Featured Video Play Icon

Kozmik Senfoni – SİCİM TEORİSİ: Başlangıç

Nerede kalmıştık?

Bundan 60 yıl kadar önce modern fiziğin üzerinde kara bulutlar geziyordu. Sorun şuydu. Evreni açıklamak için elimizde 2 teori vardı. Bir evren, iki farklı açıklama.

Biri Einstein’ın Genel Göreliliğiydi. Galaksiler, yıldızlar gibi makro cisimleri açıklayan müthiş teori.

Fakat boyutumuzu küçülttüğümüzde, bu dev cisimleri oluşturan yapıtaşlarına, atomlara, atomaltı parçacıklara baktığımızda… Karşımızda tamamen yeni bir yasalar bütünü bulunuyordu. Tüm bilim insanlarının aklını zorlayan yepyeni bir olgu… Kuantum Mekaniği…

Bu iki ayrı kurallar bütünü kendi başlarına, kendi alanlarında inanılmaz başarılıydı. Kendi başlarına kusursuzlardı neredeyse. Fakat bu ikisini birbirine yaklaştırdığınızda… Asla kavuşamayacak aşıklar gibi. Olmuyordu. Birbirlerine yakışmıyorlardı. Birbirleri için yaratılmamışlardı.

Yani evrene iki pencereden bakıyoruz. İki ayrı lensimiz var kameramızda. Ve bu lensleri kullanarak filmi en başa sardığımızda, büyük patlamaya ulaştığımızda ne oluyor biliyor musunuz? Kameramız kendini imha ediyor. Çünkü bu iki müthiş ama ayrı dünyalara ait yasalar bütünü büyük patlama sonrasında evrene hükmeden sonsuza yakın sıcaklık ve yoğunluk ortamında bir araya gelmek zorundalar. Geldiklerinde de. Hiçbir şey göremiyor, hiçbir şey bilemiyor, hiçbir şey anlayamıyoruz. Orada film bizim için kopuyor.

Yani bu ikisini bir araya getirmenin başka bir yolunu bulmamız gerekiyor. Bu ikisinin iyi anlaşmasını sağlamamız. Ya da…

Hikayeyi tamamen yeniden yazmamız.

İşte bu hikayeyi tamamen baştan yazabilecek yepyeni bir karakter tam bu noktada sahneye çıkıyor. Atomaltı parçacıklardan kozmosun en ücra köşelerine kadar, en olağandan en sıradışına… Doğanın tüm yasalarını açıklayabilecek yepyeni bir fikirler bütünü…

Sicim Teorisi…

Kuantum fiziği gemimiz ile keşfedilmemiş, uçsuz bucaksız okyanuslara doğru bir yolculuğa ne dersiniz?

O zaman herkes gemiye…

Bir soruyu cevaplayarak başlayalım önce.

Tamam. Evrenimizi iki ayrı teori ile açıklamaya çalışıyoruz. Tek bir teori olsa daha güzel olur ama niye zorluyoruz ki? Neden bu iki teoriyi birleştirmeye çalışıyoruz?

Bunu hem fizikçilerin hem de genel anlamda tüm bilim insanlarının perspektifinden cevaplayabiliriz aslında. Ve şöyle düşünebiliriz. Uçakları düşünün. Havayollarını. Bu karmaşık trafik şu anda uluslararası belirli kurallar ve yönetmeliklerle idare ediliyor. Peki birbiri ile çelişen iki ayrı yönetmelik olsaydı? Sonuç… Felaket olurdu tabi ki… O yüzden “standart” olması gerekiyor. Bazı uçaklara farklı kurallar uygularken, atıyorum 50 tonun üzerindeki uçaklara başka kurallar uygulayamayız.

Kaldı ki. Evreni yöneten bir yasa olduğunu biliyoruz. Orada bir yerde. Her şeyin teorisi bizi bekliyor. Birçok bilim insanının mirası bu bize. Bu teoriyi bulmak zorundayız. En azından meraklı bir bilim insanıysanız bu sizin için zorunluluktur. Ya da benim gibi meraklı biriyseniz. Cevaplar istersiniz. Sizi oyalayan veya rahatlatan bahaneler değil. Rahatsız edici de olsa, gerçeği, sadece gerçeği…

 Sicim Teorisi bizim cevabımız olabilir mi?

Bakacağız.

Ama önce neyi bilmediğimizi bilmemiz gerekiyor. Yani neden bu iki teorinin çakıştığına bir açıklama getirelim.

