Kuram Ve Teoriler

Aristoteles Evren Modeli

MÖ 4 yüzyılda Platon'un iki küreli evren modeli geçerli olan modeldi Bu modele göre evren iki küreden ibaretti Birinci küre, merkezde bulunan Dünyamız, diğeri ise yıldızların oluşturduğu dış küredir ve bir günde bir tam tur dönmekteydi Gezegenlerde bu iki küre arasında hareket ediyordu Peki, "Gezegenlerin tek düze ve ard arda hareketinin nedeni nedir?"

Soruya ilk cevap yine Platon'un öğrencilerinden Eudoxus'dan gelmiştir Euodxus'a göre evren ortak bir merkez üzerinde iç içe geçmiş farklı eğimlerde dönme eksenleri olan kürelerden oluşuyordu En içte hareketsiz duran küre Dünyamız İçten dışa doğru Ay, Merkür, Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter, Satürn'e ait küreler dizilmektedir En dışta bir tam turunu bir günde tamamlayan yıldızları içeren küre vardı Ancak bu kürelerin sayısı, 56'ya kadar çıkmalıydı ki gezegenlerin hareketine uygun bir model olsun, böylece bunu fark eden Aristoteles ile birlikte 56 küreden oluşmuş bir evren modeli elde edilmiş oldu

Aristoteles, sınıflandırmalar yaparken fizik ve metafizik konular diye ayrım yapmıştır Fizik konular somut nesnel olanın konusu, metafizik ise "fizik ötesi" konular anlamına gelmektedir Evren ile ilgili modeli de metafizik konularla ilgili kitabında yer almaktadır Bu kitapta, Aristoteles Eudoxus'un fikrini değerlendirmeye alıp kendisine göre uyarlamalar yapmıştır

Aristoteles'e göre her bir kürenin hareketi bir dıştaki küre tarafından yönetilmektedir En dıştaki küre, yani yıldızları içeren küre ise kusursuz hareket ettirici idi ve ilk hareket ettirici tanrı tarafından harekete geçirilmişti Çünkü ona göre her hareket eden şeyin bir hareket ettiricisi olmalıydı

Aristoteles evreni ikiye bölmüştü; Ay'ın üzerinde bulunduğu, Dünya'dan sonraki ilk küreye kadar ki yerler su, hava, ateşi içeren fiziksel dünya, ondan sonrası ise ruhsal alemlerdi Aristoteles'in evreni sınırlı bir evrendi, çünkü en dıştaki sabit yıldızlar küresi sınırsız büyüklükte olsaydı eğer sınırlı sürede sınırsız yol kat etmek zorunda kalacaklardı, ayrıca sınırsız büyüklükte bir küre olsaydı yıldızlar gökte bir doğru boyunca hareket ediyormuş gibi görünmeliydi; oysa Aristoteles'e göre yıldızlar doğudan batıya doğru çember çiziyordu Bundan dolayı da doğrusal olan her hareketin bir sonu olacağını, ama çembersel hareketin bir sonu olmasının şart olmadığını, bu yüzden dairesel hareketin kusursuz hareket olduğunu düşünmüştür

Batlamyus Evren Modeli

Batlamyus'un çalışmalarının temelleri Hipparchus'a dayanır, Batlamyus'un 1400 yıl hükümdarlık süren dünya merkezli evren modeli oluşturmasında çok büyük etkisi olmuştur Batlamyus, Hipparchus'un 850 yıldız içeren yıldız kataloğunu 1022 yıldıza çıkarmıştır

Bu arada gezegenlerle de ilgilenen Batlamyus, Aristoteles'in dönen kürelerinin, gezegenlerin hareketini ve parlaklıklarının değişiminin nedenini açıklamakta yeterli olmadığını fark etmiştir Bu durumu düzeltmek için gezegenlerin Dünya etrafında dolanırken aynı zamanda da Dünya merkezli çember üzerinde dairesel bir hareket (epicycle) yapmaları gerektiğini düşünmüştür

Böylece gezegenler Dünya'dan farklı uzaklıklarda bulunabilecekti ve buna bağlı olarak parlaklık değişimlerinin nedeni de anlaşılmış olacaktı, çünkü gezegen uzaklaştıkça parlaklık azalacak yaklaştıkça ise artacaktı Aynı zamanda gezegenlerin farklı hızlarda hareket etmesi de açıklanmış oluyordu

İyi bir matematikçi olan Batlamyus, ortaya koyduğu modelin gözlemlerle karşılaştırıldığında tam bir doğruluktan uzak olduğunu fark edip bu durumu düzeltmek için Dünya'yı merkezden biraz dışarı yerleştirmiştir Günümüzde gezegenlerin yörünge düzlemlerinin elips olduğu bilinmektedir

Batlamyus Dünya'yı merkezinin dışına taşıyarak bir bakıma elipse yakın bir yörünge önermiş oluyordu Batlamyus, yörüngelerin elips olduğunu kabul etseydi, modelinin daha basit ve gözlemlere daha uyumlu olacağını biliyordu ama inançları doğrultusunda hareket ettiğinden dolayı dairesel yörüngelerde ısrarcı davrandı

Aristoteles, dairesel hareketin en kusursuz hareket olduğunu savunmuştur ve Batlamyus da bu geleneğin izinden gitmiştir Rönesans'a kadar geçerliliğini korumuş kilisenin desteğini almış olan bu model Kopernik Devrimi ile son bulmuştur

Büyük Patlama Kuramı

Temelleri

Şiddetli Büyük Patlama Kuramı, Evren'imizin kökeni ve oluşumuna ilişkin yaygın kabul gören bir teoridir Bu kuram, iki benzer sütun üzerine dayanmaktadır:

Genel Görelilik Kuramı: Seksen yılı aşkın bir süre önce, Einstein, Evren'de kütlenin dağılımının uzayın geometrisini nasıl belirlediğini betimleyen bu kuramı ileri sürmüştür Başlangıçta, Kuram, Merkür'ün yörüngesindeki özellikleri ve Güneş'ten gelen ışığın kırılmasını izah etmekteydi Son yıllarda, kuram bir dizi özenli testten geçmiştir
Büyük ölçeklerde, maddenin Evren'de dağılımı hemen hemen yeknesaktır Bu varsayım, hem galaksi incelemeleriyle hem de kozmik mikrodalga fon ışınımlarındaki dalgalanmaların düşük seviyesi ile teyit edilmiş gibi görünmektedir
Şiddetli Büyük Patlama Kuramı'nda, gözlemlenebilir Evren, kabaca on ya da yirmi milyar yıl önce, aniden genişleyen bir nokta ile başlamıştır O zamandan beri Evren, gittikçe Galaksimiz ve dış gezegenler arasındaki mesafeyi arttırarak genleşmeye devam etmiştir
Evren'in genişlemesi, ışık ışınlarını mavi ışığı kırmızı ışığa ve kırmızı ışığı da kızılötesi ışığa dönüştürerek "uzatmaktadır" Bu yüzden, hızla bizden uzaklaşmakta olan uzak galaksiler daha kırmızı görünürler Bu genleşme aynı zamanda mikrodalga fon ışınımını da soğutur Böylece, bugün 2,728 Kelvin'lik bir sıcaklığa sahip olan kozmik mikrodalga fon ışınımı ilk Evren'de daha sıcaktı

