String Teorisi

[JinPachi]

ROHAN2 WORLD 1-120 TR TİPİ OFFICIAL YOHARA, BALATHOR VE AMON! 80. GÜNÜNDE! +10.000 ONLİNE! HİLE VE BOT %100 ENGELLİ HEMEN TIKLA!

3 boyutlu bilinen uzayda,1- en, 2- boy, 3- yükseklik olarak bilinen cisme yeni boyutlar eklenerek genişletilmiş halidir. 0-brane: Sıfır boyutlu parçacık, 1-brane: String (yay), 2-brane: Membranedir (zardır). Herbir p-brane, p+1 boyutlu öz-hacmi tarar. Bu aynı zamanda uzay-zamanı üretir. Kaynak:Vikisözlük)

Matthew Chalmers bu ucu bucağı olmayan, String Teorisi denilen kuramsal yapıyı çözmeyi denemekte ve pek çoğu deneysel veride kökleşmiş olan hayal gördüren fikirlerin, somut başarıların ve göz korkutucu meydan okuyuşların dünyasını şaşırtıcı bir şekilde gözler önüne sermektedir.

27-km`lik bir dairenin çevresinin nasıl soğutulacağı ve 37,000 tonluk daireyle çevrelenen süper iletkenli mıknatısların kamyona yüklü likit helyum kullanılarak 1.9 K dereceye nasıl çıkartılacağı gibi problemler normalde kuramsal fizikçilerin pek öyle heyecana kapıldıkları şeyler değildir. Bundan dolayı da; son zamanlarda teorideki realiteyle hiçbir alakası olmayan fikirleriyle ünlü string kuramcılarının gelecek Mayıs ayında faaliyete geçirilmesi beklenen CERN`deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı`nda (LHC) meydana gelmiş en son gelişmeleri bildiren bu yılki Stringler07 Ana Konferansı`nı başlatmalarını öğrenmek sürpriz gelebilir.
Haziran`ın sonlarında Madrid`de yapılan beş-günlük konferansta olasılık ne kadar ufacık olsa da; LHC`nin (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) String Teorisi için 14 TeV proton-proton çarpışmalarında ortaya çıkabilen delili önde gelen tartışmalar arasındaydı. Aslında konuşmalar bilhassa kozmolojiyle bağlantılı gerçek-dünya verisi dili, parçacıklar ve alanlarla zenginleştirilmişti. Gerçekte string kuramcıları bu daha somut kavramları ‘`GUT braneler``, ‘`kurbağa yavruları``, ‘`bükülmüş geçitler`` gibi şeylerin saklandığı yüksek boyutlu matematiğin anlaşılması zor gramerinin içerisine gömmüşlerdir. Her nasılsa Stringler07, açık şekilde bir fizik olayıydı. Matematik, filozofi veya hatta belki de teolojiye (dinbilimine) ait bir olay değildi. Fakat String Teorisi`nin saf ve basit bir fizik olduğuna herkes inanmamaktadır.
20 senedir hararetli bir şekilde yerçekiminin Kuantum Teorisi`ni sağlayan ve doğanın dört kuvvetini birleştiren ‘`herşeyin mükemmel teorisi`` olarak portrelenmekten zevk duymuş olan String Teorisi, geçen sene civarında biraz ağır bir darbe yemiştir. Bu eleştirinin pek çoğu iki kitabın yayınlanmasına dayandırılabilir: Bunlar, String Teorisi`ni diğer şeylerle birlikte test edilebilir herhangi bir tahmin yapmadan suçlayan Kanada`daki Perimeter Enstitüsü`nden Lee Smolin`in ‘`Fizik`le Olan Sorun`` ve Amerika`daki Columbia Üniversitesi`nden Peter Woit`in ‘`Yanlış Bile Değil`` kitaplarıdır. Bu da gazete ve magazin editörlerinin iddialı bir çekişme için birleşmelerini sağlamıştır ve bazı eleştirmenler işi String Teorisi`nin Yaratılış Teorisi`nden daha fazla bilimsel olmadığına kadar götürmüşlerdir. (Fizik Dünyası Dergisi, Şubat sayısı sayfalar 38-39`a bakın). Eleştirilerin bazısı anlaşılabilir. String Teorisi yaklaşık 40 yıldır denenmesine karşın; pek çok fizikçi de dahil, pek çok insana dünyanın gerçekten nasıl çalıştığı hakkında yeni birşey anlatmıyor gibi gözükebilir.
Parçacık fiziğinin Standard Model`inin temelini oluşturan Birleşik Elektrozayıf Teorisi`ni geliştirmedeki rolünden dolayı 1979 Nobel Fizik Ödülü`nü alan Harvard Üniversitesi`nden Sheldon Glashow, ‘` Üzülerek söylemek gerekirse, String Teorisi`ni değiştiren tek bir deneysel sonucu hayal bile edemem. Değiştirilemeyen doktrin sistemlerinin bilimin dünyasında yer almadığına inanarak yetiştirildim,`` demiştir.
Şüphesiz String Teorisi açık deneysel testle yüzleşmeden devam edilen, kuramsal-fizik araştırma programının değerinde, eşine rastlanmamış bir teoridir. Birileri bu kadar uzağa gitmenin uzun zaman alıp almayacağı hakkında tartışırken String Teorisi, şu anda iyi-formüle edilmiş bilimsel tahminleri yapma yeteneği olan fiziksel bir teori olmaktansa; kuramsal esas bir yapı olarak düşünülmektedir. Bu ışıkla görüntülendiğinde String Teorisi, son 35 yıldır gerçek dünyayı tarif etmede fevkalade başarılı olan Parçacık Alan Teorisi Standard Model`indense; Kuantum Mekanik ve Özel Relativite`yi birleştiren yapı olan Kuantum Alan Teorisi gibidir.
String Teorisi`nde önde gelen kişilerden biri olarak kabul edilen Princeton Üniversitesi`ndeki Gelişmiş Araştırma Enstitüsü`nden (IAS) Ed Witten, bu konu üzerinde çalışmayan birinin bu ayrımı esaslı bir şekilde anlamasının zor olduğunu itiraf etmektedir. “String Teorisi daha önce üzerinde çalıştığımız herhangi bir teoriden farklıdır. İnanılmaz şekilde zengin ve pek çoğu temel zemininde gömülü olan bir teoridir. Şu ana kadarki olan bilgi, bilginin büyük bir kısmını ifade etse de; insanlar sadece yüzeydeki kırıntıları ve parçaları bilirler veya kazılanın yalnızca küçük bir kırıntısını keşfetmişlerdir,“ demektedir. Bazı eleştirmenler de String Teorisi`ni en iyi çalışan modelimiz Kuantum Yerçekimi`nin evren hakkındaki temel sorulara ciddi şekilde cevap verebildiği gibi vermemesinden, yalnızca bu soruları cevaplandırmadaki başarısızlığından dolayı ağır bir şekilde eleştirmektedirler.
2004 Nobel Ödülü`nü Kuantum Kromodinamik‘teki (QCD) çalışmasından dolayı alan Santa Barbara`daki California Üniversitesi`nden (UCSB) David Gross, bazı soruların Kuantum Mekanik günlerinden kalma olduğunu söylemektedir. “String Teorisi bizleri Big Bang tekilliği ve Sabit Kozmoloji`de şimdiye kadar gözardı edilen veya insanları umutsuzluğa sürükleyen problemlerle yüzleşmeye zorlamakta,`` demektedir. Gross, ayrıca pek çok insanın String Teorisi`nin adaletsiz bir şekilde yüksek standardlara erişmiş olduğunu düşündüğünü söylemektedir. Gross, “String Teorisi`nin LHC`deki (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) kara deliklerin üretimi veya gökyüzündeki kozmik stringler gibi niteliksel tahminlerle dolu olduğunu ve bu tahmin düzeyinin de neredeyse herhangi bilim dalında mükemmel şekilde kabul edilebilir bir düzeyde olduğunu, parçacık fiziğinde bir teorinin ancak deneyle tahminin onda bir ondalığı uyuşmazsa atılabildiğini,`` söylemiştir.
Öyleyse doğanın tutarlı teorisi statüsüne yerleşeceği kesin olan, bir çeşit test edilebilir tahminleri yapmaktan bizi ne alıkoyuyor? Ve fizikten daha sınırsız hayal gücüne dönüşebilen birşey üzerinde çalışma görüşü, neden hâlâ dünyanın en parlak yüzlerce öğrencisini cezbetmeye devam ediyor? Zaten Stringler07 toplantısının yaklaşık 500 katılımcısının oldukça büyük bir kısmı kariyerlerinin en başlarındaydılar. Witten, “Doğanın String Teorisi`ni çalışmamızı seçtiğini düşündüğüne inanıyorum, çünkü insanların bu kadar zengin birşeyle tesadüfen karşılaştıklarına inanamam. Yüzleştiğimiz en büyük sorunlardan birisi de teorinin anlaşılmada çok zor olmasıdır,`` demiştir.
Karşı Konulmaz Cazibe
String Teorisi bazı yönlerden kendi başarısının bir kurbanı gibi gözükmektedir. Teori, yerçekimini doğadaki üç değer temel kuvvet olan Elektromanyetizm, Güçlü ve Zayıf Kuvvetlerle aynı anda birleştirirken; modern fiziğin iki temel direği olan Kuantum Mekanik ve Einstein`ın İzafiyet Genel Teorisi`yle birleştirme amacında olmamıştır. Aksine String Teorisi, parçacık fizikçilerinin iki yıl önce deneysel gözlemlenen hadronların çokluğunu açıklamak için önerilen güçlü kuvvet modelinin aslında Kuantum Mekanik Stringler olduğunu farketmeleriyle hayata geçmiştir.
Erken resimde hadronların içerisindeki kuarklar küçücük bir string tarafından belirli bir gerilimle birbirlerine bağlıymış gibi gözükmektedirler. Bu da çeşitli farklı tiplerdeki hadronların 1 boyutlu kuantum stringlerdeki farklı titreşimsel modlar açısından düzenli şekilde organize olabildikleri anlamına gelmektedir. Bu modelin yeri, parçacıklara string-benzeri yerine nokta-benzeri davranan bir Kuantum Alan Teorisi olan QCD tarafından kısa zamanda alındıysa da; dünyanın tel tel olan resminin hadronlardan daha dikkate değer birşeyi sakladığı kısa zamanda netlik kazanmıştır.
‘`String Teorisi, evrenin “DNA“sının bir teorisidir, fakat biz yalnızca kendi uzayımızın yerel parçası olan tek bir ‘`hayat formu`` üzerinde çalışıyoruz.Bu sanki Gregor Mendel`in, çift helikse ve A,C,G ve T`nin dört temelini keşfetmek için yalnızca tek bir bezelyeye sahip olması ve basit bir büyütecin üzerinde çalışması gibidir.`` Leonard Susskind, Stanford Üniversitesi


BİR BAKIŞTA STRİNG TEORİSİ:
● String Teorisi ‘`temel parçacıkların``, 10 üzeri -35 m uzunluktaki 1 boyutlu stringler tarafından tanımlanan doğanın daha temel katmanının bir göstergesi olduğuna işaret eder.
● Teori, 1968`de güçlü kuvveti tanımlamak için yapılan denemelerden meydana çıkmıştır. Fakat kısa sürede yerçekimini doğanın diğer üç güçlü kuvvetiyle birleştiren ‘`herşeyin teorisi`` olma potansiyeline erişmiştir.
● String Teorisi, string titreşimleri için olan bütün temel etkileşimleri anlatan bir iskelettir. Fakat bu mükemmel resim yalnızca 10 boyutlu süpersimetrik dünyada doğru olmaktadır.
● Araştırmacılar asimetrik 4 boyutlu dünyamızı tarif etmek için en azından 10 üzeri 50 boyutlu çözümün olduğu muazzam tabiata yönelip,ekstra boyutları ‘`sıkıştırmanın`` ve ‘`süpersimetriyi kırmanın`` yollarını bulmalılar.

● Bazı araştırmacılar String Teorisi tabiatını yorumlamak için çekişmeli bir şekilde antropik prensibe başvurmuşlardır. Fakat diğerleri bazı türlerdeki dinamik seçim prensibini ileri sürmektedirler.
● 1995`den beri araştırmacılar String Teorisi`nin aslında ikilik diye adlandırılan, derin matematiksel bağlantıları kolaylaştıran yüksek boyutlu objeler olan brane`lerin teorisi olduğunu anlamışlardır.

