Atom Diye Bir Şey Yok! | Sicim Teorisi - Bölüm 3

1:34Hologram yavaşça soluyor ama zihnimizdeki sorular daha da berraklaşıyor. Bu teorinin sınırları nerede? Hiçbir şey tesadüf değilin, Sicim Teorisi serisi yolculuğunda üçüncü duraktayız. Bugün Sicim teorisinin geleceğine, M teorisine ve çoklu evren fikrine odaklanacağız.

1:58Acaba sijim teorisi Einstein'ın rüyası olan her şeyin teorisi olabilecek mi? Ya da bu teori bizi daha da derin, daha da şaşırtıcı keşiflere götürecek bir basamak mı? Hazırsanız bu çok boyutlu yolculuğumuzun yeni fazına başlayalım. Yıl 1984. Oxford Üniversitesi'nin koridorlarında yürüyen öğrenciler bir duyuru panosunun önünden geçip gidiyorlar. Birçoğu kafasını çevirip panoya bakmıyor bile. Fakat aralarından birisinin gözüne bir şey takılıyor bu panoda. Doğru mu gördüm acaba diye düşünüp geri dönüyor panoya. Gördüğü şey bir konferans ilanı. Konuşmacı ise Michael Green. Konferansın başlığı ise her şeyin teorisi.

3:00Bu başlığı gören herkesin bir şekilde merakı kabaracaktır. Zira konuyla az da olsa ilgiliyseniz her şeyin teorisine dair bir şeyler bulunmuş olması ihtimali bile sizi cezbeder. Hemen tüm planlarınızı iptal edip o konferansa gidersiniz. Panodaki ilanı gören öğrenci de tam olarak böyle yapıyor.

3:22O zamanlar Harvard Üniversitesi'nde fizik bölümünü bitirip Oxford Üniversitesi'nde yüksek lisans yapmak için gelen Brian Greene'den bahsediyorum. Son dönemin en önemli fizikçilerinden ve anlatıcılarındandır. Bir nevi günümüzün Carl Sagan'ı diyebiliriz onun için. İşte o koridorda yürürken gördüğü ilan Brian Greene'in hayatını değiştirmişti. Kimi zaman ufacık bir tesadüfün hayatımızı nasıl değiştirebileceğinin bir örneğiydi adeta bu. Michael Greene'in konferansta bahsettiği seçim teorisi genç Brian'ı kelimenin tam anlamıyla büyülemişti. Kararlıydı. Tüm hayatını bu konuya adayacaktı Brian.

4:14Ona göre de çok güzel bir teoriydi bu. Zaten her şeyin teorisi de güzel olmalıydı. Tıpkı Sijm teorisi gibi. Bu hikayeye geri döneceğiz ama öncesinde başka bir şey anlatmak istiyorum size. Şimdi. Atomun ne kadar küçük olduğunu pek de iyi idrak edemiyoruz aslında. Aklımızda hep misket gibi bir varlık canlanıyor. Basit bir mikroskopla baksak görürüz diye düşünüyoruz. Ancak durum pek de öyle değil.

4:44Biraz algılaması zor olsa da her bir kum tanesinin içinde bile milyarlarca atom bulunuyor. Kısacası ne olursa olsun bazı atomları görmemiz mümkün değil. Daha da garibi iş burada da bitmiyor. Malum atomların da her şeyin temeli olmadığını öğrendik. Protonlar, nötronlar derken onların da derinlerinde quarklar çıktı karşımıza. Kimileri için quarkların keşfi hikayenin sonu olmalıydı.

5:13Kimilerine göre ise sadece yeteneklerimiz ve sahip olduğumuz teknolojinin el verdiği son nokta burası. İşte Sicim teorisinin esas çıkış noktalarından biri de buydu. Tüm bu farklı parçacıkların ve hatta kuarkların da kalbinde asıl son durak bulunuyor. Bunlar da Sicimlere benzeyen küçük enerji iplikçikleriydi. Aklımızın hayalimizin dahi almayacağı düzeyde küçük şeylerdi.

