Sicim Kuramı (Membran Teoremi, String Theory)
Sicim Kuramı, fiziğin temel modellerinden birisidir. Yapı taşı olarak Standart modelde kullanılan boyutsuz noktalar yerine, tek boyutlu uzanıma sahip sicimler kullanılmaktadır. Bu temel yaklaşım farklılığı, parçacıkları noktalar olarak tasvir eden modellerde karşılaşılan bazı problemlerden sakınılmasını sağlamaktadır.
Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve Planck uzunluğunda olan (10-35 mm civarı) sicimler olduğudur.[1] Sicim teorisine göre evrendeki her madde tek bir şeyden oluşuyor: titreşen ince sicimler. Farklı rezonanslarda titreşen bu sicimler, evrendeki her şeyi meydana getiriyor. Sicim kuramı, evren'i oluşturan en temel, bölünemeyecek kadar küçük bileşenlerinin nokta gibi parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük döngülerden oluştuğunu öne sürer.[2]
Fizikçilerin karmaşık teorileri, içinden çıkılmaz denklemleri ve insanı şaşkına çeviren bir jargonu anlamak gibi yetenekleri olsa da, aslında onlar basitliği severler. Gerçekliğin, temelde basit olduğunu kabul ederler. İşte bu yüzden parçacık fiziğinin standart modelinden memnun değiller. Bu model, elektronlardan kuarklara, muonlara evrendeki her şeyi oluşturan 57 (son sayımda) farklı parçacığın özelliklerini ve birbirleriyle etkileşimini açıklıyor. (Muon ilk keşfedildiğinde bir fizikçi “Onu da kim sipariş etti?” diye sormuştu.)
Chicago yakınlarındaki Fermilab'da çalışan fizikçi Joe Lykken, “Evrenin en temel parçasının 57 çeşit olması çok gülünç.” diyor. Daha temel bir gerçeklik arayışı, fizikçileri sicim teorisini kabul etmeye yönlendirdi.
Bu teorinin alışılmışın dışında bir özelliği –bazılarına göre bir dezavantajı– var: En az dokuz uzaysal boyut gerektirmesi. Bunlardan altısını ise üç boyutlu bir dünyada yaşayan bizler algılayamıyoruz.
Teori, şu ana kadar deneyle desteklenmedi. Sicimleri gören kimse yok; tahmin edilenden çok, hatta trilyonlarca kat daha küçük olabilirler. Gizli boyutlara gelince, onlar da arabanızın anahtarını nerede unuttuysanız oradalar.
Fakat fizikçiler, sicimlerin varlığına dair kanıt bulmak konusunda çok kararlılar çünkü Lykken'in dediğine göre sicimler, “aşırı derecede karmaşık olan fiziği, tek bir kağıda sığacak kadar basit denklemlere indirgeyebilir.” Diğer boyutlara ait izler, fizikçiler parçacıkları dev hızlandırıcılarla çarpıştırıp açığa çıkan enerjiyi toplayınca ortaya çıkabilir. Eğer enerjinin bir kısmı kaybolursa, başka bir boyuta sızmış olabilir.[3]
Fizikçiler, Büyük Patlama sırasında 10 Boyutun meydana geldiğini ancak 6 Boyutun yoğunlaşarak kıvrıldığını, diğer 4 Boyutun genişleyerek Bizim algıladığımız KOZMOS' un ortaya çıktığını ve 10 Boyutlu KOZMOS' un aslında iç içe olduğunu Matematik olarak açıklayabilmektedirler. 10 Boyutun iç içe olmasına rağmen Diğer 6 boyut, Bizim algılama ve ölçme imkanlarımızla tespit edilememektedir. Farklı rezonanslarda titreşen bir Keman teli çok farklı Nota'lar yaratmaktadır. Farklı Nota'lar, aynı anda - aynı yerdedir ancak bizim kulaklarımız sadece duyabildiği Nota'ları duymakta diğerlerini fark etmemektedir. HER ŞEYİN TEORİSİ olarak adlandırılan SÜPER SİCİM TEORİSİ, Bugün hiç bir Teorinin başaramadığı şekilde MİKRO KOZMOS' dan MAKRO KOZMOS' a kadar Bütün olayları Matematiksel olarak izah edebilmektedir. Ancak Teorinin temeli olan 10-33cm boyundaki SİCİM' leri, halen Dünyada mevcut hiçbir Hızlandırıcının tespit etmesine olanak yoktur. Mevcut Hızlandırıcıların milyon kez daha büyüklerinin yapılması gerekmektedir. Her şeye rağmen bütün Hızlandırıcı Merkezleri, daha büyük yatırımlar yaparak ve bu konuda birbirleriyle yarışarak SİCİM'lere ilk ulaşan olmak için çalışmaktadırlar.[4]
