Bir önceki yazımda evrenin büyüklüğünden kısaca bahsetmiştim. Daha geniş bir yazı yazılabilirdi belki ama yazıma çok fazla bilimsel terim eklemek istemedim. Okuyan insanlar ne denmek istendiğini derhal anlasın ve verilen bilgiyi özümsesin. Benim yazılarımdaki amacım budur. Bu yazımda ise evrendeki küçüklüklerden bahsetmek istiyorum. Makro düzeyde evren ne kadar göz kamaştırıcı, ilgi çekici ve merak uyandırıcı ise, evren içerisindeki küçüklüklerde o kadar göz kamaştırıcı, ilgi çekici ve merak uyandırıcıdır.
Maddenin tarihte tartışılması her daim süregeldi. Antik Yunan felsefecileri maddeyi birçok şekilde tanımladılar. Bunlardan en ünlü ve geçerlisi, Aristoteles'in maddeye bakışı idi. Aristoteles maddeyi dört ana hal üzerine tanımladı. Bunlar ateş, su, toprak ve havaydı. Bu görüş ve inanış, 1803 yılında John Dalton tarafından atom fikri ortaya atılana dek süregeldi. Ona göre madde gözle görünmeyen, bölünemez küçük parçaların bir araya gelmesi ile oluşmaktaydı. Buradaki bölünemez ifadesi önemlidir. Çünkü yıllar sonra bu görüşün yanlış olduğu kanıtlandı. Maddenin atomdan çok daha küçük elemanları vardı. İsimler ve tarihler üzerinde sizi boğmak istemiyorum. Bunlar kolaylıkla unutulur. Bilginin önemli kısımlarını ve özetini vererek sizi meraklandırmak istiyorum.
Daha sonraki araştırmalarda atomların proton, nötron ve elektron isimli üç parçacıktan oluştuğu anlaşıldı. Proton artı elektrik yüklü parçacık idi, elektron eksi elektrik yüklü parçacık idi ve nötron elektrik yükü olmayan nötr parçacık idi. Proton ve nötronlar atomun çekirdeğinde bir arada bulunuyor, elektronlar ise bu çekirdeğin çevresinde - görünüp kaybolma ve tekrar görünüp kaybolma - hareket ediyorlardı. Bu noktada bir dipnot açmalıyım. Elektronlar yaygın bilinen inanışın aksine çekirdeğin çevresinde yörüngesel hareket etmezler. Görünüp kaybolma ve sonra tekrar görünüp kaybolma şeklinde hareket ederler. Oradan oraya ışınlanırlar da diyebiliriz. Şimdi gelelim atom denen varlığın küçüklüğünü anlamaya. Sadece bir küp şeker örneği ile açıklayayım. Bir tane küp şekerde bulunan atomları, her birini bir kum tanesi büyüklüğünde büyütseydik, tüm dünya kumlar ile kaplanırdı. Ayrıca bu kumlar elli santim de yüksekliğe ulaşırdı.
Devam edelim. Küçüklük bununla bitmiyor elbette. Atomun keşfinden sonraki araştırmalar ile atom altı parçacıklar denen bir aleme ulaşılmış olundu. En küçük madde birimi sanılan atomun daha küçük parçaların bir araya gelmesiyle oluştuğu anlaşıldı. Bilim buldu ki, atomu oluşturan proton ve nötronlar, aslında daha küçük birimler olan kuarklardan oluşuyordu. Elektron ise şimdilik tek bir yapıdan oluşuyor gibi görünmekte. İleride elektronu da oluşturan daha küçük parçacıkların keşfedilmesi bizi şaşırtmamalı. Özetle kuarklar bir araya geliyor ve atom çekirdeğini oluşturan proton ve nötronları oluşturuyor. Kuarklar görece proton ve nötrondan çok fazla küçük değiller. Birkaç kuark bir araya gelerek proton ve nötronu oluşturur. Fakat burada da bitmiyor. String teori olarak bilinen sicim kuramı ise tüm bu küçüklükler içerisinde, ileri sürdüğü küçüklük kavramı ile adeta insanı şoka uğratıyor. Herşeyin temelinde titreşen sicimlerin, frekansların olduğunu söyler sicim kuramı. Sicim ne kadar küçüktür peki. Bir atom dünya kadar büyütülebilseydi, bir sicim ancak bir ağaç boyutunda olabilirdi. Kuarklar bile ağaç boyutundaki bir sicimin yanında ay kadar büyük olurdu. Küp şeker örneğindeki atomun küçüklüğü ile, atoma göre sicimin küçüklüğünü karşılaştırıp şaşırmak size kalmış. Şuan için bilimin ulaşabildiği en küçük parça sicimdir.
Son olarak bir küçüklükten daha bahsetmek gerekir ki, bu maddi veya enerji bazında bir parçanın küçüklüğünü değil, fizikteki olası bir küçüklüğü anlatır. Fizik yasalarına göre bu küçüklükten daha küçük bir uzunluk olamaz. Bu Planck Uzunluğudur. Planck uzunluğunun fiziksel anlamı araştırma konusudur. Çünkü Planck uzunluğu mevcut uzunluklar ile kıyaslanırsa en küçük olanıdır. Bu uzunluğu doğrudan ölçebilecek hiçbir araç yoktur. Bu yüzden Planck uzunluğu araştırmaları çok teoriktir. Planck uzunluğu fizik yasalarının geçerli olduğu en küçük uzunluk birimidir. Daha küçük bir uzunluk sadece felsefi olarak düşüncelerimizde mümkündür. Bir insan peki planck uzunluğunu ikiye bölelim elimize yine bir uzunluk geçer ve bu uzunluk bir planck uzunluğunun yarısıdır diyebilir. Fakat bu düşünce sadece hayal gücümüzde mümkündür. Planck uzunluğu altında fizik yasaları işlemez. Planck uzunluğundan daha kısa bir uzunluk ölçüsü mümkün değildir. Plancktan küçük her uzunluk fiziki evrende değil, insan aklında var olabilir. Planck o kadar küçüktür ki biraz matematiği işin içine sokmadan anlatmak mümkün olmamakta. Şöyle ki bir planck uzunluk birimi 10 üzeri eksi 35 metredir. Bu da şu demektir. 10 üzeri eksi 35 metre, bir protonun çapının 100,000,000,000,000,000,000'de birine tekabul eder.