Kütle çekimi Evren'in genleşmesini yavaşlatmaktadır Eğer Evren yeterince yoğun ise, Evren'in genleşmesi sonunda tersine olacaktır ve Evren çökecektir Eğer yoğunluk yeterince yüksek değilse, o zaman genleşme sonsuza dek devam edecektir Bu yüzden, Evren'in yoğunluğu kendi nihai kaderini belirleyecektir

Büyük Patlama Kuramı'nın Testleri

Şiddetli Büyük Patlama Kuramı çok sayıda önemli gözlem ile tutarlıdır:

Evren'in gözlemlenebilir genleşmesi,

Evren'in ilk üç dakikasında birincil olarak bireşimli olduğu düşünülen üç element olan helyum, döteryum ve lityumun gözlemlenebilir bolluğu,

Kozmik mikrodalga fon ışınımının termal (ısıl) tayfı,

Kozmik mikrodalga fon ışınımları uzak gaz bulutlarında daha sıcak görünmektedir Işık sonlu bir hızla yol aldığından, biz bu uzak bulutları Evren'in tarihinde daha yoğun ve bu yüzden daha sıcak olduğu önceki bir zamanda görürüz

Büyük Patlama Kuramının Ötesinde

Mevcut şekliyle, Büyük Patlama Kuramı tam değildir Bu kuram;

Galaksilerin kaynağını ve galaksilerin gözlenebilir büyük ölçekli kümelenmelerini,

Maddenin çok büyük ölçeklerde yeknesak dağılımının kaynağını açıklamamaktadır

Birçok Evren bilimci, Büyük Patlama Kuramı'nın bir uzantısı olan, Şişirme Kuramı'nın (Inflation Theory) bu soruları cevaplayabileceğinden şüphe etmektedirler

Çeyrek Kuvvet Kuramı

İster fare olun ister fil; vücut kütleniz sizinle ilgili her şeyi belirtiyor Tarla faresi günlerden bir gün kırlarda koşup oynarken, derinliği bin metreyi bulan bir maden kuyusuna düşer Kuyunun dibi yumuşak toprakla kaplı olduğu için ölmez; yalnızca düşmenin şokundan biraz sersemler; kendine gelir gelmez de bir delik bularak gözden kaybolur

Aynı yükseklikten düşen sıçan ölür; insan paramparça olur; at büyük bir gürültüyle ortalığı toza dumana katarak yere çarpar ve düştüğü yerde kalır Bundan çıkartılacak mesaj çok basittir: Biyolojide önemli olan boyuttur; her şeyi boyut belirler

Yerçekiminin gücü boyutlar büyüdükçe artmaz Hayvanlar aleminde boyut, fizyolojik, anatomik, davranışsal ve ekolojik açıdan çok önemlidir İri hayvanlar küçük hayvanların birebir büyütülmüş şekli değildir; vücüt kütlesi arttıkça kemikler oransal olarak kısalır ve kalınlaşır, metabolizma yavaşlar, kalp atışları azalır, ömür uzar, olgunluğa daha geç ulaşılır, yavru sayısı düşer, nüfus yoğunluğu azalır, yaşam alanının metrakaresi büyür

Fillerin farenin 200,000 kat büyümüş hali olmadığını öğrenmek kimseye ters gelmez Ancak canlı türlerinde vücut kütlesi ile yaşam şekli arasında mükemmel bir matematiksel ilişki olduğunu öğrenmek pek çok kişiye şaşırtıcı gelebilir Yıllardır biyologlar bu konu üzerinde kafa patlatıyor İçinde bulunduğumuz günlerde iki çevre uzmanı ve yüksek- enerji fizikçisinden oluşan üç kişilik bir araştırma grubu bu ilginç biyolojik olguya açıklama getirdiklerine inanıyor Bunlara göre yanıt, bitki ve hayvanlardaki besin dağılımının fiziği ve geometrisinde yatıyor

Ayrıca bu bulgular doğanın bir mucizesine daha ışık tutuyor Evrimin, Uzay'ın dördüncü boyutuna kadar uzandığını ileri süren bu üç araştırmacı, türlerin bu dördüncü boyuttan yararlanarak dünya nimetlerinden daha fazla pay aldıklarını söylüyor

Evrim, çok uzun süredir biyologların deyimiyle ''çeyrek-kuvvet ölçeği'' yasasından yararlanıyor Bu, şu anlama geliyor: pek çok biyolojik değişken, çeyrek veya üç çeyrek oranında büyütülmüş vücut kütlesine bağlı olarak azalma veya çoğalma eğilimi gösterir Örneğin uzun ömür, bir çeyrek kuvvetine yükseltilmiş vücut kütlesine doğru orantılı olarak artar

Çeyrek-kuvvet ölçeği biyolojinin en temel kurallarından biridir; ancak yaygın olduğu oranda da şaşırtıcıdır New Mexico'da Los Alamos Ulusal Laboratuvarın'ndan fizikçi Geoffrey West, söz konusu üç bilim adamından biri West şöyle konuşuyor:''Böyle bir durumla karşılaştığınız zaman bunun size bir şeyler anlatmaya çalıştığını fark edeceksiniz''diyor Burada önemli olan ''Bu bir şeylerin neyi anlatmaya çalıştığı?''

Albuquerque New Mexico Üniversitesi'nden Brian Enquist ve Jim Brown söz konusu üçlünün diğer ikisi Üçü de sorunun yanıtının ünlü çeyrek-kuvvet ölçeği yasasında aranması gerektiğini söylüyor Öncelikle canlının vücut oranı ile metabolik hızı arasındaki ilişkiye bir göz atmak gerektiğine dikkat çekiyorlar

Türlerin vücut kütlesi büyüdükçe metobolizma hızının azalması kuralından yola çıkarsak, türlerin büyüdükçe enerjiyi daha verimli bir şekilde kullandığı anlaşılıyor

West'in son yıllarda çalışmalarına katıldığı Los Alamos Laboratuvarı'ndan biyokimyacı William Wooddruff, çeyrek-kuvvet yasasının tek hücreli yaratıklarda bile geçerli olduğunu belirtiyor

Yalnızca basit geometrik bilgilerden yararlanarak, küçük hayvanlardaki metabolik hızın, büyük hayvanlardaki hıza erişmeyeceği sonucunu çıkartmak mümkün Organizmanın boyutları büyüdükçe, geometrisindeki iki özellik değişikliğe uğrar Yüzey alanı iki boyut üzerinden büyürken, hacmi üç boyut üzerinden değişir

Organizma, metabolizmanın ürettiği fazla ısıdan kurtulmak için yüzey alanlarından yararlanır Dolayısıyla metabolizmanın hızı, küçük- büyük farkı gözetmeksizin tüm hayvanlarda aynı kaldığı takdirde, organizmada işlevsel bozukluklar ortaya çıkar

Örneğin, kedi büyüklüğündeki bir farenin metabolik hızı kütlesine orantılı olarak değişirse, normal büyüklükteki bir fareden yüz misli daha fazla ısı üretmesi gerekir Ancak farenin yüzey alanı fazla ısıdan kurtulmak için ancak 22 misli büyür Sonuçta ortaya sımsıcak bir fare çıkar Daha büyük türlerde aşırı ısınma sorunundan kurtulmak için metabolik hızın daha düşük olması gerekir

Basit geometrik kuralların geçerli olduğu durumlarda, vücut kütlesi ile metabolizma hızı arasındaki ilişki ikide üç çarpanında olmalıdır 1930'lu yıllarda bu ilişkiyi ilk kez ortaya çıkartan Amerikalı bilim adamı Max Kleiber, bu çarpanın ikide üç değil, üç çeyrek kuvvetinde olduğunu ileri sürüyordu Brown bu konuda doğanın geometriden daha becerikli ve daha akıllı olduğunu ileri sürüyor

Bitkilerde Durum

Brown, uzun yıllardır çalışmalarını ölçek ve enerji akışı arasındaki ilişki konusunda yoğunlaştırıyor Enquist'in de aralarına katılmasıyla 1990'larda çalışmalarına bitkileri de dahil etti O güne dek Kleiber'ın kurallarının bitkileri de kapsayıp kapsamadığı bilinmiyordu ''Organizmanın enerji kaynaklarını gövdenin en uç noktasına nasıl taşıdığı konusu yaşamsal önem taşıyor''diye konuşan Enquist, ''Hayvanlarda olduğu gibi, tüm bitkilerin tek bir sorunu vardır O da dokularını en mükemmel şekilde nasıl besleyecekleri konusudur'' diyor

Enquist, bitkiler üzerinde sürdürdüğü birkaç haftalık çalışmasının sonucunda şu bilgilere ulaştı: ''Metabolik hız ile kütle arasında 0733 gibi ilişki oranı buldum Bu da hayvanlarda olduğu gibi üç çeyrek kuvvet kuramının bitkilerde de geçerli olduğunu gösteren önemli bir kanıttı''

Enquist, bunun üzerine organizmalarda kaynak dağılımı konusuna ağırlık verdi Çok hücreli organizmalar besinleri vücutlarında dolaştırmak için dallara ayrılmış boru şeklindeki şebekeden yararlanır Bitkilerde bu yapısal özellik damar sistemi olarak ortaya çıkarken, böceklerde trakeal (soluk borusu) dağılım şebekesi, omurgalılarda kan damarları olarak kendini belli eder Bilim adamları Kleiber Yasası'nı işte bu şebekenin hidrodinamiği üzerinde kanıtlamaya çalışıyor

Kalp atışlarının vücut kütlesine oranla bir çeyrek oranında azaldığı gerçeğini kabul eden West, küçük veya büyük, tüm hayvanlarda yaşamları boyunca kalp atış sayısının sabit olduğunu keşfetti West'e göre kalp atış sayısı canlı türünün ait olduğu gruba göre değişiklik gösteriyor Örneğin memelilerde bu sayı 15 milyar civarında

Bu arada tüm organizmaların ortak noktası olan dağıtım şebekesinin evrensel özellikleri tespit edildi Üç ana maddede özetlenen bu unsurlar şöyle sıralanıyor İlk maddeye göre dağıtım şebekesi vücudun her noktasına ulaşmak zorunda; çünkü yeterince beslenemeyen doku ölür

Beslenme şebekesindeki en ince borunun çapı türden türe değişiklik gösterirken, aynı türdeki organizmalarda çapın sabit kaldığı gözlenir Bu ikinci özelliktir Üçüncü özellik ise evrimin, sıvı şebeke içinde dolaşırken enerji kaybını en aza indirgemesidir

Gizemli Düzen

Enquist, doğada izlenen bu mükemmel düzeni şöyle yorumluyor: ''Çeyrek kuvvet ölçek yasasının temeli matematiğe dayanır Bu matematiksel modele göre organizmaların besin dağılım tablosu kesirli bir yapıya sahiptir Kesirli bir yapıya sahip olan bu şebekenin gizi, organizmanın en ücra köşesine en verimli şekilde besin taşımasında yatmaktadır''

Bu model, yalnızca memelilere özgüymüş gibi sunulmakla birlikte genel olarak diğer hayvanlara ve bitkilere de uygulanabilir Ancak "Çeyrek Kuvvet Ölçeği Yasası" tek hücreliler kadar, çok hücrelileri de kapsadığı için, enerji nakli sisteminde kesirli bir yön bulunması olasılığı artar

Biyologlar hücrede enerjinin nasıl üretildiğine ilişkin bilgiye sahip olmakla birlikte, bu enerjinin nasıl taşındığına ilişkin yeterli bilgileri yoktur Şimdilik yalnızca mitokondriyalardaki enerji nakli konusunda bir şeyler bilen bilim adamları, enerji dağılımını sağlayan şebekeler konusunda yoğun incelemeler yapılması gerektiğine inanıyor

Kesin olduğuna inandıkları tek nokta ölçekleme kuralının biyo- farklılığı doğurduğu Başka bir deyimle, metabolik hızın tüm canlılarda aynı olması durumunda, vücut kütlesinin değişmesi son derece çarpık bir biyo-farklılık yaratabilirdi

Dördüncü Boyut

Sonuçta, üçte-iki kuvvet ölçeğinin varlığı yaşamın dördüncü boyutunun kullanılmasına zemin hazırlıyor Bu boyutun çalışma şekli şöyle: Doğal seleksiyon, türün enerji verimini en üst dereceye ulaştırıyor Bu da şebekenin terminal tüplerinin (omurgalılarda kılcal damarlar) yüzey alanını çıkabileceği en üst dereceye vardırıyor