Sicim denilen yapı taşlarını gözlemlememiz neredeyse imkânsız olduğu ve dolayısıyla bu teori büyük ihtimalle hiçbir zaman test edilemeyeceği için, şu an fizikçilerin en çok tartıştıkları konulardan biri de, bu kuramın, fiziksel bir kuram mı yoksa yalnızca felsefi bir teori mi olduğudur.
Sicim teoremi 6 yeni boyut daha önerir, fakat bu boyutları standart anlamdaki mekan ve zaman boyutları değil, bunlara bağlı alt boyutlar gibi tanımlar. Mesela çok ince bir tel düşünelim 2 mm kalınlığında, bu tel uzaktan bakılınca bizim için tek boyutlu bir doğrudur, diğer boyutları bizim için yok gibidir. Fakat bu telin üzerinde hareket eden bir karınca için telin üzerinde sağa ve sola gidip tur atılabilir ve o yönlerde de boyut vardır.İşte o boyutlar ancak o seviyeye inince anlam kazanır ve her zaman gözükmezler. Membranların oluşturduğu parçacıkların da çok küçük yüzeyler olduğu ve onların seviyesine inince anlaşılabileceği düşünülmektedir. Bu yüzeyler farklı titreşimlerle farklı atom altı parçacıkları, bu atomaltı parçacıklar da birleşerek atomları oluşturmaktadırlar.[1]
İnsanoğlunda genelde olayları 1 veya 0; siyah ve beyaz şeklinde değerlendiren bir düşünce sistemi mevcuttur; griler yoktur. Kuantum fiziği, fotonun hem dalga hem parçacık olduğunu kanıtlayarak, bu mantığının atom altı parçacıklarda geçerli olmadığını göstermiştir. Evren aslında, sanki görünmeyen bir takım iplerle birbirine içten içe bağlı bir bütünlüktür. Burada her yapılan şey ve her türlü hareket, sistemin bütünü tarafından algılanır, hissedilir ve ona bir cevap verilir. Bir kelebeğin kanadını çırpmasından, bütün kâinatın haberdar olması gibidir.
Evreni açıklayan iki fizik teorisinden birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein'ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen Kuantum mekaniğidir. Bu iki teorinin ikisi de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle anlamak mümkün olacaktır. Sicim kuramı ve M Teorisi ile bu iki teori birleştirilmiş ve bu birleşim, şimdiden bilim tarihinin en büyük adımı olarak kabul edilmektedir. M teorisine göre, evren 11 boyutludur. 11. boyut, sicimlerin birer membran gibi uzamalarına olanak veriyor. Teorik olarak, yeterli enerji sağlandığında, bir sicim bir evren kadar büyüyebiliyor. M teorisine göre 10 boyutlu evrenler, 11. boyutta süzülen membranlardan ibarettir. Bu membranları göz önünde canlandırmak için dilimlenmiş ekmeği göz önüne getirmek yeterlidir. Bu ekmeğin her dilimi bir evrendir. Bu evrenler bir araya gelerek bir multiverse oluştururlar. Bu evrenler evreninde, membranların bir yerlerinden çarpışması da muhtemeldir. “M Theory”nin sonuçlarının bir yorumuna göre evrenimizin bulunduğu membran ile diğer bir evrenin bulunduğu membranın çarpışması nedeni ile “Big Bang” olmuş ve bildiğimiz evren meydana gelmiştir.
