Günümüz bilim insanlarının tartıştığı ve üzerinde çalıştığı en önemli kuramlardan birisi de “sicim kuramı”dır. İngilizce karşılığı “string theory” olan bu kuram, kuark ya da elektron gibi atom altı parçacıkların, tek boyutlu sicimler gibi varsayılması üzerine kurulmuştur. Türkçe’de “string” kelimesini “sicim” kelimesi ile karşılamaya çalışsak da, “string” kelimesinin İngilizce’de kullanımı bu yazı dizisinde müzik üzerinden yaptığımız okumaya fayda sağlar bir şekildedir. Türkçe’de telli sazlar olarak adlandırdığımız çalgıların, İngilizce karşılığında da “string” kelimesi kullanılmaktadır. Aynı zamanda çalgıların telleri ve bu telleri ile yapılan deneyler, Pisagor’dan bu yana anlattığımız bilim ve müzik ilişkisinin temelinde de yer almaktadır. Türkçe’de “sicim” kelimesi ile yaptığımız karşılama ne kadar yerindedir bunu konunun uzmanları daha iyi bilecektir, ama İngilizce’deki “string” kelimesi ile yapılan tanımlama, aynı zamanda tarihi bir arka plana da atıf yapmaktadır ki ben bunu oldukça önemli görüyorum.
Sicim kuramına geri dönersek, kuramın temel yaklaşımı, tek boyutlu birer sicim/tel gibi varsayılan atom altı parçacıkların titreşimi ile maddenin oluştuğu üzerinedir. Bu sicimler/teller titreşerek uzayda/mekanda yayılırlar ve birbirleriyle etkileşim haline girerler; bu yayılma ve etkileşim ile de bizim tecrübe ettiğimiz gerçeklik/evren oluşmaktadır. Kuramın detayları benim boyumu aştığı için burada durmayı tercih ediyorum, ancak sicim kuramının etkileri üzerine bazı tespitleri paylaşmayı önemli buluyorum. Sicimler 10-35 mm uzunluğunda, yani Planck uzunluğunda olduğu için, hatta daha da küçük olabilecekleri düşünüldüğünden gözlenmesi pek mümkün değil. Bu nedenle sicim kuramı matematik olarak ispat edilmeye çalışılmaktadır; burada da oldukça fazla yol alınmıştır, hatta matematiğe yeni bakış açıları da getirdiği bilgisi mevcuttur.
Sicim kuramının bir diğer önemli etkisi ise potansiyel olarak evreni açıklayan iki önemli kuramı birleştirme imkanı sunmasıdır. Einstein’ın görelilik kuramı bu iki kuramdan ilkidir ve galaksiler, gök cisimleri gibi büyük boyutlu maddeleri açıklamaktadır. Ancak bu kuram atom boyutuna inildiğinde çalışmamaktadır. Kuantum mekaniği ise atom ve atom altı parçacıkların davranışlarını incelemektedir. Bu iki kuramın başarısı, aynı zamanda bir ikilemi de ortaya çıkarmaktadır. Bu iki kuram da aynı evreni açıkladığına göre, iki kuramın birleştiği bir başka kuram ortaya çıkmalıdır varsayımı, günümüzde bilim insanlarının çalıştığı ve sicim kuramı üzerinden yeni kuramlar ortaya koyduğu bir alanı açmıştır. Sicim kuramının bu birleştirme için bir potansiyeli olduğu düşünülse de, kurama yönelik eleştiriler de oldukça fazladır.
Bu her şeyi birleştiren kuram arayışı, bizi günümüzün popüler kavramlarından birisi olan “Her Şeyin Kuramı / Theory of Everything” kavramına getirir. Bu bir bakıma bilim insanlarının tarih boyunca aradığı kainatın ahenginin arayışının günümüzdeki ismidir. Örneğin Newton yerçekimi üzerine yaptığı çalışmalar sonucunda, dönemi için her şeyi açıklamak adına oldukça tutarlı sonuçlara ulaşmıştı. Ancak bulunan her yeni kuram ya da sonuç, “Her Şeyin Kuramı” konusunda ne kadar geride olduğumuzun da bir göstergesi oldu. Yerçekimi ve mekanik bilindiği dönemde Newton fiziği ve ulaştığı sonuçlar yeterli gibi görünürken, elektromanyetizma, nükleer fizik, kuantum mekaniği gibi kavramlar literatüre girdikçe “Her Şeyin Kuramı” ulaşılması daha zor bir amaç haline gelmiştir. Yine de bu konudaki arayışlar, çabalar sürmektedir ve yaşadığımız evreni/gerçekliği anlamak adına bize farklı açılımlar sağlamaktadır.
