Katalog

Otesi olmayan bir herşey'in kuramı elimize geçecek mi? GöreMik ile kuantum fiziğini birbirine bağlamak 10 boyutlu "sicim"leri, hattâ daha da tuhaf şeyleri gerektirebilir. Stewen Welnberg* ğ^k ^ \ ' **" yuzyıl fızıkçüer ıçın süa bır donem oldu r ( I ^® ^ e r m o r t a l a n n a gelındıgınde elımızmJk \w • de standart model' vardı Bu kuram laboratuvarlanmızda gozledıgımız tum kuvvetlerı ve par çacıklan saglıklı bır şekılde betımlerken fizıksel büım lerdekı hemen her şeyı anlamamıza da bır temel oluşturmaktadır Yok hayır aslında her şeyı anlamıyoruz Okyanus akıntüanrun gırdaplanndan proteın molekullerırun katlanmalarına dek hesaplama yontemlerımıze koklu üer lemeler gelmeden anlayamayacagımız daha pek çok şey var Bunlar kesürılebüır gelecek ıçın kuramcı ve deneycüere bol bol ılgınç ve suregıden ış olanagı saglayacaktır Ama bu olgularıri anlaşüabılmesı ıçın kendı başına ayakta durabüen hıç bır yenı büımsel ılke gereklı olmayıp standart model gereklı tum temel ılkelerı saglanmaktadır A Ancak, standart modelın kapsamadıgı bır kuvvet var kutleçekımı kuvven Eınsteın ın genel gorelüık kuramı sıradan uzaklıklarda kutleçekımının ıyı bır açıklama sını vermekte olup canımız ısterse bunu standart mode le ılıştırebılırız Ama bunu mınıcık en guçlu parçacık hızlandırıcdanyla ıncelenebılen uzaklıklardan onbıntrüyon kat kısa uzakhklarla aynlmış parçacıklara uygulamaya kalktıgımızda cıddî matematıksel tutarsızlıklarla kar şllaşıyoruz Standart modelın kutleçekımını betimlemekteh sorunlannı bır yana bıraksak bue mevcut bıçımıyle gere gınden fazla keyfî nıtelıgı bulunuyor Denklemlen gere gınden fazla sayıda doğa sabıtı ıçerıyor Bunlar arasında elemanter parçacıklaıınkutlelerını ve elektrık yukunun temel bırımının yegınlığını sayabüırız Bunların bulunmalan ıçın ışe yanyor gorunmelennden başka bır sebepyok Fızıkçüer bu denklemlen yazarken kuramm onsoyumlerının (predıctıon) deneysel sonuçlarla uyuş ması ıçın hangı değerler ışe yanyorsa bunlan kul lanıyorlar Bu üa sorunun aslında aynı şey olduguna ınan mak ıçın yeten kadar sebebımız var Yânı hem kutleçekımını hem de standart modelın zaten beümledıgı kuvvetlerı yoneten matematıksel olarak tutarlı bır kuramın nasü yapüacagını ogrendıgımızde keyfî gorunen tum ozehkler bulundukları küıklara sırf ku ramın matematıksel tutarlüığının yegâne sebebı olacak lan ıçın gırecekler Bunun dogru olması gerekügını gos teren bır ıpucu da var Bu çeşıtlı kuvvetlerın laboratuv arlanmızda olçulduklerınde farklı farklı yegınlıklerı olmalanna karşın eger yukanda degmdıgım tutarsızlıklann gorunmeye başladıgı mınıcık uzaklıklarda olçulebıl selerdı hepsının eşıt yegınhkte çıkacak olmalandır Kuramcüar kutleçekımının ve tum dıger yânı elekt rozayıf ve yegın kuvvetlerın tutarlı bır bırleştırılmış kuramına bır aday bıle buldular ustunsıcım kuramı Bunun bazı tıplerı parçacık olarak gorunen nesnelenn aslında 10 boyutlu bır uzayzamanda varolan sıcımsı halkalar olduklanru onermektedır Ama bu kuramın tum ükelerını henuz anlamış olmadıgımız gıbı anlasak bıle kuramı la boratuvarda sınanabılecek onsoyumlerını elde etmek ıçın nasü kullanacagımızı büemıyoruz Bunun anlaşümasını hemen yann parlak bır doktora ogrencısı başarabüecegı gıbı daha bır yuzyü başan lamayabümesı de soz konusudur Bu bır kımseye ma lum olabüecek yenı bır temel fizık ükesınden salt mate maüksel çücarsamayla başarüabüırse de yenı deneysel bulgulardan esınlenmek gerekecegı daha muhtemel go runuyor Yenı bır temel kuramın dogruluguna günumuzun laboratuvarlannda erışüebüenden onbıntrüyon kere kuçuk olçeklerde ne olup bıtügını olçerek varmayı ısterdık ama bu hep olanaksız olabüır Şımdı hayâl edebüecegımız her hangı bır teknolo jıyle bu gıbı olçmeler butun ınsanhgın ekonomık kaynak lannı aşabılır Yenı deneyler olmasa büe otesı olmayan bır kuramı standart modelın tum keyfî gorunen yanlannı açıklayabüıp açıklayabüememesınden gıderek kestırmek mumkundur Ama açıklamadan açüdamaya çok fark olabüır Standart modelı Kopernık ten oncekı astronomla rın gezegenlerın hareketlerının yançember ustune yan çember ekleyerek açüdamaları güoı karmaşüc ve keyfi bır şeylere dayanarak açüdayacak bır kuramla yetıneme yız Bır açıklama sayüabümesı ıçın temel bır kuramın basıt olması gerekır ancak bu bırkaç kısa denklem bulunması anlamına gelmeyıp tıpkı kutleçekımının aslında uzayzamanın egrüıgınden üerı geldıgını soyleyen ükeye dayanan genel gorelüücteka gıbı denklemlen basıt bır fı zıksel ükeye dayanmalıdır Ayrıca kuram zorunluymuş gıbı gelmeh yanı oldugu şeküden pek farklı olamayaca gı hıssıru vermelıdır En sonunda kuüeçekımı üe dıger kuvvetlerın basıt zorunlu gorunen matemaüksel olarak tutarlı ve standart modehn tum keyfî gorunen nıtelüdennı açüdayan bır kuramını elde etügımızde bundan otesının olmayacagını onermekle pek kumar oynamış sayılmayız Doğayı be tımleyışımız artarak basıtleşıyor Gıttıkçe daha az temel üke yardımıyla gıttücçe daha çok şey açıklanıyor Ama basıtlık sınırsız bır şeküde artamaz Buyuk bır olasüüda kabullenecegımız bır sonrakı esaslı kuram oylesıne baÇOKLUK1AN HIHllCt [t f'll/H/UIM UNUM) hzlk\ılıı lıulııı ıltujtıtlakı kınvıtlııiıt \IHJUIIII tek bir ( i r ( ı n hurmn ^ııuU birlvflirnıi} hulu nuyar Ottii ulmuyun kuınııı buıılaıa kııtlm kiın'mi dt: kuliKiıktır. Elektrlk Elektromaııyetik kuram ^ Manyetuım (W) Zayıf kuvvet Yeğin kuvvet Elektföıayıf Stautlurl nnKltl Finul kurunıı sıt olacak kı daha da basıtleşürümesı olanaksız olacaktır Gene de otesı ol mayan bır kuramın bulunması kanserı sagaltmamızda ya da büıncı anlamamızda yardımcı olmayacaktır Bu gıbı ışler ıçın gereklı temel fızıgın tumunu olasüüda şımdıden büıyoruz Otesı olmayan bır kuramın en buyuk etkısını duyacak büım dalı herhalde evrenbüım (kozmolojı) olacaktır Standart modelın evrenın bugunku genışlemesını genye başlangıcından müyardabır sanıye kadar sonrasına dek ızleyebüecegıne olan guvencımız epeyce yuksektır Ama bundan once ne oldugunu anlamaya çabala dıgımızda modelın sınırlanmalanyla karşüaşıyoruz Bu ozellüde modelın kuüeçekımının çok kısa uzaklıklardakı davranışına üışkm sessızlıgınde kendını gosterıyor Ote sı olmayan kuram evrenbüımın en derın sorulannı yanıt lamamıza olanak saglayacak Evrenın şımdıkı genışlemesının bır başlangıcı var mıydı' Aynca acaba evrenı mız dedıgımız ve her yonde müyarlarca ışü<yüı uzanan şu genışleyen madde ve Lşınım bulutu varolabüecek her şey mı yoksa genışlemenın yalnızca yersel bır olgudan başka bır şey olmadıgı çok daha buyuk bır evrenın yalnızca bır parçası mı' Otesı olmayan bır kuramın bulunması modern bılımın ort? "üaşında hıs<îedüenlerle kıyaslanabüır bır kulturel ( Î yapacaı^ 7 ve 18 yuzyülarda büım sel ruhun yaygınlaşmasıyla arkası kesüen şeylerden bırı sının de cadı avı ve yaküması oldugu soylenır Bır otesı olmayan kuramın hşıden bagımsız ükelerının evrenı nasü yonettıgının büınmesı ınsanlıgınınatçıbâtüîükatlarına ket çekemeyebüır ama hıç olmazsa bunlara bıraz daha az yer bırakacaktır *) 1979FızıkNobelodulu Texas Unrversıtesı, TIME 10Nısan2000 Çevırı: R Omur Akyuz "iîk uç dahka ' adh htabı TUBITAK populer htaplar dızısmde Z ZAydının çevmsı olarak çıkmıştı, "Otesı olmayan bır kuram nıyalan" adh htabı ıse aynı dızı ıçın R 0 Akyuz taraundan çevnhnekte 687/17