{"id":19458,"date":"2015-08-01T16:08:28","date_gmt":"2015-08-01T13:08:28","guid":{"rendered":"http:\/\/109.232.216.219\/~bilimvegelecek\/?p=19458"},"modified":"2018-02-14T16:21:38","modified_gmt":"2018-02-14T13:21:38","slug":"gelecek-100-yilda-fizik-birlesik-kuramlardan-kuantum-akla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2015\/08\/01\/gelecek-100-yilda-fizik-birlesik-kuramlardan-kuantum-akla","title":{"rendered":"Gelecek 100 y\u0131lda fizik:\u00a0Birle\u015fik kuramlardan kuantum akla\u2026"},"content":{"rendered":"

B\u00fct\u00fcnl\u00fck kuantum mekani\u011finin yap\u0131s\u0131n\u0131n derinlerinde var. Tek bir ger\u00e7ekli\u011fi birden \u00e7ok \u015fekilde ve her biri ge\u00e7erli ancak ayr\u0131\u015f\u0131k alg\u0131lama sezisine sahip olunabilir. Bohr\u2019un da onaylad\u0131\u011f\u0131 gibi bu, alg\u0131layabilece\u011fimizden daha geni\u015f bir olgu. Bu sayede, d\u00fcnyaya dair deneyimlerimizi ve anlay\u0131\u015f\u0131m\u0131z\u0131 de\u011fi\u015ftirebilir ve derinle\u015ftirebiliriz. Ve ho\u015fg\u00f6r\u00fcy\u00fc \u00f6\u011frenebiliriz. Kim bilir, kuantum ak\u0131l belki kuantum mekani\u011fini bile anlayabilecek!<\/em><\/p>\n

Sunu\u015f<\/strong><\/p>\n

Bu yaz\u0131, Nobel \u00f6d\u00fcll\u00fc fizik\u00e7i Frank Wilczek\u2019in Brown \u00dcniversitesi\u2019nin 250. y\u0131l\u0131 i\u00e7in davet edildi\u011fi, fizi\u011fin gelecek 250 y\u0131l\u0131 ba\u015fl\u0131kl\u0131 konu\u015fmas\u0131ndan uyarlanm\u0131\u015ft\u0131r. Konu\u015fma metninin kopyas\u0131, arXiv<\/em> sitesindeki 1503.07735v1(26 May\u0131s 2015) numaral\u0131 makalede bulunabilir.<\/p><\/blockquote>\n

Konu\u015fman\u0131n ba\u015f\u0131nda, ba\u015fl\u0131\u011f\u0131 neden gelecek 250 de\u011fil de 100 y\u0131l ile k\u0131s\u0131tlad\u0131\u011f\u0131n\u0131 \u015f\u00f6yle a\u00e7\u0131kl\u0131yor Wilczek:<\/p>\n

\u201cFizi\u011fin gelece\u011fi \u00fczerine yap\u0131lan en iyi tart\u0131\u015fmalardan biri Newton\u2019un 1718 y\u0131l\u0131nda yazd\u0131\u011f\u0131 Opticks<\/em> kitab\u0131n\u0131n sonuna ekledi\u011fi sorgulamalar k\u0131sm\u0131d\u0131r diye d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyorum. Bu sorgulamalarda bir\u00e7ok \u00f6nemli fikir ve \u00f6neriler var. Ancak 1818 y\u0131l\u0131na gelindi\u011finde, bu fikirlerin bir\u00e7o\u011funun art\u0131k eskidi\u011fini g\u00f6r\u00fcyoruz. Lavoisier\u2019nin bilimsel kimyas\u0131 \u00e7oktan oyuna dahil olmu\u015f, \u0131\u015f\u0131\u011f\u0131n dalga teorisi sistematik bir \u015fekilde ortaya konulmu\u015f ve hatta Oersted ve Faraday\u2019\u0131n devrimleri ufuktayd\u0131. Newton\u2019un \u00f6neri ve fikirlerinin bir\u00e7o\u011fu ortaya konmu\u015f, hatta bu fikirlerin \u00f6tesine ge\u00e7ilmi\u015fti. Bu nedenle, ben de 250 y\u0131l\u0131 100 y\u0131la renormalize ettim.\u201d (1)<\/p>\n

Wilczek devam\u0131nda, konu\u015fmay\u0131 i\u015f ajandalar\u0131 gibi bir gelecek planlamas\u0131ndan ziyade, bu alanda \u00e7al\u0131\u015fm\u0131\u015f bir zihnin gelecek \u00fczerine olan d\u00fc\u015f\u00fcncelerini toparlama f\u0131rsat\u0131 olarak g\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fcn\u00fc belirtiyor ve konu\u015fmay\u0131 \u015fu \u00fc\u00e7 yakla\u015f\u0131m etraf\u0131nda i\u015fliyor:<\/p>\n

– G\u00fcncel fizik alan\u0131ndaki pratik ve alg\u0131sal zay\u0131fl\u0131klar nelerdir ve neden kaynaklanmaktad\u0131r?<\/p>\n

– Alan i\u00e7erisinde geli\u015fmi\u015f olan teknik yeterlilikler nelerdir?<\/p>\n

– Bu i\u015fte ekmek nerelerden \u00e7\u0131kar? \u0130lk iki maddenin kesi\u015fim noktalar\u0131 nelerdir?<\/p>\n

1) F\u0130Z\u0130KTE B\u0130RLE\u015e\u0130MLER\u0130N \u00c7E\u015e\u0130TL\u0130L\u0130\u011e\u0130<\/strong><\/h4>\n

Teorik fizi\u011fin uzun zamand\u0131r en b\u00fcy\u00fck r\u00fcyas\u0131, b\u00fct\u00fcn kuvvetlerin birle\u015fti\u011fi bir teoriyi, yani her \u015feyin teorisini bulmak. Kuvvetlerin birle\u015fiminden kas\u0131t, do\u011fada bulunan 4 temel kuvvetin (b\u00fcy\u00fckl\u00fcklerini b\u00fcy\u00fckten k\u00fc\u00e7\u00fc\u011fe s\u0131ralayacak olursak: g\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvet, elektromanyetik kuvvet, zay\u0131f kuvvet ve gravitasyon) \u00e7ok y\u00fcksek enerjilerde (B\u00fcy\u00fck Patlaman\u0131n hemen sonras\u0131ndaki enerji seviyeleri) tek bir kuvvet gibi g\u00f6r\u00fcnd\u00fc\u011f\u00fc, ancak enerji k\u00fc\u00e7\u00fcld\u00fck\u00e7e (B\u00fcy\u00fck Patlamadan sonra evrenin geni\u015fledik\u00e7e enerji yo\u011funlu\u011funun azalmas\u0131) birbirinden ayr\u0131lmas\u0131 ve bize 4 farkl\u0131 etkile\u015fim halinde g\u00f6z\u00fckmeleri.<\/p>\n

Wilczek, konu\u015fmalar\u0131ndan birinde kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131\u011f\u0131 bir soru ile ba\u015fl\u0131yor bu ba\u015fl\u0131k alt\u0131ndaki de\u011ferlendirmesine:<\/p>\n

\u201cNeden fizik\u00e7iler, kuvvetlerin birle\u015fimine, her \u015feyin teorisine bu kadar \u00e7ok kafay\u0131 takm\u0131\u015f durumda? Bu kuvvetlerin varl\u0131\u011f\u0131n\u0131 g\u00f6zlemlemek ve dinamiklerini bilmek, anlamak yeterli de\u011fil mi?<\/p>\n

\u201cBu, esas\u0131nda derin bir soru. Ayr\u0131ca, her \u015feyin teorisinin pe\u015finden ko\u015fman\u0131n, bilginin geli\u015fimindeki ve insanl\u0131\u011fa hizmetteki en etkili yol oldu\u011fu da o kadar a\u015fikar de\u011fil ve \u00f6yle olmayabilir de. Bu soruya iki farkl\u0131 \u015fekilde yan\u0131t verebilirim:<\/p>\n

\u201cTarihsel olarak: Ge\u00e7mi\u015ften g\u00fcn\u00fcm\u00fcze, bilimde g\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fcm\u00fcz en devrimsel geli\u015fmelerin bir\u00e7o\u011fu, farkl\u0131 \u015feylermi\u015f gibi alg\u0131lanan konular\u0131n, objelerin birle\u015ftirilmesi sonucu olmu\u015ftur. Bu geli\u015fmelerin b\u00fcy\u00fck bir k\u0131sm\u0131nda, farkl\u0131 g\u00f6r\u00fclen konular, ayr\u0131 ayr\u0131 yeterince anla\u015f\u0131lm\u0131\u015ft\u0131 ve birle\u015fimlerinin a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kard\u0131\u011f\u0131 de\u011fer ilk anda, a\u00e7\u0131k olarak g\u00f6r\u00fclememi\u015fti. Ancak sonunda, her defas\u0131nda birle\u015fimin ne kadar do\u011furgan oldu\u011fu bir\u00e7ok farkl\u0131 alanda anla\u015f\u0131ld\u0131. Birka\u00e7 \u00f6rnek verilecek olursa:<\/p>\n

\u201c- Cebir ve geometrinin birle\u015fimi – Descartes (2)<\/p>\n

– Yery\u00fcz\u00fc ve g\u00f6ky\u00fcz\u00fc dinamiklerinin birle\u015fimi – Newton<\/p>\n

– Mekanik ve opti\u011fin birle\u015fimi – Hamilton<\/p>\n

– Elektrik, manyetizma ve opti\u011fin birle\u015fimi – Maxwell<\/p>\n

– Uzay ve zaman\u0131n birle\u015fimi – Einstein<\/p>\n

– Dalga ve par\u00e7ac\u0131k birle\u015fimi – Einstein ve De Broglie<\/p>\n

– Mant\u0131k ve hesaplaman\u0131n birle\u015fimi – Turing, Boole<\/p>\n

\u201cDi\u011fer yan\u0131t ise estetik a\u00e7\u0131dan verilebilecek olan\u0131: Bu, \u00e7ok g\u00fczel bir d\u00fc\u015f\u00fcnme yolu de\u011fil mi?”<\/p>\n

Birle\u015fim 1: Kuvvetler<\/strong><\/p>\n

Wilczek fizikteki farkl\u0131 birle\u015fim senaryolar\u0131n\u0131 ele al\u0131yor ve onlar\u0131n \u00fczerine tart\u0131\u015f\u0131yor.<\/p>\n

\u201c\u015eu an, teorik fizi\u011fin sundu\u011fu en iyi a\u00e7\u0131klama olan \u2018\u00e7ekirdek teorisi\u2019, 20. y\u00fczy\u0131l sonlar\u0131nda, eli y\u00fcz\u00fc d\u00fczg\u00fcn bir hale geldi denilebilir. Bu teori, kuantum alan teorisinin i\u00e7inde a\u00e7\u0131klanan kuvvetlerin g\u00fczel bir \u015fekilde birbiriyle olan ba\u011flant\u0131lar\u0131n\u0131, akrabal\u0131klar\u0131n\u0131 g\u00f6steriyor. Bu kuvvetler, g\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvet, elektromanyetik kuvvet, zay\u0131f kuvvet ve gravitasyon.\u201d<\/p>\n

