Her Şeyin Teorisi Sicim

Herşeyin teorisi hangisidir

Sici teorisi nedir

Herşeyin teorisi hakkında yazı


Hawking'in rekorlar kıran kitabı ''Zamanın Kısa Tarihi'' onu ünlü biri haline getirmiştir Dakikada üç kelime yazabilen biri için zaman çok değerli meşhur biri olarak başında enteresan çok iş var Bunlar hayranlarından bazılarının hayal gücü inanılmaz Bazıları, zaman solucan delikleri hakkında, bazıları uzay gemileri, uzaylı istilacılar, ışınlanma vb hakkında yazmış Profesör bunların çoğunun imkansız şeyler olduğunu bilse de bazılarına ilgi göstermeye çalışıyoruz Yavaşça, kelime kelimede, nokta nokta da olsa Hawking evrenimizle ilgili temel çalışması olan ''Her şeyin Teorisine'' doğru yol almakta Şu an tüm dikkati yaratılış anı olan evrenin doğuşu anında Ama bu durum evrenin en az anlaşılabilen doğal kuvvetini de işin içine alıyor


“Son dönemde yaşadığım deneyimler insan ölçeğinde ağırlıksızlığı anlamamı sağladı, kütle çekim gücünün parçacıklara etkisini tam olarak anlamalıyız” Prof Hawking'i birazda kozmik CSI (dedektif) olarak görebiliriz 13,7 milyar yıl önce büyük patlamanın nasıl olduğunu anlamaya çalışıyor Bütün dikkatini patlama anına yoğunlaştırıp doğal güçleri tekrar bir araya getirmeye çalışmakta Hem parçacıkları hem de bugün bizi çevreleyen doğal güçlerin hepsini tekrar bir araya getirmek amacında ama bir kuvvet hala inat etmekte Kütle Çekim Kuvveti !




Aslında biz insanlar bundaki tuhaflığın farkında değiliz ama eğer birazcık daha güçlü olsaydı bugünkü evren var olamazdı Uzay kendi içine çökerdi, gezegenler ve yıldızlar doğamazdı Yaşadığımız evren kütle çekim kuvveti tuhaf bir biçimde bu kadar zayıf olduğu için var olabilmiştir


Fizikçi Prof Michio KAKU: “Bugün biliyoruz ki evrende 4 temel kuvvet var kütle çekim kuvveti; bu kuvvet güneş sistemini bir arada tutar Elektromanyetik güç, şehirlerimizi aydınlatır, internetin, lazerin var olmasını sağlar ve diğer 2 nükleer kuvvet Neden sadece 4 temel güç olmak zorunda? Bize göre big bang'dan önce bu 4 güç tekti Bir SÜPER KUVVET şeklindeydi Big Bang (büyük patlama) anında da her şey bir'di Bu tek kuvvet evren büyüyüp soğumaya başlayınca 4 kuvvet şeklinde ortaya çıktı Elektromanyetizma ve de atomu ve radyoaktiviteyi kontrol eden diğer 2 nükleer kuvvet Hepsi hemen hemen aynı güçtedirler Ama 4 Kuvvet olan Kütle Çekim kulübe katılmayı reddediyor”


Harvard üniversitesinden Fizikçi Prof Lisa Randall Hawking gibi doğadaki kütle çekim etkisi üzerine çalışmakta: “Kütle çekim kuvveti gerçekten de diğer kuvvetlerden çok çok daha zayıftır, bu dağa çıkabildiğimize göre böyle söyleyebiliriz, mesela elimdeki bu ufacık mıknatısla yerdeki bu atacı alabiliyorum ne kadar inanılmazdır ki bu ufacık mıknatıs koca dünyanın çekim kuvvetini yenebiliyor Temel seviyede kütle çekim diğer kuvvetlerden çok daha zayıftır Esas sorun, bugün bu tutarsızlık nereden geliyor bilmiyoruz”