Terminal tüplerin vücut kütlesiyle aynı oranda artmadığına dikkat çeken West, terminal tüplerinin vücut kütlesinden bağımsız olarak aynı kalmasının, doğal seleksiyonun dördüncü boyutu yaratmasına yol açtığına dikkat çekiyor

Dolayısıyla organizmalar iki farklı uzaysal dünyaya sahip oluyorlar Hepimiz üç boyutlu bir dünyada yaşıyoruz Bu üç boyutlu dünya ile doğrudan temasta bulunan deri, vücut kütlesi arttıkça üçte iki oranında artış göstererek bu üç boyutlu dünyanın kurallarına mükemmel uyum sağlıyor

West, işte bu noktada dördüncü boyutun ortaya çıktığını söylüyor: ''Bizim içsel anatomimiz ve fizyolojimiz, yani gerçek halimiz dört boyutlu bir dünyada yaşamaktadır Dört boyutlu dünya yaşam süremizi, olgunluk yaşını, nüfus yoğunluğunu belirliyor Çünkü sonuçta sistemin dinamiğini enerji kullanımı belirliyor Sistemin tek bir organizma veya ekosistem olması bu gerçeği değiştirmez''

Einstein Kuramları

Sicim (Tel) Kuramı Einstein'ın düşünü gerçekleştirebilir: 20 yüzyıl fiziğinin iki karşıt görüşünü bir araya getiren "Büyük Birleşik Kuramı" oluşturmak

"Beni, yılların kör ve sağır hale getirdiği taş kesmiş bir nesne gibi görüyorlar" diye yakınıyordu Einstein, yaşamının son yıllarında Ne yazık ki haklıydı Einstein, yaşamının son otuz yılını "Birleşik Alan Kuramı " nı üretme hayaliyle geçirdi Bu kuramın denklemleri, birbirleriyle ilişkisiz gibi görünen elektromanyetizma ile kütleçekimi kuvvetleri arasında bir bağ kuracaktı

Einstein, böylece iki karşıt evren görüşünü uzlaştırmayı umuyordu: "Genel Görelilik İlkeleri" nin tanımladığı (üzerinde yıldızların ve gezegenlerin hüküm sürdüğü) sorun çıkarmayan "sürekli" bir zaman-mekân alanı ile parçacıkların egemenliğindeki, uzlaşmaya yanaşmayan olağanüstü küçük ölçekli kuantum dünyası

Einstein, bu konu üzerinde çok çalıştı, ancak başarıya ulaşamadı Fizikçi meslektaşları hiç de şaşırmıyordu Çünkü eskide kalmış bir bakış açısından yararlandığı için onun zaten boşa kürek çektiğini düşünüyorlardı

Einstein tüm diğer fizikçilerin aksine, "Birleşik Alan Kuramı" nı oluşturmaktaki temel sorunu, Görelilik İlkelerinin değil, Kuantum Mekaniği'nin yarattığına inanıyordu 1954 yılında fikrini şöyle dile getiriyordu: "Kuantum belası ile karşılaşmamak için başını görelilik kumuna gömen bir devekuşu gibi görünüyor olmalıyım"

Ne var ki bugün, asıl sorunun Einstein'ın kuramından kaynaklandığını biliyoruz Olağanüstü küçük ölçeklerde, Einstein'ın zaman ile mekânı (dolayısıyla gerçeklik) büyütecin altında süreksiz ve nokta nokta hale gelen, gazetedeki bir fotoğraf gibi oluyor

Genel Görelilik Denklemleri, nedensellik ilkesinin yokolduğu ve bir parçacığın A noktasından B noktasına mekânda (Uzay'da) yolalmaksızın ulaştığı böyle bir ortamda işe yaramıyor Böyle bir dünyada, gelecekteki olay ancak belli bir olasılığa dayanıyor; Kuantum Kuramı da bu olgu üzerine kurulu

Einstein, kozmosun temelindeki yasaların bir kumar oyunu gibi düzenlediğini asla kabul etmedi Bu yüzden de Birleşik Alan Kuramı'na ilişkin yazdığı makaleler ilkel kalmaya mahkûmdu Ancak makaleler, fiziğin en temel problemine çözüm arıyordu Bu problemin önemini kavramak konusunda Einstein, öylesine ileri görüşlüydü ki, fizik bilimi ancak bugünlerde ona yetişmeye başladı

Yeni nesil bir grup fizikçi nihayet her şeyi (Einstein'ın deyişiyle "fiziksel gerçekliğin tüm öğelerini") açıklayabilecek "Büyük Birleşik Kuramı" yaratma mücadelesine girdi Bugün geldikleri noktaya bakılırsa, önümüzdeki yüzyılda, Einstein'ın 1900'lerin başlarında önderlik ettiğinden çok daha heyecan verici bir entelektüel devrime tanık olacağız

Sicim Kuramı

Aslında bazı kuramsal fizikçiler kütleçekimini doğanın diğer temel kuvvetleriyle bütünleştirmeye yarayacak (en azından böyle görünen) kuramsal çerçeveyi oluşturmak konusunda ilk adımı attılar bile Bu çerçeve popüler adıyla Sicim (Tel) Kuramı olarak biliniyor

Sicim (Tel) Kuramı, Evren'i oluşturan en temel, bölünemeyecek kadar küçük bileşenlerin nokta gibi parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük (infinitezimal) döngülerden oluştuğunu öne sürer "Sicim Kuramı " nın öncüsü, İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden Edward Witten, bu kuram için "20'inci yüzyılda tesadüfen bulunan bir 21 yüzyıl yapıtı" diyor

Ancak asıl dert (gelmiş geçmiş en zor bilmeceyi çözene kadar) daha kaç tane farklı şeyle karşılaşacağımızı, ne Witten'in ne de bir başkasının bilememesi

Columbia Üniversitesi'nden fizikçi Brian Greene'e göre sorunun temel nedeni, kuram oluşturulurken sondan başa doğru bir yol izlenmek zorunda olunması: "Fizikçiler çoğu kuramı oluşturmak için öncelikle her şeyi kapsayan genel bir düşünce yaratır, ardından bunu denklemlerle ifade eder" Greene, "Oysa biz halâ neyin 'gerçek'olduğunu anlamaya çalışmakla meşguluz" diyor

Kuantum Köpüğü

Sicim (Tel) Kuramı'na duyulan heves yıllar boyu sürekli değişkenlik gösterdi 1970'li yıllarda oldukça ilgi görüyordu, ancak daha sonra birçok fizikçi Sicim Kuramı üzerinde çalışmayı bıraktı Oysa Caltech'ten kuramsal fizikçi John Schwartzve Ecole Normale Superieure'deki meslektaşı Joel Scherkazimle çalışmayı sürdürüp, 1974 yılında sabırlarının karşılığını aldılar