● Bazı kesin durumlarda bu ikilikler String Teorisi`ni Kuantum Alan Teorisi`ne eşdeğer yapmaktadır ve String Teorisi`nin M-Teorisi diye adlandırılan eşsiz bir formülasyona sahip olduğunu ileri sürmektedir.
● Başka hiçbir açık tahmine imkan vermemesine rağmen; String Teorisi fizikçilere kara delikler hakkında daha iyi kavrama gücü vermiş ve kuark-gluon plazması olarak adlandırılan maddenin mutlak halinin üzerinde çalışmak için analitiksel bir araç sağlamıştır.
● String Teorisi için olan delil yeni parçacıklar biçiminde CERN`deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı`nda ortaya çıkabilir ve kozmolojik veri String Teorisi`ni test etmek için bundan daha başka yollar da sağlamaktadır.
● Kuantum yerçekiminin en iyi çalışan teorisi olan String Teorisi, Big Bang`in tekilliğinin doğası gibi diğer başka hiçbir teorinin başaramadığı soruları cevaplamaya yardımcı olabilir.
Başlangıçtaki hadronik string modelin birkaç probleminden birisi de, deneylerde yerde her tarafta dönmüş olması gereken kütlesiz ‘`spin-2`` parçacıklarının yüksüz varlıklarının tahmin edilmesidir. Bunlar çeşitli hadronları tanımlayan ‘`açık`` stringlerin uyumlarının aksine, her iki uçta bağlantılı olan stringlerin titreşimlerine benzemektedirler. Fakat 1974`de California Teknoloji Enstitüsü`nden John Schwarz ve diğerleri, bu kapalı döngülerin kesinlikle gravitonların bir özelliği olduğunu göstermişlerdir. Yerçekiminin uzay-zamanın eğiminden ortaya çıktığı klasik teori olan Genel İzafiyet`e dönmeyi denediğinizde, varsayımsal spin-2 parçacıkları Standard Model`deki gibi Kuantum Alan Teorisi`nin içerisinde birdenbire ortaya çıkmaktadırlar.
Temel string ölçeği yerçekimsel gücün zayıflığını açıklayan orijinal olarak teklif edilen büyüklüğün 10 üzeri 20 derece kadar küçüğü olsa da; String Teorisi, yerçekiminin potansiyel Kuantum Teorisi`ni anında ortaya koymuştur. 1970`de stringlerle hadronları ilk birbirine bağlayan Stanford Üniversitesi`nden Leonard Susskind, ‘`Kuantum Alan Teorileri, yerçekimiyle ilgili kuvvetlerin varlığına izin vermemektedir. String Teorisi yerçekimine izin vermekle kalmaz; yerçekimi teorinin temel matematiksel sonucudur. Şüpheci kimseler ona büyük yöntem, string kuramcıları ise BÜYÜK YÖNTEM diyorlar,`` demiştir.
Kuantum Alan Teorisi`nin gözönüne aldığı bu bakış açısında String Teorisi başarılı olmaktadır, çünkü o gözlemlenebilir miktarların hesaplamalarının sapmasına ve manasız sonuçlar vermesine yolaçabilen kısa mesafeli karşılıklı etkileşimleri önlemektedir. Gauge simetri veya gauge grubuna dayanan SU(3)xSU(2)xU(1) ve SU(3)`ün QCD (Kuantum Kromodinamik Teorisi) olduğu Standard Model`de ve SU(2)xU(1) olan Birleşik Elektrozayıf Teorisi`nde asıl parçacıklar, gauge bozonlar olarak adlandırılan yer değiştiren parçacıklar tarafından etkileşime uğrarlar.
Örneğin 1940`larda Feynman ve diğerleri tarafından geliştirilen, tüm zamanların orijinal ve en başarılı alan teorisi olan Kuantum Elektrodinamik (QED) tarafından ifade edilen elektromanyetik etkileşimde fotonlar araya girmektedirler. Bu etkileşmeler resimsel olarak uzay-zaman tarihleri veya nokta benzeri parçacıkların ‘`dünya sınırları`` nerede ve ne zaman kesişirse oluşmaktadır. Böyle olan Feynman grafiklerinin en basiti de Kuantum Teorisi`nin klasik limitine uymaktadır. Teorinin çift oluşturma sabitesi tarafından tanımlanan temeli oluşturan etkileşimin dayanıklılığı sağlandığında veya QED durumunda olduğu gibi açık-yapı sabitesi zayıfladığında kuramcılar temeli oluşturan basit grafiğe bütün kuantum ‘`döngülerinin`` düzeltmelerinin de ilave edilmesiyle oluşan bazı fiziksel işlemlerin olasılıklarını hesap edebilirler.
Yerçekimini Standard Model`in içerisine dahil etmeye çalıştığımız zaman, her nasılsa, teorinin çift oluşturma sabitesindeki kuvvet sırasını ifade eden ‘`zihin karıştıran genişlemeler`` düzensiz olmaktadır. Bu da Newton`ın yerçekimsel sabitesinin boyutsuza benzer şekilde olmadığından değil, diyelim ki açık-yapının sabit olmasından kaynaklanmaktadır. Sonuç olarak, Genel İzafiyet`teki uzay-zaman metriğinin nicelendirilmesiyle meydana çıkan gravitonlar, sınırsız olasılıklarla nokta benzeri etkileşimlere yol açarlar. String Teorisi bunu stringler tarafından çevrelenen iki boyutlu yüzeylerle uzay-zamanda nokta-benzeri parçacıklar tarafından planı çizilen 1 boyutlu yolların yerini değiştirerek kullanır. Bunun sonucunda, bütün temel etkileşimler topolojik olarak uzay zamanda yeniden bağlanan ve gruplara ayrılan iki boyutlu ‘`dünya katmanları`` açısından ifade edilebilir. Böyle etkileşimlerin gerçekleşme olasılığı, string gerilimi olan tek parametre ve hiçbir zaman oluşmayan kısa mesafe uyuşmazlıkları tarafından verilmektedir.
Birleşik Krallık`taki Cambridge Üniversitesi`nden Michael Green, “String Teorisi 2 boyutlu Feynman grafiklerinin benzer bir toplamı olarak geliştirilmiştir.Fakat 2 boyutlu Karışıklık Teorisi`nin kurallarını çözümlemek problemin yalnızca başlangıcıdır,`` demektedir. Çünkü Karışıklık Teorisi yalnızca uzay-zaman; öteki dünyaya ait epeyce bir özelliğe sahip olduğunda (bir tanesi de süpersimetridir) çalışmaktadır. İlk hadronik teoride stringler bozonikken, (yani titreşimleri Planck Sabitesi`nin birimlerindeki tamsayı değerlerinin döngüsüne sahip fotonlar gibi parçacıklara uymaktayken) dünya yarım-tamsayı döngüye sahip elektronlar ve protonlar gibi olan parçacıklardan, yani fermiyonlardan oluşmuştur.
1970`li yılların ortalarında Schwarz ve diğerleri, String Teorisi`nin fermiyonları sağlamasının tek yolunun her bir bozonik string titreşiminin parçacığa tamamen aynı kütleyle uyan süpersimetrik fermiyonik bir kopyaya sahip olması olduğunu farkettiler. Böylece String Teorisi, Süperstring Teorisi`nin kısaltılmış halidir ve LHC`nin ana hedeflerinden bir tanesi de böyle süpersimetrik parçacıkların gerçekten varolup olmadıklarını keşfetmektir. Bir diğer talep de, uzay-zamana yerleşen String Teorisi`nin görünüşe göre olan boyutlarının anlamsız sayısı üzerinedir. Örneğin orijinal bozonik teori, eğer yalnızca 26 boyutun içinde formüle edilirse; uzayda tercih edilir hiçbir yön olmadığını belirten gözlemlenmiş uzay-zaman simetrisi olan Lorentz Değişmezliği`ne uymaktadır.
Süperstringler daha sade bir 10 boyut istemektedirler: Dokuzu uzayın ve biri zamanın. Fakat, uzaya ait yalnızca üç boyutun olduğu unsurunu açıklamak için, string kuramcıları fazladan olan diğer altı boyutla başedebilmenin yollarını bulmak zorundadırlar. Bu da çoğunlukla ekstra boyutların çok küçük derecelerde ‘`sıkıştırılmasıyla`` yapılmaktadır. Green, “ Onları ekstra boyut olarak adlandırmak, bir bakıma yanlış bir adlandırmadır çünkü Planck (string) ölçeğine göre herşey taneciklidir. Çünkü onlar kuantum mekaniksel olarak tanımlanmışlardır. Bir çeşit dahili uzay-zaman yapısı olarak düşünülmelidirler,“ demektedir. Gerçeği söylemek gerekirse, eğer evren 4 boyutlu olmayıp da; 10 boyutlu olsaydı string kuramcılarının işi çok daha kolay olurdu. Stringlerin titreşim yapabildikleri ekstra altı boyuta sahip oldukları gerçeği; temel parçacıkların döngüleri ve yükleri gibi birtakım farklı, gizemli ana özelliklerin açıklamasını yapabilir.
‘`String Teorisi matematikteki ve Kuantum Alan Teorisi`ndeki yararlılığından dolayı dinden farklıdır, çünkü bir gün test edilebilir bir teori haline dönüşebilir.`` Sheldon Glashow, Boston Üniversitesi
Süperstring Devrimleri
Green ve Schwarz 1984`te Süperstring Teorisi`ndeki kuantum-mekaniksel anormallikleri gösterdiklerinde (mesela gauge değişmezliğinin ihlal edilmesi) şimdi `ilk süperstring devrimi`` diye adlandırılan teori, 10 boyutlu formüle edildiğinde ve belirli simetri grubu olan SO(32)`ye sahip olduğunda iptal olmuştur. Bu da String Teorisi`nin yalnızca hayli alışılmadık ve tutarlı bir fiziksel teori olduğu anlamına gelmekle kalmayıp; ona Standard Model simetri grubunu da dahil etmiştir. String Teorisi üç faktör tarafından dışarıda bırakılmışken, aslında fizikteki uzay-zaman boyutlarını tahmin eden ilk teori olmuştur.
String Teorisi anında ışık dalgalarının karışması ile üretilen koyu çizgiler aktivitesi olmaktan çok; teorik fiziğin temeli haline gelmiştir. Fakat devrim 1985`de bittiğinde araştırmacılar beş farklı String Teorisi`yle yüzleşmişlerdir: Açık ve kapalı stringleri kapsayan Tip I; titreşimlerin zıt yönlerde seyahat edebildiği durumunu yansıtan, iki versiyona sahip olan (A ve B) ve yalnızca kapalı stringleri kapsayan Tip II ve farklı türdeki titreşimlerin iki mümkün yönde taşınmasına izin veren, iki “farklı“ teori olan SO(32) ve E8 ×E8. Green, “Bu sanki beş Kuantum Alan Teorisi`nin Feynman grafiklerini bulmamıza benzer şekilde, aynı String Teorisi`nin altında yatan beş farklı klasik tahmini keşfetmemiz gibi,`` demiştir.
String kuramcıları bu benzersizliğin eksikliğinden rahatsız olsalar da; ekstra altı boyutun nasıl sıkıştırılacağıyla beraber iki boyutlu Karışıklık Teorisi`nin beş farklı teoride nasıl çalışacağı problemiyle yüzyüze kalmışlardır. Pek çok araştırmacının teorik parçacık fiziğinin sonunun yakın olduğu kanaatinde olması sebebiyle, bu durum 1990`lara kadar devam etmiştir. Fakat bu çalışmanın bazısı 1990`da saygın Alanlar Madalyası`nı alan ilk fizikçi olan Witten tarafından yapılan 6 boyutlu ‘`Calabi-Yau`` Uzayları çalışmasıyla saf matematik üzerinde büyük etkiye sahip olmasına rağmen; String Teorisi daha fazla hafifleştirilmeye karşı direnmiştir. Aslında teorinin yalnızca beş farklı klasik ‘`zeminde`` olmasındansa; araştırmacılar String Teorisi`nin 4 boyutlu dünyamıza uydurulduğunda başa çıkılmaz tabiatın 10 üzeri 500 olasılığıyla yüzyüze geleceğimizi bildirmektedirler. Gross, “Neredeyse 40 yıl sonra, String Teorisi`nin hâlâ ne olduğunu bilmiyoruz,“ diye haykırmaktadır. “En başından beri String Teorisi klasik zeminde tahminî çözümlerin temelini kuran bir kurallar dizisiydi ve bütün olan şey de buydu. Neyin değiştiği ise ikilik denilen matematiksel bağlantı ağı vasıtasıyla şimdi çeşitli çözümlerin bağlantılı olarak bilinmesidir,`` demektedir. Gross ayrıca,`` Belirli durumlarda, bu ikilikler String Teorisi`ni Kuantum Alan Teorisi`ne eşdeğer yapmaktadır,`` demektedir.
Beş farklı String Teorisi arasındaki ikilikler 1995`de ‘`ikinci süperstring devrimi`` ile ortaya çıkmıştır ve stringlerin nokta parçacıklarına nazaran uzay-zamanı farklı algıladıklarını gözler önüne sermiştir. Mesela, TipIIA Teorisi`nin ekstra boyutlarının etki alanındaki halka, S ‘`ikiliği`` Tip I Teorisi`ndeki güçlü çiftleşme sabitesiyle SO(32)`deki farklı teoriyle birlikte Karışıklık Teorisi`ni kullanmanın mümkün olabildiği yerde bağlantı kurmaktayken; ‘`T ikiliğindeki`` TipIIB Teorisi, bir diğerine etki alanı 1/Rin`le eşdeğer olmaktadır.
Buna ilaveten böyle ikilikler, String Teorisi`ni bazı hesaplamalarda çözülebilir yapmak için Witten`ın ‘`M Teorisi`` olarak adlandırdığı String Teorisi`nin temelinde yatan eşsiz, fakat bilinmeyen 11 boyutlu formülasyonunun tahmin edilmesini kolaylaştırmaktadır. Witten`ın Güney California Üniversitesi`nde Stringler95 konferansında sunduğu sonuç, String Teorisi`nin ‘`karışık olmayan`` bölümünü anlamada muazzam bir gelişmeye yol açmıştır (Örneğin teoriyi tahmin etmedeki girişimlerin gitgide daha karmaşıklaşan bir dizi Feynman grafiğinde hata vermesi durumları).
Karışık olmayan etkiler Kuantum Alan Teorisi`nin gerçek dünyayı tanımlamayı sağlamasında, bilhassa da QCD durumunda kritiktir. Bu çünkü Karışıklık Teorisi`nin yalnızca protonlar ve diğer hadronlar gibi olan daha büyük sistemlere değil; güçlü kuvvetin izafi olarak zayıf olduğu basit, tek başına olan kuark etkileşimlerine uygulanmasından dolayıdır. String Teorisi`nin durumunda, karışık olmayan etkiler bugün evrende varolan düşük enerjilerde neden ‘`süpersimetrinin`` kırıldığının anahtarını elinde tutmaktadır. Bu da neden hiçkimsenin şimdiye dek süpersimetrik parçacık görmemiş olduğunu açıklamak için olmalıdır.
Bu bize Standard Model`in ElektroZayıf Simetrisi`nin şekline benzer şekilde TeV ölçüsünün altında kırılmış olması gerektiğini (Higgs mekanizması vasıtasıyla), bizim elektromanyetik ve zayıf kuvvetleri neden ayrı varlıklar olarak algıladığımızı açıklamaktadır. String Teorisi`nin bu zengin fakat gizemli, kuşatılmış bölgesi; ekstra boyutların nasıl sıkıştırılmış olduğunu ve böylelikle de String Teorisi`nin 4 boyutlu dünyada tahminler yapabilen deneylere karşı nasıl test edilebileceğini yönetmektedir.

‘`String Teorisi`nin ‘`herşeyin teorisini`` sağlayacağı erken istemler, gerçeği söylemek gerekirse şimdi çökmüş olarak gözüküyorlar.Fakat yakında biz LHC verisindeki dalgalarla yıkanmış olacağız.Kozmolojide yakın zamandaki gelişmeleri temel fiziğin içerisine henüz yönlendirmedik.Eğer şansımız varsa, String Teorisi birşeyin teorisi haline gelebilir.`` Frank Wilczek, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü


STRİNGLERİN DURUMU :
● 1968 Gabriele Veneziano Euler ‘`beta fonksiyonunun``; farklı türdeki hadronların ölçülmüş saçılan genliklerini düzene soktuğunu keşfetti.


● 1970 Leonard Susskind, Yoichiro Nambu ve Holger Neilsen; Veneziano`nun genliklerini bağımsız çözümlerle 1 boyutlu bozonik stringlerin Kuantum Mekanik Teorisi`ne tanıttı.


● 1971 Claud Lovelace, String Teorisi`nin 26 boyuta gereksinim duyduğunu farketti; Yuri Gol`fand ve Eugeny Likhtman süpersimetriyi 4 boyutta keşfetti; John Schwarz, André Neveu ve Pierre Ramond String Teorisi`nin bozonlarla birlikte fermiyonları da yerleştirmek için süpersimetriye ihtiyacı olduğunu farketti; Gerard `t Hooft, 1967`de Gauge Teorileri`ni fiziksel olarak uygulanabilir yaparak Steven Weinberg tarafından ileri sürülen Elektrozayıf Birleşmesi`nin ‘`renormalize`` olabileceğini gösterdi.


● 1973 Julius Wess ve Bruno Zumino, Süpersimetrik Kuantum Alan Teorileri`ni geliştirdi; David Gross, Frank Wilczek ve David Politzer Asimtot Özgürlüğü`nü keşfetti ve böylece QCD`yi kurdular; Elektrozayıf Teorisi`yle birleştirilmiş olarak Standard Model kuruldu.


● 1974 Schwarz ve Joel Scherk (ve bağımsız olarak Tamiaki Yoneya), String Teorisi`nin gravitonları kapsadığını farketti ve Kuantum Mekanik`in ve Genel İzafiyet`in birleşik ana yapı iskeletini ileri sürdü; Sheldon Glashow ve Howard Georgi Standard Model`in Büyük Birleşim`inin simetri grubu SU(5) aracılığıyla sıkıştırıldığını ileri sürdü.


● 1976 Stephen Hawking, Kuantum Mekanik`in Kara Delik`in oluşumu ve çürümesi esnasında ihlal edildiğini ileri sürdü; matematikçiler Calabi-Yau Uzayları`nı ortaya çıkardılar.


● 1978 Eugène Cremmer, Bernard Julia ve Scherk, Genel İzafiyet`te süpersimetriyi birleştiren 11 boyutlu süperyerçekimini kurdu.


● 1981 Schwarz ve Michael Green, Tip I Süperstring Teorisi`ni formüle etti; Georgi ve Savas Dimopoulos, Standard Model`in süpersimetrik uzatma bölümlerini önerdiler.


● 1982 Green ve Schwarz, Tip II Süperstring Teorisi`ni geliştirdiler; Andrei Linde ve diğerleri evreniçre`nin izlediği modern Şişme Teorisi`ni keşfettiler.


● 1983 CERN`deki W ve Z bozonlarının keşfi, Standard Model için olan on yıllık başarıyı onayladı; Ed Witten ve Luis Alvarez-Gaumé, Gauge anormalliklerinin TipIIB Süperstring Teorisi`nde iptal olduğunu gösterdi.


● 1984 Green ve Schwarz, Tip I Teorisi`ndeki anormalliklerin eğer teori 10 boyutluysa ve SO(32) veya E8 E8 gauge simetrisine sahipse iptal olacağını gösterdi; T ikiliği keşfedildi.


● 1985 Gross, Jeff Harvey, Ryan Rohm ve Emil Martinec Heterotik String Teorisi`ni kurdu; Philip Candelas, Andrew Strominger, Gary Horowitz ve Witten ekstra altı boyutu sıkıştırmanın bir yolunu Calabi-Yau Uzayları`nı kullanarak keşfetti.


● 1987 Weinberg, Antropik Muhakeme`yi Kozmolojik Sabite`de sınırı yerleştirmek için kullandı.


● 1994 Susskind, ‘t Hooft tarafından yapılan genişletilmiş işin Holografik Prensibi`ni önerdi.


● 1995 Paul Townsend ve Chris Hull, ve Witten, Tip IIA Teorisi`nin 11 boyutlu ‘`M-Teorisi`nin`` zayıf-çiftleşme limiti olduğunu önerdi; Polchinski D-brane`leri keşfetti; Witten ve diğerleri, bazıları D-brane`ler tarafından kolaylaştırılmış olan beş String Teorisi`nin de ikilikler tarafından bağlantılı olduğunu tahmin etti.


● 1996 Witten ve Polchinski, Tip I Teorisi`nin ve SO(32) Heterotik Teorisi`nin S-ikiliği ile bağlantılı olduğunu keşfetti; Witten ve Petr Horava E8 E8`nin M-Teorisi`nin düşük-enerji limiti olduğunu gösterdi; Strominger ve Cumrun Vafa String Teorisi`ni kullanarak Bekenstein–Hawking Kara Delik Entropi Formülü`nü elde ettiler; Susskind ve diğerleri Matriks Teorisi denilen M-Teorisi`ne bir aday önerdiler.
● 1997 Juan Maldacena, String Teorisi ve Kuantum Alan Teorisi arasındaki denkliği keşfetti (AdS/CFT ikiliği), böylece Holografik Prensibi`nin doğru göstergesini sağladı.


● 1998 Evrenin artan genişlemesinin deneysel keşfi küçük, pozitif, vakum beklenen değerin Kozmolojik Sabite formunda olduğunu ileri sürdü; Lisa Randall ve Raman Sundrum brane dünyası senaryolarını sıkıştırılmaya alternatif olarak önerdi.


● 1999 Gia Dvali ve Henry Tye, Brane-Şişme Modelleri`ni önerdi.
● 2003 KKLT Tezi; süpersimetrinin ekstra boyutlarla başa çıkmak için cereyan akışı (flux) sıkıştırılmasını kullanarak küçük, pozitif vakum beklenen değerini üretmek için kırılabileceğini göstermiştir; Susskind ‘`tabiat`` terimini cereyan akışı sıkıştırılması tarafından ima edilen çok geniş çözüm uzayını anlatmak için buldu ve Antropik Prensibi`ne evreniçre`yi ve Kozmolojik Sabitesi`ni açıklamak için başvurdu; KKLMMT Tezi, KKLT`yi kozmolojiye uzandırmaktadır.
● 2004 Hawking, Kara Delikler hakkında yanılmış olduğunu itiraf etti ve John Preskill`in iddiasını kabul etti.
● 2005 String Teorisi`nden (AdS/CFT uygulamasının sayesinde) RHIC kuark-gluon plazma`nın içeriğinde bahsedilmiştir; böylece teori köklerine hadronların tanımı olarak döndürülmüştür.


Gerçek Oluş
String`in veya M-Teorisi`nin altında yatan denkliklerin neye benzer olduğu hakkında hiçbir fikre sahip olmadığını ilk itiraf eden string kuramcıları olmuştur. Fakat esas bir yapı olarak String Teorisi, bu denkliklerin detaylarına dayanması mümkün olmayan birçok kapsamlı tahminleri yapmaktadır. En önemli şey de, String Teorisi`nin büyük uzaklıklarda ve düşük enerjilerde Genel İzafiyet`i azaltan, ölçülebilir (birbirinden farklı olmayan), tutarlı bir yerçekiminin Kuantum Teorisi`ni sağlamasıdır. Fakat bu String Teorisi`nin neden direkt yolla pratik olarak test edilmesinin mümkün olmadığını; çünkü Süperstring`lerin doğal ölçeğinin Planck Uzunluğu olduğu manasına da gelmektedir.