“Evren neden var oldu?” Araştırmacılar, bu sorunun yanıtını "Her Şeyin Teorisi" adını verdikleri bir evren formülüyle yanıtlamayı umuyorlar. İngiliz astrofizik uzmanı Stephen Hawking, yeni bulgularıyla, içinde eşizlerimizin bulunduğu fantastik bir "hiper uzay"ın kapılarını açıyor. Şu sırada, siz bu cümleleri okurken, paralel evrenlerdeki eşizleriniz de bu cümleleri okuyor olabilirler. Paralel evren teorisine göre, biz burada yaşantımızı sürdürürken diğer evrenlerde başka ihtimaller dâhilinde var olabiliriz. Paralel evrenlerle aramızda sadece saydam bir zar var. Yaşadığımız evrenin ilk ve tek evren olmadığı gerçeği ile karşı karşıya bulunmaktayız. Bu teori tamamen matematiksel temellere dayanıyor. Stephen Hawking: “Görülebilir evrenimizin dışında, iç içe geçmiş ve eşizlerimizin bulunduğu, görülemeyen sonsuz sayıda evrenler var.” demektedir. 59 yaşındaki astrofizikçi, evrenin var oluşunu açıklamak amacıyla yıllardır üstünde çalışılan "Her Şeyin Teorisi"nin (Theory of Everything) formülünü oluşturmayı başardı ve buna "M-teorisi" adını verdi. Buradaki "M" (magic, mysterios, mother); büyülü, esrarengiz ya da her şeyin anası olarak değerlendirilebilir.
Teori, uzayı, içlerinde bizim eşizlerimizin bulunduğu başka evrenlerden oluşan çok boyutlu bir labirent olarak görüyor. Hawking, bu "kobold evrenler"in yaşayanlarını "gölge insanlar" olarak nitelendiriyor. Yani, bizim evren olarak tanımladığımız belki de, gerçekte iç içe geçmiş, birbirini şekillendiren ve hatta belki birbiriyle iletişim halinde olan, birbirine paralel çok sayıda evrenlerin bulunduğu sonsuz bir uzayın minik bir kesiti. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor.
Albert Einstein tarafından geliştirilen "Genel Görelilik Teorisi" zaman, uzay ve maddeyi bir birinden ayrılamaz bir bütün olarak düşünmüştür. Bütün kütleler, ister dev gökadalar ister küçücük asteroitler, uzay-zamana şekil veriyorlar. Bu şekillenme, madde ve ışığın uzaydaki hareketini belirliyor. Stephen Hawking, sicimlerle ilgili çok sayıda hesaplama yaptıktan sonra şu sonuca ulaştı: Evreni üç veya dört boyutlu kabul ettiğimiz sürece, geliştirilen "Kütle Çekiminin Kuantum Teorisi" bizi tek bir evren formülüne götürmemekteydi. Hawking, çözümü, çok boyutlu alanlarda aradı. Bu nedenle de sicimde takılıp kalmadı ve hesaplar yaparak, sicimlerden çok boyutlu kuantlar elde etti. Bunlara "membran" adını verdi ve daha da kısaltarak "bran" olarak kullandı. Bu bran'lar, birden fazla boyutta varlık gösteriyorlardı. Hesaplamalarına devam ederek bir sınıra ulaştı: Evrende on bir boyut vardı. Hawking bütün o boyutları algılayamama nedenini şöyle açıklıyor: Büyük Patlama'nın ardından, zaman boyutu ile üç tane uzaysal (uzunluk, genişlik, yükseklik) boyut açılarak kozmik büyüklüğe dönüştü. Kalan yedi boyut, konumlarını değiştirmeden, yani sicim kadar bir alanı kaplayacak büyüklükte, bir gonca gibi sarılı olarak kaldılar. Bilim adamına göre, böyle yedi boyutlu bir yumak, evrenin her noktasında mevcut.