Geliştirdikleri denklemlerin umdukları türden parçacıkları değil, titreşen telleri (sicimleri) temsil ettiğinin zaten bir süredir farkındaydılar İlk başta bu matematiksel hayaletlerin bir sorundan kaynaklandığını düşündüler Ancak daha yakından incelediklerinde bu hayaletlerin graviton adlı (kütleçekimini taşıyan ve halâ kuramsal olan) parçacıklar olduğuna karar verdiler

Parçacıkların yerine sicimleri (telleri) kullanmak, Genel Görelilik İlkeleri'yle Kuantum Mekaniği'ni bütünleştirmeye çalışan bilim adamlarını bezdiren problemlerin en azından bir tanesini çözdü İşin böylesine zor olması, atomaltı ölçeklerde Uzay'ın (mekânın) sürekliliğini kaybetmesinden kaynaklanıyor

Mesafeler inanılmaz ölçüde kısa olduğunda Uzay, sürekliliğini yitirir ve fokurdamaya başlar (Bazıları bu olguya Kuantum Köpüğü adını verir) Nokta gibi parçacıklar (gravitonlar da dahil) Kuantum Köpüğü'nde (okyanuslardaki büyük dalgalarla sürekli sallanan bir sal gibi) gelişigüzel savrulur Oysa sicimler, birkaç dalgayı kaplayacak büyüklükleriyle bu tür rahatsızlıkları yaşamadan "okyanusta" yol alan minyatür gemiler gibidir

Doğa, karşılığında bir bedel ödetmeden bilim adamlarını neredeyse hiçbir zaman ödüllendirmez Bu ödül için ödenecek bedel ise olağanüstü karmaşık olan bir problemin üstesinden gelmek SiciM Kuramı, bildiğimiz dört boyuta (yükseklik, genişlik, uzunluk ve zaman) yedi boyut daha eklemeyi zorunlu kılıyor

Ayrıca tamamen yeni bir atomaltı parçacık sınıfına (süpersimetrik parçacıklara) ihtiyacımız var Üstelik bir değil, tam beş tane farklı Sicim Kuramı var Bilim adamları bu kuramların hiçbirinden vazgeçemeseler de, hepsinin aynı anda doğru olması olanaksız görünüyordu

Ancak işin gerçekten de böyle olduğu ortaya çıktı1995 yılında (yaşayan belki de en büyük fizikçi olan) Witten, tüm bu süpersimetrik Sicim Kuramlarının çok daha genel bir kuramın farklı öngörülerine karşılık geldiğini açıkladı Yeni, daha kapsamlı olan kurama M Kuramı adını verdi

Bu farklı bakış açısı meslektaşlarına güç verdi ve bir sürü araştırmaya esin kaynağı oldu; araştırmalar sayesinde bugün birçok bilim adamı Sicim Kuramı 'nın doğru iz üzerinde olduğuna inanıyor Kara Delik ve Genel Görelilik konularında uzman olan Caltech'ten Kip Thorne "Doğruluğun kokusunu alıyorum ve bunu hissediyorum" diyor ve ekliyor: "Bir kuramı geliştirmenin ilk aşamasında sezgilerinizi ve hislerinizi kullanmak zorundasınız"

M Kuramı : Büyük Birleşik Kuramı mı?

Witten, M Kuramı'ndaki M harfinin çok şeyi ifade ettiğini söylüyor: Matrix ("kalıp", bir cisme şekil veren şey), mystery (gizem) ve magic (sihir)

Ancak şimdi listesine murky'i de (bulanık, anlaşılması güç) ekledi Neden mi? Çünkü Witten bile M Kuramı'nın tam anlamıyla ne olduğunu ifade eden tüm matematiksel denklemleri oluşturamıyor

Witten, M Kuramı'nın (öngörü yeteneğine sahip) tam bir kuram haline gelebilmesi için onlarca yıl geçebileceğini düşünüyor "Bu tıpkı dağlarda yürüyüş yapmak gibi birşey" diyor

Witten düşüncelere dalarak, "Bir geçidin zirvesine ulaştığınızda yepyeni bir manzarayla karşılaşıyorsunuz Manzarının tadını çıkartıyorsunuz, ancak çok geçmeden acı gerçek ortaya çıkıyor: Henüz asıl varmak istediğiniz noktadan çok uzaktasınız"

11 Boyutlu Bir Dünya

Einstein bir dahiydi elbet, ancak çok şanslıydı da Genel Görelilik Kuramı'nı geliştirirken, yalnızca üç uzaysal boyutu ve bir de zaman boyutu olan bir dünyada çalışıyordu Sonuçta kendi denklemlerini üretmek ve çözmek için aşırı karmaşık bir matematik kullanmak zorunda değildi

M Kuramı ile uğraşanlar ise "zar (brane)" adı verilen tuhaf parçacıklarla dolu 11 boyutlu bir dünyada çalışmak zorunda Bu terminolojide sicim, tek boyutlu "zarlara (brane)", membranlar (membrane) ise iki boyutlu zarlara (brane) karşılık geliyor Daha fazla boyutlu "zarlar" bulunsa da henüz Witten bile bunlarla nasıl başa çıkacağını bilemiyor Bu "zarlar" bükülüp katlanarak, üzerinde çalışanları çileden çıkaran bir sürü garip biçime bürünüyor

Gelecek Umut Dolu

Öyleyse bu garip şekillerden hangileri Evren'in temel yapılarını oluşturuyor? Sicim Kuramı'yla uğraşan teorisyenlerin bu konuda henüz hiçbir ipuçları yok M Kuramı'nın dünyası öylesine alışılmadık ki, bilim adamları aynı anda hem fizik hem de matematik cephesinde savaşmak zorunda kalıyor

Belki de Isaac Newton'ın hareket yasalarını oluşturabilmek için diferansiyel ve integral hesabını geliştirdiği gibi, onlar da yeni hesap yöntemleri geliştirmek zorunda kalacak Üstelik Sicim Kuramı'nın, Kuantum Mekaniği'ndeki gibi deneysel kanıtları da yok

Önümüzdeki 10 yıl içinde bu durum değişebilir ABD ve Avrupa'daki dev parçacık çarpıştırıcılarında yapılacak deneyler sonucunda süpersimetriye ilişkin doğrudan kanıtlar ortaya çıkabilir Bu deneyler, belki de farklı boyutların varlığını da kanıtlayacak Acaba Einstein böyle çılgın fikirlerin olduğu bir çağda yaşasaydı ne düşünürdü?

Columbia Üniversitesi'nden Greene "Einstein buna bayılırdı" diyor Greene'e göre, eğer genç Einstein, profesyonel kariyerine 1900'lü yıllarda değil de bugün başlasaydı, Kuantum Mekaniği'ne duyduğu güvensizliği yenerdi Ayrıca zarları, süpersimetrik parçacıkları ve süpersicimleri benimserdi

Hatta, geleneksel düşünme tarzını aşmak ve dünyayı hiç alışılmadık yönleriyle algılamak konularında böyle insanüstü bir yeteneği olduktan sonra, Büyük Birleşik Kuramı yaratan kişi de o olabilirdi Einstein'ın "bitmemiş entelektüel senfonisini" tamamlamak için belki de bir "Einstein" daha gerekecek

Eylemsizlik Prensibi

Eğer maddesel bir noktanın yeri mutlak bir koordinat eksenler sistemine göre tarif edilirse ve bu maddesel nokta dışarıdan başka cisimlerin etkisi altında bulunmuyorsa bu nokta ivmesiz olarak hareket edecektir; yani ya yani ya hareketsiz duracak veya bir doğru üzerinde sabit bir hızla hareket edecektir

Newton'un bu ifadesi şöyle açıklanabilir: Bir kuvvetin uygulanmasıyla durumunu değişmeye mecbur edilmediği takdirde, her cisim bulunduğu hareketsiz halinde veya düzgün hareket halinde kalırYani daha açık söylemek gerekirse: Hareketsiz halde duran ya da sabit bir hızla hareket etmekte olan bir cisme, herhangi bir başka kuvvet uygulanmadığı sürece bu durağan halini ya da sabit hızlı halini korur(Otobüs birden durduğunda yolcuların birden öne doğru savrulduklarına dikkat etmişsinizdir Savrulmanın nedeni, yolcuların durma anından önceki sabit hızlı hareketlerini sürdürmeleridir)

Bütün deneylerimiz gösterir ki; nerede ve ne zaman bir ivme meydana gelirse, bu ivme iki sebebin yalnız birinden veya her ikisinden dolayı meydana gelir Bu ivme, kullanılan sistemin mutlak bir eksenler sistemi olmadığından veya başka cisimlerin etkisinden veya her iki sebepten ötürü olabilir Başka bir sebep mümkün değildir

Bu iki sebebin mevcut olmaması halinde, maddesel noktanın ivmesi bulunmayacağı hakikati, bazen her noktanın eylemsizliği vardır sözü ile ifade edilir ve bu sebepten mutlak bir eksenler sistemine eylemsiz sistem denir

Kanunun kendisi, eylemsiz bir sisteminin anlamını genişletmemize imkan verir Dolayısıyla, herhangi bir S1 eksenler sistemi mutlak bir eksenler sistemine göre ivmesiz olarak hareket ediyorsa, bir P maddesel noktasının S1 sistemine göre ivmesi mutlak bir sisteme göre ivmesinin aynı olacaktır; yani S1 de eylemsiz bir sistem olacaktır Böylece birinci kanun doğru ise, yukarıda sözü geçen S sistemi çok büyük bir ihtimalle eylemsiz bir sistemdir

Birinci hareket kanunu, eğer P maddesel noktası başka bir cisim veya cisimlerin etkisi altında kalıyorsa ve bu etkiler birbirini yok etmiyorlarsa, P'nin eylemsiz bir eksenler sistemine göre hareketine ivme verilmiş olacaktır Başka cisimlerin etkisi altında kaldığı zaman P maddesel noktası kuvvet etkisi altındadır denir Birinci kanuna göre, bu takdirde , kuvvet sadece ivme ortaya çıkaran bir şeydir Bu ancak başka cisimler tarafından uygulanır ve ortaya çıkardığı ivme ile ölçülür Biz kuvvetleri verilen bir veya başka başka (fakat belli) maddesel noktalar üzerinde meydana getirdikleri ivmeleriyle karşılaştırabiliriz

Genel Görelilik Kuramı

Genel Görelilik Kuramı Einstein’ın en büyük başarısı idi; klasik, deterministik dünya görüşünün gününü dolduruşunu temsil ediyordu Einstein, uzay, zaman ve madde fikirlerini modern biçimlerine getirerek Newton fiziğinin ötesine giderken, fiziğin çerçevesi tamamen deterministik idi Newton evreninin büyük saati Einstein tarafından değiştirilmişti -çarklar ve bölümler farklıydı- fakat, Einstein saatin hareketinin hala sonsuz geçmiş ve gelecekte tamamen önceden belirli olduğu konusunda Newton ile anlaşıyordu

Genel Görelilik Kuramı Nasıl Geliştirildi?

Genel Görelilik Kuramı'nı bir tek kişinin yaratmış olduğuna inanmak zordur Kuram, uzay, zaman, enerji, madde ve geometriyi muazzam bir ufku ve anlamı olan uyumlu bir bütün halinde birleştirmektedir

Einstein, Zürih’te iken ve Berlin’deki ilk yıllarında, fizikte pozitivizmin büyük savunucusu olan filozof fizikçi Ernst Mach’ın entellektüel etkisi altında kalmıştı

Mach, kuramsal fizikçilerin, fizikte deneysel işlemlerle kesin, doğrudan bir anlam kazandırılamayan herhangi bir fikir kullanmamaları gerektiğini düşünüyordu Deneysel dünyayla ilgisi olmayan fikirler, fiziksel kuram için yüzeysel olarak değerlendiriliyordu Mach’ın yöntemi yeni fiziğin gelişiminde önder bir kuvvet oldu

Einstein, bu yöntemin ustasıydı Einstein’ın uzay ve zaman tanımlarını hatırlayın: uzay bir ölçü çubuğu ile ölçtüğümüz şeydir Ölçme işine doğrudan başvuran bu tanımlar, uzay ve zaman kavramlarının yüzyıllardır taşımış oldukları tüm aşırı felsefi bagajı kesip attılar Pozitivist, yalnızca, ölçme gibi doğrudan işlemler yoluyla bildiğimiz şeylerden söz etmekte ısrar eder Fiziksel gerçeklik, kafalarımızdaki fantezilerle değil, fiili deneysel işlemlerle tanımlanır

Ancak Einstein, Berlin’e yerleştikten sonra, katı pozitivist tutumdan uzaklaştı ve bu durum, kısmen, iş arkadaşı Planck’ın ikna edici tezlerinin sonucunda oldu Aynı zamanda Einstein’in Genel Görelilik Kuramı konusundaki başarısı ve ona ulaşmak için kullanmış olduğu düşünce yöntemi, onu katı pozitivist yöntemin sınırlılıkları konusunda ikna etti

Einstein bir pozitivist olarak kalmış olsaydı, genel Görelilik Kuramı'nı keşfetmiş olup olmayacağı şüphelidir Einstein daha sonra, kendisinin Berlin'de patent ofisinde çalıştığı günlerden arkadaşı olan filozof Maurice Solovine’e yazdığı bir mektupta, kendi yöntemini anlattı Bu yöntem Einstein’ın önerme yöntemi olarak isimlendirilebilir

Genişleyen Evren'in Gözlenmesi

Einstein, genel Görelilik Kuramı'nı, Evren'in bütününe uyguladı Sonlu ve sınırsız bir Evren modeli kurdu ve bunun matematiksel yapısını geliştirdi Amerikalı astronom Edwin Powell Hubble (1889-1953), 1920'li yıllarda Evren'in yaşı, oluşumu ve dağılımı konusunda çalışmaları başlatan bilim adamı

Hubble, 1929'da yaptığı gözlemlerle uzak gökadalarının ışığının kırmızıya kaydığını, buradan kalkarak da bunların Dünya'dan uzaklaştığını ortaya koydu Evren genişliyordu Oysa Einstein'in evreni durağandı

Kuram, büyük kütlelerin yakınından geçen ışık ışınlarının kütleçekim alanının etkisiyle eğileceğini, bu nedenle de uzak bir yıldızın ışığının Güneş'in kenarından geçerken yapacağı sapmanın hesaplanabileceğini öngörüyordu Birinci Dünya Savaşı ve kötü hava koşulları, ilk gözlemin yapılmasını engelledi Kuram'ın ilk genel kanıtları iki İngiliz bilim adamından geldi: 29 Mayıs 1919'da Güney Afrika'da (Gine Körfezi'ndeki bir adada) ve Brezilya'da gözlenen Güneş tutulmaları sırasında elde edildi

Sonuçlar tam Genel Görelilik Kuramı'nı kanıtlayacakken, iki ayrı yerin sonuçları birbirine ters düşüyordu Daha sonraları da gözlemler ve deneyler, onu doğrulamaya devam etti 1922'de Güney Afrika ve Brezilya'dan alınan verilerin farklı souçlar vermesi üzerine Lick Gözlemevi'nin yöneticisi William W Campbell, bir sonraki tutulmayı izlemek için Avustralya'ya gitti

Tutulma, yaklaşık beş dakika izlenebildiği için "Naif yıldızlarda kaydedilebilecek; böylece Güneş'e yakın gözlenebilir yıldızların sayısı artacaktı" diye açıklama yapıyor Osterbrook ve "gözlem yapanlar 'etkiyi ölçmek için daha iyi bir şans'elde edecekler" diyor

12 Nisan 1923'te, Campbell, yıldızların görüntülerinin yerleşimleri iki durum için, yani tutulma ve gerçek gece durumundaki yıldızların farklılık gösterdiğini keşfetti " Einstein'in tahminleriyle karşılaştırıldığında Güneş kenarındaki yıldız ışıkları 175 saniyelik bir açıyla saptırılıyor olması, verilen Görelilik Kuramı'na yaklaşabildiğinin bir kanıtıdır" diyordu

Garip ama, Campbell, kendisini göreli bir Evren'de bulmak istemiyordu "Tanrım umarım doğru değildir" diyordu Einstein, tabii ki, göreliliği Evren'in normu olarak görüyordu Doğrusu Kuram'ın doğruluğu kanıtlandığında "Ama ben zaten Kuram'ın doğru olduğunu biliyordum" diyecekti öğrencisi Schneider'a

Schneider, Einstein'"eğer tutulmalar, Kuram'ı doğrulamasaydı ne olurdu" diye sorduğunda Einstein " O zaman Tanrı'dan özür dileyerek, Kuram doğru derdim" diyordu

Genel Görelilik ve Evren Modelleri

Roger Penrose: "Sizlere Einstein’in kütleçekim kuramının temel yapıtaşlarını hatırlatmak istiyorum Temel yapıtaşlarından birisi Galilei’nin Eşdeğerlik İlkesi adıyla bilinir Galilei Piza Kulesi’nin tepesinden biri büyük biri küçük iki taş bırakıyor Bu deneyi gerçekten gerçekleştirmiş olsa da olmasa da, kendisi, hava direncinin yarattığı etkiyi görmezden gelmek koşuluyla, her iki taşın da yere aynı anda çarpması gerektiğini gayet iyi anlamıştı

Eğer bu taşlar beraberce aşağı doğru düşerlerken bir tanesinin üstüne oturup diğerini seyretme imkanınız olsaydı, onu önünüzde, havada asılı bir halde dururken görecektiniz Uzay seyahatlerinin yapıldığı günümüzde buna benzer durumlara fazlasıyla alışığız

Einstein’in Kuramı, bize yerçekimin ortadan kalktığını değil, yerçekimi kuvvetinin ortadan kalktığını söylemektedir Geriye bir tek şey kalıyor, o da kütle çekiminin yarattığı gelgit etkisi

Bu etkiye gel git etkisi denmesinin çok makul bir nedeni vardır Eğer Yerküre’yi Ay’la, parçacıklardan oluşan küre biçimindeki kabuğu da, okyanusların kapladığı Yerküre ile değiştirecek olursanız, o zaman, Ay’ın okyanusların yüzeyi üzerinde Yerküre’nin parçacıklardan oluşan küresel kabuğa uyguladığı etkiye benzer bir kütleçekim etkisi yarattığını görüyoruz

Ay’a yakın konumda bulunan deniz yüzeyi, Ay’a doğru çekilirken, Yerküre’nin arka yüzünde kalan denizler adeta uzağa doğru itilirler Deniz yüzeyinin Yerküre’nin her iki tarafında bel vermesinden ve denizde her gün iki kez oluan yükselmeden bu etki sorumludur

Einstein’in Genel Görelilik Kuramı'nı keşfinin öyküsü, kıssadan hisse önemli bir ders içermektedir Bir bütün halinde ilk formülleştirildiği tarih 1915'tir Herhangi bir gözlemsel ihtiyaç sonucunda değil, birtakım estetik geometrik ve fiziksel kaygıların güdüsüyle geliştirilmişti Temel yapıtaşlarını, farklı kütlelere sahip taş parçalarının aşağı bırakılması nedeniyle örneklenen Galilei’nin Eşdeğerlik İlkesi ve uzay-zaman eğriliğini tanımlamada doğal bir yol olan Öklit-dışı geometrilerin kendine esas aldığı fikirler oluşturmaktaydı 1915'lerde yapılan gözlemsel çalışmaların bu konuyla pek bir ilgisi yoktu