Sicim kuramının konumuz olan müzik ile ilişkisine geri dönersek, bu sadece “string” kelimesinin yaptığı tarihi çağırışım ile sınırlı değildir. Bu konuda popüler bilim dünyasının önemli isimlerinden olan ve sicim kuramının farklı bir versiyonu olan M-Kuramı’ı üzerine çalışan Michio Kaku’nun sözleri şu şekildedir:
…yani doğada gördüğümüz atom altı parçacıklar, kuarklar, elektronlar titreşen küçük bir teldeki müzik notalarından başka bir şey değillerdir. Fizik nedir? Fizik, titreşen sicimlere/tellere yazabileceğiniz ahengin kurallarıdır. Kimya nedir? Kimya titreşen sicimlerin/tellerin birbirleriyle olan etkileşimleri ile oluşan melodilerdir. Evren nedir? Evren titreşen sicimlerin/tellerin senfonisidir. Peki Albert Einstein’ın hayatının son 30 yılında hakkında etkin bir biçimde yazdığı Tanrı’nın aklı nedir? Tarihte ilk defa bugün, Tanrı’nın aklı için bir adayımız var. Bu 11 boyutlu hiperuzayda tınlayan kozmik müziktir. Yani biz birer melodiyiz, biz titreşen sicimlerle/tellerle çalınan, fizik kurallarına, ahengin kuralları olduğu için tabi olan kozmik müziğiz.
Michio Kaku: The Universe is a Symphony of Vibrating Strings /
Big Think Youtube Channel
Kaku’nun popülerliğini, kendi öne sürdüğü 11 boyutlu hiperuzay kuramının propagandası için kullanıyor ve bu şekilde diğer fizikçilerin eleştirilerine rağmen bu kuramı yayıyor olmasını bir kenara bırakıp, Kaku’nun neden müzik üzerinden bu örneğini ortaya koyduğunu sorgulamak benim için bu yazının bağlamı açısından çok daha önemli. Kaku ve benzer görüşteki fizikçiler, sicim kuramı ile sadece görelilik kuramı ve kuantum mekaniğinin birleşmesini sağlamayacaklarını, bunun yanında zaman yolculuğu ve evrenin yaratılması gibi daha büyük sorulara da cevap bulabileceklerini düşünmektedirler. Ben de bir benzetme yaparsam: Bu yaklaşımla ilk sicimin/telin çaldığı ilk notayı keşfetmeyi ummaktalar.
Bilim insanlarının, inanç durumları ne olursa olsun, yani aşkın bir yaratıcıya, bir akıllı tasarımcıya ya da tesadüflere inansalar da ortak arayışları, evreni matematik ile tanımlayabilecek bir kuram olmuş. Bunun günümüzdeki bir sebebi de ortaya koyulan sicim kuramı gibi kuramların, matematik ispat dışında bir bilimsel yöntemle ortaya koyulamayacak olmasıdır. Bu noktada da ahenk arayışı, aşkın manada bir ahenkten çok, tutarlı bir denklem ile oluşacak ahenk ile sağlanabilecektir. Bunu yine Kaku’nun bir kitabındaki sözleriyle ifade edersek:
Bir müzisyen için güzellik, ahenkli ve büyük bir tutkuyu uyandıran senfonik bir parçadır. Bir ressam için güzellik, doğadaki bir anın özünü yakalayan ya da romantik bir kavramı simgeleyen bir tablodur. Ama bir fizikçi için güzellik,simetridir.
Michio Kaku & Jennifer Thompson / Beyond Einstein:
The Cosmic Quest for the Theory of the Universe