\"\"
Nobel \u00f6d\u00fcll\u00fc fizik\u00e7i Frank Wilczek.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00d6zg\u00fcn makalede de dipnot olarak Wilczek\u2019in a\u00e7\u0131klad\u0131\u011f\u0131 gibi, kendisinin \u00e7ekirdek teoriyi kullan\u0131p, Standart Model ad\u0131n\u0131 kullanmamas\u0131n\u0131n nedeni, Standart Model\u2019in birka\u00e7 farkl\u0131 modeli belirten \u015fekilde kullan\u0131lmas\u0131. Kendisine g\u00f6re en do\u011fru olan\u0131, Standart Model\u2019in elektrozay\u0131f teori olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclmesi. Ayr\u0131ca, gravitasyonun kuantize edilememesi nedeniyle de, b\u00fct\u00fcn bu kuvvetlerin birle\u015fimini kapsayan teorinin farkl\u0131 bir ismi olmas\u0131 gerekti\u011fini ve bu nedenle \u201c\u00e7ekirdek teori\u201d olarak adland\u0131rd\u0131\u011f\u0131n\u0131 s\u00f6yl\u00fcyor. Biz yaz\u0131da, g\u00fcncel, pop\u00fcler literat\u00fcrdeki ad\u0131n\u0131n bu olmas\u0131 nedeniyle \u201cHer \u015eeyin Teorisi\u201d olarak adland\u0131raca\u011f\u0131z.<\/p>\n

Wilczek\u2019in bu \u015fekilde adland\u0131rmas\u0131n\u0131n birka\u00e7 nedeni var. Bunlardan ilki, Wilczek\u2019in Standard Model olarak g\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fc elektrozay\u0131f teori. Bu teori, ad\u0131ndan da anla\u015f\u0131labilece\u011fi gibi elektromanyetik ve zay\u0131f kuvvetlerin birle\u015fimini a\u00e7\u0131kl\u0131yor. G\u00fcn\u00fcm\u00fczde, Standard Model dendi\u011finde ise akla daha \u00e7ok bunlar\u0131n yan\u0131na g\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvetin de eklendi\u011fi bir model geliyor. Gravitasyon her iki resmin de d\u0131\u015f\u0131nda ancak g\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvetin, zay\u0131f ve elektromanyetik kuvvet ile birle\u015fiminden s\u00f6z edilebiliyor. Yine de bu birle\u015fim baz\u0131 fizik\u00e7ilere g\u00f6rece karma\u015f\u0131k ve b\u00fct\u00fcn olmaktan uzak.<\/p>\n

\u0130kinci neden ise \u201cmodel\u201d s\u00f6zc\u00fc\u011f\u00fc. Model, teori ile de\u011fi\u015ftirilmeyi bekleyen bir olgu ve her \u015feyin teorisi ise daha do\u011fru ve fiziksel olarak sa\u011flam konumda olan bir teoriyi belirtiyor. Yani gelecekte kurulmu\u015f olacak olan teori de bu \u015fekilde isimlendirilebilir. Di\u011fer neden ise Standart Model\u2019in ilk s\u00f6zc\u00fc\u011f\u00fc. Standart s\u00f6zc\u00fc\u011f\u00fc konvansiyonel olan\u0131 kastediyor ve \u00fcst\u00fcn bir fikir izlenimi yarat\u0131yor. Ancak, b\u00f6yle bir \u00fcst\u00fcn fikir h\u00e2lihaz\u0131rda yok. Kendisinin \u201c\u00c7ekirdek Teorisi\u201d demesinin nedeni ise, ger\u00e7ek atomlar\u0131n, yani maddenin en temel yap\u0131ta\u015flar\u0131n\u0131n bulunu\u015funun h\u00e2l\u00e2 tamamlanmamas\u0131 ve geli\u015fimlerin bu merkezde ilerleyece\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcnmesi.<\/p>\n

D\u00f6rt temel kuvvetin ortak noktalar\u0131ndan biri, her birinin b\u00f6lgesel simetrilerinin (local symmetry) olmas\u0131. Bir teorinin uzay-zaman\u0131n bir noktas\u0131ndan ba\u015fka bir noktas\u0131na giderken, belirli bir d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm alt\u0131nda de\u011fi\u015fmeyen de\u011ferleri varsa bunlara teorinin de\u011fi\u015fmezleri ve de\u011fi\u015fmeme nedenlerine de b\u00f6lgesel simetrileri diyoruz. Bu b\u00f6lgesel simetrilerin fiziksel anlamlar\u0131 olduk\u00e7a i\u015fe yararlar. Her bir teorinin farkl\u0131 b\u00f6lgesel simetrileri var. \u00d6rne\u011fin, elektromanyetik kuvvetin sahip oldu\u011fu simetriye g\u00f6re, bu etkile\u015fim, tek de\u011fi\u015fken olan elektrik y\u00fck\u00fc \u00fczerinden d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcyor. G\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvet ise 3 farkl\u0131 y\u00fck i\u00e7inde d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcyor. Bunlara renk y\u00fckleri deniyor. K\u0131rm\u0131z\u0131, ye\u015fil ve mavi olarak adland\u0131r\u0131l\u0131yorlar. Bunlar\u0131n ger\u00e7ek renklerle bir ilgisi olmasa da b\u00f6yle adland\u0131r\u0131lmalar\u0131n\u0131n bir nedeni var. G\u00fc\u00e7l\u00fc kuvvetin temel par\u00e7ac\u0131klar\u0131 olan kuarklar\u0131 asla tek ba\u015flar\u0131na g\u00f6remiyoruz. Do\u011fada bunlar\u0131 g\u00f6rebilmemiz i\u00e7in renksiz olmalar\u0131 gerekiyor diyoruz. Yani \u00fc\u00e7\u00fcn\u00fcn bir arada oldu\u011fu bir sistemi g\u00f6rebiliyoruz (mesela protonlar). Bu 3 rengin birle\u015fimi de beyaz oluyor. Ya da ikili \u015fekilde k\u0131rm\u0131z\u0131 ve anti-k\u0131rm\u0131z\u0131 olarak bir arada olduklar\u0131 sistemler var. Son olarak, zay\u0131f kuvvet, sahip oldu\u011fu b\u00f6lgesel simetrisi y\u00fcz\u00fcnden iki y\u00fcke sahip. Temel par\u00e7ac\u0131klar dedi\u011fimiz par\u00e7ac\u0131klar etkile\u015firken, bu b\u00f6lgesel simetrilerin \u00f6zelliklerinin dayatt\u0131\u011f\u0131 k\u0131s\u0131tlamalar alt\u0131nda etkile\u015fiyorlar. Tek etken bunlar olmasa da, \u00f6nemli bir b\u00f6l\u00fcm\u00fcn\u00fc olu\u015fturuyorlar. Bu d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmler sayesinde, maddenin yap\u0131 ta\u015flar\u0131 olan fermiyonlar\u0131n birbirleri aras\u0131ndaki etkile\u015fimlerinin do\u011fas\u0131 hakk\u0131nda fikir elde edebiliyoruz.<\/p>\n

Bu kuvvetlerin birle\u015fimi olarak ifade edilecek teoriyi yazman\u0131n bir yolu, her bir kuvvetin b\u00f6lgesel simetrilerini tek bir simetri olarak tan\u0131mlamaya \u00e7al\u0131\u015fmak. Bu durumda da, tek bir y\u00fck ve tek bir kuvvetten s\u00f6z edilebilir. Elektromanyetik ve zay\u0131f kuvvetin birle\u015fiminden olu\u015fan, elektrik y\u00fck\u00fc ve zay\u0131f y\u00fck yerine tek bir hipery\u00fck tan\u0131mlamam\u0131z\u0131n yeterli oldu\u011fu ve tek bir kuvvet ile (elektrozay\u0131f kuvvet) teoriyi ifade edebilmemiz gibi. Y\u00fczeysel olarak teknik detay vermek gerekirse, bu simetrileri matematikteki grup teoride tan\u0131ml\u0131 olan gruplar ile belirliyoruz. Her bir simetri, \u00f6zelliklerine g\u00f6re belirli gruplarla tan\u0131mlanabiliyor. Bu gruplar da farkl\u0131 cebirsel kurallara izin veriyor ya da vermiyor. Yani, teorinin dinamiklerinin simetri taraf\u0131ndan nas\u0131l karakterize edildi\u011fini bu sayede anlayabiliyoruz.<\/p>\n

Wilczek, konu\u015fmas\u0131nda kuvvetlerin birle\u015fiminin sa\u011flad\u0131\u011f\u0131 g\u00fc\u00e7l\u00fc \u00f6ng\u00f6r\u00fclerden birini \u015f\u00f6yle \u00f6rnekliyor:<\/p>\n

\u201cBirle\u015fim modellerinin bana g\u00f6re en a\u00e7\u0131k ve zorlay\u0131c\u0131 t\u00fcrlerinden biri Georgi ve Glashow\u2019un \u00f6nerdi\u011fidir (16 boyutlu spin\u00f6r temsilli SO(10) modeli). Bu modelin bana g\u00f6re en g\u00fc\u00e7l\u00fc yanlar\u0131ndan biri, Standart Model\u2019in aksine, n\u00f6trinolar\u0131n k\u00fc\u00e7\u00fck k\u00fctleleri oldu\u011funu \u00f6ng\u00f6rmesidir. Bu model, n\u00f6trinolar\u0131n k\u00fctlelerinin g\u00f6zleminden \u00e7ok daha \u00f6nce bize bunu s\u00f6ylemi\u015ftir ve bu nedenle n\u00f6trinolar\u0131n k\u00fctlelerin g\u00f6zlemlenmesi, bu modelin \u2018yar\u0131-do\u011frulanmas\u0131\u2019 olarak kabul bile edilebilir. Ayr\u0131ca, bir sonraki b\u00f6l\u00fcmde daha ayr\u0131nt\u0131l\u0131 s\u00f6z edece\u011fim ancak bu birle\u015fim modelleri neden her bir kuvvetin birbirine g\u00f6re farkl\u0131 b\u00fcy\u00fckl\u00fcklere sahip olduklar\u0131n\u0131 da \u00e7ok g\u00fczel a\u00e7\u0131kl\u0131yor. Bunun inan\u0131lmaz derecede etkileyici oldu\u011funu d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyorum. Hal \u00f6yle olunca da, insan\u0131n birle\u015fim modellerine inanmas\u0131 i\u015ften de\u011fil.\u201d<\/p>\n

Tabii, her \u015fey bu kadar tozpembe de\u011fil. Bu kadar g\u00fczel sonu\u00e7lar\u0131 olmas\u0131na kar\u015f\u0131n bu modellerin sorunlar\u0131 da var. Deneysel a\u00e7\u0131dan bak\u0131lacak olursa, n\u00f6trinolar\u0131n k\u00fctlesiz olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 s\u00f6ylemesinin d\u0131\u015f\u0131nda bu model protonun kararl\u0131 bir par\u00e7ac\u0131k olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 da s\u00f6yl\u00fcyor. Ancak, deneysel olarak bir\u00e7ok \u00e7aba harcanmas\u0131na ve harcanmaya devam edilmesine kar\u015f\u0131n, proton bozunumu hi\u00e7 g\u00f6zlemlenmedi. Hatta \u015fu an protonun bozunma \u00f6mr\u00fc limitleri (evrenin ya\u015f\u0131ndan fazla) bu modelleri bir hayli zorluyor. Wilczek ise bu durumu iyimser kar\u015f\u0131lamay\u0131 tercih ediyor ve bu bozunumun g\u00f6zlemlenmesi denemelerinin devam etmesi gerekti\u011fini s\u00f6yl\u00fcyor ve olumlu sonuca ula\u015fan\u0131n \u00f6d\u00fcllendirilece\u011fini belirtiyor.<\/p>\n

\"\"
Ge\u00e7mi\u015ften g\u00fcn\u00fcm\u00fcze bilimciler birle\u015fik kuramlar\u0131n pe\u015findedirler.<\/figcaption><\/figure>\n

