Kuantum mekaniği ve İzafiyet Teorisinin Bir Araya Gelememe Problemi

Evet bu ikili birbirini sevemiyor. Her defasında kavga ediyorlar. Oysa biz hep evlensinler çoluk çocuk yapsınlar diye bekliyoruz.
Şaka bir yana büyük patlama teorisinin (isminin patlama olduğuna bakmayın patlama yoktur birden genişlemeye başlayan evren modelidir. O konu hakkında da bir ara yazayım. Yoktan var olan evren ya da patlayan evren olarak bilen insan çok) en bilinemez bölümü big bang anıdır. Bu anda evren bir parçacık büyüklüğünde bir alana sıkışmıştır. Madde yoktur saf enerji vardır, sonsuz kütle vardır ve sonsuz sıcaklık. Tabi ki sonsuz mu değil mi bilinemez ama ölçebileceğimizden fazla olduğu için sonsuz deniliyor işte. Bu noktayı aklınızda tutun. Burayı yazının ilerisinde değineceğim.

Öncelikle şunu aklımızda bulunduralım. İzafiyet teorisi makro evrende yani büyük objelerde kuantum mekaniği ise mikro evrende yani atom altı parçacıklarda işe yarıyor olmasıdır. İzafiyet teorisi atom altı düzeyde kuantum mekaniği ise makro evrende kullanılamıyor.

Örnek verirsek eğer kuantum mekaniğinde atom altı parçacıklar aynı anda evrenin her yerinde olabilirler. Ki öyledir de gerçekten. Mesela hiç bir maddenin olmadığı -havanın bile- hiçlik boşluk olarak nitelendirdiğimiz vakum alanını örnek alalım. Burada yapılan gözlemlerde aslında atom altı düzeyde tam bir hareketlilik olduğu gözlemlendi. Boşluk hiçlik dediğimiz o alanda parçacıklar var oluyor ve tekrar yok oluyordu (buradan iki bilim insanı aslında hiçliğin bildiğimiz gibi olmadığını bir varlık olduğunu ve bu kuantum dalgalanmaları ile yoktan evrenin var olabileceğini -yani o yoktan bizim bildiğimiz yoktan değilmiş- bir görüş oluşturdular ama bazıları evren yoktan var olduya getirip saçmaladılar). Ama daha büyük objelere gelirsek mesela size, bunun pek de öyle olmadığını görürüz değil mi? Yani her an her yerde olamıyoruz sonuçta.

Bunun sebebi şudur. Mesela bir maddenin yok olup ne kadar sürede 1 cm uzaklıkta tekrar var olabilmesini açıklayan bir formül vardır. Objenin kütlesini planck sabitliğine bölüyorsunuz. Planck sabitliği ise 10 üzeri -32’dir. Yani 0, yazın ve virgülden sonra 32 tane sıfır ve bir tane 1 koyun. 0,000000000000000000000000000000001. Sayı budur ve çok ufaktır (planck sabitliğini yanlış da hatırlıyor olabilirim. Sonuçta her fizik teorisine göre farklı yorumlanabiliyor. Mesela buradan bunu kontrol edebilirsiniz). Bir parçacığın kütlesi de çok küçük olduğu için bu sayıya bölündüğünde çok kısa bir sürede yok olup başka bir yerde var olması gerçekleşir. Ama büyük objelerde kütle miktarı inanılmaz büyük olduğu için bu süre çok büyüktür. Mesela sizin 1 cm uzaklıkta bir anda var olabilmeniz için trilyonlarca yıl gerekmektedir.

İşte bu ve bir çok sebepten dolayı kuantum mekaniği ile izafiyet teorisi bir araya gelemiyor. İzafiyet teorisi ile atom altı dünyayı açıklayamıyor veya kuantum mekaniği ile makro evreni açıklayamıyoruz. Fakat öyle bir an var ki bu ikisini birleştirmek zorunda kalıyoruz. En başta bahsettiğin big bang anı. Big bang anından tüm evren çok küçük bir alana sıkışmıştır. Yani mikro alanda makro boyutlar. Bu yüzden tek birisi ile açıklamak imkansız bu anı. İkisi bir araya da gelemiyor. İşte sıkıntımız burada kaynaklanıyor.

Bir çok kez her şeyin teorisi bulunmaya çabalandı. Einstein bunun üzerine çok çabaladı ama başaramadı. Eğer şimdi olsaydı kesin çok şeyler keşfedebilirdi çünkü kuantum mekaniği şu an çok ilerledi ama onun zamanında ise daha emekleme aşamasındaydı.

Zamanla her şeyin teorisi için bir çok görüş atıldı ortaya. String teorisi, m teorisi ve şu an aklıma gelmeyen bir çok teori. Hepsi de şu an ispatlamaktan uzaktalar. Ama her şey zamanla öğrenilir. Eğer ispatlanamıyor diye kenara atsaydık (ki bilimsellik böyle değildir işte) 50 yıl önce higgs bozonu ortaya atıldığında ispatlanamadığı için rafa kaldırılırdı ve büyük hadron çarpıştırıcısında onu hiç keşfedemezdik. Standart model ise kütleçekim gücünü taşıyan parçacıkları asla keşfedemezdi.

Başka bir zaman da o teorileri anlatırım. Herkese iyi günler şimdilik.