M-Teorisi'ne göre, evren iki boyutlu bran'larla kaplı. Bu branlar için üçüncü boyut, bran'ların frizbi plakları gibi, içinde oradan oraya uçtukları ve hiç birbirlerine çarpmayacakları büyüklükte bir "hiper uzay". "Üç boyutlu kütlecikler" hiç fark edilmeden dört boyutlu bir uzaya, "dört boyutlu kütlecikler" beş boyutlu bir uzaya vb. giriyorlar. Hawking, bu noktada kendi kendine şu soruyu sormuş: "Üstünde yaşadığımız Dünya nasıl yorumlanmalı?" Yanıtını ise şöyle vermiş: Bizim gözlemleyebildiğimiz evren, belki de hiper uzayda süzülen üç boyutlu bir bran'dan öte bir şey değil. Ve evrenimiz bu uzayın içinde yalnız değil. Çünkü sürekli yeni evrenler, yeni bran'lar doğuyor. Bilim adamı, sürekli bir üst boyuta geçen branlar'la ilgili, hologram örneğini veriyor: Hologramlarda, doğru açıdan bakıldığında, iki boyutlu bir yüzeyde, üç boyutlu bir nesnenin görüntüsü fark ediliyor. Başka bir deyişle, daha yüksek boyuttaki bilgiler, daha düşük boyuttaki bir oluşumun içine kodlanıyor. Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından üretilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz? Hawking'e göre bu soruların yanıtı evet! Hawking'in teorisiyle, yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz. Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız. Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor. Bu varsayımı geliştirirken Hawking'e eşlik eden evrenbilimci Alexander Vilekin, "Uzayda, Al Gore'un ABD başkanı olduğu ya da Elvis Presley'nin hâlâ yaşadığı paralel evrenler olabilir" diyor.
Hawking, evrenin varlığını tek bir formülle açıklayacak "Her Şeyin Teorisi"
nin henüz tamamlanmadığını, bunun belki de ancak 21. yüzyılın sonuna doğru mümkün olacağını belirtiyor. Ancak formül tamamlandığında da Tanrı'nın evren formülüne ulaşmış olacaklarını, bu noktanın da insan aklının nihai zaferi olacağını belirtiyor. ”Her şeyin teorisi”
ilerde mikro kozmos'tan makro kozmos'a kadar bütün olayları matematiksel olarak izah edebilecektir.
Fizikçiler, sicimlerin varlığına dair kanıt bulmak konusunda çok kararlılar çünkü Lykken'in dediğine göre sicimler “aşırı derecede karmaşık olan fiziği, tek bir kâğıda sığacak kadar basit denklemlere indirgeyebilir”
. Diğer boyutlara ait izler, fizikçiler parçacıkları dev hızlandırıcılarla çarpıştırıp açığa çıkan enerjiyi toplayınca ortaya çıkabilir. Eğer enerjinin bir kısmı kaybolursa, başka bir boyuta sızmış olabilir. “The Fabric of the Cosmos”
kitabının yazarı Brian Greene, sicimlere ait kanıtın kozmik mikrodalga fonda (CMB) (gökyüzünün her yerinden görülebilen ışınım) bulunabileceğini düşünüyor. Greene, “Sicimlerin bize verdiği mesajı anlamayı öğrenmemiz gerekiyor.”
diyor.
