Bir formül.
Her şeye hükmedecek o formül.
Bir açıdan baktığınızda fantastik bir evrende kötülüğün eline geçirerek tüm dünyaya hükmetmesini sağlayacak o gizemli eşya gibi bir şey. Bu mertebeye ulaşacak bilim insanlarının da o noktada benzer bir duygu patlaması yaşayacağını düşünebiliriz.
Her şeyi açıklayan, evrendeki iki ayrı yasayı birleştiren ve nerede uygularsanız uygulayın, atomaltı parçacıklarda da, bir karadelikte de şiir gibi çalışacak o formül.
Her şeyin teorisi.
Neden buna ihtiyacımız var demiştik önceki bölümde? Neden uğraşıyoruz. Bu sorunun cevabını biraz daha açarak başlayalım isterseniz.
Kuvvetlerden bahsederek.
Evrenimizi yöneten kuvvetler.
Genel görelilik. Biliyorsunuz. Her şeyi bir arada tutan o muhteşem kuvveti açıklıyor bize. Kütleçekim. Makro evrenin üzerinde kurulu olduğu oyun sahnesinin harcı, tuğlası olan kuvvet.
Diğer tarafta ise önce klasik mekanikte kendini gösteren ve kuantum mekaniği ile iki evrende de varlığını sürdürdüğünü gördüğümüz elektromanyetizma ile birlikte atomun çekirdeğini ve dolayısı ile maddeyi bir arada tutan güçlü nükleer kuvvet ve radyoaktif bozunmadan sorumlu zayıf nükleer kuvvet.
Yine önceki videoda da Leonard Susskind’in sicim teorisi ile ilgili tezinin reddedilmesinden ve sicim teorisinin uzun bir süre rafa kaldırılmasından da bahsetmiştik.
Bunun da nedeni şuydu.
Biliyorsunuz. Artık maddenin temel taşı atom değildi. İmkanlarımız geliştikçe daha da derine iniyor ve yepyeni parçacıklar keşfediyorduk. Nötron, elektron, proton derken parçacık ardına parçacık keşfediliyordu. 1960’lardan sonra özellikle dünya çapında üniversitelerde öğrenciler, akademisyenler, bilim insanları nereyse her ay, her hafta yeni bir parçacık keşfediyordu. Rho meson, Omega, B, B1, Phi…
Ama bu yeni parçacık çılgınlığının ortasında aslında çok acayip bir şey keşfedilmişti.
Az önce bahsettiğimiz kuvvetler var ya? Bilim insanları bu kuvvetlerin de aslında parçacıklar ile ifade edilebileceğini keşfetmişti. Kuvvetler de parçacıktı.
Garipti bu. Bayağı garip.
Çok basitleştirirsek şöyle düşünebilirsiniz. İki parçacık birbirine kuvvet uygularken resmen aralarında top oynuyorlar gibi. Birbirlerine atıp aldıkları bu toplar da işte doğanın kuvvetlerini taşıyor. Bu topu da zaten “elçi parçacık” olarak biliyoruz.
Misal elektromanyetizmada bu “top” fotondur. Ne kadar çok top ya da foton alışverişi olursa manyetik çekim de bir o kadar kuvvetlenir. Bizim doğanın kuvvetleri olarak hissettiğimiz şey de tam olarak bu alışveriş aslında. Daha sonra sayısız deneyle de bu kuvvet taşıyan “elçi parçacıkların” varlığı da elektromanyetizma, güçlü ve zayıf nükleer kuvvet için kanıtlandı.
Bu yeni keşiflerle birlikte de anlayacağınız üzere evrenin işleyişi ile ilgili çok daha net bir fikrimiz olmaya başladı ve Einstein’ın tüm kuvvetleri birleştirme rüyasına da adım adım yaklaşıyorduk.
Çünkü yine büyük patlamaya gidersek bu kuvvetlerin elçi parçacıklarının o inanılmaz sıcak ortamda ayırt edilemez olacağını görürüz. Ki kağıt üzerinde bunu yapan bilim insanları belirli bir noktada zayıf nükleer kuvvet ile elektromanyetizmanın bir araya gelerek “elektrozayıf kuvvet” olarak bildiğimiz kuvveti buldular. İlk defa doğanın iki yasasını birleştirmiştik. Bu da ayrı bir hikaye bu arada. Kenarda dursun.
