Einstein Kuramları

[bluemoon24]

Beni, yılların kör ve sağır hale getirdiği taş kesmiş bir

nesne gibi görüyorlar diye yakınıyordu Einstein, yaşamının son yıllarında. Ne

yazık ki haklıydı. Einstein, yaşamının son otuz yılını Birleşik Alan Kuramı

nı üretme hayaliyle geçirdi. Bu kuramın denklemleri, birbirleriyle ilişkisiz

gibi görünen elektromanyetizma ile kütleçekimi kuvvetleri arasında bir bağ

kuracaktı. Einstein, böylece iki karşıt evren görüşünü uzlaştırmayı

umuyordu: Genel Görelilik İlkeleri nin tanımladığı (üzerinde yıldızların ve

gezegenlerin hüküm sürdüğü) sorun çıkarmayan sürekli bir zaman-mekân alanı ile

parçacıkların egemenliğindeki, uzlaşmaya yanaşmayan olağanüstü küçük ölçekli

kuantum dünyası.Einstein, bu konu üzerinde çok çalıştı, ancak başarıya

ulaşamadı. Fizikçi meslektaşları hiç de şaşırmıyordu. Çünkü eskide kalmış bir

bakış açısından yararlandığı için onun zaten boşa kürek çektiğini

düşünüyorlardı. Einstein tüm diğer fizikçilerin aksine, Birleşik Alan

Kuramı nı oluşturmaktaki temel sorunu, Görelilik İlkelerinin değil, Kuantum

Mekaniği'nin yarattığına inanıyordu. 1954 yılında fikrini şöyle dile

getiriyordu: Kuantum belası ile karşılaşmamak için başını görelilik kumuna

gömen bir devekuşu gibi görünüyor olmalıyım.Ne var ki bugün, asıl

sorunun Einstein'ın kuramından kaynaklandığını biliyoruz. Olağanüstü küçük

ölçeklerde, Einstein'ın zaman ile mekânı (dolayısıyla gerçeklik) büyütecin

altında süreksiz ve nokta nokta hale gelen, gazetedeki bir fotoğraf gibi oluyor.

Genel Görelilik Denklemleri, nedensellik ilkesinin yokolduğu ve bir

parçacığın A noktasından B noktasına mekânda (Uzay'da) yolalmaksızın ulaştığı

böyle bir ortamda işe yaramıyor. Böyle bir dünyada, gelecekteki olay ancak belli

bir olasılığa dayanıyor; Kuantum Kuramı da bu olgu üzerine kurulu.

Einstein, kozmosun temelindeki yasaların bir kumar oyunu gibi

düzenlediğini asla kabul etmedi. Bu yüzden de Birleşik Alan Kuramı'na ilişkin

yazdığı makaleler ilkel kalmaya mahkûmdu. Ancak makaleler, fiziğin en temel

problemine çözüm arıyordu. Bu problemin önemini kavramak konusunda Einstein,

öylesine ileri görüşlüydü ki, fizik bilimi ancak bugünlerde ona yetişmeye

başladı. Yeni nesil bir grup fizikçi nihayet her şeyi (Einstein'ın

deyişiyle fiziksel gerçekliğin tüm öğelerini) açıklayabilecek Büyük Birleşik

Kuramı yaratma mücadelesine girdi. Bugün geldikleri noktaya bakılırsa,

önümüzdeki yüzyılda, Einstein'ın 1900'lerin başlarında önderlik ettiğinden çok

daha heyecan verici bir entelektüel devrime tanık olacağız.Sicim Kuramı

Aslında bazı kuramsal fizikçiler kütleçekimini doğanın diğer temel

kuvvetleriyle bütünleştirmeye yarayacak (en azından böyle görünen) kuramsal

çerçeveyi oluşturmak konusunda ilk adımı attılar bile. Bu çerçeve popüler adıyla

Sicim (Tel) Kuramı olarak biliniyor. Sicim (Tel) Kuramı, Evren'i

oluşturan en temel, bölünemeyecek kadar küçük bileşenlerin nokta gibi

parçacıklardan değil, titreşen minyatür keman tellerine benzeyen sonsuz küçük

(infinitezimal) döngülerden oluştuğunu öne sürer. Sicim Kuramı nın öncüsü,

İleri Araştırmalar Enstitüsü'nden Edward Witten, bu kuram için 20'inci yüzyılda

tesadüfen bulunan bir 21. yüzyıl yapıtı diyor.Ancak asıl dert (gelmiş

geçmiş en zor bilmeceyi çözene kadar) daha kaç tane farklı şeyle

karşılaşacağımızı, ne Witten'in ne de bir başkasının bilememesi.

Columbia Üniversitesi'nden fizikçi Brian Greene'e göre sorunun temel

nedeni, kuram oluşturulurken sondan başa doğru bir yol izlenmek zorunda

olunması: Fizikçiler çoğu kuramı oluşturmak için öncelikle her şeyi kapsayan

genel bir düşünce yaratır, ardından bunu denklemlerle ifade eder Greene, Oysa

biz halâ neyin 'gerçek'olduğunu anlamaya çalışmakla meşguluz

diyor.Kuantum KöpüğüSicim (Tel) Kuramı'na duyulan heves yıllar

boyu sürekli değişkenlik gösterdi. 1970'li yıllarda oldukça ilgi görüyordu,

ancak daha sonra birçok fizikçi Sicim Kuramı üzerinde çalışmayı bıraktı. Oysa

Caltech'ten kuramsal fizikçi John Schwartzve Ecole Normale Superieure'deki

meslektaşı Joel Scherkazimle çalışmayı sürdürüp, 1974 yılında sabırlarının

karşılığını aldılar. Geliştirdikleri denklemlerin umdukları türden

parçacıkları değil, titreşen telleri (sicimleri) temsil ettiğinin zaten bir

süredir farkındaydılar. İlk başta bu matematiksel hayaletlerin bir sorundan

kaynaklandığını düşündüler. Ancak daha yakından incelediklerinde bu hayaletlerin

graviton adlı (kütleçekimini taşıyan ve halâ kuramsal olan) parçacıklar olduğuna

karar verdiler.Parçacıkların yerine sicimleri (telleri) kullanmak, Genel

Görelilik İlkeleri'yle Kuantum Mekaniği'ni bütünleştirmeye çalışan bilim

adamlarını bezdiren problemlerin en azından bir tanesini çözdü. İşin böylesine

zor olması, atomaltı ölçeklerde Uzay'ın (mekânın) sürekliliğini kaybetmesinden

kaynaklanıyor. Mesafeler inanılmaz ölçüde kısa olduğunda Uzay,

sürekliliğini yitirir ve fokurdamaya başlar (Bazıları bu olguya Kuantum Köpüğü

adını verir). Nokta gibi parçacıklar (gravitonlar da dahil) Kuantum Köpüğü'nde

(okyanuslardaki büyük dalgalarla sürekli sallanan bir sal gibi) gelişigüzel

savrulur. Oysa sicimler, birkaç dalgayı kaplayacak büyüklükleriyle bu tür

rahatsızlıkları yaşamadan okyanusta yol alan minyatür gemiler

gibidir.Doğa, karşılığında bir bedel ödetmeden bilim adamlarını

neredeyse hiçbir zaman ödüllendirmez. Bu ödül için ödenecek bedel ise olağanüstü

karmaşık olan bir problemin üstesinden gelmek. SiciM Kuramı, bildiğimiz dört

boyuta (yükseklik, genişlik, uzunluk ve zaman) yedi boyut daha eklemeyi zorunlu

kılıyor. Ayrıca tamamen yeni bir atomaltı parçacık sınıfına

(süpersimetrik parçacıklara) ihtiyacımız var. Üstelik bir değil, tam beş tane

farklı Sicim Kuramı var. Bilim adamları bu kuramların hiçbirinden vazgeçemeseler

de, hepsinin aynı anda doğru olması olanaksız görünüyordu.Ancak işin

gerçekten de böyle olduğu ortaya çıktı.1995 yılında (yaşayan belki de en büyük

fizikçi olan) Witten, tüm bu süpersimetrik Sicim Kuramlarının çok daha genel bir

kuramın farklı öngörülerine karşılık geldiğini açıkladı. Yeni, daha kapsamlı

olan kurama M Kuramı adını verdi. Bu farklı bakış açısı meslektaşlarına

güç verdi ve bir sürü araştırmaya esin kaynağı oldu; araştırmalar sayesinde

bugün birçok bilim adamı Sicim Kuramı 'nın doğru iz üzerinde olduğuna inanıyor.

