99
ğandışı bir özelliği var: Uzay-zaman ancak on boyutlu olduğunda
-bildiğimiz dört boyutluluk yerine- tutarlılık gösteriyor. On bo
yut oldukça heyecan verici gelebilir, ama arabanızı nereye park
ettiğinizi unuttuğunuzda başınıza gerçekten dert açabilir. Eğer
gerçekten varlarsa biz bu boyutları neden fark edemiyoruz? Si
cim kuramına göre bu boyutlar uzay içinde çok çok küçük bir
hacim içerisinde bükülmüş durumdalar. Bunu resmedebilmek
için iki boyutlu bir düzlem düşünün. Bu düzleme iki boyutlu di
yoruz, çünkü onun üzerinde herhangi bir noktanın yerini belirle
mek için iki sayıya ihtiyacımız var (örneğin yatay ve dikey koor
dinatlar). Bir başka iki boyutlu uzay ise bir pipetin yüzeyidir. Bu
uzayda bir noktanın yerini belirlemek için bu noktanın pipetin
hem uzunluğu hem de eni (dairesel boyutu) üzerinde nereye kar
şılık geldiğini bilmeniz gerekir. Pipet çok inceyse, onun dairesel
boyutunu göz ardı edebilir ve pipetin uzunluğu boyunca uzanan
koordinatı hesaba katarak noktanın konumunu oldukça doğru
hesaplarsınız. Pipetin çapı bir inçin milyonda-milyonda-milyon-
da-milyonda-milyonda biri ise, herhangi bir dairesel boyutu asla
fark edemezsiniz. Bu durum, sicim kuramcılarının fazladan bo
yutlar için düşündükleriyle aynıdır; bu boyutlar öylesine küçük
bir ölçeğin içinde bükülmüş veya kıvrılmışlardır ki, onları göre
meyiz. Sicim kuramındaki fazladan boyutların büküldükleri ye
re iç uzay denir ve her gün deneyimlediğimiz üç boyutlu uzayın
karşıtıdır. Bu iç uzaylar yalnızca halının altına süpürülmüş gizli
boyutlar
değildir, önemli bir fiziksel anlama sahiptirler.
Boyutlar sorununun yanı sıra Sicim kuramının zorlandığı bir
başka tuhaf konu ise, fazladan boyutların kıvrılabileceği milyon
larca yol ve bunlarla ilgili en az beş ayrı kuram olmasıydı; bu du
rum Sicim kuramının her şeyin
eşsiz
kuramı olduğunu savunan
lar için utanç kaynağı olmuştur. Sonra, 1994 yıllarında insanlar
ikilikleri keşfetmeye başladılar - yani farklı sicim kuramları ve
fazladan boyutların farklı kıvrılma yolları, yalnızca dört boyutlu
uzayda gerçekleşen bir fenomeni farklı yollarla tanımlamak gibi
görünüyordu. Dahası, böylece süperçekim kuramının diğer ku
ramlarla da ilişkili olduğunu buldular. Sicim kuramcıları artık,
beş ayrı Sicim kuramının ve süperçekim kuramının çok daha te
mel bir kuramın farklı yaklaşımları olduğuna ve her birinin farklı
bir durum için geçerli olduğuna inanmış durumdalar.
Bu çok daha temel kuramın adı daha önce sözünü ettiğimiz
M-kuramıdır. Kimse M’nin ne ifade ettiğini bilmiyor görünüyor;
“master” (üstat), “miracle” (mucize), “mystery” (gizem) olabi-
100
lir. Görünen o ki, üçü birden. İnsanlar hâlâ M-kuramının doğası
nı çözmeye çalışıyor, ama bu mümkün olmayabilir. Belki de fizik
çilerin tek bir doğa kuramına ilişkin beklentileri asılsızdır ve tek
bir formülasyon mevcut değildir. Belki de evreni tanımlamak için
farklı durumlarda farklı kuramlar kullanmalıyız. Her bir kuram
kendi gerçeklik yorumuna sahip olabilir, ama modele dayalı ger
çekçiliğe göre bu; kuramların üst üste geldikleri -yani her iki ku
ramın da uygulanabildiği- durumlarda öngörüleri de birbirleriyle
tutarlılık içindeyse kabul edilebilir.
M-kuramı ister tek bir formülasyon olsun, ister bir kuramlar ağı
olsun, onun bazı özelliklerini biliyoruz. İlk olarak M-kuramında on
değil, on bir uzay-zaman boyutu var. Sicim kuramcıları on boyut
öngörüsünün düzeltilmesinin gerekebileceğini uzun süredir tartı
şıyorlardı ve son çalışmalar gösterdi ki, bir boyut gerçekten göz
den kaçırılmış. Ayrıca M-kuramı yalnızca titreşen sicimleri değil,
nokta parçacıkları, iki boyutlu zarları, üç boyutlu damlacıkları ve
uzayda daha da fazla -dokuza kadar- boyut kaplayan hayal etme
si güç nesneleri de içerir. Bu nesnelere p-zarları adı verilir (p sıfır
la dokuz arasında değişir).
Peki, küçücük boyutlara kıvrılmanın sayısız yolunun olması
ne olacak? M-kuramında bu fazladan uzay boyutları öyle herhan
gi bir şekilde kıvrılamıyorlar. Kuramın matematiği, iç uzayın bo
yutlarının kıvrılma biçimini sınırlandırıyor. İç uzayın kesin biçi
mi hem fiziksel sabitlerin değerlerini (elektronun yükü gibi) hem
de temel parçacıklar arasındaki etkileşimin doğasını belirliyor.
Bir başka şekilde söyleyecek olursak, bu kuram doğanın görünür
yasalarını belirliyor. “Görünür” diyoruz,
çünkü evrenimizde göz-
Pipetler ve çizgiler
Pipet
iki boyutludur, ancak çapı
yeterince küçükse
-ya da ona uzaktan bakılırsa- bir çizgi gibi tek boyutlu görünür.