Bizim görebildiğimiz kozmos'umuz, 3 uzay boyutu ve 1 zaman boyutundan ibaret olup 4 boyutludur. Dünya'mız diğer 6 boyutu algılayamamakta ve görememektedir. Fizikçiler, büyük patlama sırasında 10 boyutun meydana geldiğini ancak 6 boyutun yoğunlaşarak kıvrıldığını, diğer 4 boyutun genişleyerek bizim algıladığımız kozmos'un ortaya çıktığını ve 10 boyutlu kozmos'un aslında iç içe olduğunu matematik olarak açıklayabilmektedirler. 10 boyutun iç içe olmasına rağmen diğer 6 boyut, bizim algılama ve ölçme imkânlarımızla tespit edilememektedir. Süper yerçekimi teorisi de 11 boyut olduğunu düşünmektedir. Farklı rezonanslarda titreşen bir keman teli çok farklı nota'lar yaratmaktadır. Farklı nota'lar, aynı anda - aynı yerdedir ancak bizim kulaklarımız sadece duyabildiği nota'ları duymakta diğerlerini fark etmemektedir.
Berkeley, “Var olmak algılanmaktır” demiş olsa da, henüz bu boyutları algılayamıyoruz. Algılamamamız onların var olmadığını değil, bizim henüz yetkin olamadığımızı göstermektedir. Eğer, “tüm madde titreşen bir sicim üzerindeki notalardan başka bir şey değilse” yani Sicim Teorisi doğruysa ve bu evrensel müziği duyabilirsek 10. boyutu fark edebileceğiz. Titreşen teller 10. boyuttan bahsediyor, Süper yerçekimi teorisi, Paralel Evrenlerden yani 11. boyuttan. 11. boyut, bir milimetrenin trilyonda biri ölçüsünde 3 boyutlu dünyamızın her noktasında bulunmaktadır. Bize bizden daha yakın olmasına rağmen onu algılayamamaktayız.
Cambridge'deki bir konferansta da M teorisinin öncüleri bir araya gelerek fikirlerini ortaya koymuşlar ve “Büyük patlama paralel dünyaların arasındaki bir çarpışma olabilir.”
demişlerdir. Sonsuz sayıda evrenler ve her birinin kendine ait fizik kanunları olabilir. Dr. Fred Alan Wolf şöyle diyor: “Evren, hem madde hem de şuuru tek bir alan halinde içeren dev bir hologramdır.”
Eğer evren Holografik biçimde organize olmuşsa, uzay-zaman koordinatlarının ötesine geçilmiş olmaktadır. Böyle bir planda; geçmiş-şimdi ve gelecek aynı yerde, aynı anda bulunabilmektedir. Lineer, tek yönde ilerleyen, yani geçmişten gelip, geleceğe doğru giden bir zaman anlayışı mevcuttur. Oysa örneğin tarihsel olaylarda gelişmelerin bir daire ya da bütünsel bir gelişim çizdiklerini görüyoruz.
Doğa ve dünyada sabit ve değişmez hiçbir şey yoktur. Doğadaki değişim ve dönüşümlerin nedeni; canlı cansız tüm varlıkların "hücreler"
, hücrelerin moleküller, moleküllerin atomlar, atomların ise, enerji ile maddenin iç-içe olduğu, kuant denilen temel yapı taşlarından oluşmalarıdır. Her şey içlerindeki bir başka öğe tarafından oluşturulduğundan ve en temeldeki öğe ise sürekli değişken ve akışkan yani aktif ve canlı olduğundan, halkanın en son ürünleri olan doğa ve dünyamızın nesnelerinin de sürekli bir değişim ve dönüşüm içinde olması kaçınılmazdır. Bu nedenle "zaman"
denilen değişim ve dönüşüm göstergesi ortaya çıkar ve doğadaki her şeyde bir değişim ve dönüşüm yani evrim vardır ve bireysel ömürler bu evrimin sadece küçük birer adımıdırlar.
Fizikçi Michio Kaku “Eğer evren bir patlama neticesinde harekete geçmişse bu patlama nereden geldi? Kuralları neydi? Bize uzay-zaman yapısını veren patlamanın denklemlerini kim yazdı?”
diyor. Rölativite ve Kuantum Teorileri birleştirilerek üretilen ve on boyutlu bir hiper-uzayda tanımlanan “Sicim teorisi”
ve 11. boyutu da katan M-Teorisine göre, mikro sicimler titreştiğinde evrende bulunan atom altı parçacıkları yani notaları üretiyor. Bu notaların oluşturduğu melodiler “madde”
, bu melodilerin yarattığı senfonilere de “evren”
deniliyor. Bu sicimlerin yarattığı armonilerin fizik yasaları olduğuna inanan araştırmacılar, sicimler hareket ettiğinde, etrafındaki uzay ve zamanı eğip, büktüklerini fark etmişlerdir. Bu teoriye göre hiper-uzaya yayılan rezonanslar halindeki bu müzik belki de Tanrının zihnidir. Evren teorisini test etmek isteyen araştırmacılar, laboratuarda bir bebek evren yaratmayı deniyorlar. İsviçre'nin Cenevre kentinde bulunan Büyük Hadron çarpıştırıcısı kullanılarak bu teori dolaylı yoldan test edilebilecektir.
Stephen Hawking'in geliştirdiği evren teorisi, hesaplamalara dayalı yepyeni bir açıklama getirmiştir. Hawking, mantıksal olarak, beynimizde hiçbir şeyin bir bütünden bağımsız gerçekleşmediğini ileri sürüyor. Eğer Hawking haklıysa, daha pek çok olgu paralel evren teorisiyle açıklanabilecek. Kuantum Kuramı şu savı doğrulamıştır: “Eğer bir yapı başlangıçta bir bütün oluşturmuş ise, o yapıyı parçalasanız dahi parçalar arasında etkileşim yerel olmayan bir biçimde devam eder.”
Bütün, parçalarından fazladır. Bütünü oluşturan parçalar, bütünden ayrılsalar dahi bütünle etkileşmeye devam ederler. Parçalar bütünden tamamen bağımsız bir varlık sürdüremezler. Parçalar arası ve bütün ile parçalar arasında yerel olmayan bir etkileşim vardır. Parçalarda hem bütünü hatırlayan özel bir hafıza vardır hem de yeni dış etkilerden birbirlerini haberdar etme yeteneği vardır.
Evrendeki tüm maddeler tek bir yapıyla birbirlerine bağlılar(bran). Bu fark edişle birlikte “Her şeyin teorisi”
nin yardımı ile evrendeki her şeyi açıklamaya tekrar başlanabilir. Uygarlık, Einstein denklemlerinden yararlanarak zamanda yolculuğa, paralel evrenleri araştırmaya hazırlanmaktadır. Dünyanın önde gelen üniversitelerinde, 20 yıl önce bir fantezi gibi görünen olgular birer birer kurgudan bilim haline gelmektedir. Einstein: ‘Tanrının evreni nasıl yarattığını anlamak istiyorum'
demiştir. Bugün bilim, tanrının evreni nasıl yarattığını anlama çabasını sürdürmektedir. Denildiği gibi: “Yetkin insan olabilmek yolunda yürüyen akil birey, evrene ve insana mikro kozmik açıdan bakarken, aynı anda makro kozmosu da görebileceği bir hologramı, zihninde yaratabilmelidir.” [2]
Brian Greene, sicimlere ait kanıtın kozmik mikrodalga fonda (CMB) –gökyüzünün her yerinden görülebilen ışınım– bulunabileceğini düşünüyor. (CMB: Bilim insanlarının evreni oluşturan büyük patlamanın izi olarak kabul ettiği, soğumuş ve kısmen sönmüş parıltı.)
Evrenin genişlemesi CMB'nin de uzamasına neden oldu ve bu genişleyen evrende sicim teorisine uyacak küçük sıcaklık farklılıkları bulabiliriz. Greene, “Sicimlerin bize verdiği mesajı anlamayı öğrenmemiz gerekiyor” diyor.