5:41Yine tek bir kum tanesi üzerinden anlatayım size bunu. Tek bir kum tanesinin içindeki milyarlarca atomdan birisini alalım ve bunu güneş sistemi kadar büyütelim. Bu durumda mevzu bahis sicimlerin her biri sadece dünyadaki bir ağacın büyüklüğünde olurdu. Peki bu iplikçikler, bu enerji telleri maddeyi nasıl oluşturuyor? Biraz da bunun arkasındaki fikrin üzerinden geçelim.

6:10Önceki bölümde de bahsetmiştik. Bir enstrüman düşünün. Bir cellonun tek bir telindeki farklı titreşimleri veya frekansları farklı birer nota olarak duyuyoruz ya. İşte bu sicimlerinde farklı titreşimleri parçacıklara kütle ve elektrik yükü gibi özellikleri kazandırıyor. Yani evrende bizi ve her şeyi oluşturan parçacıklarla, kütle çekim veya diğer kuvvetleri taşıyan parçacıklar arasındaki tek fark aslında bu sicimlerin farklı titreşimlerinden ibaret.

6:41Yani hepimiz, her şey, tüm evren, aslında hepsi aynı enstrümanın farklı notaları gibi. Çok güzel değil mi bu fikir? Ya da çok estetik? Kısacası evren dev bir kozmik senfoni. Ve en güzeli de bu fikir, kuantum evreninin belirsizliğiyle makroevrenin düzeni arasındaki çatışmayı çözebilecek bir güce sahip.

7:05Zira sicim teorisiyle birlikte kuantum evreninin o belirsizliği o keşmekeşede sakinliyor. Hem parçacık hem de dalga gibi davranan parçacıklar aklımızı başımızdan alıyordu ya hani. İşte bu parçacık algısını bir sicime yaydığınız zaman tüm sorun ortadan kalkıyor. Evet o belirsizlik hala söz konusu. Ancak hem kuantum teorisini hem de genel görevliliği tek bir çerçeveye oturtacak kadar duruluyor ortalık.

7:35Fakat özünde matematiğin bir zaferidir tüm bunlar. Bu sayede de sicim teorisyenleri ihtiyacımız olan o her şeyin teorisine ulaştıklarını düşünüyor. Bunu iddia ediyorlar. Peki biz şimdi gelelim bu fikrin zırhındaki zayıf noktalara. Ama öncesinde kısa bir ara verip bu noktaya dek konuştuklarımızı özümsesek iyi olacak. Geri geldiğimizde daha da derinlere ineceğiz ne de olsa.

8:01Evet hazırsanız Sicim teorisinin zırhındaki zayıf noktalar üzerine konuşabiliriz. En önemlisiyle başlayalım. Öncelikle şunu kabul etmemiz gerekiyor. Bir atomdan bile milyarlarca kat küçük bu iplikçikleri görebilecek, inceleyebilecek ya da analiz edebilecek bir seviyede değiliz şu anda. Yani ne gözlem ne de deney yapamıyoruz. Dolayısıyla da kimi fizikçiler bu konuyu bir miktar felsefe tarafına itmeyi tercih ediyor.

8:30Sonuçta karşımızda yanlışlanamayacak ya da doğrulanamayacak bir olgu var. Sicim teorisyenleri ise bu fikir kağıt üzerinde mükemmel çalışıyor. Sadece bekleyin ve görün. Gün gelecek bunları gözlemleyebilecek seviyeye de ulaşacağız diyorlar. Fakat sorunlar bununla da bitmiyor. Bir diğeri de şu. Tamam kabul. Kağıt üzerinde çok güzel duruyor sicim teorisi. Fakat akıllara zarar bir şey daha iddia ediyor.

