Kozmik Senfoni | Sicim Teorisi - Bölüm 1

1:46Evrenin en temelindeki titreşimler kozmik bir senfoniye dönüşüyor burada. Biz de bugün bu kozmik senfoninin notalarını takip ediyor ve evrenin en derin sırlarının peşine düşüyoruz. Dört bölümden oluşacak serimiz boyunca bilim dünyasının gelmiş geçmiş en büyük güzemlerinden birisini, Sicim Teorisini keşfe koyuluyoruz. Hazırsanız Sicimler'den örülü kozmik yolculuğumuz başlıyor.

2:25Bölüme başlamadan önce bir duyuru yapmak istiyorum. Hiçbir şey tesadüf değildi ki maceramızın ilk yılını bu hafta itibariyle geride bırakıyoruz. Tanrı zaratar mı sorusuyla başlamıştık bu serüvene. Yolculuğumuz sırasında geleceğe dair teorilere, insanın zihnine, gezegenlerin geçmişine, uzayın derinliklerine, hatta atom altı evrenin gizli köşelerine düştü yolumuz.

2:5152 hafta boyunca bize eşlik eden, bizimle birlikte düşünen ve bizimle birlikte keşfeden herkese teşekkür ederiz. Diyelim ve başlayalım Sicim teorisini keşif yolculuğumuza. Bundan 60 yıl kadar önce, deyim yerindeyse modern fiziğin üzerinde kara bulutlar geziniyordu. Temel sorun şuydu. Evreni açıklamak için elimizde iki teori vardı. Yani bir evren, iki farklı açıklama.

3:20Biri Einstein'ın genel görellilik teorisiydi. Galaksiler ya da yıldızlar gibi makro cisimlerin ne olduklarını ve nasıl hareket ettiklerini açıklayan müthiş bir teoriydi bu. Fakat boyutları küçülttüğümüzde yani bu dev cisimleri oluşturan yapı taşların atomlara, atom altı parçacıklara baktığımızda tamamen yeni bir yasalar bütünüyle karşılaşıyorduk. Tüm bilim insanlarının akıl sınırlarını zorlayan yepyeni bir olguydu.

3:50Kuantum mekaniği. İşte bu iki ayrı kurallar bütünü kendi içlerinde inanılmaz başarılıydı. Hatta tek başına değerlendirdiğimizde neredeyse kusursuzlardı. Fakat bu ikisini birbirine yaklaştırdığınızda asla kavuşamayacak aşıklar gibiydiler. Olmuyordu. Birbirine yakışmıyorlardı. Birbirleri için yaratılmamışlardı.

4:14Kısacası evrene iki pencereden bakıyoruz. İki ayrı lens var kameramızda. Ve bu lensleri kullanarak filmi en başa sardığımızda yani büyük patlamaya ulaştığımızda ne oluyor biliyor musunuz? Kameramız kendisini imha ediyor. Çünkü bu iki müthiş ama ayrı dünyalara ait yasalar bütünü büyük patlama sonrasında evrene kükmeden sonsuza yakın sıcaklık ve yoğunluk ortamında bir araya gelmek zorundalar.

4:43Geldiklerinde ise hiçbir şey göremiyor, hiçbir şey bilemiyor, hiçbir şey anlayamıyoruz. Orada film bizim için kopuyor. Özetle bu ikisini bir araya getirmenin başka bir yolunu bulmamız gerekiyordu. Her şeyin cevabını bulabilmek için bu iki teorinin iyi anlaşmasını sağlamamız lazımdı. Ya da... hikayeyi baştan yazmalıydık.

5:08İşte bu hikayeyi tamamen baştan yazabilecek, yepyeni bir karakter çıkıyor bu noktada sahneye. Atom altı parçacıklardan kozmosun en ücra köşelerine, en olağandan en sıra dışına, doğanın tüm yasalarını açıklayabilecek yepyeni bir fikirler bütünü. Sicim Teorisi. Şimdi... Öncelikle bir soruyu cevaplayarak başlayalım.

5:35Tamam, evrenimizi iki ayrı teoriyle 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. Mesela… Uçakları düşünün. Havayolları düşünün.

6:00Bu karmaşık trafik şu anda uluslararası belirli kurallar ve yönetmeliklerle idare ediliyor. Peki ya birbiriyle çelişen iki ayrı yönetmelik olsaydı sonuç ne olurdu? Elbette büyük bir felaketle karşılaşırdık. O yüzden bir standart olması gerekiyor. Söz konusu bilim olduğunda da durum değişmiyor. Bir standarda ihtiyacımız var.

6:28Şimdi evreni yöneten bir yasa olduğunu biliyoruz. Orada bir yerde. Her şeyin teorisi bizi bekliyor yani. Birçok bilim insanının mirası bu bize. Bu teoriyi bulmak zorundayız. En azından meraklı bir bilim insanıysanız ya da sadece benim gibi meraklı birisiyseniz bu sizin için zorunluluktur aslında. Cevaplar istersiniz. Sizi oyalayan veya rahatlatan bahaneler değil. Rahatsız edici de olsa gerçeği, sadece gerçeği ararsınız.

7:00Peki gerçekten de Sicim teorisi bizim cevabımız olabilir mi? Bakacağız. Ama önce neyi bilmediğimizi bilmemiz gerekiyor. Bunun için de bir karşılaştırma yapmalıyız. Fakat öncesinde bir ara vermemiz iyi olabilir. Zira az sonra önemli meseleleri ele alacağız. Evet, Sicim teorisinin evrene dair sorduğumuz her sorunun cevabını verip veremeyeceğini konuşmadan önce neleri bilmediğimize bakacaktık değil mi?

7:58Bunun için de elimizdeki iki teoriyi yani genel görellik ve kuantum mekaniğini karşılaştırıp bu ikisinin neden çakıştığına dair bir açıklama getirmek gerekiyor. Öyleyse makroevrenle başlayalım. Yani kütleçekimi de açıklayan Einstein'ın genel görelliliği ile. Genel görellilikte uzay bir kumaş olarak tasvip edilir. Yıldızlar ve gezegenler gibi ağır cisimlerde bu kumaşı eğip bükerler. İşte bu teoriye göre bu bükülmeler bizim hissettiğimiz kütleçekimin açıklamasıydı. Yani dünyamızı güneşin yörüngesinde tutan şey güneşin uzay zamanda oluşturduğu bükülmeden başka bir şey değil aslında. Fakat bu bükülen uzay zaman olgusu hikayenin sadece bir kısmı.

8:45Bu cisimleri oluşturan atom altı parçacıkları anlamak içinse genel görellilik kitabını kapatıp elimize diğer kural kitabını almamız gerekiyor. Kuantum Mekaniği kitabını. Birazdan da göreceğimiz üzere kuantum mekaniğinin bize sunduğu uzay yapısı genel görelliliğe göre o kadar farklı ki. Bu pencereden baktığınızda aslında içinde bulunduğunuz, her gün deneyimlediğiniz bu evren tamamen başka bir şeye dönüşüyor.

9:14Tahmin edilebilir evrenimiz küçüldükçe sanki aynı oranda daha da az kesin oluyor. Ve daha da küçüldükçe bildiğimiz en küçük atom altı 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. Tam bir kaos.

9:44Uzay zaman resmen birbirine giriyor. Burada sağ sol, aşağı yukarı, öncesi sonrası falan yok. Hepsi birbiri içine geçmiş durumda. Aynı anda her şey her yerde. Hem geçmişte hem gelecekte.

10:00Bu evrende siz doğmadan önce ölmüş bile olabilirdiniz. Uçaklar kalkmadan önce inmiş. Yemeğiniz siz restorana gitmeden önce size servis edilmiş olabilirdi. Ve siz hem evinizde oturuyor hem de restoranda yemek yiyor olabilirdiniz. Tüm deneyimlerimizle çelişen çılgın bir yer kuantum evreni. Ama işte her şeyin de temeli.

10:25Kısacası bir tarafta kütleçekim, diğer tarafta zayıf nükleer kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetizma var. Dolayısıyla bu 4 kuvveti de bir potada eritecek o teoriyi bulmamız gerekiyor. Başka yolu yok. İşte Albert Einstein'da ömrünün son 30 yılını o teoriyi bulmak için harcamıştı. Zira yüzyıllar boyunca her şeyin yapı taşının sanki bilyeler gibi parçacıklardan oluştuğunu düşünüyordu.

10:54Fakat sigim teorisiyle bu fotoğraf dramatik bir şekilde değişiyordu. O bilyelerin, atomların ve atom altı parçacıkların daha derinine indiğimizde farklı bir şey çıkıyordu ortaya. Bir müzik notasının titreşimine benzeyen bir enerji ipliği, bir sigim karşılıyordu bizi burada. Parçacıkların bu sigimlerin farklı titreşimleriyle bünye kazandığını, enerjinin ete kemiğe büründüğünü keşfetmiştik.

11:23ve bir grup fizikçiye göre bu titreşimleri anladığımızda her şeyi açıklayacak o teoriye de ulaşacağız. Fakat… Sijim teorisinin hikayesi de bir o kadar titreşimli desek yeridir. Şöyle düşünebilirsiniz. Fizik dünyası şu anda ikiye bölünmüş durumda. Bir grup fizikçilerden bir grupsa Sijim teorisyenlerinden oluşuyor.

11:47Fizikçilere göre Sicim teorisyenleri deneylerle açıklanamayacak iddialar ortaya atıyorlar. Özellikle de deneysel fizikçilerden bahsediyorum. Bu fizikçiler Sicim teorisyenleri ile pek de anlaşamıyor. Fizik test edilebilir bir bilimdir diyorlar kısacası.

12:03Ancak tüm teorilerin arkasında da test edilsin ya da edilmesin müthiş fikirler vardır. Hatta bu teorileri de çoğu zaman dalga geçilen ve deli olarak yaftalanan fizikçiler ortaya koyar. Yani elbette her yeni düşünceyi ciddiye almaktan bahsetmiyorum. Fakat Sicim teorisi gerçekten de dikkate değer şeyler söylüyordu. Şöyle ki 1960'larda Gabriele Veneziano isimli genç bir İtalyan fizikçi vardı.

12:32Kendisi o zamanlar yeni yeni çalışılan evrenin dört temel kuvvetinden biri olan ve atomun çekirdeğinde nötron ve protonu bir aralı tutan güçlü nükleer kuvveti açıklayabilecek bir denklem arayışındaydı. Bu çalışmaları sırasında matematiğin tarihiyle ilgili bir kitap okuyordu. Ve bu kitapta neredeyse 200 yıl önce yazılmış bir denkleme denk geldi. Bu denklemin sahibi ise İsviçreli müthiş bir dahi olan Leonard Euler'di.

13:03Veneziano o zamana kadar kimsenin dikkat bile etmediği bu denkleme baktığında muazzam bir aydınlanma yaşamıştı. 200 yıl önce Euler bu denkleme ile kimsenin atom altı parçalıklardan haberi dahi yokken güçlü nükleer kuvveti açıklıyordu. Leonard Euler inanılmaz bir isim gerçektendi. Ki onu da bol bol anacağız daha sonra. Neyse. Peki Veneziano ne yaptı bu denklemle?

13:32Tabii ki hemen bir makale yazdı bunun üzerine. Ve bu çalışma dallanıp budaklandı. Her bakışta yeni bir şey keşfediyordu. En nihayetinde bu denklemden Sijim teorisi doğacaktı. Haliyle bu denklem elden ele dolaşmaya başladı. Herkes kendi yaklaşımıyla bir açıklama getirmeye çabalıyordu. Ve en sonunda başka önemli bir ismin eline geçti öğlelerin denklemi.

13:59Amerikalı genç bir fizikçi olan Leonard Susskind'de. Susskind, bu nasıl anlaşılır bir denklem? Her şey çok açık diye düşündü ilk önce. Evet, güçlü nükleer kuvveti matematiksel olarak açıklıyordu. Fakat bu soyut sembollerin altında bambaşka bir evren, bambaşka bir devrim saklı olmalıydı.

14:24Aylarca evinden çıkmadı Saskat. Değim yerinde ise bu denklemle yatıp kalktı. Çalışmaları sırasında şunu keşfetmişti. Yepyeni bir tip parçacık geziniyordu burada. Ve bu parçacığın malzemesi bir enerji siciminden ibaret. Bir elastik band gibi, döngüsel ya da açık uçlu titreyen sicimler. Ve her şey bu denklemle birebir örtüşüydü.

14:52Tüm çalışmalarının neticesinde bir makale hazırladı Suskind. Elbette fizikte çığır açacağını, yeni Einstein yakıştırmalarıyla gazetelere manşet olacağını falan düşünüyordu o sıralarda. Fakat işin seyri, Suskind'in beklentilerinin tam aksi yönündeydi. Makalesi yayımlanmadan önce bir grup uzman tarafından incelenmişti tabii ki. Ve bu uzmanlar Suskind'in teorisi için çok da mantıklı değil, makaleyi yayımlamasak daha iyi olur demişlerdi.

15:22Sonuç büyük bir hayal kırıklığıydı. Fizik dünyası bu yeni çılgın teoriyi dikkate almamıştı. E haliyle de Siegem teorisi ölü doğmuştu. Başta Saskind olmak üzere bu teorinin her şeyi değiştireceğini düşünenler büyük bir duvara toslamıştı sanki. Haliyle hikaye de burada bitiyor diye düşünebiliriz. Bu isimlerin bir direnç karşısında her şeyi bıraktığını, bütün çabalarını çöpe attığını,

15:52Ama gerçek bilim insanlarının bunu asla yapmayacağını hiçbir şey tesadüf değil de konuştuğumuz onlarca isim sayesinde gayet iyi biliyoruz. Dolayısıyla bu direnç Sicim Teorisi ve bu fikrin arkasındakiler için hikayenin en can alıcı noktasıydı. Her şeyi tersine çevirecek olaysa onları bekliyordu. Sicim Teorisi küllerinden doğacak ve çok başka kapılar açacaktı bize.

16:58Bizim de kuantum gemimiz burada bir mola veriyor fakat yepyeni ufuklara doğru devam edecek yolculuğumuz. Bir sonraki bölümde bambaşka kapıları bir bir açacağız birlikte.