Ama filmi daha da geri sararsak o halde bahsettiğimiz gibi tüm kuvvetlerin birleşerek bir nevi voltranı, yani “süper-kuvveti” oluşturması gerekir.
Yani bir anda fizik dünyasının önünde mükemmele yakın bir teori öylece duruyordu. Dünyanın dört bir tarafından gelen keşiflerle puzzle’ın parçaları bir bir yerine oturmuş ve ortaya bu zamana kadarki en başarılı teorimiz ortaya çıkmıştı.
Buraya kadar takip edebildiyseniz “STANDART MODEL” olarak bildiğimiz bu efsane teorinin çok genel bir özetini çıkarmış olduk zaten. Bu modelde de zayıf, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetizma bir arada. Dediğim gibi. Mükemmele yakın… Ama mükemmel değil.
Çünkü yine çoğunuz fark etmiştir. Bir şeyi atladık. Bir kuvvetten bahsetmedik bile hiç
Evet. Kütleçekim.
Tim bu çılgınlığın ortasında hiçkimse bu kuvveti taşıyan parçacığa, olguya, güce, her neyse… Rastlamamıştı. Neredeydi kütleçekim bu denklemde?
Çok basit bir şeyi ararken bulamazsınız ama bir anda gözünüzün önündedir ya. Onca zamandır burada mıydı bu diye düşünürsünüz.
İşte…
Geleceğiz.
Sicim teorisi de standart model bir gökdelen gibi inşa edilirken rafta tozlanmaya devam ediyordu.
Birçok bilim insanı bu teorinin kulağa çok hoş geldiğini ama gerçek doğada karşılığı olamayacağını söylüyordu.
Kaldı ki. Sicim teorisinin savunucuları da işin içine girdikçe birçok sorunla karşılaşıyordu.
Bunlardan birisi de “takyondu”. Bu teoriye göre ışıktan hızlı giden “takyon” isimli bir parçacığın var olması gerekiyordu.
Ayrıca daha sonra bol bol konuşacağımız boyutlar meselesi vardı. Yine sicimleri doğaya uygulamak istediğinizde 3 değil, 4 değil. En az 10 boyuta ihtiyacınız vardı.
Yani birçok bilim insanı için neden bunun bir çılgınlık olduğunu anlamışsınızdır.
Kafalarını sallayıp. “Hiç uğraşmayın. Buradan bir şey çıkmaz” deyip geçiyorlardı.
Yine de 1973 yılında John Schwarz vazgeçmeyenlerden biriydi. Yıllardır sicim teorisi ile ortaya çıkan anomalileri ortadan kaldırmak için uğraşıyordu. Teorinin öngördüğü kütlesiz parçacıklardan ve takyonlardan kurtulmaya ve bildiğimiz 4 boyuta sığdırmaya çalışıyordu. Denklemleri değiştiriyor, birleştiriyor, ayarlıyor. Yok. Olmuyordu.
Bir noktada Schwarz bir tür aydınlanma yaşadı. Belki de denklemleri bildiğimiz kütleçekimi anlatıyordu. Açıklanmayanı açıklıyor olabilirdi. Fakat bunun için en başta düşündükleri sicimlerin boyutlarını değiştirmesi gerekiyordu. Bu sicimler bir atomdan milyarlarca kat daha küçük olarak düşünüldüğünde sicim teorisinde anomali olarak görülen olgular bir anda müthiş bir keşif haline gelmişti.
John Schwarz’ın kurtulmaya çalıştığı o gizemli parçacıklar kuantum düzeyinde kütleçekimi taşıyan, herkesin aradığı “gravitonlar” olabilirdi.
Bir anlamda Scwarz standart modeldeki puzzle’ın son parçasını bulmuştu. Bununla ilgili makalesini de yayımladıktan sonra haliyle yer yerinden oynar diye düşündü. Ama. Yok. Kimse pek ilgilenmemişti.
Bazı anomaliler vardı ve o nedenle eksiksiz bir resim ortaya koyamamıştı çünkü Schwarz.
Bu noktada imdadına sicimlere inanan ve parıltılı kariyerini sicimlerin peşinde feda etmeye hazır başka biri yetişecekti. Michael Green.
Uzun bir süre bu teoriyi inceleyen Green bunun devrimsel olduğuna inananlardandı. Ve insanların bir tepki vermemesinin sebebinin anlamamaları olduğunu düşünmüştü.
Fakat anlatmak da onların göreviydi halile.
Bunun için 1980’lerde özellikle bir teoriyi tamamen çöpe atabilecek bazı matematiksel uyumsuzlukları çözmek için Schwarz ile Green başbaşa verdiler. Bu uyumsuzluğu da şöyle basitçe anlatabiliriz aslında. İki denkleminiz var. İkisi de evrenimizin fiziksel bir olgusunu açıklasın. Bir tarafta diyelim ki X’i 1 buluyorsunuz. Diğer tarafta ise X, 2 çıkıyor. Buyrun size çok önemli bir anomali. Yani iki tarafta da x’i eşitlemeniz gerekiyor.
Tabi sicim teorisindeki anomaliler çok daha karmaşıktı. Ve teorinin geleceği de bu ölümcül eşitsizlikleri çözmeye dayanıyordu.
Schwarz ve Green 5 yıl boyunca bunları çözmek için uğraştı ve 1984’te bir akşam vakti tüm çalışmalar meyvelerini verdi.
Colorado Aspen’de fırtınalı bir akşamdı. Dışarıda şimşekler çakıyor, iki bilim insanı kara tahtanın önünde evrenin sırlarını çözmeye çalışıyorlardı.
Hatta bu şimşeklerin ışığı ile aydınlanan akşamda Green arkadaşına “Çok yaklaşmış olmalıyız, baksana Tanrılar bizi durdurmaya çalışıyor” demişti.
Ve gerçekten de yaklaşmışlardı.
İki ayrı denklemdeki tutarsızlıklar sonunda çözülmüştü. Bu anomaliler uzun uğraşlar sonrası eşleşmiş ve ortaya tek bir denklem çıkmıştı. Ve bu denklem evrendeki dört temel kuvveti de kapsayacak matematiksel derinliğe ulaşmıştı.
Artık anomali yoktu.
Aslında kütleçekimi açıklamak için yola çıkmışlardı ama bu denklem tüm kuvvetleri kapsamıştı.
Einstein’ın rüyası bir anlamda gerçek olmuştu.
Kendinizi bu bilim insanlarının yerine koysanıza… Hayatınızın büyük bir kısmını adadığınız bir uğraş sonunda… Bir anda… Her şey gözünüzün önünde çözülüyor…
Onlar da harika hissetmişlerdi.
Hayatlarının en güzel anıydı.
Fakat. Bir sorun vardı. Bugüne kadar ne yaparlarsa yapsınlar bilim topluluğu pek dikkate almıyordu onları.
Bu sefer de bu nedenle çok bir tepki beklememeye karar verdiler. Teorilerine güvenmedikleri için değil, insanların onları anlamayacağını düşündükleri için.
Fakat bu sefer.
Bu keşif bir bomba etkisi yaratmıştı.
Herkes kafasını çevirip onlara bakmış ve birkaç kişiden oluşan sicim teorisyenlerinin sayısı bir yıl içinde yüzlere, binlere çıkmıştı.
O zamana kadar herhangi bir konferansta maksimum 10-15 dakika bu konuda konuşabilen Green ve Schwarz dünyanın dört bir yanından konferanslara davet edilerek ana konuşmacı olarak dinleniyordu.
Bu adamlar Kutsal Kaseyi elinde bulunduruyordu artık. Başta bahsettiğimiz fantastik güce kavuşmuşlardı.
Yüzlerce yıl boyunca, sayısız bilim insanının çalışmalarının bir sonucu.
Her şeyin teorisi ortaya çıkmıştı.
Evrenimiz sicimlerle örülüydü.
Bir çellonun tellerinden yayılan notalar gibi. Bu titreşimlerden yıldızlar, gezegenler, galaksiler… Biz çıkıyorduk…
Hem matematiksel hem de estetik olarak harika bir teoriydi.
E o zaman… Ne oldu sicim teorisine… Neden her yerde bunu konuşmuyoruz. Neden ders kitaplarında neredeyse hiç geçmiyor?
Nereye gitti sicimler?
Sorular cevapları doğuruyor fakat çoğunlukla bu cevaplar çok daha fazla soru çıkarıyor önümüze. Sicim teorisi de insan zihnini çok ama çok zorlayan kapılar aralamıştı bize. Bu kapıları da bir bir açıp içeriye bakacağız birlikte. İçeride gördüklerimiz bizi oldukça sarsabilir. O nedenle…
Takipte kalın…
Ve her zaman olduğu gibi.
Tekrar görüşene dek.
İyi ki varsınız.
Sevgiler.
KAYNAK: