Sicim Kuramı

Sicim Kuramı

Sicim Kuramı, fiziğin temel modellerinden biridir. Yapı taşı olarak Standart modelde kullanılan boyutsuz noktalar yerine tek boyutlu uzanıma sahip sicimler kullanılmaktadır. Bu temel yaklaşım farklılığı, parçacıkları noktalar olarak tasvir eden modellerde karşılaşılan bazı problemlerden sakınılmasını sağlamaktadır.
Kuramdaki temel fikir, gerçekliğin esas bileşenlerinin rezonans frekanslarında titreşen ve Planck uzunluğunda olan (10-35 mm civarı) sicimler olduğudur.
Sicim denilen yapı taşlarını gözlemlememiz neredeyse imkânsız olduğu ve dolayısıyla bu teori büyük ihtimalle hiçbir zaman test edilemeyeceği için şu an fizikçilerin en çok tartıştıkları konulardan biri de, bu kuramın, fiziksel bir kuram mı yoksa yalnızca felsefi bir teori mi olduğudur.
Sicim teoremi 6 yeni boyut daha önerirler fakat bu boyutları standart anlamdaki mekan ve zaman boyutları değil bunlara bağlı alt boyutlar gibi tanımlarlar mesela çok ince bir tel düşünelim 2 mm kalınlığında bu tel uzaktan bakılınca bizim için tek boyutlu bir doğrudur diğer boyutları bizim için yok gibidir fakat bu telin üzerinde hareket eden bir karınca için telin üzerinde sağa ve sola gidip tur atılabilir ve o yönlerde de boyut vardır.İşte o boyutlar ancak o seviyeye inince anlam kazanır ve her zaman gözükmezler.Membranların oluşturduğu parçacıklarında çok küçük yüzeyler olduğu ve onların seviyesine inince anlaşılabileceği düşünülüyor.Bu yüzeyler farklı titreşimlerle farklı atom altı parçacıkları oluştururlar ve bu atomaltı parçacıklarda birleşerek atomları oluşturuyor.
Atomun temel yapıtaşları olan proton ve elektron aslında kendsini oluşturan alt parçacıklardan oluşmaktadır.Bu parcacıklar hızlandırıcı ve çarpıştırıcı labaratuarlarda yapılan deneylerle bulunmuşlardır fakat bu parçacıkların altında hangi parçacıklar bulunmaktadır bunların yapı taşı nedir sorusuna cevap verilememktedir.İşte bu parçacıkları birbirinden farklı kılan sicim teorisine göre 6 farklı boyut içeren ve değişik titreşimleriyle sicimsi parçacıklardır.Bu sicimler bir frekans ta titreşip protonu başka frekansta titreşip elektronu oluştuturlar.
Şu anda evreni açıklayan iki fizik teorisi var diyebiliriz: Birincisi, yıldızlar, galaksiler gibi çok büyük boyutlu maddeleri açıklayabilen, Einstein'ın görelilik teorisi, ikincisi ise atomlar gibi çok küçük boyuttaki maddeleri açıklayabilen kuantum mekaniği. Bu iki teorinin ikisi de aynı evreni açıkladığına göre, ikisini bir teoride birleştirmek ve evreni bütünüyle anlamak mümkün olmalı. Ancak bu bugüne kadar başarılabilmiş değil. Eğer sicim kuramı doğru ise bu iki teori birleştirilmiş olacak ve bu birleşim, şimdiden bilim tarihinin en büyük adımı olarak kabul ediliyor.
Sicim teoremi aslında son gelişmeler ışığında membran teoremi olarak anılıyor, parçacıkların sicim değilde bir membran gibi olduğu ve farklı boyutlarda büzüştüğü düşünülüyor.Membran-M diye de adlandırlıyor.
Birçok fizikçi ispatlanabilir bir teori olmadığı için bu teoriyi benimsemiyorlar.Çünkü bahsedilen sicim membran parçacıkları ışığın en küçük dalga boyundan bile küçük olduğundan görüntülenmesi mümkün değil ve başka bir ispat yoluda henüz bulunabilmiş değil.

Sicim Kuramı

Sponsorlu Bağlantılar

Doğada bilinen 4 temel kuvvet vardır. Bunlar ilk keşfedildiklerinde çok değişikmiş izlenimi uyandırmış ama 1970’lerin sonunda oluşturulan “Standart Model”le, kütleçekimi dışındakiler birleştirilmişti. Bu, birçok deneyle sınanmış çok başarılı bir model olsa da bazı önemli soruları cevapsız bırakmış durumda.

Örneğin,elektronun yükünün mutlak değerinin neden protonunkine eşit olduğu ya da protonun kütlesinin ne olması gerektiği modelde belli değil. Bu sayılar deneylerle bulunup denklemlere yerleştiriliyor. Üstelik, standart modelin kütleçekimini içermemesi parçacık hızlandırıcılarda gözlediğimiz olaylar için sorun olmasa da (çünkü bu olaylarda kütleçekimi, diğerlerinin yanında önemsenmeyecek kadar küçük) evrenimizin nasıl oluştuğunu ve karadelikleri daha iyi anlayabilmemiz için kütleçekimini de içeren bir kurama gereksinimimiz var. Standart modelle genel göreliliği birleştirmekse çok zor bir iş; çünkü, kuvvet tanımları birbirinden tümüyle farklı. İlkinde kuvvet foton, gluon gibi bozonların değiş tokuşu olarak, ikincisindeyse uzay-zamanın geometrisindeki çarpılmalarla açıklanıyor(kütleçekim). İşte Sicim/M Kuramı, bu olanaksız görünen problemi çözerek büyük bir heyecan oluşturdu.

Sicim kuramının ana varsayımı, maddenin yapıtaşlarının nokta parçacıklar değil, 1 boyutlu sicimler olduğu. Bu sicimler ayakkabı bağı gibi açık ya da bir halka şeklinde kapalı olabilirler. Sicimler olağanüstü kısa. Tipik uzunlukları 1033 cm. Bu öylesine küçük bir sayı ki, gündelik hayatımızda ve hatta standart modelde bu uzunluğu ihmal edip sicimleri bir noktaymış gibi düşünebiliriz. Ancak kuramsal hesaplamalarda bu sayı önemli farklara yol açmakta. Bir keman telinin değişik titreşimlerinin değişik sesler vermesi gibi, bir siciminde farklı titreşim kipleri (modları) var. Her bir kip, farklı bir kütleye ve farklı kuantum özelliklerine sahip. Böylece, doğada gördüğümüz nötron, proton gibi parcacıkları tek bir sicimin değişik titreşimleri gibi düşünebiliriz. Bu, elbette son derece güzel, bütünleştirici bir resim. Bu kiplerin sayısının sonsuz olmasına karşın bu kadar çeşitli sayıda parçacık görmüyor olmamız,ilk bakışta öyle görünse bile bir çelişki değil. Çünkü bu kiplerin büyük bölümü, parçacık hızlandırıcılarında bile karşılaşmadığımız çok yüksek enerjilerde gözlenebilirler. Noktasal bir parçacık, uzay-zamanda hareket ettiğinde1 boyutlu bir çizgi çizerken, bir sicim 2 boyutlu bir yüzeyi tarar. Bu durum kuantum alan kuramı hesaplarında rastlanılan bazı sonsuzluklardan kurtulmamızı sağlar.



Kaynak:Bilim Teknik