Önce makro evrenle başlayalım. Kütleçekimi de açıklayan Einstein’ın genel göreliliği ile. Genel görelilik ile biliyorsunuz uzay bir kumaş olarak tasvir edilir. Ve yıldızlar ve gezegenler gibi ağır cisimler bu kumaşı eğer, büker.

İşte bu teoriye göre bu bükülmeler bizim hissettiğimiz kütleçekimin açıklaması. Yani dünyamızı güneşimizin yörüngesinde tutan şey aslında güneşimizin uzay-zamanda oluşturduğu bükülmeden başka bir şey değil.

Fakat bu bükülen uzay-zaman hikayenin sadece bir kısmı.

Bu cisimleri oluşturan atomaltı parçacıkları anlamak için ise genel görelilik kitabını kapatıp elimize diğer kural kitabını almamız gerekiyor. Kuantum Mekaniği. Ve birazdan da göreceğimiz üzere kuantum mekaniğinin bize sunduğu “uzay” yapısı genel göreliliğe göre o kadar farklı ki. Bu pencereden baktığınızda aslında içinde bulunduğunuz, her gün deneyimlediğiniz bu evren tamamen başka bir şeye dönüşüyor.

Tahmin edilebilir evrenimiz küçüldükçe sanki aynı oranda daha da “az kesin” oluyor. Ve daha da küçüldükçe, bildiğimiz en küçük atomaltı parçacıktan çok daha küçüğe, ulaşabileceğimiz en “küçük” alana ulaştığımızda gördüklerimiz tüm algılarımızı yerle bir ediyor. Orada her şey o kadar dengesiz, o kadar çalkantılı, o kadar karmaşık ki. Bir kaos.

Uzay-zaman o kadar birbirine giriyor ki. Burada sağ-sol-aşağı-yukarı yok. Öncesi yok. Sonrası yok. Hepsi birbiri içine geçmiş durumda. Aynı anda her şey her yerde, hem geçmişte, hem gelecekte…

Bu evrende siz doğmadan önce ölmüş bile olabilirdiniz. Uçaklar kalkmadan önce inmiş. Yemeğiniz siz restorana gitmeden önce size servis edilmiş olabilir. Ve siz hem evinizde oturuyor hem de restoranda yemeği yiyor olabilirdiniz.

Çılgın bir yer burası. Kuantum evreni bambaşka bir yer.

Tüm deneyimlerimizle çelişen bir yer. Ama her şeyin de temeli.

İşte o yüzden.

O teoriye ihtiyacımız var. Başka yolu yok.

4 kuvveti de bir potada eritecek.

Çünkü bir tarafta kütleçekim, diğer tarafta zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetizma var.

İşte Albert Einstein ömrünün son 30 yılını geçirmişti o teoriyi bulmak için.

Zira yüzyıllar boyunca her şeyin yapıtaşının sanki bilyeler gibi parçacıklardan oluştuğunu düşünüyorduk. Fakat sicim teorisi ile bu fotoğraf dramatik bir şekilde değişiyor. O bilyelerin, atomların ve atomaltı parçacıkların da daha derinine indiğimizde bir müzik notasının titreşimine benzer bir enerji ipliği, bir sicim olduğunu, parçacıkların bu sicimlerin farklı titreşimleri ile bünye kazandığını. Enerjinin ete kemiğe büründüğünü. Ve bir grup fizikçiye göre işte bu titreşimleri anladığımızda o teoriye ulaşabiliriz.

Ama sicim teorisinin hikayesi de bir o kadar titreşimli desek yeridir herhalde.

Şöyle düşünebilirsiniz. Fizik dünyası ikiye bölünmüş durumda. Bir fizikçiler bir de sicim teorisyenleri olarak. Fizikçilere göre sicim teorisyenleri deneylerle açıklanamayacak iddialar ortaya atıyorlar. Kendileri henüz test edilemeyecek olsa da bunun zamanı geldiğinde kanıtlanacak bir teori olduğunu söylüyorlar. Özellikle deneysel fizikçilerden bahsediyoruz. Bu fizikçiler sicim teorisyenleri ile pek anlaşamıyorlar. Test edilebilir bir bilimdir fizik diyorlar. Fakat. Bir de tüm teorilerin arkasında da test edilemese de müthiş fikirler, çoğu zaman dalga geçilen, deli olarak yaftalanan fizikçiler vardır.