Genel Göreliliğin Öngörüleri ve Test Edilmeleri

Genel Görelilik, son biçimi ile formülleştirildiğinde, Kuram'ın kilit noktasında gözleme dayalı üç adet sınamaya yer verdiği görüldü

Birincisi: Merkür Gezegeni'nin yörüngesinin günberi noktası yer değiştirmekte ve diğer gezegenlerin etkileri hesaba katılsa dahi, Newtoncu kütleçekim etkileşimleri ile açıklanamayan bir dönüş hareketi yapmaktadır Genel Görelilik, bu kaymayı olağanüstü bir şekilde öngörmekte ve açıklamaktadır

İkincisi: Işık ışınlarının izledikleri yollar, Güneş'e yaklaştıkça Güneş'e doğru eğrilir (bükülür) Bu da 1919'daki Güneş tutulmasını gözlemlemek amacıyla Arthur Eddington’un başkanlığında gerçekleştirilen ünlü yolculuğun gerçekleştirilme sebebidir Eddington, yaptığı gözlemler sonunda Einstein’in öngörüsünü destekleyen sonuçlar elde etmiştir

Üçüncüsü: Kuram, bir kütle çekim etkisi altında saatlerin daha yavaş işleyeceğini öngörmekteydi Yani yere yakın konumda bulunan bir saat, bir kulenin tepesinde bulunan bir saate göre daha yavaş çalışmalıydı Bu etkinin de deneysel olarak ölçümü yapılmıştır Oysa bütün bunlar, o kadar da etkiliyici testler/sınamalar sayılmaz Çünkü söz konusu bu etkiler her zaman hem çok küçüktür, hem de aynı sonuçlar pekala başka kuramlar tarafından da öngörülebilirdi

Şimdilerde ise durum artık dramatik ölçüde değişmiştir Yaptıkları son derece olağanüstü bir dizi gözlemden dolayı Hulse ve Taylor 1993 yılında Nobel Ödülü’nü aldılar

Bir de Genel Görelilik’e özgü olan ve Newtoncu kütleçekim kuramında hiç mi hiç bulunmayan bir başka özellik vardır Buna göre, birbiri etrafında dönme hareketi yapan cisimler, kütleçekim dalgaları halında enerji yayar Bunlar ışık dalgalarını andırsalar da, aslında elektromanyetik alan içinde değil, uzay-zaman içinde oluşan dalgalanmalardır

Bu dalgalar, sistemden sürekli olarak enerji çeker Enerjinin çekilme hızı, Einstein’in kuramına başvurularak kesin olarak hesaplanabilir İkili nötron yıldızı sistemindeki enerji kaybının bu yolla hesaplanan hızı, yapılan gözlemlerle tastamam uyuşuyor Bu durum, son yirmi yılı aşkın süredir yapılan gözlemlerce, bu nötron yıldızlarının yörünge periyotlarında ortaya çıkan hızlanmaya ilişkin ölçüm sonuçlarında görülmektedir

Sözkonusu sinyallere ilişkin zamanlama öyle şaşmaz bir doğrulukla saptanmaktadır ki, son yirmli yılı aşkın bir süre boyunca kuramın bilinen doğruluk derecesinin on üzeri ondörtte bir dolaylarında olduğu ortaya çıkmaktadır Bu, Genel Görelilik’i bilim tarihi boyunca en duyarlı biçimde sınanan kuram olma konumuna getirmektedir

Bu öyküde kıssadan hisse bir ders var Einstein’ı, ömrünün sekiz yılını ya da belki daha fazlasını harcayarak Genel Kuramı geliştirmeye motive eden etkenler, gözlem ve deney sonuçları değildi İnsanlar zaman zaman şu sözleri dile getirmektedirler:

"Aslında, fizikçiler elde ettikleri deney sonuçları çerçevesinde biçimsel bir düzen arayışı içerisine girerler ve birgün gelir bu sonuçlarla uyuşabilecek zarafette bir kurama ulaşırlar Bu, fizik ile matematiğin birbirleriyle neden bu kadar iyi geçindiklerini açıklamaya yeterli olsa gerek"

Oysa sözünü ettiğimiz durumda işler hiç de bu şekilde yürümedi Kuram, özgün biçimiyle hiçcbir motive edici gözlem bulgusuna dayanmadan geliştirildi ve ortaya matematiksel açıdan çok zarif ve fiziksel açıdan da son derece iyi motiflenmiş bir kuram çıktı Buradaki ana fikir şudur: matematiksel yapı zaten Doğa’nın kendisinde mevcuttur ve kuram asılnda uzayda ait olduğu yerde durmaktadır; bu, herhangi birinin Doğa’ya zorla dayattığı bir şey değildir

Bu, bu bölümde esas alınan ana noktalardan bir tanesidir Einstein, zaten yerli yerinde duran bir şeyi açık seçik hale getirmiş oldu Üstelik, keşfettiği fizik öylesine bir fizik değil, Doğa’da en temelden sahip olduğumuz bir şey:uzayın ve zamanın doğası

Genel Görelilik'te, fizik dünyasının sergilediği davranışların temelerini gerçekten de olağanüstü kesin derecede kesin bir biçimde belirleyen bir yapıyla karşı karşıya bulunmaktayız Gerçi Doğa’nın ne yönde davrandığına dikkat etmenin önemi açıkça ortada ise de, dünyamızın sözü edilen temel özellikleri çoğunlukla bu yolla keşfedilmemektedir

Yalnız bu aşamada bütün diğer nedenler açısından cazip görünen, gelgelelim gerçeklerle uyuşmayan kuramlar yumurtlamamaya dikkat edilmelidir Oysa burada elemizde, gerçeklerle fevkalede şaşmaz bir biçimde uyuşan bir kuram bulunmaktadır Kuram'ın içerdiği doğruluk derecesi, Newtoncu Kuram'ın erişebildiği basamak sayısının iki katıdır

Bir başka deyişle, Newtoncu Kuram'ın duyarlılığı on milyonda birlik bir doğruluk derecesinde iken, Genel Göelilik için bu oranın on üzeri ondörtte bir olduğu bilinmektedir Bir kuramdan ötekine sağlanan iyileşme, Newton’un kendi kuramının içerdiği doğruluk derecesinde 17 yy’dan bugüne dek geçen zaman içinde görülen artış mertebesindedir Newton, kendi kuramının binde birlik bir duyarlılıkla doğru olduğunu bilmekteydi; şimdi ise bu duyarlılığın on milyonda bir olduğu bilinmektedir