Teorik olarak kar\u015f\u0131la\u015f\u0131lan sorunlar da var. Birle\u015fim modellerinde temel par\u00e7ac\u0131klar\u0131m\u0131z\u0131n \u00e7o\u011fu par\u00e7ac\u0131k tayf\u0131na uyumlu olsa da, Higgs de\u011fil. Ayr\u0131ca, Standard Model bize neden farkl\u0131 par\u00e7ac\u0131k aileleri oldu\u011funu ve bu par\u00e7ac\u0131klar\u0131n k\u00fctleleri ve kar\u0131\u015f\u0131mlar\u0131 hakk\u0131nda bilgi vermiyor. Birle\u015fim teorilerinde bu olgular\u0131 anlamaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131rken yap\u0131lan giri\u015fimler, en iyi s\u00f6ylemle \u015fu ana kadar sonu\u00e7suz kalm\u0131\u015f durumda. Wilczek bu noktada deneysel \u00f6ng\u00f6r\u00fclerin sorunlar\u0131 kadar iyimser de\u011fil gibi.<\/p>\n

\u201cBu sorunlar\u0131n \u00e7\u00f6z\u00fcmlerinin \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki 100 y\u0131lda daha iyiye gidece\u011fi konusunda \u015f\u00fcphelerim var. Ancak yine de bu dedi\u011fimin yanl\u0131\u015f oldu\u011funu g\u00f6rmeyi \u00e7ok isterim (Hatta bu dedi\u011fimi kendim yanl\u0131\u015flamay\u0131 daha da \u00e7ok isterim). Bana kal\u0131rsa, bu sorun \u00fczerinde di\u015fe dokunur tek fikir, yakla\u015f\u0131k ayna (parite) ve yakla\u015f\u0131k zaman simetrilerini anlamak i\u00e7in kurulmu\u015f olan Peccei ve Quinn mekanizmalar\u0131d\u0131r. Bu modele g\u00f6re, axionlar\u0131n do\u011fada var olmalar\u0131 gerekiyor ve bu gereklilik kozmolojide de fazlas\u0131yla anlam kazanmakta.<\/p>\n

\u201cE\u011fer bunlar\u0131n hepsini g\u00f6z \u00f6n\u00fcnde bulundurursak, buradan fizi\u011fin \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki 100 y\u0131l\u0131 i\u00e7in iki \u00f6ng\u00f6r\u00fcde bulunulabilir:<\/p>\n

\u201c1) Proton bozunumu g\u00f6zlenecek<\/strong>. E\u011fer bu g\u00f6zlenir ise, baryon numaras\u0131 korunumunun mutlak olmad\u0131\u011f\u0131 ortaya \u00e7\u0131kacak. Bu durumda, baryonlar\u0131n bozunumu, ampirik bilim i\u00e7in \u00e7ok zengin bir \u00e7al\u0131\u015fma alan\u0131 olacakt\u0131r.<\/p>\n

\u201c2) Axionlar, kozmik arkaplan \u0131\u015f\u0131mas\u0131 olarak g\u00f6zlemlenecek<\/strong>. Arkaplan \u0131\u015f\u0131mas\u0131 \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 kozmoloji ve temel fizi\u011fin daha da \u00f6nemli ve zengin bir \u00e7al\u0131\u015fma alan\u0131 olacak.\u201d<\/p>\n

Birle\u015fim 2: Kuvvet ve madde<\/strong><\/p>\n

Birle\u015fim modellerinin en vurucu nicel belirtisinin (neden kuvvetlerin belirli bir enerji seviyesinin alt\u0131nda farkl\u0131la\u015ft\u0131\u011f\u0131n\u0131n ve neden birbirlerine g\u00f6re var olan b\u00fcy\u00fckl\u00fcklerinde olduklar\u0131n\u0131n) daha ayr\u0131nt\u0131l\u0131 a\u00e7\u0131klanaca\u011f\u0131 bir \u00f6nceki k\u0131s\u0131mda belirtilmi\u015fti.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Bu birle\u015fim olay\u0131n\u0131 ve sonras\u0131nda nas\u0131l farkl\u0131 kuvvetlerin a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kt\u0131\u011f\u0131n\u0131 (ayr\u0131l\u0131m) detayland\u0131rmak gerekiyor. Kuvvetlerin ayr\u0131l\u0131m\u0131 \u00f6zel bir enerji seviyesinde a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131k\u0131yor. Bu da sistemin var olan simetrisinin k\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131 enerji seviyesi. Bunu biraz a\u00e7mak gerekirse, simetriler yaz\u0131n\u0131n ba\u015f\u0131nda s\u00f6z\u00fc edilen b\u00f6lgesel simetriler. Birle\u015fim modellerinin yapt\u0131\u011f\u0131, bu farkl\u0131 simetrileri, tek bir ba\u015fka simetri alt\u0131nda bir araya getirmek. Bu durumda da, bizim g\u00f6zlemlememiz gereken farkl\u0131 kuvvetler de\u011fil tek bir kuvvet olacak. Tabii ki, biz ya\u015fad\u0131\u011f\u0131m\u0131z d\u00fcnyada tek bir kuvveti g\u00f6zlemlemiyoruz. Bu nedenle, e\u011fer b\u00f6yle bir genel simetri varsa bile, bu simetrinin belirli bir noktada art\u0131k ge\u00e7ersiz olmas\u0131 gerekiyor ki bizim g\u00f6zlemledi\u011fimiz sisteme, yani farkl\u0131 kuvvetlerin oldu\u011fu bir sisteme evrilebilsin. Bunu biraz daha g\u00f6z\u00fcm\u00fczde canland\u0131rmak istersek, bir halat\u0131 ele alal\u0131m. Bu halat\u0131 iki ucundan tutup sonuna kadar gerelim. Bu y\u00fcksek enerjideki duruma kar\u015f\u0131l\u0131k gelecektir ve halat\u0131, gerilen d\u00fczlem ekseni etraf\u0131nda ne kadar d\u00f6nd\u00fcr\u00fcrsek d\u00f6nd\u00fcrelim bir \u015fey fark etmeyecektir. Hatta halat\u0131n d\u0131\u015f y\u00fczeyi d\u00fcz ve p\u00fcr\u00fczs\u00fcz olsa, sadece halata bakan ki\u015fi halat\u0131n d\u00f6nd\u00fc\u011f\u00fcn\u00fc bile fark etmeyecektir. Ancak, sistemin enerjisi azald\u0131k\u00e7a, yani halat\u0131 gev\u015fettik\u00e7e, halat\u0131n d\u00fcz \u00e7ubuk hali bozulacakt\u0131r ve bu durumda art\u0131k d\u00f6nme esnas\u0131nda bu bir fark yaratacakt\u0131r. Yani, halat\u0131n belirli bir eksen etraf\u0131ndaki d\u00f6nme d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm\u00fc korunumu k\u0131r\u0131lm\u0131\u015f demektir. Art\u0131k, sistem bu d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcm alt\u0131nda hep ayn\u0131 kalmayacak, farkl\u0131l\u0131k g\u00f6sterecektir. (Burada belirtilmesi gereken teknik bir nokta var. \u0130ki t\u00fcrl\u00fc simetri k\u0131r\u0131n\u0131m\u0131 var: Kendili\u011finden olu\u015fan ve d\u0131\u015far\u0131dan etkiyle olu\u015fan. Kuvvetlerin ay\u0131r\u0131m\u0131nda meydana gelen k\u0131r\u0131n\u0131m kendili\u011finden simetrinin k\u0131r\u0131n\u0131m\u0131d\u0131r.)<\/p>\n

Konuya geri d\u00f6necek olursak, s\u00fcpersimetrinin verdi\u011fi denklemlere g\u00f6re sistemi enerji seviyesinde ilerletirsek, bu \u00f6zel enerji seviyesinde bir noktada bulu\u015ftuklar\u0131n\u0131 ve ondan sonra tek bir kuvvet olarak hareket ettiklerini g\u00f6rebiliriz. Bu enerjiden a\u015fa\u011f\u0131 inerken, sistemin k\u0131r\u0131lmas\u0131n\u0131 sa\u011flayan mekanizma, Higgs mekanizmas\u0131 olarak adland\u0131r\u0131yoruz. Bu k\u0131r\u0131lma s\u0131ras\u0131nda, birbirinden farkl\u0131 etkile\u015fim sabiti say\u0131s\u0131, modelin sahip oldu\u011fu parametre say\u0131s\u0131ndan fazla ise, kuvvetlerin davran\u0131\u015f\u0131, bu fark oran\u0131nda model taraf\u0131ndan k\u0131s\u0131tlanm\u0131\u015f olacakt\u0131r. Yani model, sistem hakk\u0131nda belirli \u00f6ng\u00f6r\u00fclerde bulunmam\u0131z\u0131 sa\u011flayacakt\u0131r. Bu \u00f6ng\u00f6r\u00fcler, tabii ki ger\u00e7ek ile uyu\u015fabilir de uyu\u015fmayabilir de.<\/p>\n

Sistemi yukar\u0131 enerji seviyelerine \u00e7\u0131karmak istedi\u011fimiz denklemler, tan\u0131ml\u0131 par\u00e7ac\u0131k tayf\u0131na (spektrumuna) g\u00f6re de\u011fi\u015fecektir. \u0130ki fig\u00fcrdeki, y\u00fcksek enerjilerdeki fark da bundan kaynaklan\u0131r. \u0130lkinde yap\u0131lan hesaplar, sadece \u015fu ana kadar g\u00f6zlemledi\u011fimiz par\u00e7ac\u0131klar\u0131n katk\u0131lar\u0131 ile yap\u0131lan hesaplard\u0131r. Belirli noktalarda kuvvetler kesi\u015fse bile hepsinin bir noktada bulu\u015fmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 ve kesi\u015fme noktalar\u0131ndan sonra da ayn\u0131 \u015fekilde davranmaya devam etmediklerini g\u00f6r\u00fcyoruz. Ancak, s\u00fcpersimetrinin varl\u0131\u011f\u0131n\u0131 \u00f6ng\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fc (hen\u00fcz g\u00f6zlemlenmemi\u015f ancak ba\u015fta B\u00fcy\u00fck Hadron \u00c7arp\u0131\u015ft\u0131r\u0131c\u0131s\u0131\u2019nda olmak \u00fczere, bulmak i\u00e7in deneylerin devam etti\u011fi) par\u00e7ac\u0131klar\u0131 da hesaba katarsak, belirli bir enerji seviyesinde, \u00fc\u00e7 kuvvetin de m\u00fckemmel bir \u015fekilde bir araya geldi\u011fi ve ondan y\u00fcksek enerji seviyelerinde de ayn\u0131 \u015fekilde devam ettikleri g\u00f6r\u00fcl\u00fcyor. Yani, bu enerji seviyesinden sonraki bu tek kuvvetin davran\u0131\u015f\u0131n\u0131 ve nas\u0131l di\u011fer kuvvetlere ayr\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131 a\u00e7\u0131klayan teori, her \u015feyin teorisi olmaya aday demektir.<\/p>\n

Ancak, \u015fu ana kadar s\u00f6z edilmeyen bir nokta var. Par\u00e7ac\u0131k tayf\u0131m\u0131zda iki farkl\u0131 t\u00fcr bulunuyor. Fermiyonlar (maddeyi olu\u015fturan, yar\u0131m spinli par\u00e7ac\u0131klar) ve bozonlar (kuvveti iki fermiyon aras\u0131nda ta\u015f\u0131yan, tam spinli par\u00e7ac\u0131klar). B\u00fct\u00fcn birle\u015fim modelleri, bu iki farkl\u0131 par\u00e7ac\u0131k t\u00fcr\u00fcn\u00fc birle\u015ftirmekte, ya da di\u011fer bir deyi\u015fle neden iki farkl\u0131 t\u00fcr par\u00e7ac\u0131k oldu\u011funu a\u00e7\u0131klamakta yeterli de\u011fil. Ancak s\u00fcpersimetri bunu a\u00e7\u0131klayabiliyor. Bu olaya, Wilczek\u2019in a\u00e7\u0131klamas\u0131 \u015fu \u015fekilde:<\/p>\n

\u201cE\u011fer do\u011fa s\u00fcpersimetrinin \u00f6ng\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fc temel denklemlere uyuyorsa, bu iki farkl\u0131 par\u00e7ac\u0131k t\u00fcr\u00fcn\u00fcn de, kuvvetlerin de birle\u015fimini a\u00e7\u0131klayabiliyoruz. S\u00fcpersimetriye bir\u00e7ok farkl\u0131 a\u00e7\u0131dan bakabiliriz, ancak belki de en \u00e7ekici olan\u0131 s\u00fcpersimetriyi uzay-zaman\u0131n geni\u015flemesi (a\u00e7\u0131l\u0131m\u0131) olarak alg\u0131lay\u0131p kuantum boyutlar\u0131 i\u015fin i\u00e7ine katmak. Kuantum boyutlar\u0131n\u0131 normal boyutlardan ay\u0131ran \u00f6zellik ise, bizim bildi\u011fimiz koordinatlar gibi ger\u00e7ek say\u0131lar ile de\u011fil Grasmann say\u0131lar\u0131 (kendisi ile \u00e7arp\u0131m\u0131 s\u0131f\u0131ra e\u015fit olan say\u0131lar) ile ifade edilmesi. S\u00fcpersimetri denklemlerinin dikte etti\u011fi \u015fey ise, temel fizik yasalar\u0131n\u0131n, bu kuantum boyutlarda da, d\u00fczg\u00fcn hareketi sa\u011flayan d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmler alt\u0131nda korunmas\u0131. (Kabaca a\u00e7\u0131klamak gerekirse, Newton fizi\u011fi denklemleri Galileo d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmleri al\u0131nda korunur, de\u011fi\u015fmez. \u00d6zel g\u00f6relilik bunu geni\u015fletir ve Newton fizi\u011findeki hareketin, \u0131\u015f\u0131k h\u0131z\u0131na yakla\u015ft\u0131\u011f\u0131nda bu d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmler alt\u0131nda korunmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 g\u00f6sterir. Bu nedenle Galileo d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmlerini geni\u015fleterek yerine Lorentz d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmlerini koyar. S\u00fcpersimetri de Lorentz d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmlerini bir ad\u0131m \u00f6teye g\u00f6t\u00fcrerek geni\u015fletir.)<\/p>\n

\u201cS\u00fcpersimetri, fermiyonlar\u0131n bozonlara, bozonlar\u0131n fermiyona d\u00f6n\u00fc\u015fmesini m\u00fcmk\u00fcn k\u0131larken, kuvvet y\u00fcklerinin ve k\u00fctlelerinin de\u011fi\u015fmemesini sa\u011flar. Sonuncu s\u00f6yledi\u011fimiz \u00f6zellik ise bize bir \u015fey s\u00f6yler. E\u011fer s\u00fcpersimetrik d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmler alt\u0131nda k\u00fctle de\u011fi\u015fmiyorsa, elektronun ayn\u0131 k\u00fctlede ve ayn\u0131 elektrik y\u00fcke sahip bir bozonik e\u015fleni\u011finin olmas\u0131 gerekir (\u015eu ana kadar yap\u0131lan deneyler ve ula\u015f\u0131lan enerji seviyesi d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcrse, e\u011fer ki b\u00f6yle bir par\u00e7ac\u0131k varsa bu zamana kadar \u00e7oktan g\u00f6zlemlenmi\u015f olmas\u0131 gerekiyordu). Ancak b\u00f6yle bir par\u00e7ac\u0131\u011f\u0131n olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 biliyoruz. Bu durumda, s\u00fcpersimetrinin belirli bir noktada, kendili\u011finden k\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131 s\u00f6ylememiz gerekiyor. T\u0131pk\u0131 elektrozay\u0131f simetrinin kendili\u011finden k\u0131r\u0131l\u0131p elektromanyetik ve zay\u0131f kuvvetlere ayr\u0131lmas\u0131 gibi. E\u011fer s\u00fcpersimetrinin k\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131 enerji b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc, kuvvetlerin birle\u015fiminin oldu\u011fu enerji b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fcnden k\u00fc\u00e7\u00fckse, \u015fu ana kadar g\u00f6zlemlemedi\u011fimiz yeni par\u00e7ac\u0131klar\u0131n etkilerini de hesaba katmam\u0131z gerekiyor demektir.<\/p>\n

\u201cE\u011fer s\u00fcpersimetrinin k\u0131r\u0131lma seviyesini, elektrozay\u0131f simetrinin k\u0131r\u0131lma seviyesine yak\u0131n varsayarsak (1 TeV), ikinci fig\u00fcrde g\u00f6r\u00fclen, \u00e7arp\u0131c\u0131 tablo ile kar\u015f\u0131la\u015f\u0131yoruz.<\/p>\n

\u201cBurada, birle\u015fimin ger\u00e7ekle\u015fti\u011fi enerji b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc 2×1013 <\/sup>TeV civar\u0131nda. Bu (\u015fu an ula\u015f\u0131lmas\u0131 olanaks\u0131z olan bir enerji oldu\u011fu i\u00e7in, LHC:13 TeV civar\u0131), cesaretlendirici bir sonu\u00e7 ve \u00f6yle olmas\u0131n\u0131n bir\u00e7ok nedeni var. \u00d6rne\u011fin, bu enerji seviyesine ula\u015fana kadar, proton bozunumunun g\u00f6zlemlenmesi \u00f6ng\u00f6r\u00fcl\u00fcyor. Ayr\u0131ca, birle\u015fim teorilerinin n\u00f6trino k\u00fctleleri ile ba\u011flant\u0131lar\u0131n\u0131 takip etti\u011fimizde (tahterevalli mekanizmas\u0131), g\u00f6zlemlenen n\u00f6trino k\u00fctleleri de bu enerji civar\u0131nda bir simetri k\u0131r\u0131l\u0131m\u0131na i\u015faret ediyor.<\/p>\n

\"\"\u201cDaha da \u00f6nemlisi, s\u00fcpersimetri, gravitasyonu birle\u015fim modelinin i\u00e7ine dahil etmemizi sa\u011fl\u0131yor. Di\u011fer etkile\u015fimler kuantize edilebilirken (kuantize y\u00fckleri varken) gravitasyon i\u00e7in ayn\u0131 \u015fey ge\u00e7erli de\u011fil. E\u011fer, gravitasyonu da resmin i\u00e7ine alacak olsayd\u0131k, di\u011fer kuvvetlerin aksine inan\u0131lmaz dik bir grafi\u011fi olurdu. \u00c7\u00fcnk\u00fc d\u00fc\u015f\u00fck enerjilerde, gravitasyonun di\u011fer kuvvetlere g\u00f6re b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc 10-40<\/sup> oran\u0131nda ancak birle\u015fim noktas\u0131na yakla\u015ft\u0131k\u00e7a, gravitasyonun boyutu da di\u011ferlerine yakla\u015f\u0131yor. Bu grafi\u011fi haz\u0131rlarken yapt\u0131\u011f\u0131m hesaplar en basit s\u00fcpersimetrik modellerden biri. Simetri 1 TeV b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fcnde k\u0131r\u0131l\u0131yor ve g\u00f6zlemlemedi\u011fimiz b\u00fct\u00fcn s\u00fcpersimetrik par\u00e7ac\u0131klar\u0131n k\u00fctlesini 1 TeV olarak varsayd\u0131m. Ancak bu varsay\u0131mlar yeterince esnek bir \u015fekilde de\u011fi\u015ftirilebilir. Modele istenildi\u011fi kadar tekli par\u00e7ac\u0131klar veya fermiyon aileleri eklenebilir ve ne birle\u015fim durumu ne de simetrinin k\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131 enerji noktas\u0131 bu durumdan \u00e7ok etkilenmez. Ayr\u0131ca, s\u00fcpersimetrik par\u00e7ac\u0131klar\u0131n k\u00fctlelerini de\u011fi\u015ftirmek de bu durumu \u00e7ok de\u011fi\u015ftirmeyecektir. Son olarak da, fig\u00fcrde de g\u00f6r\u00fcld\u00fc\u011f\u00fc gibi kuvvetlerin enerjiye olan ba\u011f\u0131ml\u0131l\u0131klar\u0131 yava\u015f bir \u015fekilde de\u011fi\u015fti\u011fi i\u00e7in simetrinin k\u0131r\u0131lma enerjisi 10 TeV civar\u0131na kadar, \u00e7ok problem olmadan \u00e7ekilebilir. (3)<\/p>\n

\u201cBu s\u0131ralad\u0131\u011f\u0131m nedenlerden \u00f6t\u00fcr\u00fc \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki 100 y\u0131l i\u00e7in yapaca\u011f\u0131m di\u011fer \u00f6ng\u00f6r\u00fc:<\/p>\n

S\u00fcpersimetrik par\u00e7ac\u0131klar g\u00f6zlemlenecek<\/strong>. Bu par\u00e7ac\u0131klar\u0131n \u00e7al\u0131\u015fmas\u0131 fizikte yeni bir alt\u0131n \u00e7a\u011f\u0131 ba\u015flatm\u0131\u015f olacak.\u201d<\/p>\n

Birle\u015fim 3: Uzay-zaman ve madde<\/strong><\/p>\n

Her ne kadar genel g\u00f6relilik de di\u011fer kuvvetler gibi ayn\u0131 b\u00f6lgesel simetri prensiplerine uysa da, bu prensipler genel g\u00f6relilikte farkl\u0131 \u015fekilde \u00e7al\u0131\u015f\u0131yor. Her ne kadar, \u00f6nceden s\u00f6z\u00fc edilen birle\u015fim teorileri bize 4 kuvvetin de bir noktada birle\u015fmesi gerekti\u011fini s\u00f6ylese de bunun nas\u0131l olaca\u011f\u0131n\u0131 s\u00f6ylemiyor.<\/p>\n

Sicim teorisi bunun nas\u0131l olaca\u011f\u0131na dair bir fikir veriyor olabilir ancak \u015fu ana kadar edinilen bilgiler sonu\u00e7suz kalm\u0131\u015f durumda. Wilczek\u2019e g\u00f6re, e\u011fer sicim teorisi ilerleyen y\u0131llarda deneysel test edilebilir sonu\u00e7lar vermezse, olduk\u00e7a b\u00fcy\u00fck bir hayal k\u0131r\u0131kl\u0131\u011f\u0131 olacak. Sicim teorilerinin \u00e7o\u011funun temelinde s\u00fcpersimetri \u00f6nemli bir rol oynuyor ancak s\u00fcpersimetri sicim teorisi olmadan da ya\u015fayabilir.<\/p>\n

\u015eu an, d\u00f6rt kuvvetin birle\u015fimi ile ilgili yeterince veri yok. Ya da di\u011fer bir deyi\u015fle kuantum gravite hakk\u0131nda. Belki, inflasyon sonucu olu\u015fan gravitasyon dalgalar\u0131n\u0131n g\u00f6zlemi bu konu hakk\u0131nda farkl\u0131 bir kap\u0131 a\u00e7abilir. S\u00fcpersimetrinin k\u0131r\u0131lmas\u0131 gerekti\u011fini s\u00f6ylemi\u015ftik ve bu k\u0131r\u0131l\u0131m\u0131 a\u00e7\u0131klayan bir\u00e7ok model bunu gravitasyon etkile\u015fimlerini merkez alarak yap\u0131yor. Yani, e\u011fer s\u00fcpersimetrik par\u00e7ac\u0131klar g\u00f6zlemlenirse bize daha \u00e7ok kap\u0131 a\u00e7\u0131lm\u0131\u015f olacak.<\/p>\n