Yani elbette her yeni düşünceyi ciddiye almaktan bahsetmiyoruz fakat sicim teorisi gerçekten dikkate değer şeyler söylüyoırdu.

Şöyle ki.

1960’lşarda Gabriele Veneziano isimli genç bir İtalyan fizikçi vardı. O zamanlar yeni yeni çalışılan evrenin dört temel kuvvetinden biri olan ve atomun çekirdeğinde nötron ve protonu bir arada tutan güçlü nükleer kuvveti açıklayabilecek bir denklem arayışındaydı. Bu çalışmaları sırasında matematiğin tarihi ile ilgili bir kitap okurken neredeyse 200 yıl önce yazılmış bir denkleme denk geldi. Bu denklemin sahibi ise Leonhard Euler’di. İsviçreli müthiş bir dahi. Veneziano bu denkleme, o zamana kadar kimsenin dikkat bile etmediği bu denkleme baktığında müthiş bir aydınlanma yaşadı. Euler’in bu denklemi. 200 yıl önce. Kimsenin atomaltı parçacıklardan bile haberi yokken. Güçlü nükleer kuvveti açıklıyordu. Leonhard Euler… İnanılmaz bir isim. Ama ondan zaten ayrıca bol bol konuşacağız.

Veneziano ne yaptı peki? Tabi ki hemen bir makale yazdı bununla ilgili.

Ve bu çalışma dallanıp budaklandı. Her bakışta yeni bir şey keşfediyordu.

Ve sonunda aslında bu denklemden sicim teorisi doğacaktı.

Haliyle bu denklem elden ele dolaşmaya başladı. Herkes kendi yaklaşımı ile bir açıklama getirmeye çalışıyordu.

En sonunda başka bir ismin eline geçti. Amerikalı genç bir fizikçi. Leonard Susskind.

“Bu nasıl anlaşılır bir denklem. Her şey çok açık.” Diye düşündü.

Evet. Güçlü nükleer kuvveti matematiksel olarak açıklıyordu. Fakat bu soyut sembollerin altında, derinlerde bambaşka bir evren, bambaşka bir devrim saklıydı.

Susskind aylarca evinden çıkmadı. Bununla yatıp kalktı. Şunu keşfetmişti. Yepyeni bir tip parçacık gizleniyordu burada. Bu parçacığın malzemesi bir enerji siciminden ibaretti. Bir elastik bant gibi. Döngüsel ya da açık uçlu. Titreyen sicimler… Ve her şey bu denklem ile birebir örtüşüyordu.

Makalesini hazırladı haliyle.

Susskind fizikte çığır açtığını düşünüyordu o sıralarda. Yeni Einstein diye gazetelerde manşet olacağını.  

Makale yayımlanmadan önce elbette bir grup uzman tarafından inceleniyordu. Ve Susskind’in beklentisinin tam aksine bu uzmanlar “bu teori çok da mantıklı değil, makaleyi yayımlamasak daha iyi olur” demişlerdi.

Büyük bir hayal kırıklığı.

Sicim teorisi. Ölü doğmuştu. Susskind başta olmak üzere bu teorinin her şeyi değiştireceğini düşünenler. Bir duvara toslamıştı. Fizik dünyası bu yeni çılgın teoriyi dikkate almamıştı.

Hikaye burada bitiyor diye düşünebiliriz o halde.

Bir direniş karşısında bu isimlerin her şeyi bırakıp bütün çabaları çöpe attığını.

Ama gerçek bilim insanlarının bunu asla yapmayacağını da bu kanalda konuştuğumuz sayısız isim ile gayet iyi biliyoruz.

Bu sicim teorisi için ve bu fikrin arkasındakiler için bir engeldi ancak hikayenin en can alıcı noktası, her şeyi tersine çevirecek olay da önlerindeydi.

Sicim teorisi küllerinden doğacak ve çok başka kapıları açacaktı bize.

Kuantum gemimiz şimdilik bir mola veriyor. Fakat yepyeni ufuklara doğru yolculuğumuz devam edecek.

Ve her zaman olduğu gibi.

Tekrar görüşene dek.

İyi ki varsınız.

Sevgiler.

KAYNAK:

https://en.wikipedia.org/wiki/The_Elegant_Universe#:~:text=of%20the%20Cosmos-,The%20Elegant%20Universe%3A%20Superstrings%2C%20Hidden%20Dimensions%2C%20and%20the%20Quest,and%20some%20of%20its%20shortcomings.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir