Sicim Teorisi: Evrenin 11 Boyutlu Sırrı

1980’li yıllarda John Schwarz ve Michael Green’in uğraşları ile tekrar atağa kalkan tabiri yerinde olacaksa şahlanan sicim kuramı o kadar ilginç ki rüyalarınıza girebilir. Mikroskobik dünyanın çok daha altı bir evren, atomun yanında dev gibi durduğu bir “dünya” insanı tabii ki etkiler. Sicim teorisini ve süper simetri ilk başta anlaşılması zor olsa da daha sonrasında okunması keyif veren bir şiir gibi insana haz veren bir evren şiiri, kozmik, matematik bilimsel bir şiir sanki. Her bir titreşim ayrı bir nota ayrı bir şiir dizesi gibidir.

Madde ve Atom

Bilindiği madde atomlardan oluşur. Atomları çevreleyen elektronlar vardır. Atom çekirdeğinde proton ve nötronlar yer alır. Proton ve nötronlar ise, kuarklardan oluşur. Klasik bakış açısına kuarklardan aşağısında bir şey bulunmaz ve madde bu boyutta küçük noktalar şeklinde görünür.

Planck Uzunluğunda Yaşam

“İşte sicim kuramının fark yarattığı yer burasıdır. Sicim kuramı elektron ve kuarkların sıfır boyutlu parçacıklar olmadığını öne süren klasik bakış açısına meydan okur. Sicim kuramına göre, her parçacık aslında sicim adı verilen, minik ve titrenim gösteren bir enerji iplikçiğidir. Bu titreşen enerji iplikçiklerinin kalınlıkları olmadığı, yalnızca uzunlukları olduğu için tek boyutlu varlıklar olarak kabul edilirler. Ama sicimler çok küçük, tek bir atomun çekirdeğinden yüz milyon kere milyon kat (10-33) küçük olduğundan, en gelişmiş atom çarpıştırıcılarında incelendikleri zaman bile nokta olarak görünürler.” (Evrenin Dokusu, Brain Greene, S. 416)

String Theory

Madde Nasıl Oluşur?

“Sicim kuramına göre, yalnızca bir temel yapı taşı vardır ” sicim- ve farklı parçacık türlerinin çoğu, sicimin gösterebileceği farklı titrenim desenlerini simgeler. Bu tıpkı bir keman telinde olup bitenlere benzer. Bir keman teli çok farklı şekillerde titreyebilir ve biz her deseni farklı bir müzik notası olarak ağılarız. “Farklı müzik notaları yerine, sicim kuramındaki farklı titrenim desenleri, farklı parçacık türlerine karşılık gelir.” Tek bir sicim türü, çok farklı titrenim desenleri sergileyerek çok farklı parçacık türleri oluşturabilir.” (a.g.e, 420)

Tekrar aynı kitaptan gravitonun özelliklerini sicim kuramına nasıl dâhil edildiği ile ilgili paragraftın bir kısmını yazıyorum. En önemlisi de, Schwarz ve Scherk’in 19742’de gösterdiği şeyin, gravitonun bütün özelliklerini gösteren bir titrenim deseni olduğu, bu nedenle de kütle çekim kuvvetinin, sicim kuramının kuantum mekaniksel yapısı içinde yer aldığıdır. Böylece titreşen sicimlerden yalnızca madde parçacıkları ortaya çıkmakla kalmaz, haberci parçacıklarda -hatta kütle çekim parçacığı da- ortaya çıkar.

Sicim Titreşimi

“Ve böylece, kütle çekimi ve kuantum mekaniğini birleştirmeye yönelik ilk başarılı yaklaşımı sağlamasının ötesinde sicim kuramı, bütün maddenin ve bütün kuvvetlerin birleşik tanımını yapma kapasitesini ortaya koydu” (a.g.e, 421)

11 Boyutta Titreşen Sicimler

Sicim kuramına göre, bir parçacığın kütlesi (Einstein büyük kütleli cisimlerin çekim kuvvetlerinin de o ölçüde büyüyeceğini açıklamıştır) titreşen sicimin enerjisidir. Ağır olan parçacık çok daha hızlı ve çok daha şiddetli titrer. Bu nedenle daha fazla enerji ortaya çıkar, çok daha fazla enerji ise (E=mc2) Einstein’ın denkleminde de olduğu gibi daha fazla kütle demektir. Kütle arttıkça, çekim kuvveti de artar. Bu da sicim kuramını ve kütle çekim ile ilgili ortaya koyduğu açıklama.

Strin Kuramı

Her bir titreşen sicimin ( Spini 1 ya da 1/2 ) titreşim desenin farklı parçacığa denk gelmesine de süper simetri denilir.