Bu o kadar da kolay değil elbette. Sadece sicim teorisiyle tutarlı bir şey bulmak, teorinin doğru olduğunu kanıtlamıyor ve bu konuda şüphesi bulunanları ikna etmek zor olacak. Fakat Greene, sicim teorisinin hâlâ yeni olduğuna işaret ediyor. “Masasının üzerinde bir kalıp odunla oturan Stradivarus'a gidip ‘Çal o kemanı' deseydiniz biraz erken geldiğinizi söylerdi.”
Sicim teorisi en azından büyük bir düşünsel gelişme. Eğer biri sizden evreni sıfırdan yaratmanızı isteseydi, bu sicimler çok işinize yarardı.[3]
Atomun temel yapıtaşları olan proton ve elektron aslında kendisini oluşturan alt parçacıklardan oluşmaktadırlar. Bu parçacıklar, hızlandırıcı ve çarpıştırıcı laboratuarlarda yapılan deneylerle bulunmuşlardır; fakat, "bu parçacıkların altında hangi parçacıklar bulunmaktadır" ve "bunların yapı taşı nedir" sorularına cevap verilememektedir. İşte bu parçacıkları birbirinden farklı kılan sicim teorisine göre, 6 farklı boyut içeren ve değişik titreşimleriyle sicimsi parçacıklardır. Bu sicimler bir frekansta titreşip protonu, başka bir frekansta titreşip elektronu oluştururlar.
Şu anda evreni açıklayan iki fizik teorisi vardır diyebiliriz: Birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein'ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen kuantum mekaniği. Bu iki teori de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle anlamak mümkün olmalıdır. Ancak bu bugüne kadar başarılabilmiş değildir. Eğer sicim kuramı doğru ise bu iki teori birleştirilmiş olacaktır. Bu birleşim, şimdiden bilim tarihinin en büyük adımı olarak kabul edilmektedir.[1]
80'li yılların ortalarında, fizik uzmanları John Schwarz ve Michael Green'in uğraşıları sonucu bir çözüm yolu bulundu. Onlara göre anlamsızlıklar, parçacıkların, denklemlerde sonsuz küçük noktacıklar olarak ele alınmasından kaynaklanıyordu. Peki ama, parçacıkların iplikçikler gibi esneme yetenekleri olsaydı ne olurdu? Yaklaşık 10 yıl önce geliştirilen, ancak daha sonra hesapları çıkmaza sokan "sicim teorisi", atomaltı parçacıkları nokta şeklinde değil, iplik (sicim) şeklinde tanımlıyordu. Sicimler, bir kemanın telleri gibi salınan, 10 -33 santimetre uzunluğunda, minicik iplikçiklerdi. Sicimler şimdiye kadar gözlenemedi; ancak, büyüklüğü matematiksel olarak hesaplanabiliyor: Bir sicimin bir atomun büyüklüğüne olan oranı, bir atomun bütün Güneş Sistemi'ne olan oranına eşit. Ayrıca, belirli bazı sicimlerin, kütle çekimine sahip olduğu ve sicimlerin, aynı zamanda kuvantlar oldukları da bilinenler arasında. Hawking, buradan yola çıkarak "kütle çekiminin kuantum teorisi"ni geliştirdi.[5]
Madde, küçük sicimlerden/tellerden (strings) oluşmaktadır. Bu sicimler tıpkı bir keman teli ya da gitar teli gibi belli bir şekilde çekilirse belli bir frekans yaratılır, daha başka bir şeklide de başka frekanslar, başka notalar. Varlık, bu süper sicimlerin oluşturduğu küçük notalardan meydana gelmiştir ve fark ediyoruz ki; evren bir senfoni ve evrenin tüm fizik kanunları da bu süper sicimlerin/tellerin bir uyumudur.