İşte bu tutarsızlık Hawking'in en büyük işkencecisidir Her şeyin teorisine ulaşabilmek için Hawking'in büyük patlama anında evren atom kadarken kütle çekimin açıklanabiliyor olmasına ihtiyacı var Evren başlangıcının nasıl olduğunu anlamak istiyorsak evren çok küçük ölçekte iken kütle çekimi tam olarak tarif edebilecek bir teoriye ihtiyacımız var Hawking on yıllardır bu problemde boğuşuyor ama bu amacında yalnız değil Belki de bu yolda en büyük atılım bir başkasından gelebilir


1988'de Hawking'in kitabı "Zamanın Kısa Tarihi" yayımlandı Hawking bir gecede herkesin bildiği bir isim haline geldi Her yerde aranır oldu Dünya sabırsızca ondan her şeyin teorisini beklemeye başladı Zamanın Kısa Tarihi ilk yayımlandığı zaman bence fizikçiler her şeyin teorisinin bulanabileceği konusunda çok umutlanmışlardır Belki de bir kaç on yıl içinde olabilirdi 1988'de kesinlikle iyimser bir hava vardı sadece kütle çekim açıklanmalı ve bilinmeliydi


1970'lerde Hawking fiziğin bağlantısını kurmuştu iki büyük teori arasındaki ilişkiyi tanımlamıştı İki teorinin birleştirilebileceğini kanıtlamıştı Einstein’ının teorisinin gösterdiği yıldızları gezegenleri küçük dünya olan kuantum mekaniği ile yoğurdu Bunu biraz sınırlı şekilde yaptı ama karadeliklerin aslında o kadar da KARA olmadıklarını keşfetti Mutlaka atom altı bazı etkiler nedeniyle, mikroskobik seviyede radyoaktivite yaymalıydılar Fizikçiler çok etkilenmişti Bir duvarı Hawking yıkmıştı Artık her iki tarafın teorisyenlerinin de aralarında konuşabilecek bir şeyleri vardı


Hawking'in Cambridge'den çalışma arkadaşı Prof Michael Green o günleri gayet iyi hatırlıyor: ''O dönemlerde iki grup birbirinden çok ayrıydı aralarında çok zor konuşurlardı ta ki 74' lerde Hawking'in o önemli çalışması ortaya çıkana kadar Bence bu çalışma bu çok ayrı iki disiplini bir araya getirmiştir''


Yarış başlamıştı Hawking iki teori arasında bir bağlantı bulabildiyse daha fazlası olabilir miydi? Tabi ki evrenin atom altı boyutundayken ki durumda kütle çekimin çalışma şeklinin açıklayabilecek bir teori bulunabilirse ancak çözüm olabilir Hawking ve bir çok diğer kişi bu fikri geliştirmeyi düşündüler Zamanın Kısa Tarihi çıktığı zamanlarda Her şeyin teorisi için ilk adaylardan biri SÜPER SİMETRİ teorisi olarak bilinen bir teoriydi


Süper Kuvvet !



Süper Simetri

Süper simetri teorisi ''evrenin ufacık olduğu zamanlarda evrenin temel kuvvetleri kütle çekim dahil tek bir süper kuvvet halindeydi'' önermesine dayanır Bizce başlangıç anına kadar bir Süper Kuvvet vardı ufacık olan bir evreni yöneten tek bir esas güç Evren genişlemeye başladığında bu güç te kırıldı Evrenin başlangıcında bu süper kuvvet tamamen simetrikti aynı malzemedendi ver her noktada aynı şekilde hareket ediyordu Evren genişlemeye başladığında ise bu simetri de bozulmaya başladı Büyük patlamadan bir kaç milisaniye uzakta kuvvetteki dağılma başladı Evrenin farklı oranları oluşmaya başladı Madde, uzay, kuvvetler, kütle çekim evrenin kalanından uzaklaşmaya başladı


Kütle çekim ve doğada bugün gördüğümüz diğer her şey orijinal TEK gücün düzensiz bir dağılımıdır Bugün gördüğümüz dünya çok asimetriktir Dağlarımız, vadilerimiz, nehirlerimiz, gezegenlerimiz, yıldızlarımız pek te simetrik değillerdir, simetri bozulmuştur Bugün bu simetri çok bozulmuştur çünkü evrenimiz yaşlıdır ancak 13,7 milyar yıl önce evren yekpare idi Süper simetri ile çevrelenmiş tek bir süper kuvvet idi Evrenin ilk halini bu şekilde tanımlayabiliriz




Süper Simetri Teorisi Hawking'in boğuştuğu kütle çekim probleminin ancak bir kısmını çözüyordu Şimdi tüm doğa ve evren kütle çekim dahil olarak tek bir denklemle birleştirilebilir mi? Ama hala bir problem var; eğer kütle çekim büyük patlamadan hemen önce diğer güçler ile bütün halinde ise daha sonra neden bu kadar zayıf hale gelmiştir?


Hawking gibi parlak beyinlerden biri olan Prof Edward WITTEN süper simetrinin bozularak bugünkü haline nasıl geldiğini çözmeye çalışan biri : “Bu yemek masasında oturduğunuzu düşünün solunuzda ve sağınızda birer bardak var Yemek masasının bardaklara göre simetrik bir düzeni var herkes solundaki (veya sağındaki) bardağı alırsa bu simetri iyi çalışıyor ama herkes farklı davranırsa bu simetri bozulur !” İşte bu fizikçilerin ''Kendiliğinden Simetri Kırılımı'' dediği şeydir Bu gerçek dünyada gerek bir metal parçası gerekse bir elektron için geçerlidir


Evren nasıl ilk halinden bu hale geldi net değildir Görünüşe göre süper simetri çözümün sadece yarısı Hawking için kütle çekim problemi devam etmektedir Hawking teorisine yaklaşırken iletişim kabiliyeti de dramatik şekilde düşmekteydi


Prof Michael GREEN Süper Sicim Teorisinin buluşçularındandır ya da kısaca Sicim Teorisi olarak bilinen kuramın kaşifi Teori evrendeki bütün güç ve parçacıkların farklı şekilde titreşim yayan sicim benzeri objelerin ürünü olduğunu önerir ve Hawking in boğuştuğu kütle çekim problemine mucizevi bir çözüm gibi görünmektedir Sicim Teorisinin çok önemli bir noktası da kütle çekimi bir gereklilik olarak içermesidir Hatta ilk aşamalarında fizikçiler teoriyi formüle etmeye çalışırken kütle çekimi işin içine katmıyorlardı Sicim Teorisinin kütle çekimi bir gereklilik olarak içerdiğini anlayamamışlardı


Sicim Teorisi !



Sicim Teorisi

Evrenimize radikal biçimde farklı bir bakış Sicim Teorisine göre bütün evren uzay, zaman, hatta kütle çekim bile çok küçük sicim benzeri cisimlerden oluşmaktadır Parçacıkların farklı olmasının nedeni her birinin bu sicimlerin farklı titreşimlerinden meydana geliyor olmasındadır Dünyamız sadece farkı şekilde titreşimlerden meydana gelmiştir Sicim Teorisinin güzelliği büyük ve küçükleri konu alan iki teoriyi birleştirmesidir


Öncelikle her bir sicim titreşimi bir parçacığı ifade etmektedir O zaman Sicim Teorisi kuantum teorisidir diyebiliriz, karmaşık parçacıklar aslında sicimin karmaşık notalardır ve bu sicim uzay ve zamanda ilerler Ve uzay zamanı çevreler ve bize tam kesinlikte Einstein’ın denklemlerini verir


Sicim Teorisi, küçük kuantum dünyada ve de büyük uzayda bize pusula olabilir mi?


Görünüşe göre sicim kuramı Hawking için işkence olan kütle çekimin probleminin çözümü olabilir Ama bu olası çözüm Hawking’den değil Michael Green' den geldi Aspen Colorado' da o ve meslektaşı John Schwarz kütle çekimini teoriye nasıl oturtacaklarını buldular Sicim teorisinin yani süper simetrik sicim teorisi ya da süper sicim teorisinin işleyişini anlamada ilerleme sağlamışlardı


Aslında her şey bir günde oldu bir anda yap bozun bütün parçaları bir araya geldi Green ve Schwarz çok büyük bir ilerleme sağladılar Schwarz ve Green'in versiyonu olan Sicim Teorisi sadece kütle çekimi içermekle kalmıyor evrenimiz ve kütle çekimin neden bu kadar zayıf olduğuna dair inanılmaz nedenler öne sürüyordu Kütle çekimin bu kadar zayıf olmasının nedeni evrenin 11 boyuttan meydana geliyor olmasındandır Kulağa bilim kurgu gibi gelebilir ancak Hawking bile bunun doğru olabileceğini kabul ediyor


Sicim Teorisi ''Her şeyin Teorisi'' olmak için şimdilik tek adaydır


Bir çok fizikçi kabul etmektedir ama henüz gözlemlenememiştir Eğer kütle çekim gerçekten de 11 boyutta işliyorsa ve biz sadece üçünü görebiliyorsak, kütle çekimin diğer kuvvetlerden bu derece zayıf olması pek şaşırtıcı değildir Hawking Her şeyin Teorisini yapabilmek için 45 yıl harcadı Ana çıkış noktası kütle çekimin etkisini, bulmak büyük patlamam anındaki halini ve şimdi neden bu kadar zayıf olduğunu anlamak



M Teorisi

Sicim Teorisi 20 yıldır geliştirilmektedir Son versiyonlarına M Teorisi' de denmektedir Bir çok fizikçi her şeyin teorisi olarak bu kuram hakkında büyük umutlar beslemektedirler Kütle çekimin zayıflığını açıklamak için teori 9, 10 hatta 11 boyut üzerine kurulmaktadır Bilim Kurgu gibi görünse de teorisyenler bu diğer boyutların gerçek olduğuna inanmaktadırlar


Aslında bu boyutlar görünüşe göre her yerdeler Sicim Teorisi 3 boyutlu evreni gerekli kılar Yukarı aşağı ve ileri-geri ayrıca kuramda ekstra boyutlar vardır Teorinin en basit versiyonunda 6 ekstra boyut vardır Ama bunları fiziksel dünyamızda göremiyoruz ama bu olmadıkları anlamına da gelmez Diğer boyutları fark edemiyoruz çünkü dışarısı bizim için sadece 3 boyutlu


Bazıları çok büyük olabilir hatta evrenimiz daha büyük bir boyutun içinde duruyor bile olabilir Biz biraz akvaryumdaki balıklar gibiyiz, dışarıdaki diğer dünya ve boyutların farkında olmadan yaşıyoruz Belki de sayısı 11' e kadar boyutlar veya çoklu evrenler mevcut Bazı insanlar merak ediyor evrenin sonunda ne oluyor bir duvar mı var? Her şey buraya kadarmış! bitti! mi diyoruz? Cevap tabii ki Hayır! Kristof Kolomb' un bu soruyla nasıl başa çıktığını hatırlayalım


İnsanlar Kolomb' a eğer dünya düzse sonuna geldiğinde düşer miyiz diye sormuşlar?

Kolomb : ''Dünyanın sonu diye bir şey yok sadece bir daire içinde gitmeye devam ediyorsun'' demiş


Yani 2 boyutta dünyamız sonsuzdur bütün hayatını etrafında daire çizerek harcayabilirsin 3 boyutta ise dünya basit bir top tur Aynı mantıkla evren de 3'üncü boyutta sonsuz görünmektedir İstediğin kadar ileri git karşına bir duvar çıkmaz Belki 4 üncü boyutta ya da hiper uzaydan bakıldığında ufacık bir gölet Ama bu diğer boyutlar belki de bizim 3 boyutlu evrenimizden büyük olmak zorunda değillerdir Bazıları belki de o kadar ufacık ki onları fark etmiyoruz bile


Eğer Harvard Profesörü Lisa Randall'ın çalışması doğru ise bu durum belki kütle çekimin zayıflığını bize açıklayabilir Evrendeki her nokta başka bir boyut tarafından çevrelenmiş olabilir Tasvir etmesi güç olabilir ama her nokta başka bir boyut tarafında çevreleniyor olabilir Buna "torus" diyoruz belki bu donut daha başka bir donut tarafında çevreleniyor gibi Yani evrendeki her nokta farklı boyutlarca kaplı olabilir Biz bu ekstra boyutları göremiyor olabiliriz çünkü ölçebilmek için çok küçük olabilirler Fizikçilerin şu anda inandıkları, uzaydaki ufacık ölçülemeyen bu noktalar

başka boyutlar olabilir Bu da kütle çekimi nasıl aramamız gerektiğini etkiler


Sicim Teorisinde esas görüş aslında kütle çekimin acayip bir şekilde zayıf olmadığı yönündedir sadece bize zayıf görünmektedir Belki de evrendeki bütün diğer güçler kadar kuvvetlidir Bu zayıflık etkisi işte bu ekstra boyutların bir sonucu olabilir Bu birazda gürültülü bir çevrede uzaktan çalan bir müziğin sesi gibi Belki de kütle çekim bu yüzden bu kadar zayıf durmaktadır Belki bir kütle çekiminin bir çoğu üst-uzaya dağılmıştır ve biz sadece kalıntılarını görüyoruz Bu yüzden şurada çalan müziği çok çok az duyuyoruz Çünkü farklı bir yöne doğru dağılıyor, biz de ancak tınısını duyuyoruz


Ekstra boyutlar sanki bir süzgeç gibi davranmaktadırlar Bu küçük boyutların yakınında kütle çekim güçlü ancak uzaklaşınca da çok hızlı biçimde zayıflamakta Her şeyin teorisindeki son nokta belki de yapbozun potansiyel en son parçası En büyük amaç Görünüşe göre kütle çekimi diğer kuvvetler kadar güçlü ama ekstra boyutlar nedeniyle zayıfmış gibi hissediliyor


Sorun; hiç kimse! Hawking' in bile bütün bunların doğru olup olmadığına dair bir fikri yok Süper simetri teorisi, Sicim Teorisi, M Teorisi, ekstra boyutlar vs


Hepsi sadece kağıt üzerinde varlar Süper simetrinin var olabileceğine dair çok ufak kanıtlar var Şu an için elimizde sadece bu zarif teoriler var Hiç bir fiziksel kanıt yok Hawking kanıtların bulunacağına dair iyimserliğini koruyor Parçacık Fiziği son 20 yılda çok büyük ilerleme kaydetmiştir Parçacıkları yüksek güçte çarpıştırarak, büyük patlama şartlarında 3 temel kuvveti birleştirebiliyoruz ancak, 4 kuvvet olan kütle çekim hala dışarıda kalmakta, ama belki de bu çok uzun sürmeyecektir


Ve kanıt buradan gelebilir CERN! Cenova İsviçre yakınında şimdiye kadarki en büyük deneyi inşa ediyorlar Çalışma şekline göre atom altı parçacıklar 22 km'lik bu tünelde ters yönde ateşlenir ve ışık hızına yakın bir hızda çarpışırlar Ortaya çıkan enerji bize big bang şartlarını yani evrenin ilk halinin ufak bir kopyasını vermeyi amaçlar Teoride bu makine evrenin oluşum anında kütle çekimin nasıl olduğunu bize vermeye yetecek kadar kuvvetli değil Yoksa öyle mi?


Doğada ki diğer güçler ile kütle çekimi bileştirebilmek için deneysel olarak inanılmaz derecede büyük bir enerjiye ihtiyaç vardır Bu şu ana kadar inşa edilmiş bütün makinelerin kapasitesinin çok ötesindedir Ama diğer yandan Sicim Teorisi doğru ise belki ekstra boyutların bulunmasında bize yardımcı olabilir İnanılmaz bir şekilde diğer boyutları CERN'de yakalama şansı olabilir Bu da Hawking'in çalışmasını merkeze koyuyor


Bu mümkün mü diye sorabilirsiniz?


Bir hızlandırıcıda parçacıkları çarpıştırarak ufak karadelikler oluşturabilirsiniz Kara Delikler herhangi büyüklükte olabilir hatta bir atom boyutunda bile olabilirler Eğer Sicim Teorisi doğru ise ve diğer boyutlar varsa ve kütle çekim buralarda gerçekten kuvvetli ise o zaman CERN'de inanılmaz bir şey olabilir İki çarpışan parçacık ve güçlü kütle çekimden ekstra sıkıştırma etkisi alarak çarpışan iki parçacık kaynayarak çöker ve bu olduğunda mikroskobik boyutlarda karadelikler oluşabilir


Bu diğer boyutlarla belli bir mesafede etkileşim varsa o zaman mesafe daha da küçüldükçe kütle çekimin etkisi hızlanır bu durumda karadelikler daha kolay meydana gelir Ve bu karadelikler Hawking’in çalışmasında öngördüğü üzere çok çabuk patlayacaklardır


Eğer LHC' de bir karadelik oluşursa gayet fark edilebilir olacaklardır Güneş gibi parlayacaklardır Hawking tarafından öngörüldüğü gibi bu ışınımı sayesinde detektörler ile algılanabileceklerdir Böyle bir sonuç bir taşla iki kuş vurmak gibi olur Böylece Hawking'in karadeliklerle ilgili teorilerinin doğru olduğuna dair ilk fiziksel ve sağlam kanıt elde edilmiş olacaktır Hawking Nobel ödülünü alabilir Ve diğer boyutların gerçek olduğuna dair sağlam bir kanıt olacaktır


Bu durumda Sicim Teorisi her şeyin teorisi olma amacında daha da güçlenerek yoluna devam eder Ekstra parçacıkları oluşturabilirsiniz, parçacıklar ekstra boyutlara geçebilirler bu parçacıkları görebilirsek bu ekstra boyutların varlığına dair sağlam birer kanıt olacaktır


LHC' de büyük başlangıç Bütün fizik camiası tarafından nefesler tutulmuş şekilde beklenmektedir Belki de evrenimize bakışımızı kökten değiştirebilir Bir zamanlar evrenin merkezinde olduğumuzu düşünüyorduk güneşi de aynı şekilde sonunda anladık ki milyarlarca galaksinin sadece bir köşesindeyiz evrenimizin çoklu evrenlerden sadece biri olduğunu kabul etmek zorunda da kalabiliriz O zaman nereden geldiğimizi ve nereye gittiğimizi söyleyebiliriz İnanıyorum ki bilim adamları gitgide büyüyen ufuklarımız için yeni keşiflerle sorularımızı cevaplamanın yollarını bize kazandıracaktır


Sicim teorisinde ki 11 evrenle birlikte bazı bilim adamlarına göre evrenimiz 3 boyutlu baloncuklardan biri olabilir Sicim teorisine göre birbirinden ayrı devasa farklı evrenler var olabilir Sicim kuramcıları buna Membrane derler ya da kısaca Brane 3 boyutlu evrenler bunlara dönüşebilir sanki bu camdan yansıyan baloncuklar gibi Belki de bu olabilir başka bir membrane'in yüzeyinde yaşıyor olabiliriz Özet olarak bu fikir; bir çok membrane'in arasında bir yerde kalmış olabiliriz Daha büyük bir evrende birbirine girmiş bir çok membrane'de olabilir Belki biz sadece bir tanesiyiz belki daha çok olabilir bizim farkında olamadığımız diğer membrane'lerde olabilir


Önemli kabul edilen bazı önermeler ''13,7 milyar yıl önce olan Big Bang'te bu membrane' lerin çarpışmasından oluşuyor olabilir'' der Böyle bir teoriyi ispatlamak imkansız olsa da bize bazı çekici faydaları olabilir kütle çekimin neden böyle zayıf göründüğünü anlamamızı sağlayabilir Bunların hepsi ağır konular Bir çoğu fizikçilerin konularla ilgili hayalleri gibi kanıtlanması için çok yol olan hayaller


Ama diğer yandan hayal kurmazsan, araştırmazsan, Hawking' in belirttiği gibi hayatın anlamı nedir ki?


Stephen Hawking tek başına her şeyin teorisini oluşturmamış olabilir ama çözüme çok yaklaşmıştır Tekerlekli sandalyeye mahkum olsa da o yorulmaz bir kaşiftir Evrenin bu efendisi yakında tekrar seyahat edecek Hawking uzaya yapılacak ilk ticari uçuşta yer almayı planlıyor


Türkçeye kazandıran İlhan ve AychaSan