SİCİM TEORİSİ (HER ŞEYİN TEORİSİ FENOMENİNE BİR BAKIŞ)

En klasik anlatım ile sicim teorisi, ‘parçacık fiziğinde, kuantum mekaniği ile Einstein in genel görelilik kuramını birleştirme gayretindeki teori’ olarak anılıyor.

Kuantum mekaniği, maddeyi atom ve atomaltı seviyelerde inceleyen bir bilim dalı olarak bilinmekte. Basitçe evreni derinlere inerek atomdan daha küçük parçacık düzeyinde inceliyorlar. Neden bu kadar derine girme ihtiyacı duymuş olabilirler sizce?

Elbette ki bunun sebebi klasik mekaniğin artık yetersiz oluşundan dolayı. Klasik mekanik, bazı durumları açıklamakta yetersiz kalmaya başlamış (kara cisim ışıması, tayf çizgileri, fotoelektrik etki gibi), bu da bilim insanlarını yeni çalışmalara sevk etmiştir. Peki, acaba ne oldu da buna karar verdiler?

Genel görelilik kütle çekim üzerine kurulmuş desek yeridir herhalde. Bu kuram kütle çekim kuvvetini uzay ve zamana bağlı olarak açıklıyor. Kurama göre zaman mekân ve madde birbirine tamamen bağlı vaziyette. Birisi diğerinden bağımsız olamaz.

Kuantum mekaniğinin ve genel göreliliğin neden birleşme ihtiyacı olduğunu sormuştuk. Sicim teorisine göre evren titreşen atomaltı düzeydeki ipliklerden oluşmaktadır. Genel görelilik, uzaydaki büyük kütleli cisimleri açıklarken kuantum mekaniği ise çok daha küçük cisimleri inceliyor.

Yani birisi makro evreni bir diğeri ise mikro evreni inceliyor. Biz de tüm evreni tek bir teoride toplamak istediğimiz için işte bu iki teoriyi birleştirmek durumunda kalıyoruz. Bu sayede tüm evreni tek bir teori ile açıklayabilecek ve onu daha rahat anlayabileceğimizi umuyoruz.

Sicim teorisi ile bunları birleştirmeye çalıştığımızı söylemiştik. Kuantum dünyasında olaylar alışageldiğimiz mantıkla gerçekleşmiyor. Her ne kadar insanların çoğunun mantığına ters olsa da, Einstein’ın genel görelilik kuramı daha sağduyulu bir yaklaşıma sahip. Hızın, zamanın ve cisimlerin birbirine bağlı olduğunu, belli bir düzen içinde mantıklı açıklamaları olduğunu söylüyor.

Önceleri maddenin en küçük atomaltı yapıtaşlarının boyutsuz noktasal parçacıklar olduğu düşünülüyordu. Fakat 1984 yılında Queen Mary Kolejinden Michael Green ile California Teknoloji Enstitüsünden John Schwarz evrenin boyutsuz nokta parçacıklarından değil, sürekli titreşen tek boyutlu planck uzunluğunda olan ipliksilerden oluştuğunu öne sürdüler.

Yani “maddeler atomlardan, atom proton, nötron ve elektrondan oluşur. Proton ve nötronlar ise kuarklardan oluşur. Kuarklar ve elektronlar sicimlerden (ipliklerden) oluşmaktadır” diyor sicim kuramı.

Sicim teorisi’nde boyut sayısı oldukça fazla; 10 (9 uzay 1 zaman) boyut bulunmakta. Bunlardan 4 tanesi bizim bildiğimiz 3 uzay 1 zaman boyutu. Bu sayı, teorinin üzerinde çalışan bilim insanının kendi yaklaşımına göre artırılıp azaltılabiliyor. Bu “fazladan boyutların” ancak sicim ölçeklerinde fark edilebilecek boyutlar olduğu, sicimlerin bu boyutlar içinde titreştiği ve bu yüzden gözlemleyemediğimiz öne sürülmekte.

Elbette bilim dünyasında kesin konuşmak çok da doğru bir şey değil. Zira bugün kesin doğru olarak nitelediğimiz şeyler, yarın farklı bir yaklaşım veya açıklama ile doğruluğunu bazı sınırlar içinde veya genel anlamda yitirebilir. Elbette sonsuz sayıda boyutlar da olabilir. Bu boyutların kütle çekiminin çoğunu soğurduğu ve kütle çekiminin bundan dolayı bu kadar zayıf olduğu da sicim teorisi’nin “bir kısmının” iddiaları arasında.

Konumuza dönecek olursak bazı, hatta çoğu boyutun sicim ölçeğinde olabileceği öne sürülmektedir. Şimdi, kurama göre tüm maddelerin yapı taşı sicim denen iplikler, bu durumda her maddenin yapıtaşı aynı oluyor. Peki, bunlar nasıl farklı maddeleri oluşturuyor? Aslında basit: Sicimlerin titreşen tek boyutlu iplikler olduğunu söyledik o halde farklı maddeler oluşturmaları için sicimlerin de farklı titreşim frekanslarında titreşmeleri gerekir.

Sicim kuramı, bugün bildiğimiz ve gündelik hayatta test edebildiğimiz teoriler olan Büyük patlama teorisi, evrim teorisi, görelilik teorisi, elektron teorisi gibi bir bütünlük arzeden, genel hatları üzerinde fikir birliğine varılmış bir teori değildir. Farklı bilim insanlarının farklı yaklaşımlarla geliştirmeye çalıştığı, önemli bir bölümü “oyuncak teori” olarak şekillenen bir fikirler bütünüdür. Sicim teorisinin öngörülerinin büyük kısmı test edilemediği gibi, nasıl test edilebileceğine dair fikirler de ortaya sunulamaz. Üzerine sıkça konuşulan M Teorisi de buna çok benzerdir.

Kaynaklar:

https://www.kozmikanafor.com/sicim-teorisi-nedir/