Felsefi Bakış Açısıyla Zihin Oyunlarını Sevenlere: Her Şeyin Teorisi
O kadar karmaşık bir evrende yaşıyoruz ki doğamız gereği onu incelemekten kendimizi alamıyoruz.
Einstein’in neredeyse tüm yaşamı boyunca üzerinde çalıştığı, 2000’li yıllarda ise Hawking’in bayrağı devralmasıyla çözüleceği tahmin edilen bir teoriden bahsediyoruz. Öyle bir teori ki, konusunun derinliği ve ilgi çekiciliği üzerine filmlere dahi konu olmuş.
Yıldızlardan atomlara kadar evrende meydana gelen her olayı tek başına izah edebilecek; zihinleri her daim meşgul etmiş, her zaman da meşgul edecek bir teori.
Her Şeyin Teorisi.
Evreni Kontrol Altında Tutan Nihai Teori
Geçmiş çağlarda doğa olayları da dahil açıklanamayan tüm olguların, evren üzerinde hakimiyeti bulunan Tanrılar tarafından kontrol edildiğine inanılırdı. Bilim konusunda yaşanan gelişmeler ve düşünen zihinlerin artması sonucunda ise doğadaki işleyişin bir düzen içerisinde ve ortak ilkelere göre gerçekleştiği düşüncesi öne çıktı. Düşüncenin temelinde ise farklı doğa olaylarının, onları belirleyen belli ilkelere göre gerçekleştiği yatıyor.
Bu düşünce ile yola çıkan önce Einstein, sonra da Hawking, evreni kontrol altında tutan bu ilkelerin de ortak bir çıkış noktası olabileceğini ve bütün doğa olaylarının tek bir formül altında toplanabileceğini iddia etti. “Her şeyin teorisi” diye adlandırılan bu kavramın ardında benzer bir düşünce yatmaktadır.
Kısacası, tek ve nihai bir teori elde etmenin yolu farklı teorileri aynı çatı altında birleştirmekten geçer denilebilir.
Farklı Teorilerin Aynı Çatı Altında Toplanması
Evren üzerinde etkili olan kuralların birleştirilmesi ve tek bir formül altına indirgenebilir olduğuna dair çalışmalar çok eskilere gider.
Bu konudaki en ilginç örnek, gökyüzünü ve yeryüzünü iki farklı âlem olarak gören ve dolayısıyla gökte ve yerde gözlenen fenomenlerin farklı kurallar ile izah edilmesi gerektiğini öne süren eski düşüncelerin, Newton’un kütle çekim ilkesi sayesinde yerini birleşik bir teoriye bırakmasıdır. Gezegenlerin ve yıldızların hareketini yöneten kuvvet ile yere düşen nesnelerin hareketini yöneten kuvvetin aynı kütle çekim kuvveti olduğunu göstermek suretiyle Newton, göğün ve yerin kurallarını tek çatı altında birleştirmiştir.
Kütle Çekim Teoremi ve Uzay-Zaman Bükülmeleri
1600 yıllarda, dünyamızın, ayın, gezegenlerin hareketlerini mantık çerçevesi içerisinde tanımlayan bir kütle çekim kuramı hediye etti bizlere Newton.. Gezegenler arasındaki bir çekimin varlığından bahseden Newton, çekim kuvvetinin var olduğunu gösterse de asıl soruya cevap bulamadı: Bu kuvvet gerçekte nasıl işliyor?
Aralarındaki mesafe 380 bin km olan Dünya ile Ay nasıl etkileşim içine giriyorlar? Nasıl oluyor da Güneş, 150 milyon km öteden, bir şekilde Dünyanın hareketini etkileyebiliyor? Güneş, uzay denilen sonsuz boşlukta nasıl oluyor da uzanıp dünyamıza etki ediyor?
Einstein öncelikle bu soruya cevap aradı ve buldu da. Kütle çekim kuvvetini ileten şeyin uzayın kendisi olduğunu keşfetti, uzayın her şey için bir altlık görevi üstlendiğini gördü. Bir sonraki keşfi ise daha da ilginçti. Einstein’a göre ortamda hiçbir şey yokken düz bir şekli olan uzay, ortama madde dahil olduğu zaman eğilip bükülür. Bu eğilip bükülmeler sayesinde kütle çekim kuvveti uzayda yol alabilmektedir. Güneş’in büktüğü uzayda Dünya kendi yörüngesinde; Dünyanın büktüğü uzayda ise Ay kendi yörüngesinde yol almakta.. 1916 yılında Einstein asıl bombayı patlattı ve Genel Görelilik Kuramı ile kütle çekimi diye bir şey olmadığını açıkladı. Kütle çekimi sandığımız şeylerin uzay-zamanda olan bükülmeler olduğunu söyledi. Yani Einstein' a göre biz insanların dünya üzerinde yürüyebilmelerini sağlayan şey, yerin bizi çekmesi değil, uzaydaki bükülmelerin bizim üzerimizdeki dolaylı etkileridir.
Elektromanyetik Alan ile Kütle Çekim Alanı Teorilerinin Birleştirilmesi
Geçmişte birbirinden tam anlamıyla bağımsız olarak kabul edilen elektrik ve manyetik kuvvetlerin arasında gizemli bir ilişkinin olabileceğine dair görüşler Tales ile başlar. Eski Yunan bilginlerinden Tales, kehribar çubuklarını kedi kürküne sürtmek suretiyle elektriklendirmiş ve bu şekilde çubukların tüy benzeri hafif cisimleri kendine çekebilir hale geldiğini görmüştür. Bazı nesnelerin başka nesnelere sürtünmek suretiyle mıknatıs özelliği kazanabileceği sonucuna varmıştır. Tales her ne kadar elektrik ve manyetik kuvveti aynı şey zannetmekle yanılmış olsa da, bu iki kuvvetin arasında gizemli bir ilişki olabileceğine dair ilk ipucunu keşfetmiştir. Üzerinden elektrik akımı geçen bir telin yakınında bulunan pusulanın ibresinin saptığını gözlemek suretiyle siz de bu ilişkiye şahit olabilirsiniz.
Nihayetinde İngiliz fizikçi James Clerk Maxwell, hareket eden elektrik kuvvetlerin manyetik kuvvetleri, hareket eden manyetik kuvvetlerin de elektrik kuvvetleri meydana getirdiği gerçeğinden yola çıkarak elektromanyetik teoriyi oluşturmuştur. Bugün biliyoruz ki atomların hareketini yöneten elektromanyetik kuvvet etkileşimleri sayesinde atomlar birbirleri ile bağ yapar, kimyanın ve yaşamın var olması mümkün olur.
Fizikçiler, atomların dünyasında etkin olan elektromanyetik alan etkileşimi ile büyük nesnelerin dünyasını yöneten kütle çekim alanı etkileşimini de aynı çatı altında birleştirip, küçükten büyüğe evrendeki bütün hareket ve oluşu izah edebilecek nihai birleşik teoriye erişmeyi umut etmiştir.
Kısacası, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen Einstein'ın Görelilik Teorisi (Rölativite)ile atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen Kuantum Mekaniği teorilerinin birleştirilmesi.
Her Şeyin Teorisinin Çıkış Noktası
Genel rölativiteye göre kütle çekimi, kesintisiz bir yapı olan uzay-zaman dokusundaki eğimden kaynaklanır. Standart modeldekinden farklı olarak parçacık alışverişi mekanizmasına dayanmaz. Bu nedenle kütle çekim etkisi altında hareket eden bir gezegenin hareketi sürekli ve düzgündür. Gezegenin herhangi bir anda yörüngesinde hangi konumda bulunduğunu ve hangi hızla hareket ettiğini kesinlikle bilebiliriz. Ancak atomların dünyasında etkin olan kuvvetler parçacık alışverişi mekanizmasına dayandığı ve parçacıklar için kuantum belirsizlik kuralı işlediği için, bir parçacığın herhangi bir anda ne yaptığı ve nerede olduğu ancak bir olasılıklar bütünü olarak tanımlanabilir. Neticede rölativite ve kuantum teorileri birbirinden çok farklı iki gerçeklik ortaya koyar.
Her şeyin teorisi, bu iki farklı gerçekliğin ortak çatı altında birleşebildiği bir çözüm sunmak zorundadır. Bu amaca yönelik olarak kütle çekimi, standart modeldeki parçacık alışverişi mekanizmasına uygun olarak modellenmiştir. İşte bu noktada, kütle çekim teorisini diğer kuvvetlerle birleştirme çabasında karşımıza yeni bir teori çıkıyor: Sicim Teorisi.
Sicim Teorisi
Sicim teorisine göre asıl evren iki boyutlu ve yerçekimi diye bir kuvvet aslında yok. Teoriye göre bizim yaşadığımız evren, bu evrenin holografik yansıması ve tıpkı 2 boyutlu hologram bilgisinin, doğru ışık altında 3 boyutlu bir görüntüye dönüşmesi gibi, yansıma sonucu fazladan bir boyut ve bir de yerçekimi kuvveti ortaya çıkıyor.
Öyleyse, üç boyutlu dünyamızda gerçekleşen her şey, aslında daha yüksek boyutlu bir dünya tarafından üretilmiş olabilir mi? Ya da bir paralel dünyanın sadece yansıması olabilir miyiz?
Hawking'e göre bu soruların yanıtı evet! Yaşamımız, dünyalı olmayan yaratıklar tarafından oynanan bir bilgisayar oyunu, biz de bilgisayarlarla üretilmiş oyuncular olabiliriz. Belki de, sadece bakıp eğlendikleri hologramlarız. Hawking'in teorisiyle, kehanet ve telepati gibi metafizik konular da belki daha doğru yorumlanabilir: Bir hologramda, üç boyutlu bilgiler, iki boyutlu yüzeyin her noktasında kodlanmış olarak bulunuyor. Hologram levhasını kırdığınız ve parçalardan birini ışık altında incelediğiniz zaman, içinde kodlanmış olan üç boyutlu nesnenin yine tamamını görürsünüz. Çünkü, nesneye ait üç boyutlu bilgilerin tamamı, yüzeyin her noktasında ayrı ayrı kodlanmış bulunuyor.
Çok boyutluluğa gelirsek eğer, bizim olduğunu var saydığımız x, y, z koordinatları (3 boyut) ve zaman koordinatı (4.boyut), vektörel çizgiler olarak tanımlanabilir. Eğer bu çizgilerin üzerinde yürüyecek kadar küçülseydik, her birinin üzerinde ilerlerken sağa ya da sola doğru turlar atarak ilerleyebilirdik ve bu da her boyuta, 2 adet yeni boyut eklememiz demek olurdu ve daha da ileri gidersek belki bunlara da.
Teorinin sonuna geldiğimizde bahsedilen bu iplikler farklı titreşimlerle ve hareket ettikleri farklı boyutlarla, farklı maddeleri ve belki de farklı evrenleri yaratıyorlar.
Belki de siz bu yazıyı okurken, sizin bir yansımanız da başka bir evrende yazıyı keşfediyor ya da gezegenler arası bir uçuş planlıyor.
Kim bilir?