Her Şeyin Teorisi Var Mı ?

Dr. Michio Kaku

Çocukken San Francisco’daki Tea Garden’a giderdim. Orada çok sığ olan minik bir gölette su yüzeyindeki nilüfer yapraklarının bir kaç santim altında yaşamakta olan sazan balığını büyülenmiş bir biçimde izlerken saatlerimi geçirirdim. Bu sazan, üzerinde var olan evrenden bihaber yaşamına devam etmekteydi. Kendime yalnızca bir çocuğun sorabileceği cinsten bir soru sorardım. Bir sazan gibi yaşamak nasıl olurdu acaba?

Ne garip bir yaşam olurdu bu. O küçücük göleti tüm evren olarak hayal ederdim; uzayı 2 boyutlu olan bir evren… Sazan yalnızca ileri, geri, sağa veya sola yüzebilecekti. Ama sonra nilüfer yapraklarının ötesindeki ‘yukarı’ kavramını hayal ederdim – ki bu kavram sazanlar için tamamen yabancı bir kavram olmalıydı. Olur da bilim uzmanı bir sazan bu ‘uzayötesi’ (hyperspace) hakkında bir şeyler söyleyecek olsa – örneğin bu ‘yukarı’ kavramı hakkında – ona hemen çatlak demeye başlayıverirlerdi.

Merak ederdim; acaba bilim ile uğraşan sazanlardan birini elimle yakalayıp uzayının ötesine çekip çıkarsam ne olurdu? Bu bilim balığı diğerlerinin arasına döndüğünde onlara NE muhteşem bir hikaye anlatıyor olurdu ? Herhalde fiziğin o inanılmaz yeni kuralları üzerine (diğerlerinin gözünde) bir şeyler geveleyip duruyor olurdu: Yüzgeçleri olmadan hareket edebilen varlıklar; solungaçları olmaksızın soluk alan varlıklar; hava kabarcıkları olmadan dışarı ses verebilen varlıklar…

Ve ardından yine merakla düşünürdüm. Yine bilimle uğraşmakta olan bir sazan nasıl olur da bizim varlığımızı bilebilirdi? . Bir gün yağmur yağdı ve ben de göletin üzerine düşen damlaların su yüzeyinde küçük dalgalanmalar oluşturduğunu gördüm. Ve o zaman anladım.

Sazan bu dalgalanmaların gölgelerini aşağıdan görebilirdi. 3. boyut onlar için görünmez olabilirdi ancak, üçüncü boyuttaki titreşimler net bir biçimde görülebilirdi. Hatta aynı sazan, bu dalgalanmaları hissedebilirdi bile; hem de onlara işaret etmek için ‘kuvvet’ adını verdiği aptalca bir terim bularak. Hatta sazanlar toplanıp bu ‘kuvvet’lere ‘ışık’ ve ‘yerçekimi’ gibi şık isimler verebilirdi. Biz de onları izleyip onlara gülüyor olurduk, çünkü elbette bilirdik ki gerçekte ‘kuvvet’ diye bir şey yoktu, var olan yalnızca sudaki titreşimlerdi.

Bugün bir çok fizikçi, bizlerin, kendi küçük göletimizde üzerimizdeki görünmez evrenlerden (boyutlardan) bihaber olarak öylece yüzen sazanlar olduğumuza inanmakta. Var olan her şeyin teleskoplarımızdan görünen kadarı olduğuna inanmış bir biçimde kendi mekânsal üç boyutumuzda ömrümüzü tüketip duruyoruz; bu arada 10 boyutlu bir hiperuzay olasılığını da görmezden geliyoruz. Evet, biz bu üst boyutları göremeyebiliriz, ama (aynı su üzerinde olduğu gibi) dalgalanmalarını (titreşimlerini) hissedebiliriz. Bu dalgalanmalara biz ‘yerçekimi’ ve ‘ışık’ adını veriyoruz.

Hiperuzay teorisi, ne var ki, fiziksel kanıt veya uygulama yoksunluğundan onlarca yıldır geri planda kaldı. Zamanında ‘tuhaf’ ve ‘mistik’ konu başlıklarının alanına girdiği düşünülen bu teori şimdilerde basit bir sebep yüzünden yeniden canlanıyor: Belki de bu teori, tüm zamanların teorisi olarak nitelendirilen ‘her şeyin teorisi’ne açılan kapının anahtarını elinde bulunduruyor.

Einstein, son 30 yılını, fiziğin Kutsal Kâse’si olan ancak sonuç alamadığı bu teori üzerinde harcamıştı. Kainata hükmeden dört ana kuvveti bir arada açıklayabilen bir teori istiyordu. Bu dört ana kuvvet yerçekimi, elektromanyetizma ve diğer iki nükleer kuvvet (zayıf ve güçlü nükleer kuvvetler). Eğer bunu gerçekleştirebilseydi, Greklerin dünyanın neden yapıldığını sormaya başladıkları o zamanlardan bu yana geçen 2000 yıllık bilim tarihinde elde edilmiş taçlandırıcı bir başarı olurdu. Bir T-shirt’ün üzerine bile yazılabilecek ve yazılışı muhtemelen 2.5 santimden bile uzun olmayacak bir eşitlik (matematik terimi) arıyordu o; ama öyle güçlü bir eşitlikti ki bu, Büyük Patlama’dan bu yana olmuş her şeyi; patlayarak atomlara ve moleküllere ayrılan ve belki de bir kırda zambaklara dönüşen yıldızları açıklayabilecekti.

Sonuç itibariyle Einstein görevini tamamlayamadı. Aslında kendisinden sonra gelen genç vatandaşları onun görüşlerinden uzak durdular çünkü onlar ‘Tanrı’nın ikiye böldüğünü, hiçbir insan bir araya getiremez’ diye düşünüyorlardı.

Belki de şimdilerde Einstein öcünü alıyordur. Geçtiğimiz on yıl içerisinde bu dört ana kuvveti tek bir teoride birleştirebilmek için çok yoğun araştırmalar yapıldı. Bir tanesi vardı ki (yerçekimini açıklayan) genel görelilik teorisi ile kuantum teorisini (elektromanyetizma ve diğer iki nükleer kuvveti açıklayabilen teori) bir araya getirebilmişti. Sorun şuydu ki görelilik teorisi ile kuantum teorisi taban tabana birbirine zıt iki teoriydi. Genel görelilik galaksileri, quasar* ları, kara delikleri, ve hatta Büyük Patlama gibi çok büyük yapı ve oluşumları açıklayan bir teoriydi. Bu teori güzelim 4 boyutlu uzay-zaman (varsayılan) örtüsünün eğildiği (yer yer eğilip bükülebildiği) gerçeği üzerine kuruluydu. Kuantum teorisi ise, tam tersine, çok küçük yapıları açıklıyordu. Örneğin atomaltı parçacıklar. Bu teori de ‘kuant’ (quanta (tekil) = kuantum (çoğul)) adı verilen birbirinden bağımsız küçücük enerji paketlerini temel almaktadı.

Geçen 50 yıl içerisinde bu iki kutupsal zıtlığı birleştirmek için çok fazla deneme yapıldı ancak başarılı olunamadı. Birleşik Alan Teorisi veya ‘Herşeyin Teorisi’ne çıkan yol başarısızlığa uğrayan denemelerin kalıntılarıyla kirlendi.

Bulmacanın anahtarı belki de hiperuzaydır. 1915’te Einstein uzay-zamanın 4 boyutlu olduğunu ve eğilip kıvrılabildiğini söylediğinde bu eğilmenin yerçekimi adını verdiğimiz bir ‘kuvvet’ olduğunu ortaya koyuyordu. Theodr Kaluza, 1921’de, 5. boyutun titreşimlerinin ışık olarak görülebileceğini yazıyordu. Tıpkı, hiperuzaylarında, kendi dünyalarına hareket eden dalgalanmaları gören balıklar gibi bir çok fizikçi de ışığın 5 boyutlu uzay-zamana ait titreşimler tarafından yaratıldığına inanıyor. Peki ya 5’ten yukarıda olan boyutlar?

Prensip olarak, daha fazla boyut eklediğimiz takdirde onları dalgalandırıp farklı şekillerde eğebiliriz; böylece yeni kuvvetler oluşturmuş oluruz. Aslında 10 boyutlu bir uzayda 4 ana kuvvetin hepsine yer vardır.

Gelgelelim bu o kadar da basit değil. Saf bir biçimde 10 boyuta çıkmakla, bundan önceki teorilerin tamamını geçersiz kılan bir kısım ezoterik matematiksel tutarsızlıkları (sonsuzluklar veya kural dışılıklar) da ortaya atmış oluyoruz. İçinde çok küçük stringlerin yer aldığı bu 10 boyutlu evreni açıklayan ve kendisine yöneltilen tüm itirazlara karşı hayatta kalabilmiş olan tek teori string teorisidir.

Aslında bu 10 boyutlu string teorisi bize 4 ana kuvvetin basit ve bir anlamda kaçınılmaz birleşimini verir. Bir keman teli gibi, bu stringler titreşerek rezonans veya notaları oluştururlar. Bu, neden bu kadar fazla sayıda atom altı parçacığın olduğunu açıklamaktadır: Onlar yalnızca stringlerin titreşerek oluşturduğu notalardan ibarettir. (Bu oldukça basit görünür, ancak 1950’lerde fizikçiler atom altı parçacık çığının altında boğulmaktaydılar. Atom bombasının yapılmasına yardımcı olan J.R. Oppenheimer büyük bir hayal kırıklığı sonucu o yılki Nobel Ödülü’nün o yıl içerisinde yeni bir parçacık KEŞFETMEYEN fizikçiye verilmesi gerektiğini dahi söylemiştir.)

Benzer şekilde sicimler de uzay ve zamanda hareket ettiklerinde, çevrelerindeki uzayı eğerler; tıpkı Einstein’ın önceden gördüğü gibi. Böylece, gerçekten de basit bir resim içinde, yerçekimi (hareket eden sicimlerin uzayı eğmeleri) diğer kuantum kuvvetleriyle (artık sicimlerin titreşimleri olarak görülmektedirler) birleşmektedir.

Elbette bu denli iddialı ve ihtişamlı bir teorinin bir sorunu olacaktır. Bu teori, her şeyin teorisi olmasından ötürü Yaratım (Tasarım)ın teorisidir. Yani teorinin geçerliliğini test etmek için tüm Yaratılmışları yeniden yaratmak gerekir.

İlk bakışta bu bizi ümitsizliğe düşürürcesine imkansız görünür. Çünkü bırakın laboratuarda evrenler yaratmayı biz daha dünya üzerindeki şu çelimsiz yerçekiminden dahi kurtulamamaktayız. Ancak bu çetin problemi çözmenin bir yolu var. her şeyin Teorisi aynı zamanda her günün teorisidir. Yani, bu teori bütünüyle tamamlandığında, protonların, atomların, moleküllerin ve hatta DNA’nın varlığını açıklayabilecektir. Anahtar teoriyi bütünüyle çözmek ve evrenin bilinen parçaları üzerinde test etmektir.

Günümüzde, Dünya üzerinde bu teoriyi tamamlayacak kadar akıllı kimse ortaya çıkmış değil. Teori mükemmel biçimde tanımlanmış durumda; ne var ki sizin de gördüğünüz gibi bu teori sanki 21. yy’a aitmiş de yanlışlıkla 20 yy.a gelivermiş gibi… Zaten tamamen şans eseri, iki genç fizikçi tarafından bir matematik kitabının sayfaları arasında gidip gelirken keşfedilmiştir. Teori o kadar mükemmel ve güçlü ki 20.yy içerisinde çözülemeyecektir. Sorun şu ki 21. yy matematiği de henüz keşfedilmemiştir.

Ancak fizikçiler genetik olarak iyimser olmaya yatkın oldukları için teoriyi yakın bir zamanda çözeceğimize eminim. Belki de bu satırları okuyan genç biri bu hikayeden öyle ilham almıştır ki bu teoriyi o tamamlayacaktır. Sabırsızlanıyorum !

Dr. Michio Kaku,
Professor of Theoretical Physics at the City University of New York, VISIONS: HOW SCIENCE WILL REVOLUTIONIZE THE 21ST CENTURY ve best-seller HYPERSPACE’in yazarı.

Check Also

işitme2

Şizofrenideki İşitme Eksiklikleri Belirli Beyin Reseptörüne Bağlı

  Özet: Araştırmacılar, işlevsel olmayan NMDA beyin reseptörlerinin, görünüşe göre şizofreni hastalarında yaygın olan işitme ...