Wilczek\u2019e g\u00f6re, iyimser olursak:<\/p>\n

– Gravitasyonun di\u011fer kuvvetlerle birle\u015fimi hakk\u0131nda daha \u00e7ok ipucuna sahip olaca\u011f\u0131z<\/strong> ve bu konu hakk\u0131nda daha \u00e7ok g\u00f6zlemlenebilir sonu\u00e7lar\u0131m\u0131z olacak.<\/p>\n

– Gravitasyon dalgalar\u0131 g\u00f6zlemlenecek<\/strong> ve bu, astrofizik ve kozmoloji \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131n merkezindeki ara\u00e7lardan biri olacak. Bir\u00e7ok kaynak tan\u0131mlanacak ve n\u00f6tron y\u0131ld\u0131zlar\u0131 ile kara delikler hakk\u0131nda yepyeni ayr\u0131nt\u0131lar ortaya \u00e7\u0131kacak.<\/p>\n

Ger\u00e7ek say\u0131lar\u0131n kullan\u0131m\u0131 bizim uzay-zaman modellemelerimizde ve klasik g\u00f6zlem metotlar\u0131m\u0131zda \u00e7ok ilerledi ve \u00e7ok \u00e7ok k\u00fc\u00e7\u00fck de\u011ferlere geldi. Bu zamana kadar, ger\u00e7ek say\u0131lar fizi\u011fe inan\u0131lmaz hizmet etti ve 20. y\u00fczy\u0131lda gelen kuantum, g\u00f6relilik ve b\u00f6lgesel simetri devrimlerinden sa\u011f kurtulmay\u0131 ba\u015fard\u0131. Ancak, s\u00fcreklili\u011fi fazlas\u0131yla iyi tan\u0131mlayabilecek ba\u015fka fikir ve teoriler de var ve do\u011fada bunlar\u0131n kar\u015f\u0131l\u0131\u011f\u0131n\u0131n olmamas\u0131 yaz\u0131k olur. Bu durumda:<\/p>\n

Sonsuz k\u00fc\u00e7\u00fck say\u0131lar ya da ba\u015fka bir say\u0131 sistemi uzay-zaman\u0131n tan\u0131m\u0131nda \u00f6nemli bir rol oynamaya ba\u015flayacak.<\/p>\n

Birle\u015fim 4: Zamansal geli\u015fim (evrim) ve ba\u015flang\u0131\u00e7<\/strong><\/p>\n

Ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131<\/strong><\/p>\n

\u201c\u015eu anda fizi\u011fin temel yasalar\u0131 dinamik yasalar. Yani elde olan bir sistemin bir ba\u015fkas\u0131na zaman i\u00e7erisinde nas\u0131l evrildi\u011fini s\u00f6yleyen yasalar. Bu durumda, bu yasalar ayn\u0131 \u015fekilde ge\u00e7mi\u015f zamana dair ipu\u00e7lar\u0131, tahminler elde etmek i\u00e7in kullan\u0131labilir. Bu \u00f6ng\u00f6r\u00fc ve yap\u0131land\u0131rma i\u015flemleri baz\u0131 durumlarda pratik olmayabilir, hatta olanaks\u0131z olabilir. Baz\u0131 nedenler:<\/p>\n

\u201c1) Denklemler, ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131ndaki k\u00fc\u00e7\u00fck d\u00fczensizliklere kar\u015f\u0131 a\u015f\u0131r\u0131 hassasiyet g\u00f6sterebilir ve genellikle sahip olunan empirik ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131 kusursuz olmaktan uzak.<\/p>\n

\u201c2) Ula\u015f\u0131lamayan noktalar\u0131n varl\u0131\u011f\u0131, ba\u015flang\u0131\u00e7 noktalar\u0131n\u0131 belirlemedeki temel sorunlardan biri.<\/p>\n

\u201c3) Tamamen bilinen bir dalga fonksiyonunun zaman i\u00e7erisindeki kuantum evrimi tamamen hesaplanabilirken, empirik olarak elde edilmesi olanaks\u0131z.<\/p>\n

\u201c4) Hesaplanan dalga fonksiyonu g\u00f6zlemlenen ger\u00e7e\u011fe vuruldu\u011funda kuantum teorisi olas\u0131l\u0131klar verir. Bu durumda, bu sonu\u00e7 3. maddenin sonucu olabilir de olmayabilir de.<\/p>\n

\u201c5) Zamanda geriye d\u00f6n\u00fck yap\u0131lan \u00f6ng\u00f6r\u00fcler, tuhafl\u0131klara (singularity) (4) neden olabilir. Bu tuhafl\u0131klar, teorilerin sa\u011flaml\u0131\u011f\u0131n\u0131 sorgulamam\u0131za neden olabilir. Bu, \u00f6zellikle kozmolojideki g\u00fcnl\u00fck \u00e7al\u0131\u015fmalarda s\u0131k\u00e7a kar\u015f\u0131la\u015f\u0131lan bir \u015fey.<\/p>\n

\u201cFizi\u011fin b\u00fcy\u00fck bir b\u00f6l\u00fcm\u00fc ve m\u00fchendislikler, bu limitlerin etraf\u0131ndan dolanma yollar\u0131n\u0131 bulmak \u00fczerine yo\u011funla\u015fm\u0131\u015f durumda. Bilgisayarlar\u0131n yard\u0131m\u0131 ile \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki 100 y\u0131lda, bu alanda m\u00fcthi\u015f bir ilerleme ya\u015fanaca\u011f\u0131 kesin. Ancak, ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131ndaki ve kuantum belirsizliklerdeki hassasiyet daha iyi \u015fekilde idare edilebilir olacak olsa da tamamen yok olmayacakt\u0131r. \u0130lk 4 maddenin temelde 100 y\u0131l ya da 250 y\u0131ldan sonra \u00e7ok farkl\u0131 olaca\u011f\u0131na inanm\u0131yorum.<\/p>\n

\u201cBu noktada eklemem gereken bir nokta var. Dinamik denklemlerimize yap\u0131lacak olan ek varsay\u0131mlar ile fiziksel d\u00fcnya hakk\u0131ndaki \u2018ger\u00e7ek do\u011frular\u0131\u2019 teorilerden elde edebiliriz. Bunlar\u0131n bir\u00e7o\u011fu ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131ndan ba\u011f\u0131ms\u0131z:<\/p>\n

\u201c- Y\u00fcksek enerji isteyen, \u00f6zel, kendine has temel duruma sahip veya ona yak\u0131n sistemler. Bu sayede, hadron, atomik n\u00fckleon ve periyodik tablo elementleri… k\u00fctlelerine ula\u015f\u0131l\u0131r.<\/p>\n

\u201c- Kendine has termal dengelere gelmi\u015f veya buna \u00e7ok yak\u0131n olan sistemler. Bu durumda, y\u0131ld\u0131zlar i\u00e7in Hertszsprung-Russell diyagramlar\u0131na, standart b\u00fcy\u00fck patlama kozmolojisine, \u2026 ula\u015f\u0131l\u0131r.\u201d<\/p>\n

Ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131 gerekli mi?<\/strong><\/p>\n

\u201cYukar\u0131da s\u0131ralanan maddelerden 5. olan\u0131 di\u011ferlerinden biraz farkl\u0131. Ciddi bir meydan okuma getiriyor ve eski, felsefi bir konuyu g\u00f6zden ge\u00e7irmemize neden oluyor:<\/p>\n

\u201c\u2018Nas\u0131l yok olabilir var olan \u00f6yleyse? Nas\u0131l do\u011fabilir? Do\u011fduysa var de\u011fildir, ilerde do\u011facaksa da \u00f6yle. B\u00f6ylece do\u011fu\u015f s\u00f6nm\u00fc\u015ft\u00fcr ve \u00f6l\u00fcm yok olmu\u015ftur.\u2019 Parmenides (5)<\/p>\n

\"\"\u201c\u2018Herkes i\u00e7in ayn\u0131 olan bu d\u00fcnya\/kozmoz tanr\u0131lardan ya da insanlardan hi\u00e7biri taraf\u0131ndan yap\u0131lm\u0131\u015f de\u011fildir; ama her zaman vard\u0131, \u015fimdi vard\u0131r ve her zaman olacakt\u0131r – uygun \u00f6l\u00e7\u00fc ile tutu\u015fan ve uygun \u00f6l\u00e7\u00fc ile s\u00f6nen her zaman diri bir Ate\u015f.\u2019 Heraklitos (6)<\/p>\n

\u201cDo\u011fa felsefesinde, ger\u00e7ekli\u011fin bir b\u00fct\u00fcn olarak kavrand\u0131\u011f\u0131 \u2018Tanr\u0131n\u0131n g\u00f6z\u00fc\u2019 g\u00f6r\u00fc\u015f\u00fc (Parmenides) ile zaman i\u00e7erisinde olaylar\u0131n birbirini izledi\u011fi alg\u0131s\u0131ndaki, insan bilinci g\u00f6r\u00fc\u015f\u00fc, \u2018kar\u0131ncan\u0131n g\u00f6z\u00fc\u2019 g\u00f6r\u00fc\u015f\u00fc (Heraklitos) aras\u0131ndaki \u00e7eki\u015fme yeniden a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131km\u0131\u015f bir konu.<\/p>\n

\u201cNewton zaman\u0131ndan beri, Heraklitos\u2019un bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131 fizi\u011fin genel bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131n\u0131 domine etmi\u015ftir. Fiziksel d\u00fcnyan\u0131n tan\u0131m\u0131n\u0131 zaman\u0131n d\u0131\u015f\u0131nda tan\u0131ml\u0131 olan dinamik yasalar ile (paradoksal olarak), bu yasalar\u0131n \u00fczerine etki etti\u011fi ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131 olarak ikiye ay\u0131r\u0131r\u0131z. Bu dinamik yasalar, hangi ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131n\u0131n fiziksel d\u00fcnyan\u0131n ger\u00e7ekliklerini tan\u0131mlad\u0131\u011f\u0131n\u0131 belirlemez. Pragmatik olarak bu ay\u0131r\u0131m olduk\u00e7a i\u015fe yaram\u0131\u015ft\u0131r. Ancak, bu ay\u0131r\u0131m, d\u00fcnyay\u0131 bildi\u011fimiz haliyle tan\u0131mlamada bizi \u00e7aresiz b\u0131rak\u0131r. \u2018Her \u015fey oldu\u011fu gibidir \u00e7\u00fcnk\u00fc eskiden de \u00f6yleydi\u2019 (Things are what they are because they were what they were) yan\u0131t\u0131, \u2018Neden her \u015fey eskiden \u00f6yleydi de ba\u015fka bir \u015fekilde de\u011fildi?\u2019 (Why were things that way, and not any other?) sorusunu direkt do\u011furur.<\/p>\n

\u201cBu ay\u0131r\u0131m g\u00f6relilik teorisine g\u00f6re de do\u011fal de\u011fildir. \u00c7\u00fcnk\u00fc g\u00f6relili\u011fe g\u00f6re uzay-zaman organik bir b\u00fct\u00fcnd\u00fcr ve simetrilerine ba\u011fl\u0131 farkl\u0131 g\u00f6r\u00fcn\u00fcmleri vard\u0131r. E\u011fer olaylar\u0131, zaman\u0131 dilimlere ay\u0131r\u0131p, bu dilimlerin devaml\u0131l\u0131\u011f\u0131 olarak tan\u0131mlamaya \u00e7al\u0131\u015f\u0131rsak, teorinin bahsedilen g\u00f6r\u00fcn\u00fcmlerini, bu bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131 ile a\u00e7\u0131klamak garip ka\u00e7acakt\u0131r. Hermann Weyl bu durumu \u015fu \u015fekilde a\u00e7\u0131klam\u0131\u015ft\u0131r:<\/p>\n

\u201c\u2018Nesnel evren her nas\u0131lsa \u00f6ylece var, zamanla olu\u015fmuyor veya olmuyor. Ancak benim bedenimin s\u0131n\u0131rlar\u0131na ba\u011fl\u0131 \u015fuurumun g\u00f6z\u00fcnde, zaman i\u00e7inde akan, de\u011fi\u015fen uzay gibi g\u00f6r\u00fcn\u00fcyor bu evrenin bir k\u0131sm\u0131.\u2019 (7)<\/p>\n

\u201cBu durumu en ciddi \u015fekilde ortaya koymaya \u00e7al\u0131\u015fan, bildi\u011fim ki\u015filer \u2018s\u0131n\u0131rs\u0131zl\u0131k\u2019 (no boundary) \u00f6nerisi ile Hawking ve Hartle. Bu \u00f6neri do\u011fru yolda olabilir ancak, \u00f6nerinin dayand\u0131\u011f\u0131 \u00d6klidyen kuantum gravitasyonu teknik olarak endi\u015fe verici durumda. Her durumda, bu \u00f6neri birle\u015fim teorisini tamamlam\u0131yor. \u00c7\u00fcnk\u00fc sonu\u00e7ta belirli bir ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fulunun bir par\u00e7as\u0131 olarak kal\u0131yor. Belki de bu, Tanr\u0131\u2019n\u0131n bir se\u00e7imiydi. Ancak, \u00f6yleyse bile, bu se\u00e7imin mant\u0131ksal olarak zorunlu oldu\u011fu i\u00e7in mi yap\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131 yoksa bir \u00f6zg\u00fcr irade sonucu mu yap\u0131ld\u0131\u011f\u0131n\u0131 bilmek isteyebiliriz.<\/p>\n

\u201cFizi\u011fin temel yasalar\u0131 art\u0131k rastgele se\u00e7ilmi\u015f ba\u015flang\u0131\u00e7 ko\u015fullar\u0131n\u0131 kabul etmeyecek ve zamansal geli\u015fime dayal\u0131 (dinamik) denklemlerin formunda olmayacak.\u201d<\/p>\n

Birle\u015fim 5: Eylem ve bilgi<\/strong><\/p>\n

Fizikte ge\u00e7mi\u015ften g\u00fcn\u00fcm\u00fcze olan tuhaf geli\u015fimlerden biri de temel olarak al\u0131nan niceliklerden onlar\u0131n integrallerini d\u00fc\u015f\u00fcnmeye olan ge\u00e7i\u015ftir. Newton mekani\u011findeki temel dinamik kavram kuvvettir. 19. y\u00fczy\u0131lda istatistiksel mekanik ve termodinami\u011fin y\u00fckseli\u015fi ile beraber enerji, kuvvetin yerini almaya ba\u015flad\u0131. Kuantum mekani\u011fi de, Schr\u00f6dinger denklemi ile birlikte enerjinin \u00f6nemini vurgulad\u0131. Ancak kuantum mekani\u011fi, bunu bir ad\u0131m \u00f6teye de ta\u015f\u0131d\u0131. Kuantum mekani\u011fi, geleneksel olarak kanonik formalizm ile form\u00fcle edilmi\u015ftir. Bu form\u00fclasyonda, sistemin zaman i\u00e7erisindeki evrimi eylem fonksiyoneli denen bir matematiksel ara\u00e7 ile a\u00e7\u0131klanabilir ve bu y\u00f6ntem \u00f6n plana \u00e7\u0131kar. Enerji nas\u0131l ki kuvvetin integrali ise, enerji ile eylem fonksiyoneli aras\u0131nda da b\u00f6yle bir ili\u015fki kurulabilir. Elektrodinami\u011fin kanonik form\u00fclasyonunda da, potansiyelleri kullanmak bir se\u00e7imden zorunlulu\u011fa evrilmi\u015ftir. Potansiyeller de elektrik alanlar\u0131n integralleridir.<\/p>\n

Bu y\u00f6nde bir evrimin olmas\u0131n\u0131n belirli bir nedeni var. Dinamikleri daha \u2018yukar\u0131\u2019 formlarla belirttik\u00e7e, dinamikler \u00fczerine daha fazla k\u0131s\u0131tlama getirilmi\u015f oluyor. Bu durumda, enerji prensiplerinden t\u00fcretilen kuvvet alanlar\u0131 korunumlu olmak zorunda ve eylem prensibinden t\u00fcretilen hareket denklemleri de kanonik formda (Hamilton formunda) yaz\u0131l\u0131ma uygun olmak zorunda kal\u0131yor. Elektrodinami\u011fi ele ald\u0131\u011f\u0131m\u0131zda, Gauss yasas\u0131 ve Faraday yasas\u0131n\u0131 anlatan iki Maxwell denkleminin, Maxwell denklemlerini potansiyelleri kullanarak yazmak istedi\u011fimizde \u00f6zde\u015f hale geldiklerini g\u00f6r\u00fcyoruz. Yani, yine bir birle\u015fim s\u00f6z konusu. Bu durumda, bu do\u011frultuda daha da ileri gitmek m\u00fcmk\u00fcn m\u00fc? Eylemin de integral form\u00fcl\u00fcn\u00fc kullanarak bir teoriyi a\u00e7\u0131klamak m\u00fcmk\u00fcn m\u00fc?<\/p>\n

Bu soruyu \u015fimdilik bir kenara b\u0131rak\u0131p, fizi\u011fin \u015fu anki temel niceli\u011fi olan eylemi biraz daha yak\u0131ndan inceleyelim. \u015eu anda temel yasalar\u0131 en iyi \u015fekilde yazd\u0131\u011f\u0131m\u0131z form\u00fclasyon, Feynman yol integralleridir. Bu form\u00fclasyon ilk olarak Feynman taraf\u0131ndan klasik mekani\u011fin eylem prensibini kuantum mekani\u011fine genellemek i\u00e7in kullan\u0131lm\u0131\u015ft\u0131r. Bu form\u00fclasyonda, eylemi ger\u00e7ekle\u015ftiren sistemin tek bir y\u00f6r\u00fcnge \u00fczerindeki hareketi form\u00fcle edilmektense, sonsuz say\u0131daki y\u00f6r\u00fcngelerdeki olas\u0131l\u0131ksal hareketlerinin toplam\u0131 ya da fonksiyonel integrali olarak tan\u0131mlan\u0131r ve bu form\u00fclasyon ile, hareketin kuantum \u2018\u015fiddeti\u2019 (amplitude) hesaplan\u0131r. Yani bu bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131nda eylem, form\u00fclasyonda direkt olarak ve belirgin bir \u015fekilde g\u00f6z\u00fck\u00fcr ve \u00f6l\u00e7\u00fclebilir fiziksel nicelikler eylemden yola \u00e7\u0131karak bulunur. Bu form\u00fclasyonun \u015fu an temel olmas\u0131n\u0131n en \u00f6nemli nedenlerinden biri, b\u00f6lgesel simetrinin bu d\u00fczeyde olduk\u00e7a basit \u015fekilde, sabit nicelikler \u00fczerinden g\u00f6r\u00fcn\u00fcr olmas\u0131d\u0131r.<\/p>\n

Planck sabitini bir birim olarak ele ald\u0131\u011f\u0131m\u0131zda, eylem tamamen n\u00fcmerik bir nicelik halini al\u0131r. Yani birimsizdir. Bu durumda, sistemin eylemi tek bir belirli say\u0131sal niceliktir ve bu nicelik sistemin ana operasyonlar\u0131n\u0131 i\u00e7inde bar\u0131nd\u0131r\u0131r. Bu kadar basit bir niceli\u011fin bu kadar derin bir temel anlam i\u00e7ermesi form\u00fclasyonun etkisini ortaya koymaktad\u0131r.<\/p>\n

G\u00fcn\u00fcm\u00fczde, d\u00fcnyay\u0131 a\u00e7\u0131klamada olduk\u00e7a \u00f6nem kazanm\u0131\u015f olan bir ba\u015fka birimsiz nicelik ise bilgidir. Bilgi teorisinde ortaya \u00e7\u0131kan bir\u00e7ok terim ise fiziksel anlama sahiptir. \u00d6rne\u011fin, bilgi yo\u011funlu\u011fu ve bilgi ak\u0131\u015f\u0131 gibi. Bu ili\u015fki derinlemesine incelendi\u011finde bilgi ile negatif entropi aras\u0131nda ciddi analojiler oldu\u011funu g\u00f6r\u00fcyoruz. Bu analojiler Shannon\u2019un \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131nda g\u00f6r\u00fcl\u00fcyor zaten. G\u00fcncel olarak, entropinin mikrofiziksel k\u00f6keni ve istatistiksel mekani\u011fin temelleri tart\u0131\u015f\u0131l\u0131rken tart\u0131\u015fman\u0131n bilgi ve bilgi eksikli\u011fi kavramlar\u0131ndan ba\u015flad\u0131\u011f\u0131n\u0131 g\u00f6r\u00fcyoruz. Bu durum, Wilczek i\u00e7in hali haz\u0131rda ba\u015flam\u0131\u015f olan bir birle\u015fimin habercisi. Fiziksel bir nicelik olan entropi ile olgusal bir nicelik olan bilginin birle\u015fimi.<\/p>\n

\u201cEntropi ile eylem aras\u0131ndaki ciddi ba\u011flant\u0131lardan biri de b\u00f6l\u00fc\u015f\u00fcm fonksiyonunun \u00f6klidyen imajiner zamana sahip yol integrali form\u00fclasyonudur. Bu form\u00fclasyonda, eylemin kuantum mekaniksel beklenen de\u011feri (expectation value) entropiyi verir. Bu ba\u011flant\u0131, matematiksel olarak basit ama olgusal olarak gizemli olan kara delik termodinami\u011finin t\u00fcretimini sa\u011flar. E\u011fer ilerde imajiner zamanl\u0131 yol integrali form\u00fclasyonu, kuantum mekaniksel enerji \u00f6zde\u011ferleri (eigenvalues) ve Boltzmann fakt\u00f6rleri \u00fczerinden de\u011fil de, direkt olarak ve anlam\u0131 kavranarak ele al\u0131nabilirse tamamlanan bir ba\u015fka birle\u015fim \u00f6ng\u00f6r\u00fclebilir.<\/p>\n

\u201cTemel eylem prensibi ve bununla beraber temel fizik yasalar\u0131, bilginin kendisi ve d\u00f6n\u00fc\u015f\u00fcmleri \u00fczerinden a\u00e7\u0131klanabilir.\u201d<\/p>\n

Birle\u015fim 6: Kuantum ve simetri<\/strong><\/p>\n

Kuantum mekani\u011fi, klasik mekanik gibi spesifik bir teori olmaktan \u00e7ok teorileri \u00fczerine kurmaya yarayan bir yap\u0131 gibidir. Bu yap\u0131y\u0131 do\u011fay\u0131 a\u00e7\u0131klamak i\u00e7in kullan\u0131rken kuvvetler ve maddeler ile ilgili g\u00fc\u00e7l\u00fc hipotezleri bu yap\u0131ya yedirmemiz gerekir.<\/p>\n

Her \u015feyin teorisinin, \u015fimdiki tamamlanmam\u0131\u015f halleri de dahil, a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kmas\u0131 ile, simetrilerin ve de \u00f6zellikle b\u00f6lgesel simetrinin fizi\u011fin temel yasalar\u0131n\u0131n olduk\u00e7a \u00f6nemli bir \u00f6zelli\u011fi oldu\u011funu g\u00f6rd\u00fck. Bu her \u015feyin teorilerinde, kuantum mekani\u011finin yap\u0131s\u0131na ekledi\u011fimiz en \u00f6nemli hipotezlerden biri simetriler ve onlar\u0131n temsilleri ile ilgili olanlard\u0131r. E\u011fer biraz \u201c\u015fiirsel\u201d bir dil kullanmam gerekirse, bu \u00f6nemli hipotezler, kuantum mekani\u011findeki de\u011fi\u015fim ili\u015fkilerine (kom\u00fctasyon ili\u015fkileri) denk gelir (basit\u00e7e a\u00e7\u0131klamak gerekirse, bu ili\u015fkiler, iki terim aras\u0131nda de\u011fi\u015fim yapt\u0131\u011f\u0131m\u0131zda a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kan sonucu bize s\u00f6yler. Mesela toplamada 2+3=3+2 olsa da her teoride bu ge\u00e7erli de\u011fildir)<\/p>\n

[Ta<\/sup>,Tb<\/sup>]=Ta<\/sup>Tb<\/sup>-Tb<\/sup>Ta<\/sup>=ifab<\/sup>c<\/sub>Tc<\/sup><\/p>\n

Kuantum mekani\u011finin temelinde yatan \u00f6zelliklerden biri de bu kom\u00fctasyon ili\u015fkileridir zaten. E\u015flenik de\u011fi\u015fkenlerin birbiri ile olan kom\u00fctasyonlar\u0131 kuantum mekani\u011fini kuantum mekani\u011fi yapan \u015feydir. (E\u015flenik de\u011fi\u015fkenlere verilebilecek en basit \u00f6rnek momentum ve pozisyondur. Bilindi\u011fi gibi kuantum mekani\u011finde pozisyon ve momentum ayn\u0131 anda kesin olarak \u00f6l\u00e7\u00fclemez. Bunun nedeni Heisenberg\u2019in belirsizlik ilkesidir. Momentum ve pozisyonun kom\u00fctasyon ili\u015fkileri de bu belirsizlik ilkesinin matematiksel bir g\u00f6sterimi olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclebilir.)<\/p>\n

[qa<\/sup>,pb<\/sub>]=i (a ve b e\u015fit olmak ko\u015fulu ile)<\/p>\n

\u201cKuantum mekani\u011fin ve simetrilerin bu temel \u00f6zelliklerinin birbirine matematiksel olarak benzemesi barizdir. Bu bize iki farkl\u0131 \u015fey g\u00f6sterir:<\/p>\n

\u201c- Kuantum mekani\u011finin kendisi, bir simetri prensibinin sonucu olarak form\u00fcle edilmek istenebilir \u00e7\u00fcnk\u00fc bize i\u015fe yarar modifikasyonlar ve genellemeler verebilir.<\/p>\n

\u201c- Bu iki farkl\u0131 \u00f6zelli\u011fin bir birle\u015fimini, integralleri halinde kurabilmek de istenen bir \u015feydir.<\/p>\n

\u201cDo\u011fan\u0131n, bu do\u011fal isteklere engel olmas\u0131 \u00e7ok zalimce olaca\u011f\u0131ndan ve do\u011fa bu kadar zalim olmad\u0131\u011f\u0131ndan dolay\u0131, \u00f6ng\u00f6r\u00fcm:<\/p>\n

\u201cKuantizasyon ve temel simetriler birbirinden farkl\u0131 prensipler olarak de\u011fil, temelde daha derin bir birle\u015fimin iki farkl\u0131 \u00f6zelli\u011fi olarak alg\u0131lanacaklar.\u201d<\/p>\n

Birle\u015fim 7: Ak\u0131l ve madde<\/strong><\/p>\n

\u201cA\u00e7\u0131klanmas\u0131 gereken h\u00e2l\u00e2 bir\u00e7ok noktas\u0131 olmas\u0131na ra\u011fmen, ya\u015fam\u0131n merkezindeki en \u00f6nemli \u00f6zelliklerinden ikisi, metabolizma ve \u00e7o\u011falma, art\u0131k molek\u00fcler d\u00fczeyde fiziksel i\u015flemler olarak d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcp, a\u00e7\u0131klanabiliyor. Francis Crick\u2019in sundu\u011fu hipoteze g\u00f6re, bu bak\u0131\u015f a\u00e7\u0131s\u0131 sayesinde temel psikoloji, bili\u015fsel biyolojik s\u00fcre\u00e7ler, haf\u0131za ve duygu gibi olgulardaki alg\u0131lar\u0131m\u0131z ve d\u00fc\u015f\u00fcncelerimiz mukayese edilebilir seviyelere gelecek. Bunu akl\u0131n maddeye \u2018indirgenmesi\u2019 olarak adland\u0131racaklar olabilir.<\/p>\n

\u201cAncak ak\u0131l, ak\u0131ld\u0131r ve fiziksel olarak anla\u015f\u0131l\u0131r hale gelmesi ondan bir \u015fey eksiltmeyecektir. Bana kal\u0131rsa, bu hipotezi maddenin davran\u0131\u015f\u0131n\u0131n zenginliklerini \u00f6ng\u00f6ren bir hipotez olarak d\u00fc\u015f\u00fcnmek daha g\u00fczel ve anlaml\u0131. Sonunda benim nas\u0131l \u00e7al\u0131\u015ft\u0131\u011f\u0131m\u0131 anlamak muhte\u015fem olurdu.<\/p>\n

\u201cCrick\u2019in \u2018\u015ea\u015f\u0131rt\u0131c\u0131 Hipotezi\u2019 ge\u00e7erlili\u011fini ve \u00e7e\u015fitlili\u011fini devam ettirecek. Biyolojik haf\u0131za, bili\u015fsel s\u00fcre\u00e7, duygu gibi kavramlar molek\u00fcler d\u00fczeyde daha iyi anla\u015f\u0131lacaklar<\/strong>.<\/p>\n

\u201cE\u011fer, \u00f6nceden bahsetti\u011fim gibi fizik de maddeyi bilgi \u00fczerinden a\u00e7\u0131klamay\u0131 ba\u015far\u0131rsa, bu durumda fikirler halkas\u0131 kapanm\u0131\u015f olacakt\u0131r. Ak\u0131l, daha maddesel ve madde de daha ak\u0131lsal olarak alg\u0131lanacakt\u0131r.\u201d<\/p>\n

2) G\u00d6R\u00dcN\u00dcM (GELECE\u011eE DA\u0130R)<\/strong><\/h4>\n

Yarat\u0131m (mikro)<\/strong><\/p>\n

Paul M. Dirac, 1929\u2019da \u015f\u00f6yle demi\u015f:<\/p>\n

\u201cFizi\u011fin b\u00fcy\u00fck bir k\u0131sm\u0131n\u0131n ve kimyan\u0131n hepsinin gerek duydu\u011fu matematiksel teoriler ve fiziksel yasalar tamamen biliniyor. Ancak bu teorilerin birebir durumlara uygulamas\u0131n\u0131n bize verdi\u011fi denklemler olduk\u00e7a karma\u015f\u0131k ve \u00e7\u00f6zmesi olanaks\u0131z. Bu nedenden dolay\u0131, kuantum mekani\u011fini, sistemlere uygulanabilir k\u0131lan yakla\u015f\u0131k \u00e7\u00f6z\u00fcmler ve pratik metotlar geli\u015ftirmek gerekiyor. Bu sayede, karma\u015f\u0131k ve b\u00fcy\u00fck atomlar\u0131n olu\u015fturdu\u011fu yap\u0131lar\u0131, \u00e7ok fazla hesaplama g\u00fcc\u00fc gerektirmeden \u00e7\u00f6zebiliriz.\u201d<\/p>\n

Dirac\u2019\u0131n burada iddia etti\u011fi \u015fey, temel fizik yasalar\u0131n\u0131n, kimya, malzeme bilimi ve buna ba\u011fl\u0131 olanlardaki fiziksel olaylar\u0131 her zamankinden daha iyi \u015fekilde ve yeterince iyi \u015fekilde hesaplamaya yeterli oldu\u011fu. Ancak bir yandan da, \u201c\u00e7ok karma\u015f\u0131k\u201d ve \u201c\u00e7ok hesaplama g\u00fcc\u00fc\u201d kavramlar\u0131 her ge\u00e7en zaman de\u011fi\u015fiyor ve birka\u00e7 y\u0131l i\u00e7erisinde radikal bir de\u011fi\u015fim olabiliyor bu. \u015eu an kullan\u0131lan hesaplama makineleri ile 1929\u2019da kullan\u0131lanlar aras\u0131ndaki fark k\u0131yaslanamayacak kadar fazla. Bu nedenle \u00f6n\u00fcm\u00fczdeki 100 y\u0131lda bu fark\u0131n katlanarak artaca\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcnmek yanl\u0131\u015f olmaz.<\/p>\n

Wilczek\u2019e g\u00f6re bilgisayarlar ne zaman u\u00e7aklar i\u00e7in sa\u011flad\u0131\u011f\u0131 yarar\u0131 kimya i\u00e7in sa\u011flarsa, oda s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131nda s\u00fcperiletkenlerin m\u00fcmk\u00fcn olup olmad\u0131\u011f\u0131, uzay asans\u00f6r\u00fc yap\u0131m\u0131n\u0131 m\u00fcmk\u00fcn k\u0131lan bir materyal olup olmad\u0131\u011f\u0131 gibi sorular\u0131n yan\u0131tlar\u0131n\u0131 bulmak m\u00fcmk\u00fcn olacak.<\/p>\n

– Hesaplamal\u0131 teknikler materyal, kataliz, ila\u00e7 dizayn\u0131 gibi alanlarda deneysel tekniklerin \u00f6n\u00fcne ge\u00e7ecek ve bu tekniklerden kat kat fazla verim al\u0131nacak. Bu da bir\u00e7ok yenilik\u00e7i ve yarat\u0131c\u0131 f\u0131rsat yaratacak.<\/p>\n

\"\"\u201cBu \u00f6ng\u00f6r\u00fclerin bir \u00f6rne\u011fini, ge\u00e7ti\u011fimiz y\u0131llarda n\u00fckleer fizik alan\u0131nda g\u00f6rd\u00fck. Kuantum Renk Dinami\u011fi teorisi denklemlerinin analitik \u00e7\u00f6z\u00fcm\u00fc olmamas\u0131na ra\u011fmen n\u00fcmerik \u00e7\u00f6z\u00fcmler sunuldu ve \u00e7ok yak\u0131n bir ge\u00e7mi\u015fte \u00e7ok \u00f6nemli bir d\u00f6n\u00fcm noktas\u0131na eri\u015fildi. Bu n\u00fcmerik teknikler ile n\u00f6tron ve proton aras\u0131ndaki k\u00fctle fark\u0131 \u00f6nemli bir hassasiyete kadar do\u011fru olarak hesapland\u0131. Bu durumda:<\/p>\n

\u201cTemel yasalardan \u00e7\u0131kar\u0131lan bir\u00e7ok n\u00fckleer \u00f6zellik \u00e7ok hassas (<%1) \u015fekilde hesaplanabilecek ve bu, daha hatas\u0131z n\u00f6tron y\u0131ld\u0131z\u0131 ve s\u00fcpernova modellerini olu\u015fturmam\u0131z\u0131 sa\u011flayacak. Fizik\u00e7iler atom \u00e7ekirde\u011fi ile, \u015fu an atomlarla oynay\u0131p y\u00fcksek yo\u011funluk ve enerjili lazerler olu\u015fturabildi\u011fi gibi becerikli bir \u015fekilde oynayabilecek.\u201d<\/p>\n

Yarat\u0131m (mezo)<\/strong><\/p>\n

G\u00fcn\u00fcm\u00fczdeki bir\u00e7ok bilgisayar esasen iki boyutludur. Bu bilgisayarlar, yap\u0131m a\u015famas\u0131ndaki en k\u00fc\u00e7\u00fck hatan\u0131n \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n\u0131 tamamen engelleyebilece\u011fi ve temiz odalarda \u00fcretilen \u00e7iplerden olu\u015fmaktad\u0131r. Bu \u00e7ipler zarar g\u00f6rd\u00fc\u011f\u00fcnde kurtar\u0131lmalar\u0131 m\u00fcmk\u00fcn de\u011fil.<\/p>\n

\u201c\u0130nsan beyni buna k\u0131yasla, 3 boyutludur, \u00e7ok kaotik (temiz odalardakinin tam tersi olarak) bir \u015fekilde \u2018\u00fcretilir\u2019 ve hasar ve sakatlanmalardan tamamen iyile\u015ferek kurtulabilir. Bu \u00f6zellikleri yar\u0131 iletken teknolojilerine aktarabilmek i\u00e7in yeterince te\u015fvik h\u00e2lihaz\u0131rda var ve bunun yap\u0131lamamas\u0131 i\u00e7in a\u00e7\u0131k olan bir neden yok. Bu durumda:<\/p>\n

\u201c- Hatay\u0131 d\u00fczeltebilecek, kendini d\u00fczeltebilen, \u00fc\u00e7 boyutlu bilgisayarlar geli\u015ftirilecek<\/strong>. Bu \u00f6zellikler n\u00f6robiyolojiden \u00f6\u011frendiklerimizden feyz alarak yap\u0131labilir.<\/p>\n

\u201c- Kendi kendini kurabilen, d\u00fczeltebilen ve kendi kendine yarat\u0131c\u0131 olabilen makineler geli\u015fecek<\/strong>.\u201d<\/p>\n

Yarat\u0131m (makro)<\/strong><\/p>\n

\u201cYukar\u0131da s\u0131ralanan fikirleri toparlarsak:<\/p>\n

\"\"\u201c- \u00d6nyaz\u0131l\u0131m m\u00fchendisli\u011fi projeleri ile geli\u015ftirilen makineler, ham maddeden ve en az seviyede insan m\u00fcdahalesi ile ba\u015fka sofistike makineler \u00fcretebilecek.<\/p>\n

\u201c- Freeman Dyson\u2019\u0131n fikri olan Dyson k\u00fcresi ihtiya\u00e7 haline gelebilir ve ger\u00e7ekle\u015febilir. Yani, g\u00fcne\u015fin d\u00fcnyaya gelen enerjisinin \u00f6nemli bir k\u0131sm\u0131 insanlar taraf\u0131ndan hapsedilip, kullan\u0131labilir.\u201d<\/p>\n

Geli\u015ftirilmi\u015f sens\u00f6rler, kuantum sens\u00f6r, kuantum ak\u0131l ve akl\u0131n de\u011fi\u015fimi<\/strong><\/p>\n

\u201c- \u0130nsan, bir\u00e7ok hayvana g\u00f6re daha k\u00f6t\u00fc sens\u00f6rlere sahip. Yeni mikroelektronik teknoloji ve hesaplamalar sayesinde insan duyular\u0131n\u0131 geli\u015ftirebilir, alg\u0131da yepyeni kap\u0131lar a\u00e7abiliriz.<\/p>\n

\u201c- Sinyal i\u015fleme ve bilgisayar grafiklerinin iyice geli\u015fmesi ile beraber matematiksel estetik ile sanatsal estetik bir araya gelebilir. Biliminsanlar\u0131 ve sanat\u00e7\u0131lar bir arada \u00e7al\u0131\u015facaklar ve yepyeni sanat-bilimsel \u00fcr\u00fcnler ortaya \u00e7\u0131kacak.<\/p>\n

\u201c- Bu teknolojik geli\u015fmeler ile yeni t\u00fcr g\u00f6zlem yollar\u0131 geli\u015fecek ve bu sayede kuantum dolan\u0131kl\u0131l\u0131k \u00f6l\u00e7\u00fcmleri fizikteki en \u00f6nemli alanlardan biri olacak. Kuantum dolan\u0131kl\u0131l\u0131\u011f\u0131n kontrol edilebilir olmas\u0131 ile beraber kuantum bilgisayarlar pratik hale getirilebilecek.<\/p>\n

\u201c- Kuantum bilgisayarlar ile beraber farkl\u0131 bir yapay zek\u00e2 kavram\u0131 ve farkl\u0131 bir bilin\u00e7 formu ortaya \u00e7\u0131kacak. Kuantum zek\u00e2 ayn\u0131 anda birbiri ile \u00e7eli\u015fen \u015feyleri deneyimleyebilir ve bir\u00e7ok farkl\u0131 senaryoyu ayn\u0131 anda ya\u015fayabilir. Bu durumda, kuantum bilin\u00e7 akl\u0131n ya\u015fam\u0131 i\u00e7in yepyeni bir kap\u0131 a\u00e7acak. (Burada Wilczek ayr\u0131ca kim bilir kuantum ak\u0131l belki kuantum mekani\u011fini bile anlayabilecek diyor!)<\/p>\n

\u201c- \u0130nsanlar\u0131n s\u0131radanla\u015facak uzak mesafeli ve y\u00fcksek becerili sens\u00f6rleri kullan\u0131m\u0131 ile beraber benlik alg\u0131s\u0131 fiziksel bedenlerin koydu\u011fu limitlerin \u00e7ok \u00f6tesine ge\u00e7ecek. Bir yerde olmak tan\u0131m\u0131 fiziksel olarak orada olmak tan\u0131m\u0131ndan tamamen ba\u011f\u0131ms\u0131z olabilir ve bu insanl\u0131\u011f\u0131n d\u00fcnyan\u0131n \u00f6tesine ge\u00e7i\u015finde \u00e7ok \u00f6nemli bir rol oynayabilir. \u0130nsan bedeninin \u00e7aresizce uzamsal boyuta hapis olmas\u0131, geni\u015fleyen bir bilin\u00e7 a\u011f\u0131n\u0131 geni\u015fleyen bir yerle\u015fim a\u011f\u0131ndan \u00e7ok daha m\u00fcmk\u00fcn k\u0131l\u0131yor. Bu durumda da bilginin s\u0131n\u0131rl\u0131 h\u0131zda transferi \u00f6nemli rol oynayacak ve benli\u011fin astronomik uzakl\u0131klardaki etkile\u015fimini etkileyecektir. Bu durumda da \u00f6zel g\u00f6relilik insanlar taraf\u0131ndan senkronizasyon nedeni ile i\u00e7selle\u015ftirilecek.<\/p>\n

\"\"\u201c- \u0130nsanl\u0131\u011f\u0131n \u015fu andakine g\u00f6re \u00e7ok daha fazla bilgi sahibi oldu\u011fu ve fiziksel d\u00fcnyaya g\u00f6re \u00e7ok daha fazla olanak ve g\u00fcce sahip oldu\u011fu bir gelece\u011fi tan\u0131mlamaya, hayal etmeye \u00e7al\u0131\u015ft\u0131m. Paradoksal olarak bu t\u00fcr bir g\u00fc\u00e7 insanl\u0131\u011f\u0131, bilgilerindeki bo\u015fluklara \u00e7ok daha hassas bir hale getirebilir ve insanl\u0131k bu bo\u015flu\u011fu doldurmak i\u00e7in \u00e7ok daha hevesli olabilir.<\/p>\n

\u201c- B\u00fct\u00fcnl\u00fck kuantum mekani\u011finin yap\u0131s\u0131n\u0131n derinlerinde var. Tek bir ger\u00e7ekli\u011fi birden \u00e7ok \u015fekilde ve her biri ge\u00e7erli ancak ayr\u0131\u015f\u0131k alg\u0131lama sezisine sahip olunabilir. Bohr\u2019un da onaylad\u0131\u011f\u0131 gibi bu, alg\u0131layabilece\u011fimizden daha geni\u015f bir olgu. Bu sayede, d\u00fcnyaya dair deneyimlerimizi ve anlay\u0131\u015f\u0131m\u0131z\u0131 de\u011fi\u015ftirebilir ve derinle\u015ftirebiliriz. Ve ho\u015fg\u00f6r\u00fcy\u00fc \u00f6\u011frenebiliriz.\u201d<\/p>\n

Dipnotlar<\/strong><\/p>\n

1) Renormalize etmek s\u00f6zc\u00fc\u011f\u00fc ile kuantum alan teorisinin i\u00e7erisinde bulunan bir teoriye g\u00f6ndermede bulunuyor.<\/p>\n

2) Yaz\u0131lan isimlerin nedeni, bu birle\u015fimlerin tek sahipleri olarak s\u00f6z etmek de\u011fil, ana katk\u0131lardan baz\u0131lar\u0131n\u0131 hat\u0131rlatmak ad\u0131nad\u0131r.<\/p>\n

3) Bu \u00f6zellikler, modelin hayatta kalmas\u0131 i\u00e7in gayet iyi \u00f6zelliklerken yanl\u0131\u015flanmas\u0131n\u0131 \u00e7ok zorla\u015ft\u0131rd\u0131\u011f\u0131 i\u00e7in, empirik olarak modeli tart\u0131\u015fmal\u0131 hale getiriyor.<\/p>\n

4) Burada genel olarak matematiksel olarak tan\u0131ms\u0131z olan ifadelerden s\u00f6z ediyor Wilczek. 1\/0 gibi.<\/p>\n

5) \u00c7eviri Kayna\u011f\u0131: Antik felsefe, Suat Yakup Badur, Metnin makaledeki orijinal hali: \u201cHow could what is perish? How could it have come to be? For if it came into being, it is not; nor is it if ever it is going to be. Thus coming into being is extinguished, and destruction unknown.\u201d<\/p>\n

6) \u00c7eviri: Herakleitos, \u0130dea Yay\u0131nevi, http:\/\/www.ideayayinevi.com\/2014\/on_sokratikler\/on_sokratikler_herakleitos.html, Metnin makaledeki orijinal hali: \u201cThis world, which is the same for all, no one of gods or men has made. But it always was and will be an ever-living fire, with measures of it kindling, and measures going out.\u201d<\/p>\n

7) Orijinal hali: \u201cThe objective world is, it does not happen. Only to the gaze of my consciousness, crawling upward along the line of my body, does a section of this world come to life as a fleeting image in space which continuously changes in time.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

B\u00fct\u00fcnl\u00fck kuantum mekani\u011finin yap\u0131s\u0131n\u0131n derinlerinde var. Tek bir ger\u00e7ekli\u011fi birden \u00e7ok \u015fekilde ve her biri ge\u00e7erli ancak ayr\u0131\u015f\u0131k alg\u0131lama sezisine sahip olunabilir. Bohr\u2019un da onaylad\u0131\u011f\u0131 gibi bu, alg\u0131layabilece\u011fimizden daha geni\u015f bir olgu. Bu sayede, d\u00fcnyaya dair deneyimlerimizi ve anlay\u0131\u015f\u0131m\u0131z\u0131 de\u011fi\u015ftirebilir ve derinle\u015ftirebiliriz. Ve ho\u015fg\u00f6r\u00fcy\u00fc \u00f6\u011frenebiliriz. Kim bilir, kuantum ak\u0131l belki kuantum mekani\u011fini bile anlayabilecek! Sunu\u015f […]<\/p>\n","protected":false},"author":620,"featured_media":19459,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[175,26],"tags":[288,295,1533,638,2349],"class_list":["post-19458","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-138-sayi","category-fizik","tag-fizik","tag-gorelilik","tag-kuantum","tag-madde","tag-teorik-fizik"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t