Evrenin fiziksel tanımlamasında gelinebilecek nihai nokta: ‘her şeyin teorisi’. Çoğumuzun birçok kez duyduğu bu kavram, doğadaki dört temel kuvveti (elektromanyetik kuvvet, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetleri ve kütle çekimi) birleştirme çabasının ifadesidir. Sicim teorisi de bu bileşik kuramı bulma yolundaki bir girişim olarak, 20. yüzyılın son çeyreğinde gündeme gelmiştir. Einstein’in genel görelilik kuramı ile kuantum mekaniğini birleştirme gayretindeki teorinin esas aldığı fikir, evreni kuantum seviyesinin altında, planck uzunluğundaki (~ 10^-35 mm) sicimlerle yeniden tanımlamaktı. Farklı parçacıkları sicimler üzerindeki titreşimler olarak tanımlayan teoriye göre, sicimler gerçekliğin temel yapısıdır.

M-Kuramı

Dört temel kuvveti birleştirme potansiyeli ile fizikçiler için oldukça ümit vadeden sicim teorisi, gündeme geldiği tarihten itibaren hızlı bir şekilde gelişmiş ve aniden, teorik fizikçilerin en çok yoğunlaştığı alan olmuştu. 1995 yılına gelindiğinde teori, Edward Witten’ın çalışmaları ile yeni bir seviyeye yükseldi. M-Kuramı adını verdiği bir kuramlar ağı tanımlayan Witten, 5 farklı sicim kuramını birleştirerek 11 boyutlu bir evren resmi öne sürüyordu. Hawking de bu yeni teoriyle ilgili şunları söylemişti: “Henüz kesin bir yanıtımız yok, ama her şeyin nihai kuramı için (gerçekten böyle bir kuram varsa) bir adayımız var: M-kuramı.”

teori

M-kuramı sağlam bir matematiksel modelleme olmasına karşın (henüz) ispatlanabilir bir kuram değildir. Sicim parçacıklarının, ışığın en küçük dalga boyundan dahi küçük olması onları görüntülemeyi olanaksız kılmakta. Ancak, her ne kadar deneysel gözlemler yapmak mümkün olmasa da M-kuramının sunduğu matematik sayesinde, evrenimiz hakkında yeni çıkarımlar yapmak da mümkün olmuştur. Kara deliklerin çalışma prensibi ve bilgi paradoksu gibi konulardaki anlayışımız bu sayede gelişti.

Bu yazıdaki asıl amaç sicim teorisinin sunduğu çoklu evrenler modelini anlatmak olduğundan daha fazla detaya girmeden devam ediyorum.

İç Uzay

M-kuramı, tecrübe ettiğimiz dört boyutlu uzay-zamanın aksine 11 boyutlu bir evren modellemesi sunar; on uzay boyutu ve bir zaman boyutu. Uzay-zamanın bu yeni resmi, akıllara diğer yedi boyutun nerede olduğu sorusunu getiriyor. Kuramın bu soruya getirdiği cevap, iç uzay olgusu oldu. Diğer yedi boyut bükülerek o denli küçük bir ölçeğe sıkışmışlardır ki onları fark edemeyiz.

İç uzayı oluşturan bu bükülmüş boyutlar, beraberinde fiziksel sabitler ve kuvvetlerin neden tecrübe ettiğimiz şekilde olduklarına dair de bir anlayış getirdi. Buna göre iç uzayın aldığı şekil, yani boyutların bükülme biçimleri hem elektron yükü gibi fiziksel niceliklerin değerlerini hem de temel parçacıklar arasındaki etkileşimin doğasını, doğanın kuvvetlerini belirler. Ayrıca M-kuramına göre iç uzayın alabileceği tek bir biçim de yoktur. Bu bilgi beraberinde iç uzayın farklı şekillerde biçimlendiği paralel evrenlerin var olması ihtimalini getirdi.

sicim

Yapılan hesaplar olası 10^500 farklı iç uzayı işaret etmektedir ve bunların her biri farklı fiziksel yasalara tabidir. M-kuramının vardığı sonuca göre, yukarıdan aşağı kozmolojisi benimsenirse, evrenin bütün olası iç uzaylarla birlikte var olduğunu kabul edebiliriz. Bu, farklı iç uzaylardan dallanabilecek paralel evrenler fikrini destekleyebilecek niteliktedir.

evrenler

Eğer bir gün M-kuramı deneysel kanıtlarla ispatlanırsa bu, evrenimizin her biri kendi kanunlarına tabi 10^500 evrenden biri olduğu anlamına gelecektir.

Yararlanılan Kaynaklar:

  1. Evrenin Zarafeti-Brian Greene
  2. Büyük Tasarım- Hawking & Mlodinow

Editör: Onur ÇAMLICA