Sicim teorisi son 10 yılda sağlanan gelişmeler sonucunda önce “süper sicim teorisi” adını almıştır. Son 5 senede kaydedilen gelişmeler üzerine de “Her şeyin teorisi” olarak anılmaya başlanmıştır. Her şeyin teorisi demek atom altı parçacıklardan atomlara, kara deliklerden büyük patlamaya kadar her şeyi matematiksel olarak izah edebilen teoridir. Süper sicim teorisine göre de; doğa'da görülen atom altı parçacıklar, farklı gerilim altında, farklı frekansta titreşen ve farklı titreşmekten dolayı çevresinde farklı rezonans yaratan çok küçük sicimlerden ibarettir.[2]
Sicim teoremi, son gelişmeler ışığında "Membran teoremi" olarak anılmaktadır. Parçacıkların sicim değil, bir Membran gibi olduğu ve farklı boyutlarda büzüştüğü düşünülmektedir. Membran-M olarak da adlandırılmaktadır.
Birçok fizikçi ispatlanabilir bir teori olmadığı için bu teoriyi benimsememektedir. Çünkü bahsedilen sicim Membran parçacıkları ışığın en küçük dalga boyundan bile küçük olduğundan görüntülenmesi mümkün değildir. Başka bir ispat yolu da henüz bulunabilmiş değildir.[1]
Bozonik Sicim Teorisi
Bozonik sicim kuramı 1960'larda geliştirilen sicim kuramının özgün halidir. Onun birçok ilgi çeken unsurlarının olmasına karşın bir çift unsur vardır ki fiziksel olarak ilgi çekmesini sağlar. Öncelikle, bozonların varlığını öngörür oysa birçok fiziksel parçacığın fermiyon olduğunu biliyoruz. İkinci olarak varlığı öngörülen parçacıklar sanal kütleye sahip ve ışıktan hızlı yol alabiliyorlar. Böyle parçacıklar genellikle takyon olarak bilinirler ve böyle parçacıklar asla gözlenemedi.
İlk ses getiren iyi örnekler Polchinski'nin Sicim Teorisi (String Theory) ve Zwiebach'ın Sicim Teorisine Giriş (A First Course in String Theory) adlı eserleridir. Yüksek boyut olması bozonik sicim teorisi ile başlar. Açı koruyan simetride ise yapılan dönüşümlerde açı ve çemberler korunuyor.) 26 uzay-zaman boyutundan oluşur. Yüksek boyut olması bozonik sicim teorisi, perturbative sicim teorisinin bir başka özelliği, yaygın olarak bilinen açı koruyan simetri kurallarına uymaması.(Açı koruyan simetri, parçacıkların simetrileri ile ilgilidir ve yük simetrisi gibi parçacık-karşı parçacık simetrisi meydana gelir. Bu bilindik 4 boyutlu uzay-zamanı görünür kılacaktı.1970'lerde süpersimetri, sicim teorisi ders kitapları genellikle bozonik sicim teorisi 26 uzay-zaman boyutundan oluşur. Çünkü fazladan 22 boyutla ifade edildiğinden uzay-zaman katlanmış küçük toruslardan oluşur. Bozonik sicim teorisinin birçok genel özelliğini anlamak için kullanışlı bir toy modeldir (matematiksel bir teori) ve sicim teorisi ders kitapları genellikle bozonik sicim teorisi için sorun değildir.[6]
Kaynaklar
[1] tr.wikipedia.org/wiki/Sicim_kuramı
[2] blog.milliyet.com.tr/Blog.aspx?BlogNo=113621
[3] www.nationalgeographic.com.tr/ngm/kimbilir/0409/default.asp
[4] www.duman6.gen.tr/sicim-teorisi-ft21152.html
[5] www.focusdergisi.com.tr/bilim/00151/
[6] www.fizik.us/merak-edilenler/bozonik-sicim-teorisi.html
Bu sayfa hakkında yorum ekle: