yazı çooook uzun olacak. umarım okumayı sevenlere katkısı olur.
neden buna ihtiyaç duyuldu sorusuna yanıt vermeye çalışayım.
etrafımızdaki her şeyin atomlardan oluştuğunu biliyoruz. peki atomları oluşturan ne?
Mesela elektron gibi temel parçacıkların var olduğunu, kuark adı verilen parçacıkların bir araya gelmesiyle ortaya çıkan nötron ve proton gibi parçacıkların varlığını zaten biliyoruz. ya bu "en küçük" olarak bildiğimiz parçacıklar da başka bir şeyden oluşuyorsa?
bunu anlayabilmek tabi ki kolay değil. sonuçta içini açıp bakabileceğimiz ve görebileceğimiz yapılar değil bunlar. normal hayatlarımızda görme olayı için özetle, ışığın bize cisimlerden taşıdığı bilgi diyebiliriz. ışık, elektromanyetik dalgadır. bahsi geçen parçacıklar ise o kadar küçük boyutlarda ki, gözümüzle algıladığımız ışığın dalga boyuna sahip bir elektromanyetik dalga (ya da ışığı oluşturan fotonlar) diğer cisimlere çarpıp onlardan yansıyarak bize bilgi getirdiği gibi bu cisimlere çarpamaz, aralarından geçip gider.
bu sorunu, elektromanyetik dalganın boyunu küçülterek çözmek istersek başka bir problem çıkar ortaya; dalga boyunun küçülmesi demek, enerjinin artması demek. eğer bunu yaparsak, bu kez bu yüksek enerjili dalgalar, çarpıştıkları parçacıkların yapısını bozar ve istediğimiz bilgiye erişmemizi engeller.
***
görmediğimiz, ölçemediğimiz parçacıklar üzerinde nasıl çalışırız? onları uzayda sadece birer nokta olarak kabul ederek bir ilk yaklaşımda bulunabiliriz. fizikçiler de öyle yapmışlar. bu, bir noktaya kadar sorunu çözebilen bir varsayım. hatta kuantum alan teorisi ya da standart model gibi çalışmalar, bu sayede oldukça güzel ilerlemeler kaydetti. her şey, işin içine kütle çekimi girene kadar iyi gitti. sonrasında sorunlar başladı.
4 temel kuvvetimiz var evrende, bildiğimiz. bunlar elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet, zayıf nükleer kuvvet ve kütle çekim kuvveti. kütle çekim kuvveti, örneğin iki parçacık arasındaki mesafe arttıkça, bu mesafenin karesi oranında azalır. yani mesafe bu kuvvet için önemlidir. parçacık dünyasında mesafeleri tam olarak ölçemiyoruz. bu da kütle çekim kuvvetiyle ilgili sorunlara neden oluyor.
diğer 3 kuvvete ait "kuvvetin taşıyıcı parçacığı" adı verdiğimiz, kendilerine has atom altı parçacıkları var. fizikçiler kütle çekim kuvvetinin taşıyıcı parçacığı olarak teorik bir parçacık öne sürdüler: graviton. fakat olayın matematiğine gravitonu ekleyince her şey darmadağın oldu. bu nedenle kuantum dünyası ile kütle çekim teorisini birlikte açıklayan bir matematiğe ihtiyaç duyuldu. zira diğer 3 kuvvet hiç sorun çıkarmazken, kütle çekimi haylaz çocuğu oynuyor ve ele avuca sığmıyor. fakat onu da diğer her şeyle sağlıklı bir şekilde birleştirebilirsek her şeyin teorisi elde edilmiş olacak.
***
peki ne yapılabilir? fizikçiler şöyle bir şey düşündüler: parçacıkları nokta olarak kabul ettiğimiz için sorun çıkıyor olabilir. o halde noktadan daha karmaşık bir yapı üzerine yeniden düşünelim ve eldeki bilgilerimizi bu yeni yaklaşıma uyarlayalım. işte sicim kavramı buradan doğdu, çünkü bir sicim, bir noktadan daha karmaşık bir yapıdır. üstelik ön görülen titreşim hareketleri ile birçok parçacığı açıklamakla kalmıyor, kütle çekimi ile de barışık.
ancak sorunlar bununla bitmedi. bu teori iyi güzel, ama bildiğimiz evrende işlemiyor. bunun doğru olabilmesi için evrende 10 boyut olması gerekiyor ki biz 3 uzay ve 1 zaman olmak üzere toplam 4 boyutun varlığını biliyoruz sadece. böyle gökten zembille bir anda iniveren 6 ekstra boyuttan kurtulmaya ve sicim teorisini şu an bildiğimiz şekliyle evrene uyarlamaya kalkışsak da teoride bu mümkün değil. üstelik sicim teorisinin matematiği, bu 6 boyutun varlığına izin veriyor. biliyorsunuz, bir şey matematiksel olarak mümkünse onun her an keşfedilmesini bekleyebilirsiniz.
bu durumda sicim teorisini tamamen terk etmemiz gerekmiyor. fizik, eski fikirlerin yenilerek üzerine farklı bilgiler konulmasıyla şekillenen bir bilim. o nedenle tıpkı bizi bir noktaya kadar getirmeyi başaran standart model gibi, sicim teorisi de bir noktaya kadar kullanışlı olabilir ve kendisinden sonra gelecek basamağa çıkabilmemiz için gereken ara basamak olabilir. bekleyip görmekten başka çaremiz yok.