8:58Bilimkurgu hikayelerinde ya da filmlerde falan görseniz bile inanmakta güçlük çekeceğiniz bir sorun hem de. Ekstra boyutlardan bahsediyoruz bu teoride. Çünkü biz üç mekan ve bir uzay boyutumuzla mutlu mesut yaşarken başka boyutlarda olabilir diyor bu bilim insanları. Dolayısıyla da biraz sıra dışı ya da aykırı olarak görülüyorlar. Anlayacağınız sijim teorisini savunan bilim insanlarının bir de bu boyutlar meselesini kanıtlaması gerekiyor.

9:28Peki boyuttan kastımız ne? Onu da açalım biraz. Fark etmişsinizdir. Fizikte karşımıza çıkan birçok formül ya da jargon aslında çok kolay anlaşılabilir. Biz de mevzu bahis boyutları her gün kullanıyoruz aslında. Örneğin arkadaşınızla buluşacaksınız diyelim. Belli bir yerde, belli bir saat için sözleştiniz. Bunun için dört bilgiyi bilmeniz yeterli olacaktır.

9:53Uzayı bir çarşaf gibi önünüze serdiğinizde arkadaşınızın derinlik, uzunluk ve yükseklik düzlemlerinin hangi noktada kesiştiğini bilmelisiniz. Ve tabii arkadaşınızın zaman boyutunda hangi nokta olduğunu da biliyor olmalısınız. Bu dört bilgiyle arkadaşınız Andromeda galaksisinde herhangi bir gezegende olsa dahi onu bulursunuz. Koordinatlardan bahsediyoruz kısacası.

10:19Bu anlayış, bu açıklama da çok işimize yarayan ve çok da güzel işleyen bir model. Fakat, Sijim teorisinden de öncesine gittiğimizde bu modele bir alternatif sunan biri vardı. Hem de bu modeli açıklayan adama giderek bunu geliştirebiliriz diyen birisi. 1919'da Alman matematikçi Theodor Kaluser, o zamanlar ismi bile duyulmamış biriyken, Albert Einstein'a meydan okuma cesaretini göstermişti.

10:49Bir ihtimal, küçük de olsa bir ihtimal, evrenimiz bizim göremediğimiz bir boyuta daha sahip olabilir demişti bu mektubunda. Bir uzay boyutu daha yani. Einstein de en başta kendi teorisine sıkı sıkıya sarılıp bu alternatifi doğrudan çöpe atmaktansa, olabilir, hiç de fena fikir değil demişti. Fakat uzun bir süre boyunca bu konuya çok da kafa yormamıştı.

11:14İki yıl sonra ise Calusa'nın ortaya koyduğu fikrin kayda değer olduğunu düşünmüş ve onun makalesinin yayınlanmasını sağlamıştı. Buradaki fikir de şuydu. Einstein, kütleçekim denen olgunun aslında dört boyutlu kumaştaki bükülmeler olduğunu kanıtlamıştı. Calusa ise buna ek olarak elektromanyetizmanın da bükülebileceğini söylemişti. Fakat bu bükülmelerin olabilmesi için dört boyut yeterli değildi. O nedenle gizli bir boyuttan bahsediyordu.

11:45Tabii bunu söylemesi kolay. Biz de kafamıza göre gizli boyutlardan filan bahsedebiliriz. Sonuçta kanıtlaması mümkün değil değil mi? Yanlış da diyemezler. Fakat… O iş öyle değil elbette. Kaluza'nın bu konuda imdadına İsveçli fizikçi Oskar Klein yetişmiş ve bu gizli boyutlara bir açıklama getirmişti.

12:08İsterseniz Kaluza ve Klein'in ne demek istediğini anlamak için biraz somutlaştıralım. Bir elektrik telini düşünün. Uzaktan baktığınızda herhangi bir kalınlık göremezsiniz. Çizgi gibi, ipincecik görünürler. Fakat çok ama çok küçülük bu telin üzerinde yürüyebilecek kadar olduğunuzu düşünün. Tıpkı bir karınca gibi. Bu durumda bu tel sizin için tek bir çizgi değildir artık.

12:34hem ileri hem geri gidebileceğiniz hem de etrafında dolaşabileceğiniz bir yer haline gelir. Yani boyut dediğimiz şey aslında nerede durduğumuza göre değişebilir. Calusa ve Klein de bir araya gelip bu fikri ortaya atmışlardı. Aslında yeterince küçülebilseydik evrenimizin kumaşının da bir kablonun yüzeyinden farksız olduğunu görürdük diyorlardı yani. 3 boyutlu evren algımızın kuantum 6 evrende çok farklı görüneceğini iddia ediyorlardı.

13:04uzayın her bir yerinde bir atomdan milyarlarca kat küçük noktalarda minik, kıvrılan boyutlar olduğunu söylüyorlardı. Bu evrende yürüyebilseydiniz uzay dediğimiz şey size çok farklı görünürdü. İşte 1900'lerin ilk yıllarına kadar dayanan bu ekstra boyut fikri Sijim teorisinin de temelini oluşturuyor. Ama bir sorun var. Sicim teorisi sadece bir ekstra boyuttan bahsetmiyor. Sicimlerin matematiğine baktığımızda gerçek olmaları için bir değil, iki değil, tam tamına altı ekstra boyuta ihtiyacımız var.

13:41Toplamda 10 boyutlu bir evrenden bahsediyoruz. İçlerinde sayısız gizem barındıran, gördüklerimizin temelinde yatan, ancak kendi içlerinde çok farklı mekanlara, zamanlara, hem geleceğe hem de geçmişe uzanabilen, hem bir yerde hem de her yerde olabilen boyutlar bunlar. Bir atomdan milyarlarca kat küçülebilsek ve bu boyutları deneyimleyebilsek çok yüksek ihtimalle aklımızı yitireceğimiz, çok acayip bir evren. Orada olduğunu tahmin ettiğimiz ama henüz oraya gidecek ne imkanımızın ne de cesaretimizin olduğu bir yerden söz ediyorum. Bu çok boyutlu evren fikri sadece teorik fiziğin sınırlarını zorlamakta kalmıyor. Aynı zamanda insan merakının ve hayal gücünün de sınırlarını test ediyor. Brian Greene'in hikayesini hatırlayalım. 1984'te Oxford'da bir duyuru panosunda gördüğü Her Şeyin Teorisi başlıklı seminer onun hayatını değiştirmişti.

14:39Green'in o anda yaşadığı merak ve heyecan adeta ekstra boyutlara açılan bir kapı gibiydi. Nasıl ki sicim teorisi bize görünmeyen boyutların varlığını öneriyor, bilimsel merak da zihnimizde yeni boyutlar açıyor. Green'in deneyimi aslında hepimizin potansiyel olarak yaşayabileceği bir deneyim. Belki de şu anda bunları dinleyen sizler de. Tıpkı Green gibi henüz keşfedilmemiş boyutlara açılan kendi kapınızın önünde duruyorsunuz.

15:07Çünkü Sicim teorisinin özünde yatan şey sadece matematiksel formüller değil, aynı zamanda insan zihninin sınırlarını aşma ve bilinmeyeni keşfetme arzusu. Yani iddialar masada. Ve daha önce defalarca çok önemli bir keşif çağında olduğumuzu söylemiştim size. Bugünlerde de Sicim teorisinin bu çılgın iddialarının kanıtlanabileceği anlar ihtimal dahilinde. O zaman geldiğinde ise açılacak kapıların ne olacağına dair fikrimiz bile yok.

15:38Ama demiştim ya, sicim teorisiyle zihnimizin sınırlarını çok zorlayacak kapılar açacağız diye. İşte boyutların, bildiğimizin ötesine uzanan ekstra boyutların kapısını açmış olduk artık. Anlamak ve algılamak çok güç. Ancak bu konuya elimizdeki tüm silahlarla saldırarak, anlamak için her şeyi yapmaya devam edeceğiz. Bunu da sicim teorisinin sıradaki ve son bölümünde hep birlikte yapacağız.