Kendimiz dahil bizi saran, içinde yaşadığımız bütün materyal varlık maddedir. Evreni anlamak, maddenin ne olduğunu anlamaktan geçer. Maddeyi anlamak için onu parçalamak gerekir. Onu nereye kadar parçalayabilirsiniz hiç düşündünüz mü? Bugün sizlere Werner Heisenberg’in 1943 yılında ortaya koyduğu Sicim Teorisinden bahsedeceğim.

Sicim teorisini daha kolay anlamak için 20.yy fiziğini oluşturan iki büyük teoriye bir göz atalım.

• Kuantum Alan Teorisi: Teorik fizikte kuantum alan teorisi (QFT), yoğun madde fiziği alanında kuantum mekaniksel parçacık fiziğinde atom altı parçacıkların modelleri ve quaksi oluşturmak için teoridir. Bir QFT parçacıklara, altta yatan fiziksel alanın heyecanlı durumları gibi davranır, bu yüzden bu alana “quanta” denir. Kuantum alan teorisinde, parçacıklar arasında kuantum mekaniksel etkileşimler karşılıklı gelen, temel alanlar arasındaki etkileşimi şeklinde tarif edilmektedir. Kısaca bu teori her parçacığın bir alanı olduğunu söyler.

 

• Genel Görelilik Teorisi: Albert Einstein tarafından geliştirilen genel görelilik kuramı esasen bir kütle çekim kuramıdır. Bu kuramın Newton’un kütle çekim kuramından temel farkı, kütle çekimini cisimlerin kütlelerinden kaynaklanan bir kuvvet ile değil, uzayın eğriliği ile açıklamasıdır. Genel görelilik kuramına göre kütle, içinde bulunduğu uzayın bükülmesine neden olur ve iki nokta arasında hareket eden serbest (üzerine hiçbir kuvvet etki etmeyen) cisimler, aradaki en kısa yolu takip eder.

 

 

1984 yılında M. Green ile J. Schwarz evrenin boyutsuz nokta parçacıklarından değil de, sürekli titreşen tek boyutlu planck uzunluğunda ipliksilerden oluştuğunu öne sürerler. Bu teorem doğanın temel bileşenlerinin sıfır boyutlu noktasal parçacıklar yerine sicim denilen tek boyutlu küçük titreşen iplerden oluştuğu varsayar. Genelde temel parçacıkları sıfır boyutlu noktasal cisimler olarak düşünmeyi tercih ederiz. Fakat temel sicim teorisi bir boyutlu ipler olarak düşünür. Bu teoriye göre kalınlığı yok fakat bir uzunlukları vardır. Sicim teorisi, 4 boyuttan fazlası olduğunu ortaya koyar.

Sicimler açık veya kapalı olabilirler. Bunlar uzay zamanda hareket ederlerken hayali bir yüzeyi dışarı doğru süpürürler. Bu sicimlerin kendilerine özgü titreşim modları vardır. Bu modlar onların kütle, spin ve diğer kuantum sayılarını belirler. Buradaki temel prensip her bir mod belli bir grup kuantum sayısı içerir. Böylelikle her temel parçacığın diğer temel parçacıktan farklı olmasını sağlar. Bütün kuvvetleri yani 4 kuvveti birleştirip , bütün bildiğiniz parçacıkları bir sicimle tarif edebilirsiniz. Sicimler birbirleriyle birleşerek ya da ayrılarak etkileşime girer. Bu etkileşimler genellikle Feynman diyagramları kullanılarak şematize edilir. 

 

D-Zarları (Branes):

 D zarlarının boyutu -1 den bizim uzay zaman boyutuna kadar bir spektruma yayılır. Yani süper sicim 10 boyutlu uzay zamanda ise 9 uzaysal boyut ve 1 zaman boyutundan oluşur.

Süpersimetrik Sicimler:

Doğada 2 çeşit parçacık vardır; fermiyonlar ve bozonlar. Oluşturulacak temel teorinin iki çeşit parçacığı da kapsaması gerekir. Fermiyonlar ve bozonlar birbirleriyle grup halinde çiftler halinde olurlar simetrinin gerektirdiği şekilde. Eğer biz sicim teorisine fermiyonları eklersek bozonlar da otomatik olarak eklenecektir. İşte bu nedenle sicim teorisine “Süper sicim” diyoruz.

Ektra Boyutlar:

Süper sicimler 10 boyutlu uzay zamanda yaşarlar. Biz 4 boyutlu uzay zamanı gözlemlemeyi bilen varlıklarız. Evreni tanımlayabilmek için bu farklı 2 boyutu bir araya getirmemiz gerekiyor. Eğer 6 ekstra boyutu eğriltip küçük uzay zamana bükersek bunu yapabiliriz. 

 

Kaynakça:

• Övgün,Ali(2016),21. yy Fiziği Sicim Teorisi; ve Maddenin Gizemi
• Bilimgenç.”Genel Görelilik Kuramı Nedir?” www.bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/genel-gorelilik-kurami-nedir