23 Mayıs 2021

Kozmik senfoni

İngiliz astrofizikçi Bernard Carr olaya farklı bir bakış getiriyor: "Eğer bir tasarımcı istemiyorsanız, bir çoklu evreniniz olsa iyi olur!"

Einstein'dan bu yana fizikçilerin en büyük hayali evrende hüküm süren tüm kuvvetleri açıklayabilecek kapsayıcı bir denklem üretmek. Öyle ki bu denklem iki farklı dil konuşan kuantum ve görelilik kuramlarının bir birleşimi olmalı.

Bilim insanlarına göre, Sicim Kuramı bu hayali gerçeğe dönüştürme potansiyeli olan bir yaklaşım. Kuram, maddenin en küçük parçasına devrimsel ve farklı bir bakış getiriyor.

Fikir gayet açık: Maddeyi çok küçük parçalara bölerseniz önce moleküllere ve atomlara; onları da bölerseniz atomaltı parçacıklara ulaşırsınız. Sicim Kuramı atomaltı parçacıklarının da altında günümüz teknolojisi ile görüntüleyemeyeceğimiz çok daha küçük boyutta farklı parçacıklar olduğunu ileri sürüyor.

Bu parçacıklar titreşmekte olan küçük enerji iplikçikleridir. Bu ipliksi enerji parçacıkları, uzay zamanın bozulması sonucu ortaya çıkmaktadır. Bunlar kapalı ya da açık formda olabilirler.

Sicim Kuramı, atomaltı parçacıkların da altında bulduğumuz bu temel parçacıkları noktasal olarak değil, farklı frekanslarda titreşen ve bir Planck uzunluğunda "bir boyutlu ipliksi" sicimler olarak tanımlıyor.

Bu sicimler, farklı müzikal notalar üreten keman telleri gibi farklı frekanslarda titreşerek parçacıklar üretiyor.

Ekstra boyutlar

Sicim Kuramı özünde matematiksel bir model, ancak kuramı matematiksel bir temele oturtmak için mevcut uzaysal boyutlara fazladan ek boyutlar eklemek gerekiyor.

Bizim gerçekliğimizde üç uzaysal boyut olduğunu biliyoruz. Bunlar en, boy ve yükseklik; beynimiz dış iletileri işleyerek bu boyutları görsel hale getirmekte.

Sicim Kuramı bu 3 uzaysal boyuta ek olarak inanılmaz küçük ve kıvrılarak diğer boyutlar içine gizlenmiş 6 veya 7 boyut daha olması gerektiğini söylüyor. Tüm evrenin zaman boyutu da dahil 10 veya 11 boyutta titreşen, çok küçük sicimlerle açıklanabileceği varsayılıyor.

Bu ekstra boyutlar gizlenmiş olsalar bile evreni yöneten fiziksel yasalar üzerinde etkileri bulunuyor. Bu ek boyutlar, sicimlerin nasıl titreşeceğini belirlerken titreşimler de parçacık türlerini, doğanın sabitleri ve onları yöneten kuvvetleri ve dolayısıyla evreni belirliyor.

Söz konusu sicimlerin titreşimleri, bir yaylı çalgıdan çıkan melodiler gibi. Sicim çeşitli frekanslarda titreşiyor ve her frekans bir parçacığa karşılık gelmekte. Bir frekansta titreştiğinde kuark adı verilen temel parçacıklar oluşurken, başka bir frekansta nötrinolar meydana gelmekte. Onların bütünü da evrenin yapısını oluşturuyor.

Bu anlamda evreni bir müzikal beste olarak tanımlamak mümkün; titreşen sicimlerin her farklı bestesi farklı bir evreni işaret ediyor ise bu da bizi bir çoklu evrenler senfonisine götürür, deniyor.

Çoklu evrenler

Bizim gerçekliğimizde "evren" dediğimiz yapı, gezegenleri, yıldızları ve galaksileri, uzayı ve zamanın kendisini içerir. Aynı zamanda, özel fiziksel yasalara sahip kapalı bir sistemi ifade eder.

Çoklu evrenler derken farklı yasaları, farklı özellikleri ve farklı görünümü olan evrenlerden söz ediyoruz.

Bir deste iskambil kağıdı düşünün, her karıldığında farklı bir dizilim oluşturabilirsiniz. Benzer şekilde Sicim Kuramı'nın öngördüğü ek boyutların her düzenlemesi benzersiz bir evren yaratır. Sicim kuramcıları şimdi kıvrılmış boyutların neredeyse sonsuz olası düzenlemeleri olduğuna inanıyorlar ve her bir düzenleme farklı özellikte bir evreni işaret ediyor.

Ve bu evrenlerden birisi de bizim evrenimiz.

Biliyorsunuz bizim evrenimizde fizik yasalarının temel sabitleri, tuhaf bir şekilde ince bir ayara sahip. Örneğin, elektromanyetik kuvvetin gücü biraz farklı olsaydı, atomlar kararlı olamazdı. Çok küçük bir değişiklikte, yıldızlarda atomları üreten bir süreç olan nükleer füzyon gerçekleşemezdi. Benzer şekilde, kütlesel çekim ile evrenin genişlemesini sağlayan karanlık enerji arasında hassas bir denge bulunuyor. Bu denge evreni kendi üzerine çökmesini engellerken yıldız oluşumunu da mümkün kılıyor. Evrenimizde, doğanın sabitleri ve fizik yasalarının bizim var olabilmemizi sağlayan şey yalnızca bir şans; Sicim Kuramı bakış açısından durum bundan ötesi değil.

Sicim kuramcıları bize, evrenlerin bir "hiper uzay" içinde kendiliğinden büyüdüğünü söylüyorlar. "Kuantum köpüğü" adı verilen tükenmez bir enerji kaynağı bu sürece sürekli güç vermekte.

Tüm bunlar çok karmaşık görünebilir ancak bazı bilim insanlarına göre matematik "doğru yolda olunduğunu" söylüyor; bazıları da Sicim Kuramı'nın "ince ayar" için iyi bir açıklama getirebileceğini düşünüyor.

Hiper uzayı çok odalı devasa bir bina gibi düşünün. Binanın her odası bir evreni temsil etsin. Odalardan bazıları tümüyle karanlık, bu evrenlerde doğanın sabitleri ve fizik yasaları öyle oluşmuştur ki buralarda hiçbir yıldız veya galaksi oluşmamıştır. Bazıları yalnızca enerji ile doludur; diğer odalardan en az birinde yaşamın var olduğu bir evren bulunur.

İşte orası bizim evrenimizdir.

İngiliz astrofizikçi Bernard Carr olaya farklı bir bakış getiriyor: "Eğer bir tasarımcı istemiyorsanız, bir çoklu evreniniz olsa iyi olur!"


Kaynakça

Yazarın Diğer Yazıları

Uzay ne kadar soğuk?

Bugün evren, Büyük Patlama'dan kaynaklanan kozmik radyasyon "banyosu" içindedir ve evrenin sıcaklığı bu radyasyon ile karakterizedir

Güneş'e yolculuk

Parker, görevini tamamlayacağı 2025 yılına kadar şaşırtıcı bir hızla yoluna devam edecek ve sonrasında Güneş'le buluşarak onun içinde kaybolacak...

Matematiğin gücü

Bir yanda termonükleer bomba, diğer yanda bilgisayar teknolojisine giden yol: Stanislaw Ulam'ın matematik ve diğerleri ayrı şeylerdir derken belki de kastettiği şey budur