmamış biriyken, Albert Einstein’a meydan okuma cesaretini göstermişti.
Bir ihtimal, küçük de olsa bir ihtimal evrenimiz bizim göremediğimiz bir boyuta daha sahip olabilir demişti.
Bir uzay boyutu daha. Einstein da ilk başta kendi teorisine sıkı sıkıya sarılıp bu alternatifi doğrudan çöpe atmaktansa “olabilir, hiç de fena bir fikir değil” demişti. Fakat uzun bir süre, 2 yıl kadar bu konuya çok kafa yormamış fakat 2 yıl sonra bu fikrin kayda değer olduğunu düşünmüş ve Kaluza’nın makalesinin yayımlanmasını sağlamıştı.
Buradaki fikir de şuydu. Einstein kütleçekim denen olgunun aslında dört boyutlu kumaştaki bükülmeler olduğunu kanıtlamıştı. Kaluza ise buna ek olarak “elektromanyetimzanın” da bükülebileceğini söylemişti. Fakat bu bükülmelerin olabilmesi için dört boyut yeterli değildi. O nedenle gizli bir boyuttan bahsetmişti.
Ama bunu söylemesi kolay. Biz de “gizli boyutlardan” bahsedebiliriz. Sonuçta kanıtlanması mümkün değil. Değil mi? Yanlış da diyemezler. Öyle değil işte. Kaluza’nın bu konuda imdadına İsveçli fizikçi Oskar Klein yetişmiş ve bu gizli boyutlara bir açıklama getirmişti.
İsterseniz Kaluza ve Klein’ın ne demek istediğini anlamak için biraz somutlaştıralım.
Bir elektrik kablosunu düşünün. Uzaktan baktığınızda herhangi bir kalınlık göremezsiniz. Çizgi gibi görünürler. Fakat bu çok çok küçülüp bu kablonun üzerinde yürüyebilecek kadar olduğunuzu düşünün. Bir karınca gibi.
Bu durumda bu kablo sizin için tek bir çizgi değil. Hem ileri, hem geri gidebileceğiniz, hem de etrafında dolaşabileceğiniz bir yer haline gelir.
Yani boyut dediğimiz şey aslında nerede durduğumuza göre değişebilir.
Ve Kaluza ve Klein da birlikte bu fikri ortaya atmışlardı. Aslında yeterince küçülebilseydik evrenimizin kumaşının da bir kablonun yüzeyinden farksız olduğunu görürdük diyorlardı. Üç boyutlu evren algımızın kuantum altı evrende çok farklı görüneceğini.
Uzayın her bir noktasında, bir atomdan milyarlarca kat küçük noktalarda minik, kıvrılan boyutlar olduğunu.
Bu evrende yürüyebilseydiniz işte uzay dediğimiz şey size çok farklı görünürdü.
İşte 1900’lerin başlarına kadar dayanan bu ekstra boyut fikri sicim teorisinin de temelini oluşturuyor. Ama bir sorun var. Sicim teorisi sadece 1 ekstra boyuttan bahsetmiyor. Sicimlerin matematiğine baktığımızda, gerçek olmaları için bir değil, iki değil. Tam altı ekstra boyuta ihtiyacımız var.
Toplamda 10 boyutlu bir evren…
İçlerinde sayısız gizem barındıran, gördüklerimizin temelinde yatan ancak kendi içlerinde çok farklı mekanlara, zamanlara, hem geleceğe, hem de geçmişe uzanabilen, hem bir yerde hem de her yerde olabilen boyutlar. Bir atomdan milyarlarca kat küçülebilsek ve bu boyutları deneyimleyebilsek, çok yüksek ihtimalle aklımızı yitirebileceğimiz çok acayip bir evren…
Önceki videoda demiştim ya. Sicim teorisi ile zihnimizin sınırlarını çok zorlayacak kapılar açacağız diye. İşte boyutların, bildiğimizin ötesine uzanan ekstra boyutların kapısını açmış olduk. Anlamak ve algılamak çok güç ancak bu konuya elimizdeki mümkün olan tüm silahlarla saldırarak anlamak için her şeyi yapacağız. Bu konuda emin olabilirsiniz. Ama burada bir mola vermek bir nefes almak iyi olacaktır.
Yine de. Benim için dünyanın en ihtişamlı mücadelesi olan bu anlam arayışında yanımda olduğunuz için de çok teşekkür ederim.
Ve her zaman olduğu gibi.
Tekrar görüşene dek.
İyi ki varsınız.
Sevgiler…
KAYNAK: