Her Şeyin Teorisi evrendeki bütün maddenin, kuvvetlerin, uzayın ve zamanın olabilecek en temel seviyedeki en basit, en olası matematiksel tarifidir. Fizikçiler hala Albert Einstein ve Stephen Hawking’in tüm evrenin işleyişini tek bir denklemde yakalama hayalinin peşinde koşuyorlar. Ancak kimileri de bu konuda oldukça karamsar.
Durum o kadar sinir bozucu ki günümüzün en büyük fizikçileri bile her şeyin yerli yerine oturduğunu görecek kadar yaşayamayabileceklerini kabul ediyorlar. Zaten Hawking de, 2018’deki ölümünden önce Her Şeyin Teorisi arayışından vazgeçmişti.
Her Şeyin Teorisi Nedir?
Her Şeyin Teorisi, tüm evrenin fiziğini tek bir denklemle açıklayacak kapsamlı bir varsayımsal çerçevedir. Ancak evrenin büyük ölçekli kozmolojik yapısını tanımlayan teorileri, atom altı parçacıkların minik kuantum dünyasını tanımlayan teorilerle birleştirmek, yüzyılı aşkın bir süredir zorlu bir iş olmuştur.
Böylesine her şeyi kapsayan bir teoriyi çözmek, iki efsanevi fizikçinin, Albert Einstein ve Stephen Hawking’in hayaliydi. Ancak evreni en büyük ve en küçük ölçeklerde tanımlayan denklemler onlarca yılda daha kesin hale gelmiş olsa da, hala fiziksel dünyanın tam bir resmini sağlayacak şekilde birleşmiyorlar.
20. Yüzyılın ortalarında, fizikçiler “neredeyse her şeyin teorisi” olarak adlandırılan Standart Modeli geliştirdiler. Parçacık fiziğinin Standart Modeli, atomların dünyasını ve onları oluşturan kuarklar ve gluonlar gibi parçacıkları tanımlayan kuantum mekaniğinin temelidir. Standart Model, doğal dünyayı yöneten dört temel kuvvetten üçünü açıklar.
Bunlardan ilki elektrik yüklü bileşenlerinin etkileşimi yoluyla atomları ve molekülleri bir arada tutan elektromanyetik kuvvettir. Diğeri, kuark adı verilen temel parçacıkları daha karmaşık protonlara, nötronlara ve elektronlara bağlayan güçlü nükleer kuvvettir. Sonuncusu ise, radyoaktif bozunmadan sorumlu olan zayıf nükleer kuvvettir. Bu kuvvetler parçacık etkileşimlerinin bir sonucudur. ( Detaylar için: Her Etkileşimi Kontrol Eden Evrendeki Dört Temel Kuvvet).
Ancak büyük kozmik ölçeklerde kuantum ilkeleri geçerli değildir. Astronomik ölçeklerde, yerçekimi hakimdir ve en iyi Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından tanımlanır. Sonuç olarak Standart Model her ne kadar başarılı ve verimli bir teori olsa da, henüz her şeyi açıklayamıyor.
Dört temel kuvvetten biri olan kütle çekimi halen Standart Model’deki yerini bulabilmiş değil. Fizikçiler kütle çekimini de modele dahil etmenin bir yolunu aramakla meşgul durumdalar. İki ayrı dünyayı birleştirmeyi başarırlarsa da her şeyin teorisini bulmuş olacaklar.
Her Şeyin Teorisini Bulunca Ne Olacak?
Kütle çekimi, fizikçilerin şu anda Standart Model’e sıkıştıramadıkları tek şey değildir. Standart Model atom altı parçacıkların harika bir tanımı olmasına rağmen, karanlık maddeyi açıklayamaz. Bu gizemli madde formu, bilinen evrendeki kütlenin yaklaşık % 85’ini oluşturduğundan sonucunda bu önemsiz bir eksiklik sayılmaz.
Aynı şekilde, model neden anti-madde yerine maddenin evrene hükmettiğini de açıklayamaz. Eğer evren başlangıçta eşit miktarda madde ve anti-madde ile oluşmuş olsaydı, bu iki madde türü bir araya gelir ve birbirlerini yok ederlerdi. Bu ise Standart Model’in ötesinde, evrenin başlangıçta bir şekilde maddeyi tercih etmesi demektir. Ve bu tercih sonucu oluşan dengesizlik evreninin günümüzdeki halini almasına yol açtı.
Her şeyin teorisi sonunda tüm temel kuvvetleri birbirine bağlayacak, her tür parçacığın davranışını tanımlayacak ve uzay ve zamanın her durumda nasıl davrandığını en ince ayrıntısına kadar açıklayacaktır. Ancak yine de bulacağımız şey yalnızca bir dizi denklemden ibaret olacaktır.
Bazı denklemlere sahip olmak, bu denklemlere çözüm bulmak demek değildir. Eğer fizikçiler her şeyin teorisini bulursa, ortaya çıkacak ilerlemeler belki de insanlık tarihinin gidişatını derinden değiştirecektir. Ya da belki de bunun yerine hiçbir büyük ilerlemeyi tetiklemeyecektir. Bunu bilmemiz mümkün değil. Sonucunda yapmamız gereken her şeyin teorisine ulaşana kadar bize de bilimle kalmak gibi gözüküyor.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Why a theory of everything may never be possible – or any use. Yayınlanma tarihi: 16 Ekim 2021. Bağlantı: Why a theory of everything may never be possible – or any use
- Seth Stannard Cottrell; Do Colors Exist? And Other Profound Physics Questions; Springer International Publishing 2018
- The Theory of Everything: Searching for the universal rules of physics. Yayınlanma tarihi: 18 Kasım 2022. Bağlantı: The Theory of Everything: Searching for the universal rules of physics
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