Kara Delik ve Genel Görelilik konularında uzman olan Caltech'ten Kip Thorne

Doğruluğun kokusunu alıyorum ve bunu hissediyorum diyor ve ekliyor: Bir

kuramı geliştirmenin ilk aşamasında sezgilerinizi ve hislerinizi kullanmak

zorundasınızM Kuramı : Büyük Birleşik Kuramı mı?Witten, M

Kuramı'ndaki M harfinin çok şeyi ifade ettiğini söylüyor: Matrix (kalıp, bir

cisme şekil veren şey), mystery (gizem) ve magic (sihir). Ancak şimdi

listesine murky'i de (bulanık, anlaşılması güç) ekledi. Neden mi? Çünkü Witten

bile M Kuramı'nın tam anlamıyla ne olduğunu ifade eden tüm matematiksel

denklemleri oluşturamıyor. Witten, M Kuramı'nın (öngörü yeteneğine

sahip) tam bir kuram haline gelebilmesi için onlarca yıl geçebileceğini

düşünüyor. Bu tıpkı dağlarda yürüyüş yapmak gibi birşey diyor Witten

düşüncelere dalarak, Bir geçidin zirvesine ulaştığınızda yepyeni bir manzarayla

karşılaşıyorsunuz. Manzarının tadını çıkartıyorsunuz, ancak çok geçmeden acı

gerçek ortaya çıkıyor: Henüz asıl varmak istediğiniz noktadan çok

uzaktasınız.11 Boyutlu Bir DünyaEinstein bir dahiydi elbet,

ancak çok şanslıydı da. Genel Görelilik Kuramı'nı geliştirirken, yalnızca üç

uzaysal boyutu ve bir de zaman boyutu olan bir dünyada çalışıyordu. Sonuçta

kendi denklemlerini üretmek ve çözmek için aşırı karmaşık bir matematik

kullanmak zorunda değildi.M Kuramı ile uğraşanlar ise zar (brane) adı

verilen tuhaf parçacıklarla dolu 11 boyutlu bir dünyada çalışmak zorunda. Bu

terminolojide sicim, tek boyutlu zarlara (brane), membranlar (membrane) ise

iki boyutlu zarlara (brane) karşılık geliyor. Daha fazla boyutlu zarlar

bulunsa da henüz Witten bile bunlarla nasıl başa çıkacağını bilemiyor. Bu

zarlar bükülüp katlanarak, üzerinde çalışanları çileden çıkaran bir sürü garip

biçime bürünüyor.Gelecek Umut DoluÖyleyse bu garip şekillerden

hangileri Evren'in temel yapılarını oluşturuyor? Sicim Kuramı'yla uğraşan

teorisyenlerin bu konuda henüz hiçbir ipuçları yok. M Kuramı'nın dünyası

öylesine alışılmadık ki, bilim adamları aynı anda hem fizik hem de matematik

cephesinde savaşmak zorunda kalıyor. Belki de Isaac Newton'ın hareket

yasalarını oluşturabilmek için diferansiyel ve integral hesabını geliştirdiği

gibi, onlar da yeni hesap yöntemleri geliştirmek zorunda kalacak. Üstelik Sicim

Kuramı'nın, Kuantum Mekaniği'ndeki gibi deneysel kanıtları da

yok.Önümüzdeki 10 yıl içinde bu durum değişebilir. ABD ve Avrupa'daki

dev parçacık çarpıştırıcılarında yapılacak deneyler sonucunda süpersimetriye

ilişkin doğrudan kanıtlar ortaya çıkabilir. Bu deneyler, belki de farklı

boyutların varlığını da kanıtlayacak. Acaba Einstein böyle çılgın fikirlerin

olduğu bir çağda yaşasaydı ne düşünürdü? Columbia Üniversitesi'nden

Greene Einstein buna bayılırdı diyor. Greene'e göre, eğer genç Einstein,

profesyonel kariyerine 1900'lü yıllarda değil de bugün başlasaydı, Kuantum

Mekaniği'ne duyduğu güvensizliği yenerdi. Ayrıca zarları, süpersimetrik

parçacıkları ve süpersicimleri benimserdi. Hatta, geleneksel düşünme

tarzını aşmak ve dünyayı hiç alışılmadık yönleriyle algılamak konularında böyle

insanüstü bir yeteneği olduktan sonra, Büyük Birleşik Kuramı yaratan kişi de o

olabilirdi. Einstein'ın bitmemiş entelektüel senfonisini tamamlamak için belki

de bir Einstein daha gerekecek.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre