sicim teorisi

• 2012 yili itibari ile pek kotu durumda olan teoridir, brian greene'e itibar etmeyin size iceriden bilgi sizdiriyorum.
  
  once string teori'nin ortaya cikma sebebinden bahsedeyim, evrende var oldugunu gordugumuz dort temel kuvvet (daha dogrusu etkilesim) var. (1) sizi koltugunuza yapistiran kutlecekimi, (2) bilgisayarinizin icinde elektronlari bir oraya bir buraya kosusturan elektromanyetik etkilesim, (3) arada bir yediginiz tuzun icindeki sodyum atomlarini neon'a ceviren, baska da pek bir olayi olmayan zayif nukleer etkilesim (4) nukleer reaktoru calistiran, veya atom bombasina enerjisini veren kuvvetli nukleer etkilesim. etrafinizda gordugunuz butun kuvvetler bunlar sonucu olusuyor bildigimiz kadariyla. (simdi diyeceksiniz ki, peki ben klavyede tuslara basarken uyguladigim kuvvet bunlarin hangisi ile olusuyor. dusunun bakalim, tabii ki elektromanyetik kuvvet, parmak uclarinizdaki atomlarin en disinda bulunan elektronlar, klavye tuslarinin en ust tabakasindaki atomlarin elektronlarini ittiriyor. kimyasal baglar, vs de hep elektromanyetik etkilesim sonucu olusuyor.)
  
  durum su ki, kutlecekimi disindaki etkilesimlerin en kucuk uzakliklarda bile nasil calistigi konusunu anlamis durumdayiz. kuantum mekaniksel olarak ve ozel relativite ile uyumlu sekilde bu uc etkilesimi anlatan denklemler yazabiliyoruz. bu denklemlerin genel adi kuantum alan teorisi. ustelik daha da guzel bir durum var, renormalizasyon adini verdigimiz bir matematiksel sart koyuyoruz yazacagimiz denklemlere, ve bu uc etkilesimi de bir tek etkilesimin degisik gorunumleri olarak yazabilecegimizi anliyoruz. bu renormalizasyon sarti o derece guzel calismis ki, 1970'li yillardan bu gune bu sarta uyan pek cok parcacik deneyle bulunmadan once kuramsal olarak ongorulmus. en son higgs parcacigi da bu silsilenin son halkasi. butun bu guzelliklere hep birlikte standart model adi veriliyor.
  
  kutlecekimi ise diger etkilesimlere gore bir garip, einstein amca demis ki kutle cekimi dedigimiz olay aslinda uzay-zaman'in bukulmesinden baska birsey degil. bu durumda kutlecekimi icin yazacaginiz alan teorisinin alanlari bazi ozellikler saglamak durumunda. sorun degil, bu ozellikleri saglayacak matematik var, ama velakin bu isin icine bir de kuantum mekanigini paldir kuldur sokmaya calisinca teoriler isik hizindan hizli giden parcaciklar (tachyon) gibi gariplikler cikartmaya basliyor. bir de uzerine renormalizasyon sartini ekleyince butun bu kosullari saglayan matematiksel bir teori yazmak mumkun olmamis.
  
  iste string teori de tam olarak bu noktada devreye giriyor, 1980'lerin sonunda schwarz ve witten eger parcaciklari noktasal objeler degil de bir boyutlu sicimler gibi ele alirsak ve de evren'le ilgili supersimetri adi verilen bir kabul daha yaparsak bu gucluklerin ortadan kaldirilabilecegini gosteriyorlar. hah bir de odenmesi gereken kucuk bir bedel daha var, uc uzay ve bir zaman boyutu yetmiyor bu sartlari saglayan teorilere, 11 veya 26 boyutlu evrenler gerekiyor. neyse geride kalan boyutlari kiviririz, katlariz, d-brane'e localize ederiz gibi metodlarla buradan kurtarmak mumkun.
  
  1990'dan sonra gecen 20 yil icinde bu yapinin ustune epey bir matematik yapiliyor, hatta yeni matematik icad ediliyor anlayabilmek icin sicim teorisini. bulunan en onemli olaylardan biri de bazi alan teorileri ile bazi uzay-zamanlardaki kutlecekiminin bire bir denk olmasi, ads-cft conjecture adi veriliyor buna. ınsanlar bir ara cok ciddi umutlaniyorlar, bu koydugumuz kosullara uyan sadece ve sadece bir tane teori olacak, o da bizim evrenimizi betimleyecek, herseyin teorisi olacak diye.
  
  sonra matematikte biraz daha gelisme olunca aci gercek ortaya cikiyor, bu koydugumuz sartlara uyan ve matematiksel olarak tutarli olan kac degisik teori var sorusunun cevabi on uzeri besyuz, akil almaz derecede buyuk bir sayi. bu derece cok teoriden biri bizim evrenimizi tanimlar mi sorusunu su anda cevaplamak imkansiz gozukuyor. burada isin icine felsefe karisiyor anthropic prensip adi altinda, bir ara oraya da birseyler yazarim. butun olasi string teorilerin olusturdugu kumeye de landscape, yani manzara deniliyor.
  
  peki kisaca durum nasil, string teori sadece matematiksel kabullerle yola cikip evren'i tanimlayacak tek bir teori bulmak konusunda basarisiz olmus gorunuyor. ortaya cikan asiri derecede buyuk sayidaki teoriden birinin bizim evreni tanimlayip tanimlamadigi sorusu cevaplanabilir durmuyor. bu durumda string teori deneyle yanlislanabilir bir tane bile ongoru yapamiyor. temel kabullerden supersimetri'nin dogada oldugunun bile deneysel destegi yok henuz.
  
  benim gordugum kadariyla son bir iki yildir string teoriciler bir birlerinin omuzuna vurup 'iyi denemeydi ama' seklinde teselli moduna gectiler, ve bulduklari guzel matematigi baska problemlere uygulamakla ('ads-qcd' nukleer fizik icin, 'ads-cmt' yogun madde icin) mesguller. yeni ise alinan fizikcilerin pek azi temel ugras olarak string teori yapiyor su anda.
  
  peki bundan sonra ne olur, deneysel olarak ekstra boyutlar veya supersimetri icin bir delil bulunursa ortam canlanabilir. bir baska olasilik da yeni bir matematiksel sart ortaya koymasi birilerinin, her allahin gunu birileri deniyor bunu ama pek kabul edilebilir bir durum yok daha ortada.
  
  bu 'yirmi yillik macera'dan ne ogrendik diye sorarsaniz sahsi gorusum evren'e dair yeni birsey ogrenmemis olsak bile cok guzel yeni matematik ogrendigimizdir. string teoricilere tesekkur ediyorum.
• başta matematik, kimya, fizik ve biyoloji gibi temel bilim dalları olmak üzere tüm çağdaş bilimin; ispatlara, gözlem ve deneylere dayandığı bir dünyada yaşadıığımızı düşünürsek, günümüzde^* asla ispatlayamayacağımız yada kanıtını gösteremeyeceğimizden, bir fizik teoremi mi yoksa felsefi bir yaklaşım mı olduğu hala tartışılan teorinin ta kendisi. diğer bir adı olan theory of everythingden de anlayabileceğiniz gibi einstein'ın hayatının sonuna dek yapmaya çalıştığı "tüm evren için tek bir formül" fetişinin mustakbel anahtarı. hatırlarsanız^* einstein, newton'un yerçekimi^* kanununu, zaman-mekan düzlemiyle birleştirip genel görelilik teorisini^* yaratmıştı. bunun newtonun kütleçekimin kuvvetinin editlenmiş hali olduğunu söyleyebiliriz. bu kuvvet teorisi bizim boyutlarımızda yada gezegen, ^* ve galaksilerin dev dünyasında sorunsuz çalışmaktadır ancak molekül, atom, proton, nötron, elektron ve quarkların boyutuna indiğimizde elde pek bir kütle olmadığından kütleçekiminin gücü elektromanyetik güce oranla çok küçük kalır ve kanun tamamen absurd sonuçlar vermektedir. bu boyutlarda ki tek mantıklı^* açıklamayı quantum teoremi^** yapabilmektedir. bu ölçütte elektromanyetik kuvvetler dışında nötron ve protonları bir arada tutan guclu cekirdek kuvveti ve pek sevmediğimiz zayif cekirdek kuvveti^* dile gelir ve kendi boyutlarındaki evrene hükmederler. şimdi hadi bakalım tüm bu kuvvetlerin hepsini fantastik olarak aynı formüle koymak için bir yöntem bulalım... bunun için öyle bir ortam yaratalım ki içinde hem inanılmaz bir kütle olsun hemde hacmi çok çok çok küçük olsun mesela bir karadelik^* veya evrenin başlangıcındaki^** şeftali boyutunda sıkışmış enerji kütlesi^* işimizi görür. bu yüksek yoğunluk ve sıcaklıktaki ortamda kuvvetler ve onları taşıyan maddeler birleşerek muhtemelen o tek süper kuvveti oluştururlar^**. buda tel teorisinin altında yatan kuvvettir.
  çok boyutluluğa gelirsek eğer, bizim olduğunu var saydığımız x, y, z kordinatları (3 boyut) ve zaman kordinatı (4.boyut) vektörel çizgiler olarak tanımlanabilir. eğer bu çizgilerin üzerinde yürüyecek kadar küçülseydik her birinin üzerinde ilerlerken sağa yada sola doğru turlar atarak ilerleyebilirdik^* buda her boyuta 2 adet yeni boyut eklememiz demek olurdu ve ileri gidersek belki bunlarada. teorinin sonuna geldiğimizde bahsedilen bu iplikler farklı titreşmlerle ve hareket ettikleri farklı boyutlarla farklı maddeleri ve belki farklı evrenleri yaratıyorlar. ^**
• ---------
  previously on lost..
  
  quantum mekanigi iyi hos herseyi acikliyor, bir tek yercekimi kuvvetini modelleyemiyor. onu yapan einsteinin genel gorecelik teorisi. bu ikisi birlesmezse (quantum theory of gravity) dunya halkalri olarak rahat edemiyoruz cunku theory of everything diye birsey olamiyor, big bang aciklanamiyor, acilan kara delikler kapatilamiyor, vs... bu birlesmeyi saglamaya calisan metodlardan biri string teorisi. nasil calistigini okuyorum okuyorum hala "keman yayindan evren mi olurmus" diye sinirleniyorum.
  ---------
  
  neyse, simdi juan maldacena diye bir manyak da buna yeni bir acilim getirmis. diyor ki, asil evren iki boyutlu ve yercekimi diye bir kuvvet yok, bizim yasadigimiz ise bunun holografik yansimasi ve tipki 2 boyutlu hologram bilgisinin dogru isikta 3 boyutlu bir goruntuye donusmesi gibi yansimada bir ekstra boyut, bir de yercekimi ortaya cikiyor. iki boyutlu asil ortam da tamamen string teorisiyle aciklanabiliyor, yani acikta birsey kalmiyor.
  
  ben de okudum anlamadim ama sekille semalle anlatmaya calismislar, o zaman daha kolay oluyor. soyle ki, once bir hyperbolic uzay dusunelim, yani escherin balikli resmi. butun baliklar ayni boyutta ama kurenin kenarlarina gidildikce sayilari geometrik olarak artiyor, kurenin yaricapi da sonsuz olmus oluyor. simdi diyor eleman, bizim uzayimiz boyle bir yer. kurenin kenarlari olan sinir bolgelerinde bildigin stringler dolaniyor ve quantum fiziginin kurallarina gore etkilesiyorlar. bunlar farkli kalinliktalar ve kurenin (bizim uzayimiz) icindeki yansimalari bu kalinliklarina gore farkli derinliklerde ve ozelliklerde oluyor (3. boyutun ve yercekiminin yaratilmasi)
  
  aslinda ben sinir bolgelerindeki olan bitene asil uzay demekle hata ettim cunku alt tarafi bu 2 boyutlu evren de 3 boyutlu evren de bizim onu tarif ederken kullandigimiz degisik modeller. bazi durumlarda 2 boyutlusundaki hesaplamalar daha kolay oluyor, onemi burada. yani butun olay modeller arasindaki gecisi bulmak. ama boyle guzel guzel escher cizimleri baska (anti de-sitter uzayi deniyormus) bizim evrenimiz baska cunku anti de-sitter uzayinin sinirlari (escherin resminde sonsuza ulasan baliklarin oldugu yer) hep sabitken bizim uzay genisliyor, kuculuyor filan. her an icin, o sinir bolgeleriyle ic taraftaki yansima arasindaki iliskiyi dogru modelleyecek bir mekanizma lazim, onu ariyorlarmis. bulunca bana soyleyecekler, haber veririm.
  
  haa bu model kara delikleri filan da acikliyor guzelce; dis ceperde belli konfigurasyonlarda etkilesen temel parcaciklarin 3 boyutlu evrende yansimalari kara delik oluyor. birkac hesap yapmislar, eski ongorulerle paralellik gostermis bu model. zaten bu kadar fantastik bir fikrin testler sonucu eski teorilerle benzer sonuclari vermesi milleti oyle gaza getirmis ki, string teoristlerinin string 98 konferansinda bu maldacena denen adama macarena sarkisini uyarlayip dans etmisler. biz de bir suru zeki adamin oturup ciddi ciddi islerle ugrastiklarini saniyoruz, heriflerin derdi dalga gecmek.
• fizikçiler haklı olarak bu tarz tartışmalı teorileri insanlara anlatırken karşılarındaki insanların zeki insanlar oldukları kabulüyle yola çıkıyorlar. o nedenle de halkın geneli konunun başında baygınlık geçirerek kendini öğrenmeye kapatıyor.
  
  ben fizikçi olmadığım için ve daha ötesinde kendim öğrenmek istediğim için konuları yoğurarak mama kıvamına getirebiliyorum. bu süreçte çeşitli deformasyonlar oluşuyor teknik anlamda ama ortaya çıkan sonuçtan memnunum. bu anlamda benim yazdıklarımı ilgisi veya merakı olan insanların önemli teorilere sızması için kullanabilecekleri kömürlük kapıları olduğunu düşünebilirsiniz. konuyu doğru düzgün öğrenmek isteyenler sonrada paşa paşa çıkıp ana kapıdan girmeye çalışabilirler.
  
  teoriye gelirsek basitçe sicim teorisi evrende var olduğunu bildiğimiz, varlığı ve etkisi ile ilgili elimizde kesin veriler olan 4 kuvvetin tamamını açıklayabilecek bir teori olmalı diye yola çıkarak ortaya koyulmuş bir teori. kafanız karışır gibi oldu ama olmasın ben anlıyorsam siz de anlayabilirsiniz. bu konu kuantum teorisinin mekanizması gibi beynimizi yakmamızı gerektiren alanları içermiyor.
  
  bu 4 kuvvet şunlar;
  
  1) yerçekimi (kütle çekimi - gravity)
  2) güçlü nükleer kuvvet
  3) zayıf nükleer kuvvet
  4) elektromanyetizma
  
  bunlardan ilkini einstein genel görelilik teorisi ile gayet mantığa uygun olarak açıklıyor. zaten aralarında bizim en aşina olduğumuz da bu aslına bakarsanız. einstein diyor ki uzay zaman düzlemi kütle ile şekil değiştirebilen bir dokuya sahiptir. kütle dört boyutlu evrenimizin yapısını değiştirir ve bu nedenle oluşan çukurlarda maddeler birbirlerine çekimsel bir güç uygularlar.
  
  ancak karışıklık işte bundan sonrasında başlıyor. einsteinin de çok uzun yıllar kafa yorduğu gibi bu teori atomaltı dünyada yani çok küçük boyutlarda böyle işlemiyor. elimizde varlığından emin olduğumuz tek evrenin tüm kuvvetlerini açıklayabilecek tek bir teori olmalı ama yok. küçük boyutlarda başka büyük boyutlarda başka işleyen fizik diye bir şey olmasını kimse istemiyor ancak hepsini açıklayacak bir teori de bulamıyorlar.
  
  konunun detaylarına girmeden önce şu kalan kuvvetlerin de ne olduğunu açıklayalım sıkıntıdan ölmeyin. güçlü nükleer kuvvet atom çekirdeğinde bulunan proton ve nötronları birbirine yapıştıran kuvvet. kütle çekimine benzemiyor hatta birbirleri ile uyumsuzlar. zayıf nükleer kuvvet ise radyoaktif bozunmadan sorumlu. alfa beta gama ışınlarının var olmasının, nükleer felaketlerin bu kadar korkunç olmasının ve bizim açımızdan evrendeki çoğu küçük felaketin var olmasının sebebi kendisi. elektromanyetizm ise ışığın elektriğin ve manyetik alanların oluşmasından sorumlu ve hayatımıza en direkt etki eden kuvvetlerden biri.
  
  bunlar evrenimizi oluşturan 20 farklı belirlenmiş değişkeni kontrol eden kuvvetler ve ideal dünayda bu dördünün tek bir teori ile doğru düzgün anlaşılabilir olabilmesi gerekli. birini açıklayan bir matematik fonksiyonun ötekini imkansız hale getirmesi bir şeyleri yanlış yaptığınızın kanıtı aslında. çünkü bu kuvvetler varlar ve biz onların evreninde insanız. oysa günümüzde halen kütle çekimini açıklayabilmek için genel görelilik teorisi kullanılırken geri kalan üçü için kuantum teorisi kullanılıyor.
  
  büyük şeylerin fiziği ile küçük şeylerin fiziği uyumlu çalışamıyor. bu durumda 1968 yılında ortaya atılan sicim teorisi konuyu tatlıya bağlamak için sicim denilen yeni bir atomaltı varlığı tanımlıyor. kendisi parçacık değil, madde de değil halka şeklinde bazı görüşlere göre ise de iplik şeklinde bir enerji alanı.
  
  peki nerede bu sicim derseniz de atomun yapısına biraz değinmemiz lazım.
  
  atom çevresinde elektronlar dönen bir çekirdekten oluşuyor malumunuz ama bir fizikçi için konu burada bitmiyor hatta yeni başlıyor. cern'deki hızlandırıcının ilkel atalarını kullanan araştırmacılar çok uzun yıllardır bu atomlardan basit olanlarını alıp (genelde hidrojen atomu) birbirlerine çok yüksek hızlarda çarptırarak bir atomun daha temel parçalarını oraya çıkarıyorlar. aynı araba kazasında olduğu gibi bazı hafif parçalar kaza bölgesinden çok uzağa fırlıyor bazıları parçalanan kaportadan kısa mesafe uzaklaşıp orada duruyor ve biz de böylece bir arabayı oluşturan parçaları ağırlıklarına, fırlarken çizdikleri rotaya bakarak kategorilendirebiliyoruz.
  
  proton ve nötronun içindeki quarkları da bu sayede keşfettik. quarklardan zaman içinde o kadar çok bulundu ki isimleri latince alfabede kullanılan harfleri bitirdiğinden ikili kombinasyonlara varmak zorunda kaldı. işte sicim teorisyenleri sicimlerin bu quarkların içinde yaşadıklarını onlara kendilerine has yükleri ve karakteristiklerini verdiğini iddia ediyorlar. öte yandan bilinen dört boyutlu evrende bu sicimlerin davranışlarını karşılayacak alan olmadığından sicimlerin en az altı en çok yirmi farklı boyuta ihtiyaç duyduğu yer de burası. nasıl dörtten fazla boyut olabilir diye merak edenler kendisi araştırsın buraya yazarsam siroz olursunuz.
  
  bu sicimler o kadar küçükler ki bir atom dünya kadar büyütülse içindeki sicimlerden biri tek bir ağaç boyutunda olurlardı. yine de etkileri tüm evrenin dokusunu değiştirecek kadar güçlü çünkü kendilerine has titreşimleri her maddeye kendine has özelliklerini veriyor.
  
  peki nasıl oluyor da bu sicimler büyük cisimlerin fiziği ile küçük cisimlerin fiziği arasındaki sorunu çözüyor derseniz özetle atomaltı dünyadaki kuantum belirsizliklerini sicimin titreşim karakteristiğine bağlayarak atomaltı dünyanın saçmalığını yatıştırıyor fizikçiler. daha da basitçe anlatmak gerekirse küçük boyutlarda yaşanan ne kadar garip şey varsa bunun suçunu sicimciğe atarak konuyu tatlıya bağlıyorlar. parçacık fiziği tüm boyutlarda daha tutarlı işlemeye başlıyor.
  
  ancak bu teorinin söylediklerini kanıtlayan bir deney yapılması şu anki teknoloji ile mümkün olmadığından fizik dünyası da sicim teorisine "felsefi bir yaklaşım" diyenlerle "konuyu en iyi açıklayan teori budur" diyenler arasında ikiye bölünmüş durumda. bizim gibi normal zekada, fizik eğitimi sınırlı bireylere ise bu noktada çok havalanmadan saygı duymak düşüyor.
  
  şahsen ben bu seviyedeki fizik hakkında merakımı gidermek için araştırma yaparken bile önümü ilikliyorum. sağda solda sicim micim bunlar boş iş diye gezinen biri varsa vurun ensesine yollayın gitsin. fizik çok güzel yahu, neredeyse sihir.
  
  üstelik gerçek.
• ayrıca sicim teorisinin algılanmasını kolaylaştırmak üzere hazırlanmış 3 saatlik "elegant universe" adı harika bir belgeseli http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html adresinden online seyredebilirsiniz.
• 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. bu kuramın oncusu de edward witten adlı bir elemandır.bu ayın bilim teknik'inde bu konu ayrıntılı bir sekilde incelenmekte ayrıca..
• yahu neden kimse şu konuyla ilgili herkesin anlayacağı bir açıklama yapmıyor?.
  ne burada yazılanlar, ne de popüler bilim kitapları şöyle sade biçimde, sıradan vatandaşın da anlayabileceği şekilde anlatmıyor olayı. adam okulda öğrendiğini ezberlemiş, aynen yazmış. kendi kelimelerin yok mu evladım senin? ne olacak bu ezberciliğinin sonu? öte yandan bilim kitaplarına bakıyorsun, itoğlu it bir paragrafta tertemiz anlatacağı olayı uzattıkça uzatmış, koca kitabı okuyorsun bi bok anlamıyorsun... maksadınız ne ulan sizin?...
  
  konuya gelecek olursak;
  
  öncelikle şunu belirtmekte fayda var; "sicim teorisi" (string theory) ismiyle bilinen teori, bu ismini, elektromanyetik dalgaların aynı zamanda "ışın" (foton) olarak da kabul ediliyor olmasından ve ışınların sicime olan benzerliğinden alır. (bkz: sicim) yani evrendeki sonsuz sayıdaki gök cisimlerinden yayılan elektromanyetik dalgalar, aynı zamanda "ışın" (foton) olarak da değerlendirilir. nitekim her ne kadar ışın ve dalga ifadeleri ile aynı etkilere işaret edilse de, bu söz konusu kuvvetleri "sicim teorisi" ile açıklamak için "ışın" imgesi, "dalga" imgesinden daha işlevseldir.
  
  hologram ismi ile bildiğimiz teknolojinin çalışma sistemini bilmek, sicim teorisini anlamayı çok kolay hale getirir. (bkz: hologram) zira ikisi de aynı prensiple çalışır. evren holografik bir yapıdır.
  
  nasıl ki daha önceden tüm ayrıntıları lazer tekniği marifeti ile taranarak kaydedilmiş bir nesnenin hologramı, birkaç adet projeksiyondan verilen lazer ışınların ortak bir mahalde buluşturulup birbirlerini tamamlamaları sağlanarak meydana getiriliyor ise, algılamak suretiyle madde kabul ettiğimiz varlıklar da, uzaydaki gök cisimlerinin yaydığı elektromanyetik dalgaların ya da ışınların kesişerek, muhteviyatlarındaki bilgi istikametinde yoğunlaşması ile oluşur.
  
  malum, hologram tekniğinde projeksiyon aletleri sabit konumda bulunarak hologramı oluşturacakları ilgili lokasyona değişken içerikli etki ulaştırırlar, tabi eğer hareketli bir hologram meydana getirme gayesinde iseler...
  varlığın oluşumunda ise sayısız gök cismi bilindiği üzere sürekli hareket halinde oldukları için değişen konumda sabit içerikli dalga/ışın yayarlar.
  
  ve tabii maddenin tutarlı varlığını sürdürebilmesi, bu söz konusu etkilerin sürekli olarak ışık hızında akmasına bağlıdır. bu durumda madde, her an yeniden oluşarak tutarlı yapısını korur.
  
  işte insanın tahayyül sınırlarını zorlayan bu fantastik durum içinde bulunduğumuz yaşamın gerçeğidir.
• evreni anlatmaya çalışan son popüler teori.
  
  bu yüzden daha önceki büyük teorileri newton'dan başlayarak kabaca ve basitçe ve copy paste yapmadan tarif etmeye çalışacağım:
  
  newton : newton'a kadar yer çekiminin ne olduğu bilinmiyordu. yer çekiminin var olduğu tabii ki biliniyordu, ancak kanun ve kuralları bilinmiyordu, yani bunlar matematiksel olarak daha önce hiç ifade edilememişti. ilk kez newton kütle çekimini ve kütle çekim kurallarını matematiksel eşitliklerle ifade edebildi. bu denklemler o kadar şaşmadan ve doğru olarak çalışıyor, ve dünya, ay, gökcisimleri ve hatta yere düşen elmanın yer çekim hareketlerini o kadar güzel açıklıyordu ki, newton'dan 300 yıl sonra aya gönderilen roketlerde hala newton'un bu denklemleri kullanılmıştı. ki bu teoremler lisede öğrendiğimiz ve hala geçerli olan teoremler. newton güneş, dünya, ayın çekimi ile dünyanın elmayı ve insanı çekmesini aynı denklemde aynı kesinlikle birleştirebilmişti. kanunları her yerde geçerli idi ve hala geçerli.
  
  einstein : newton yer çekimi kurallarını kesin geçerli ve şaşmayan denklemlerle ifade etmişti. bunda tartışılacak birşey yoktu. ancak newton yer çekiminin ne olduğunu anlatmamıştı. yer çekimi bu denklemlere göre işliyordu, ancak yer çekimi neydi? işte einstein bunu anlattı ve büyük bir devrim yarattı. newton denklemlerine göre yer çekimi evrenin her yerinde aynı ve kati idi. ancak einstein'a göre yer çekimi dahil ışık hızını hiçbirşey geçmemeliydi. bunu şöyle anlatalım: güneşin ışıkları yer yüzüne 8 dakikada ulaşıyor. güneşin birden yok olduğunu düşünelim? dünya'ya ne olur? newton'a göre yok olur olmaz dünya yörüngesinden çıkardı. zira elimizde ipe bağlı bir top düşünelim, kendi etrafımızda dönelim. biz yok olursak, yani ip kesilirse top anında uzağa doğru gider. ancak daha güneşin son ışıkları dünya'ya ulaşmamışken, yer çekiminin etkisi nasıl ışıktan hızlı dünyaya etki ederdi? bu olamazdı. einstein yer çekiminin tırnak içinde bir yanılsama olduğunu, esasen uzay - zaman düzleminin büyük kütleli cisimler tarafından büküldüğünü, yer çekiminin bunun bir etkisi ve sonucu olduğunu öne sürmüştür. bunu şu şekilde anlamaya çalışalım: 4 köşesinden havada gerilmiş bir çarşaf düşünelim. bu çarşafın ortasına bir gülle bırakalım. oluşabilecek şekli hayal etmişsinizdir, gülle çarşafı ağırlığından dolayı orta taraftan aşağıya doğru bükmüş olur. işte kütleler, örneğin güneş uzay zaman dokusunu böyle büker. burada çarşaf uzay-zaman, gülle güneştir. daha sonra bu çarşafa hızlıca bir bilye atalım. bilye aynı suyun lavabodan akmasına benzer şekilde daireler çizer, ve gülleye ulaşır. bu örnekte bilye ve çarşaf arasında sürtünme olduğundan bilyenin daireler çizmesi son bulur. ancak uzayda sürtünme olmadığından dünya güneş etrafında sonsuz döner. işte yer çekimi dediğimiz budur, bilye yani dünya uzay zamanda eğrilik oluşturan güneşe yani gülleye düşmek ister. ancak dışa doğru olan merkez kaç kuvveti ile dengelenince yörünge oluşur. şimdi güneşin birden yok olması senaryosuna geri dönelim, güneş uzay zamanı büküyorsa, birden yok olursa yine uzay zamanda bir dalgalanma oluşur. aynı taşın suya atıldığında etrafa doğru yayılan dalgalar oluşturması gibi .bunlar yer çekimi dalgalarıdır. işte günes birden yok olunca, dünya birden uzaya fırlamaz. ancak bu yer çekim dalgaları dünyaya ulaşınca bu olur. peki ne zaman? einstein denklemleri ile kanıtlamıştır ki, bu yer çekimi dalgalarının hızı ışık hızı ile aynıdır. yani dünya güneş yok olduktan 8 dakika sonra bunu bilecekken, tam da aynı şekilde aynı andan yörüngeden çıkmaya başlar. bu inanılmazdır, zira uzayın aslında bir uzay-zaman düzlemi olduğunu denklemsel de olsa kanıtlamaktadır. ve hiçbir şey, yer çekimi bile ışık hızını geçemez. işte bu einstein paragrafında anlatılanlar genel görelilik teoremidir.
  
  bohr: bohr ve arkadaşları einstein’dan birkaç yıl sonra başka bir teorem ortaya atarlar. ancak bu teoremin genel görecililkle ilgisi yoktur. zira ilgilendiği konular farklıdır. daha doğrusu sonradan arada fark olduğu anlaşılır. newton ve einstein gözlemleyebildiğimiz makro evren, yani gezegen ve dünyalar hakkında harika teoremler oluşturuyorken, bohr ve arkadaşları, mikro evren, yani atomik boyuta fokuslanmışlardır. bu boyutta newton ve einstein ‘ın kurallarının işlemediğini görmüşlerdir, burada bambaşka kurallar işlemektedir. işte bu mikro evrenin kurallarına kuantum mekaniği denir. çift yarık deneyi ve shrodinger’in kedisi başlıklarında görüleceği gibi, bu evrende determinizm, yani neden sonuç ilişkisi yoktur. belirsizlik, yani indeterminizm ilkesi, yani belirsizlik kuramı vardır. yani kabaca hiçbirseyi kesin olarak bilemezsiniz, ancak tahmin edebilirsiniz. bu bizim evrenimizin kurralarına oldukça yabancı bir evrendir. ancak atamik boyuttaki maddeleri çok güzel açıklayabilmektedir bu mekanik.
  
  (çift yarık deneyi ile ilgili entry'm şuradan okunabilir: (bkz: #80429809))
  
  elimizde iki birbirine zıt teorem vardır artık. newton ve einstein’in yer çekimi ve gezegenlerin hareketlerini mükemmel açıklayan, ve matematiksel olarak modelleyen genel görelilik, ve atam ve atomaltı parçaların hareketlerini mükemmel açıklayan ve modelleyen kuantum mekaniği.
  
  ancak bu iki teorem evrenimizin iki farklı kesimini mükemmel açıklarken, birbirleri ile alakaları yoktur, hatta zıtlardır bile denebilir.
  
  ancak bir evren varsa, evrenin büyük objelerini açıklayan teoremlerle küçük objelerini açıklayan teoremler nasıl çelişir? tek bir evren varsa, bu evrendeki herşeyi açıklayan tek bir teorem olmalıdır?
  
  einstein da benzer düşünmüştür. bu teoreme theory of everything denir, yani her şeyin teorisi. ve ömrünün son 20 yılını bu teoremi bulmaya harcımıştır. şu an sicim teorisinin de yapmaya çalıştığı işte tam da budur. iki mükemmel ama birbirine uymayan teoremi birleştirmeye çalışmak.
  
  genel görelilikte bir kuvvet vardır, gravity, yani yer çekimi. kuantum mekaniğinde 3 kuvvet vardır, proton ve nötron’u bir arada tutan büyük çekirdek kuvveti, ve radyasyondan sorumlu yani birbirine dönüşmeyi sağlayan küçük çekirdek kuvveti. bu kuantum çekirdek kuvvetlerini biliyoruz, zira çok kötü kullanıldılar bilimde, nükleer bombalar işte bu çekirdek kuvvetlerinin ortaya çıkarılması ile oluşan bombalar. 3. kuantum kuvveti ise eloktromagnetizma yani elektronları tutan kuvvet. eloktromagnetimza aslında çekirdek kuvvetlerinden farklı olarak yaşadığımız dünyada da sıkça gördüğümüz bir kuvvet. telgraf mesela, veya mıknatıslar.
  
  einstein yer çekimi ve 3 kuantum kuvvetini birleştirerek, herşeyin teoremini bulmaya çalıştı. ancak bilim dünyasında daha önce de görülmüştü, ve kendi de gördü ki, yer çekimi diğer bilinen 3 kuvvetin yanında oldukça, hatta milyarlarca kat daha zayıf. nasıl olur, hayatımızda herşeyi yer çekimi kuvveti belirliyor, dünyadan ayrılamıyoruz bile roketler olmadan? diyebilirsiniz. ancak şöyle düşünün: elinizde metal bir bozuk para olsun. onu bırakısanız dünya onu çektiği için yere düşer. ancak küçük bir mıknatısla çekip oyun yerden alabilirsiniz. görülebiceği gibi küçücük bir mıknatısın elektromagnetik kuvveti, koskoca dünyanın yer çekimi kuvvetini yenebiliyor. yani aslında yer çekimi diğer 3 kuvvete göre çok çok zayıf bir kuvvet. bu da garip, zira dünyada şu ana kadar bilinen 4 kuvvet var, 1’i diğer 3’üne göre inanılmaz zayıf. dolayısıyla einstein 1 ile 3’ü birleştiremeden, yani genel görelilik ile kuantumu birleştiremeden, yani herşeyi açıklayabilecek teoremi bulamadan vefat ediyor.
  
  bu uzun girişten sonra simdi gelelim sicim teorisine: elimizde iki dünyayı, yani çok büyük objelerin davranışı açıklayan genel görelilik ile, çok küçük objelerin davranışını açıklayan kuantum mekaniği var. ikisi de kendi objelerini harika açıklıyor, ancak birbirleri ile uymuyorlar. yer çekiminin neden elektromagnetizma ve çekirdek kuvvetlerinden daha zayıf olduğu da bilinemiyor. aradan on yıllar geçiyor. artık bu iki teoremi birleştirme çabaları da zayıflamışken, tam da 80’lerin ortalarında tesadüfen sicim teorisi keşfediliyor. teorem nasıl keşfedilir diyebilirsiniz, şöyle: günümüzde de geçmişte de kabul edilen bilim şudur ki, gerçek bilimsel bir matematik eşitliği ile ifade edilebilmelidir. yani liseden hatırladığımız x ve y’leri içeren denklemler. eğer bir teori matematiksel denklem ile ifade edilebiliyorsa ve bu birçok kez kanıtlanıp sağlanabiliyorsa, bu tutarlıdır. bilimsel olarak kabul edilebilir. (belki herşeyin matematiksel orak ifade edilebilmesi bir bilgisayar programında ve matrix’te olduğumuzun da kanıtıdır, o da başka bir konu). genel görelilik ve kuantum denklemleri üzerine çalışan dünya üzerindeki bilim adamları, kadameli olarak, sicim denilen atomdon küçük titreyen parçacıkları denkleme koyarlarsa denklemin daha tutarlı olduğunu hesaplıyorlar.
  
  peki nedir bu sicimler? o ana kadar dünyada en küçük yapı taşının küçük bilyeler gibi düşünülen atamlar, onların çekirdeğindeki proton ve nötronlar, ve en sonunda kuarklar olduğu düşünülüyor. ancak bu son teoriye göre, atomdan bile milyarlar ve milyarlarca küçük olan sicimler var. atomlar ve herşeyin yapı taşı bunlar. ve herşey bunlardan oluşuyor. bunlar tel veya iplik şeklinde ve sürekli titreşiyorlar. titreşimlerinin çeşidi maddeyi belirliyor. nasıl ki bir kemandaki telin titreşimi bir notayı belirliyorsa, aynı tel farklı titreşirse farklı bir nota ortaya çıkıyorsa, bu sicimler de aynı bu şekilde titreşimlerinin çeşidine göre maddeyi belirliyor. kabaca anlatıyorum, örneğin bir sicim, yani bir tel iki uzun bir kısa iki uzun bir kısa şeklinde titreşiyorsa bu sicimler helyum atamunu oluşturuyor, ancak farklı titreşiyorsa hidrojen atomunu.
  
  bu genel görelilik ve kuantum mekaniğini nasıl birleştiriyor peki? çünkü sicimler titreşme şekline göre yeri geliyor determinik, yeri geliyor indeterminik oluyor. herşeyi sicime göre yaratabilmek mümkün. saçma gelebilir ancak bu matematiksel denklemler ile destekleniyor. aslında ilk başta desteklenmiyor, 5 farklı sicim teorisi ortaya çıkıyor, bu yüzden sicim’i kimse ciddiye almıyor. tek evreni açıklamaya çalışan sicim teorisinin bile 5 versiyonu var diyerek dalga geçiyor çoğu bilim adamı. ancak sonunda başka bir matematiksel denklemle, 5 teorinin de aslında 1 asıl teoremin yansımaları olduğunu gösteren denklemle bu 5 teorem birleştiriliyor matematiksel olarak. buna m teoremi deniyor. yavaş yavaş paralel evrenlere girmiş oluyoruz böylece. yansımalarla. paralel evrenler teoremi tam da burada ortaya çıkıyor.
  
  ancak şöyle büyük bir sorun var, hersey matematik denklemi dedik malum. sicim teorisini destekleyen denklemlere göre, evrende 3 değil tam 11 boyut olmalı. sicim teorisine göre biz çok daha fazla boyutlu bir evrende ancak 3 boyutu kavrayabilen bir katman, bir bu evrende sadece bir zarız.
  
  ancak beynimiz 3 boyuttan fazlasını algılayamaz, zira buna göre gelişmemiş. bize göre evren sola sağa, ileri geri ve yukarı aşağıdır ancak. fazlası olamaz. anlayamayız. buna carl sagan çok güzel örnek veriyor: biz 4, 5… boyutlu evreni anlayamıyoruz ya, gelin bizim 3 boyutlu evrenimizi anlayamayan 2 boyutlu evrendeki canlılarla tanışalım: onlar bir kağıt üzerindeki bir evren. onlar için sağa sola var, ileri geri var, ancak onların dünyasında yukarı aşağı diye bir kavram yok. bunu anlamlandıramıyorlar, nasıl olduğunu hayal bile edemiyorlar. onlar sadece kağıt üzerindeki uzun ve kısa çizgiler ve noktalar. birbirlerini kendilerine bakan çizgi olarak görüyorlar. bu kağıt evrene yukarıdan baktığımızı düşünelim, onlar için biz yokuz. sadece ayağımızın tabanının kağıda değdiği noktalar var. onlardan birini yukarı çekip çıkaralım, bu onlar için bir sihir. nokta veya çizgi evrenden birden yok oldu. aşağıda tekrar bırakalım, tekrar var oldu. işte fazladan boyut bu demek. 4 boyutlu canlılar da bize bunu yapıyor olabilirler. hele ki denkleme göre mikroskobik de olsa 11 boyut varsa, gerisini siz düşünün.
  
  sicim teorisine geri dönelim:
  
  evrenimiz çok daha fazla boyutlu bir evrenin sadece bir katmanı. bir zarı. büyük patlama da bu zarların sadece birbirine dokunması ,olabilir. yani öncesinde hiç bir sey yoktu anlayışı da yanlış diyor teorem. sonsuz evrenin sonsuz zarları, alt boyutları var, ve biz de onlardan biriyiz. bizim evrenimiz gibi evrenler, belki çok daha farklıları, daha önce milyonlarca kez oluştu, ve daha milyonlarca kez oluşacak. evrende minicik bir noktayız, anlamsızız diyoruz ya, bu teoreme göre evrenimiz bile büyük resimde sadece bir nokta.
  
  dikkat ederseniz yer çekiminin diğer bilinen 3 kuvvetten neden çok daha az kuvvetli olduğuna daha gelmedik. sicim teoremi buna da çözüm bulduğunu iddia ediyor. zaten biraz da bu yüzden değerli ve önemsenen bir teori. sicim teoremine göre tüm 3 kuvvet açık uçlu ve evrene bağlı sicimlerken, yer çekimi kapalı bir sicim ve bazen bizim evrenimizden diğer evrenlere geçebiliyor. yani aslında bizim yer çekimimiz bir diğer evrenin kaçak bir kuvveti.
  
  beyniniz mi yandı? ama interstellar filmi tam da bunu diyordu aslında.. o filmde boyutlar arası canlılar, boyutları geçen tek kuvvetin yer çekimi olduğuna karar vermişti de kitaplar sürekli yere düşüyordu. yani film de sicim teorisinin üzerine kurulu idi.
  
  ne gerçek ne yanlış bilemiyoruz.
  her şeyin matematiksel denklemlerle açıklanabiliyor olması simülasyon teorisyenlerine de çok açık kapı bırakıyor şüphesiz. ki o da apayrı, bambaşka bir konu.
• (bkz: kesin ip var amına koyim)
• xıı. yüzyılda şems-i tebrizi olayı bizden çok daha önce çözmüş.
  
  "kainat yekvücut, tek varlıktır. her şey ve herkes görünmez iplerle birbirine bağlıdır. sakın kimsenin ahını alma, bir başkasının hele hele senden zayıf olanın canını yakma. unutma ki dünyanın öteki ucunda tek bir insanın kederi, tüm insanlığı mutsuz edebilir. ve bir kişinin saadeti, herkesin yüzünü güldürebilir."