Planck Uzunluğu, herhangi bir Kuantum Yerçekimi`nin dahil olması gerekli üç temel sabitesinin basit, boyutsal analizinden gelmektedir: Newton`ın yerçekimiyle ilgili sabitesi, Planck Sabitesi ve ışığın hızı. Değeri 10 üzeri -35 m`dir, bu da stringleri direkt yolla gözlemlemek için bizim LHC`ninkinden 15 büyüklük sırası daha büyük 10 üzeri 19 GeV enerjili parçacık akseleratör`üne (proton ve nötron iyonları gibi yoğun taneciklere büyük kinetik enerji sağlayan cihaz) ihtiyacımız olduğu manasına gelmektedir. UCSB`den Joe Polchinski, “Planck`dan beri biz biliyoruz ki; fizik hiçbir zaman direkt olarak erişemeyeceğimiz bu küçücük ölçeğe sahiptir. Fakat sağolsun kuramcılar böyle engellerin onların yollarına girmesine izin vermediler,`` diye belirtmektedir. String Teorisi`nin Yerçekiminin Kuantum Teorisi olarak büyük başarılarından bir tanesi de; yerçekimi ve kuantum etkilerinin ikisinin büyük olduğu Genel İzafiyet`in klasik çözümlerinin Kara Delikler`e model teşkil etmesindeki yeteneğidir. Schwarz, “String Teorisi`ndeki Kara Delikler`le ilgili ders kitabında 60 sayfalık bir bölümün yazarlığını yaptım ve o, bu muazzam konunun sadece yüzeyini çizmekte,`` demiştir.
String Teorisi bilhassa, Kara Delikler`in mikroskobik düzeydeki termodinamik varlığının daha derin anlayışına öncülük etmiş ve bundan dolayı da 30 yıldan fazladır Cambridge Üniversitesi`nden Stephen Hawking tarafından ileri sürülen, imkan dahilinde felaket getirebilen bir çelişkiyi yeniden çözmeye yardımcı olmuştur.


Hawking 1976`da Kudüs`teki Yahudi Üniversitesi`nden Jacob Bekenstein`la beraber Kara Delikler`in iyi tanımlanmış bir entropi olduğunu ve böylelikle ışın yaydığını göstermek için kısmen klasik tartışmalar kullanmıştır. Hawking, bilginin üretim esnasında kaybolduğunu ve bunun da Kara Delik`in dağılması olduğunu ileri sürmüştür. Bilgi parçacıkların ve alanların kuantum hallerinde şifrelenmişken; bu bize Kuantum Mekanik`in Planck Ölçeği`nde çöktüğünü açıkça belirtmektedir. Eğer bu doğruysa, bu String Teorisi veya herhangi bir başka yerçekiminin, Kuantum Teorisi`nin ölümü anlamına gelecektir.
Polchinski matematiğin teorisinde gizlenmiş bilinen, D-brane`ler olarak adlandırılan objelerin önemini 1995`de keşfedene kadar String Teorisi bu problemden bahsetmekte yetkili değildi. Polchinski`nin farkına vardığı D-brane`ler, bütün açık stringlerin sabit oldukları ve String Teorisi tarafından izin verilen herhangi sayıdaki boyutlarda geldikleri hiperyüzeylerdir. (mesela, bir 2 boyutlu brane veya ‘`2-brane`` sıradan terminolojide bir membrandır). D-brane`ler sıfır kalınlığa, fakat muazzam yüke sahiptirler. Bu da, string kuramcılarının bunların birçoğunu sarmalayarak çok özel, oldukça kurgusal, bir çeşit süpersimetrik Kara Delik halkasını ekstra boyutlarda kurabilecekleri manasına gelmektedir. Bu yaklaşım 1996`da Harvard Üniversitesi`nden Andrew Strominger ve Cumrun Vafa`nın D-brane`leri olağan kuantum halleri olarak ve onları birbirine katarak ele alan 20 sene önce kısmen klasik çalışmış olan aynı Bekenstein-Hawking entropi formülünü tamamen aynı şekilde elde etmesine olanak sağlamıştır.
String Teorisi Genel İzafiyet gibi Kara Delikler`in merkezinde direkt olarak tekillikle ilgilenmese de; kuramcılar daha gerçekçi Kara Delik modelleri için tamamen aynı formülü elde etmişken, Hawking`in 2004`teki itirafına katkıda bulunan sonuçlar sonunda onun yanılmış olduğunu göstermektedir. Susskind, “Benim anlayışıma göre, sadece en kötü gözle gören şüpheci kimse String Teorisi`nin Kara Delikler`e olan uygulamasının fiziğe büyük bir katkı sağlamadığını düşünecektir,`` demiştir.


D-brane`ler String Teorisi`ni, stringlerin teorisinden diğer uzatılmış objelerin teorisini kapsayan daha zengin bir teoriye dönüştürmüştür. String Teorisi kuramcısı olmayanlara D-brane`ler epeyce keyfi ilaveler gibi gözükse de; onlar başından beri matematikte p-brane`ler olarak adlandırılan yüksek boyutlu objelerin daha genel, özel bir türü olmuşlardır ve String Teorisi`ni sabit yapmak için gereklidirler. Araştırmacılar ancak 1995`te Polchinski`nin D-brane`leri yeniden yorumlamasından ve Witten`ın M-Teorisi varsayımı ve diğer katılımlardan sonra tahmini Karışıklık Teknikleri`nin ilerisine gidebilmiş ve stringlerden çok daha fazla ağır olan bu objeleri anlayabilmişlerdir. Beş farklı String Teorisi arasındaki derin ikilikleri kolaylaştırmasının yanısıra, brane`ler M-Teorisi`nin temel içerikleridir. Böylece “String Teorisi“, iki cephede de yanlış bir adlandırmadır: O ne bir ‘`Teoriye`` (en azından fizikte genel anlamda amaçlanan şekilde), ne de stringlere dayanmaktadır.
‘`Birçok durumda daha fazla alçakgönüllülük gerekli olurken, string kuramcıları bulguları hakkında hevesli olma ve onları rapor etme hakkına sahiptirler. Araştırmanın diğer branşlarındaki fizikçilerin yapabileceği en iyi şey kendilerinin ilginç, gelecek vaat eden yeni sonuçları temin etmeye çalışmalarıdır.`` Gerard `t Hooft, Utrecht Üniversitesi
‘`String Teorisi`nin küçük Kozmolojik Sabite`yi üretebilmesi kendi başına çok büyük bir başarıdır. Kuantum Alan Teorisi`ne dayanan yaklaşımlar, çok küçüğü çok büyükle bağlamak için saçma bir ince-ayar istemektedir.`` Michael Green, Cambridge Üniversitesi
Brane Üzerindeki Dünya
D-brane`lerin LHC`de bile kendini gösterebilecek, en hayal gördüren, saklı manalarından biri de onların kocaman olan bir tanesine saplanabilmenizdir. Green,“Eğer inançlıysanız, 3-brane`li bir evrende yaşadığımıza ve ekstra altı boyutun da hissedilecek kadar büyük olduğuna inanabilirsiniz,“ demektedir. Böyle “brane-dünyası“ senaryoları D-brane`in (bizim durumumuzda 3-brane`li) ‘`dünya hacminde`` meydana gelir; çünkü sonsuza kadar hapsedilmiş olan Standard Model`in Gauge Alanları açık stringler tarafından belirlenmiştir. Çünkü gravitonlar, string`in kapalı halkaları tarafından tanımlanmışlardır fakat onlar; sürüklendikleri ve yalnızca arada sırada brane`imizle kontakt kurdukları yüksek-boyutlu ‘` kütleye`` doğru uzaklaştırılmışlardır.


Yerçekimini neden diğer üç kuvvetten çok daha zayıf olarak algıladığımızın derli toplu açıklamasını sağlamak için de, parçacık fiziğinde Hiyerarşi Problemi diye bilinen bir muamma yani ‘`bükülmüş geometriler``, String Teorisi`ndeki ekstra boyutların meydana çıkarılması için onların yeterince büyük olabileceğine işaret etmektedir. Gerçeği söylemek gerekirse, ekstra boyutlar burnumuzun dibinde olabilir ve biz onları fotonlar brane`imize sonsuza dek zincirlenmiş oldukları için asla bilmeyebiliriz. Böyle ekstra boyutların en direkt yollu testi, uzayın 3 boyutlu olduğu gerçeğinin direkt sonucu olduğundan (2 boyutlu dünyada, örneğin, yerçekimi uzaklığın tersine orantısaldır) Yerçekimi Kanunu`nun Ters Kare Sapması`nı ölçmek olacaktır. Aslında, aşağı yukarı 0.1 mm ölçeğinden daha aşağıdaki Ters-Kare Kanunu`nu deneysel olarak teyit etmedeki yeteneksizliğimiz, brane-dünyası senaryolarının herşeyden önce neden kabul edilebilir olduğunun tek sebebidir (Fizik Dünyası DergisiNisan sayısı 2005, sayfalar 41–45`e bakın).
Fakat Green`e göre hâlâ ‘` saçma bir biçimde büyük`` olan ekstra boyutlar bile 0.1 mm`den 100 milyon defa daha küçüktür, öyleyse bu da Planck Ölçeği enerjisinin 1TeV kadar düşük olduğuna işaret etmektedir. Bu da string ölçeğini 10 üzeri -35 m`den yalnızca 10 üzeri -18 m`ye arttıracaktır. Bu da şu manaya gelmektedir: LHC`deki yüksek enerji proton-proton çarpışması string`in daha yüksek harmoniğini heyecanlandırmak için yeterli olabilir. Ekstra boyutlardaki yerçekiminin ‘`gerçek`` dayanma gücü, azalan Hawking radyasyonu aracılığıyla neredeyse anında buharlaşan binlerce mini kara deliği oluşturmak için yeterli bile olabilir.
D-brane`lerin uzay-zamanın geometrisini nasıl değiştirdiği durumunu Johns Hopkins Üniversitesi`nden Raman Sundrum`la birlikte değerlendiren Harvard Üniversitesi`nden Lisa Randall, LHC`de göreceğiniz ekstra boyutların kusursuz işaretlerini kabul ettiğiniz belirli brane modeli üzerine göre değiştiğini söylemektedir. “Şimdiye kadar bildiğimiz parçacıklara benzer fakat çok daha ağır olan; çünkü ekstra boyutlarda seyahat eden ‘Kaluza-Klein` parçacıklarını görebilirsiniz. Bizim modellerimizde genelde bu parçacıklar dedektörde yavaş yavaş bozulurlar; çünkü bükülmüş geometri onlara büyük etkileşim olasılığı verir, fakat dedektörden kaçmak için kaybolan enerjiden başka hiçbir iz bırakmadan birbirleriyle son derece zayıf bir şekilde etkileşebilirler,`` demiştir.
Green ekstra boyutların LHC`deki brane-dünyası fiziğini görmek için çok küçük olduklarına inansa da; benzer bir işaret ekstra boyutların içerisine kaybolan sıradan parçacıklar tarafından bırakılacaktır. Green, “Eğer ben bir deneyselci olsaydım, öyleyse bu da büyük bir olasılıkIa dikkatimi yönelteceğim kaybolan enerjinin son açıklaması olacaktı,`` demektedir.
Olması daha muhtemel bir şekilde, hiçbir suretle kesin olmasa da; LHC`deki senaryo Süpersimetrinin bir keşfidir. Süpersimetri, String Teorisi kaynaklı olmasına rağmen tartışmalı bir şekilde parçacık fiziği için daha önemli olduğundan; bu ATLAS ve CMS işbirliğinin ana hedefidir. Örneğin, Standard Model`in (MSSM) ‘`minimal süpersimetrik uzantısının`` içeriğinde, elektrozayıf ölçüsündeki kırılmamış süpersimetri hiyerarşi problemini çözer; çünkü süpersimetrik parçacıklar Higgs kütlesinin sapmasına yol açan kuantum düzeltmelerini iptal ederler. Süpersimetri, Standard Model`in eşleşen üç sabitesinin kuvvetlerinin çok daha yüksek enerjilerde buluşmalarının sayesinde ‘`Büyük Birleşme`ye`` yöneltir ve en hafif süpersimetrik parçacık evrendeki kütlenin muazzam hacmini oluşturan parlak olmayan kara delik için doğal adayı sağlar. Susskind, “Süpersimetri String Teorisi için çok önemlidir, fakat nasıl veya hangi ölçekle bozulduğu hakkında evvelki zorlu teorik tartışmaların hiçbirisi yoktur. Hoşuma gitmeyen, inanın sevmediğim gerçek ise, eğer Süpersimetri keşfedilirse String Teorisi için iyi olduğunun düşünülmesidir, fakat eğer keşfedilmezse, o teoriyi ortadan kaldırmayacaktır. Öyleyse LHC`deki Süpersimetri`yi bulmanın String Teorisi`nin bir öngörüsü olduğunu gerçekten söyleyemeyiz,“ demektedir.Stanford Üniversitesi`nden Shamit Kachru, aslında String Teorisi`nin Süpersimetri`ye gereksinim bile duymayacağını söylemiştir.Kachru, “Süpersimetrik çözümler en kolay çalışılanlardır, fakat Elektrozayıf ölçeğindeki enerjilerden çok daha yüksek enerjilerde süpersimetrinin kırıldığı bir yerde teori çok geniş süpersimetrik olmayan çözümler dizinine sahiptir,`` demektedir. Süpersimetrinin String Teorisi`nin kesin testini sağlamadaki yeteneksizliği; String Teorisi`nin belirli öngörülerle bir temel yapı olan pozisyonunun teori olmasındansa; temel fiziği açıklayan olması gerektiğini vurgulamaktadır.
Kuantum Alan Teorisi benzer sorunlarla yüzleşmektedir. Green, “Birisi size gelsin ve bak, Kuantum Mekaniği, Lorentz Değişmezliği, Klasik Alanların Genelleştirmesi`yle birleştirilmiş Kuantum Alan Teorisi denilen bu fantastik teorik yapıya sahibiz; fakat Elektrodinamik`e (QED) belirli uygulamaların yapılmamış olduğunu farzet, desin. Bu durumda onun fiziksel tahminlerinin ne olduğunu bilmezsiniz, böylece de onun üzerinde oynama yapmanız mümkün olmaz,“ demiştir. Green, uygulayıcılarına göre String Teorisi`nin henüz çok kesin ve açık tahminler yapmamasına rağmen; yerçekimini diğer kuvvetlerle birleştirmek için bütün anahtar bileşenleri kapsayan, temel bir yapı olduğunu söylemektedir.
String Teorisi`nin Standard Model kadar iyi formüle edilmediğinden dolayı çoğunlukla eleştirildiği göz önüne alınırsa; böylece araştırmacıların zamanını belirlemesi gereken birtakım olumsuz yöndeki (negatif olarak) eğimli geometrilerdeki kuantum yerçekimi formülasyonu olan String Teorisi`nin en somut modellerinin QCD`ye benzer bir şekilde Kuantum Alan Teorisi`ne matematiksel olarak eşit olması inceden inceye alaya alınan birşeydir. String Teorisi`ni hadronların bir tanımlaması olarak başlangıç noktasına almakla beraber, Gross, String Teorisi ve Alan Teorisi`nin arasındaki ikiliklerin String Teorisi`nin sadece bir Kuantum Alan Teorisi türü manasına gelebileceğini söylemektedir.
‘`Bilimin gelecek tarihçileri String Teorisi`nin heyecanın ne kadarının String Teorisi`ne özgü olduğunu ve ne kadarının Ed Witten`ın hiç alışılmadık zekasına dayandığına karar verecekler. Ben 40`a 60 olarak tahmin ederdim.`` Howard Georgi, Harvard Üniversitesi
STRİNG TEORİSİ NEDEN HERŞEYİ TAHMİN EDEMİYOR?
String Teorisi, nokta-benzeri temel parçacıklara dayanan mikroskobik dünya-görüşünü 1 boyutlu stringlere dayananla yer değiştirmektedir. Parçacık görüşüyle karşılaştırılma yapıldığında ve her nasılsa fizikçiler LHC gibi makineler kullanarak doğayı küçük ölçüde araştırdıklarında, gerçekte stringlerle ilgili ne gördükleri konusunda ileri bir açıklama yapamamışlardır.
Stringler 10 üzeri 20 defa proton ve nötronlar gibi olan parçacıklardan daha küçük olduklarından bu hiç de sürpriz olmayabilir. Fakat tel tel olan fikirleri zor tahminlere dönüştürmek neden bu kadar zordur?
Parçacık dünya-görüşünün teorik iskeletini kuantum alanının değiş-tokuşundan (örneğin, fotonlar elektromanyetik kuvvetin arasına girerler) kaynaklanan parçacık etkileşimlerini açıklayan Kuantum Alan Teorisi`dir (QFT).
Bazı derin sebeplerden dolayı Gauge Teorisi olarak adlandırılan QFT`nin (Kuantum Alan Teorisi) bir çeşidi; parçacık fiziğinin Standard Model`inde yaklaşık 35 yıldır yaptığı gibi elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşimleri fevkalade iyi şekilde tanımlamaktadır. Çünkü, QFT temeli oluşturan alanların kuantum dalgalanmaları aracılığıyla parçacıkların ‘`hiçbirşeyden`` ortaya çıkmasına izin vermektedir, vakum gerçekte hiç de boş bir alan değildir.
Hem alan teorisinde hem de String Teorisi`nde fiziksel miktarları hesaplamak için başlangıç noktası, String Teorisi QFT`yle aynı kuantum mekanik prensiplerle kökleşmişken uygun Lagrangian`ı yazmak ve vakumu anlamakla başlayacaktır.
Standard Model`de, Lagrangian sabit olduğu için ve parçacıkları bildiğinizden ve bu parçacıklar arasındaki etkileşimlerin gauge simetrisine uyduğuna emin olduğunuzdan dolayı (örneğin Elektrodinamik), ölçülen miktarların değerlerinin elektron dalga fonksiyonunun kendine özgü evresini bağımsız olarak yapmaktadır. Vakum için ise, kuramcılar parçacıklara kendi yüklerini vermek için Higgs Alanı diye adlandırılan skalar bir alanı başlatmaktadırlar. Lagrangian`ı bir defa elde ettikten sonra, bundan sonra herşeyi hesap etmenize izin veren set halindeki Feynman kurallarını veya grafiklerini çıkarabilirsiniz. Çizebileceğiniz en basit grafik kuantum dalgalanmalarının olmadığı yerde teorinin klasik limitine uymaktadır ve belirli fiziksel süreç için olan olasılık genliği için sonuç vermektedir (örneğin, bir elektronun bir diğer elektronu saçması). Bundan sonra daha da artan karmaşık grafiklerden gelen katkıları da katarak (Karışıklık Teorisi`ni kullanarak) QFT, bu olasılığın hesaplamalarının kuantum elektrodinamik durumundaki gibi 10 desimal alan dakikliğinin düzelmesine izin vermektedir.
Tel tel dünya-görüşü, stringlerin izlerinin çizgidense 2 boyutlu yüzeyden çıktığı için; uzay-zaman tarihi bu 1 boyutlu grafikleri 2 boyutlu grafiklere dönüştürür. Bu Standard Model`in gözardı ettiği yerçekimini kapsaması bakımından harikadır, çünkü nokta-benzeri parçacıklarının yerçekimsel etkileşimleri hesaplamalarda sonsuzluklara götürmektedir. Kuramcıların bilmediği problem, Lagrangian olan neyse, String Teorisi`nde olmasıdır. Bunun yerine, araştırmacılar herbiri farklı bir Lagrangian`la tanımlanan, fiziğin yaklaşık olarak değerlendirdiği, beş set halinde mümkün olan Feynman Kuralı`na sahiptir (String Teorisi`nin farklı bir formülasyonu). Üst tarafın String Teorisi`nin kendine özgü temelini oluşturan, M-Teorisi olarak adlandırılan bir yapısı tarafından beş farklı String Teorisi`yle beraber ikiliklerle bağlantılı olduğunun ileri sürülmesidir, böylece hangisiyle ne kadar çok çalıştığınız bir önem taşımamaktadır.
String kuramcılarının adlandırdığı beş ‘`arka planın`` dezavantajı, 10 boyutlu uzay-zamanda yaşamaktır. Eğer 10 boyutlu bir dünyada yaşasaydık; bu hangi beş ‘`arka planın`` en elverişli olduğunun deneyini doğrulamak için kanıtını bulmak gerekli olacaktı. Fakat Calabi-Yau`da gerçek dünyanın dört boyutunu tanımlama girişimiyle altı boyutu kıvırdığınızda, kendi Feynman grafiklerinin dizisine sahip birbirinden hafif farklı bir arka plan üretiyorsunuz. Hatta, alabileceğiniz 4 boyutlu Lagrangian`ların sayısı yaklaşık olarak 10 üzeri 500, bunların herbiri de manyetik akımları ve brane`leri seçerek, değişik şekillerde 6 boyutlu kıvrılmayı sıkıştırmaya uygun gelmektedir. (örneğin ‘` karışık olmayan`` etkilerin hesaplanması son derece zordur). Herbir sonuç farklı bir evrene uyuyorken, String Teorisi`nin gerçek dünyayı tanımlayıp tanımlamadığını bulmanız için 10 üzeri 500`ün hepsini gerçekten çalışmaya ihtiyacınız var. (QFT`dekinden farklı olarak, doğada beğenmediğiniz bir şeyi gördüğünüzde, bunun sonrasında Lagrangian`a yeni bir parçacık veya alan ilave edebilirsiniz). Fakat String Teorisi ‘`tabiatının`` can alıcı noktası, 1998`de vakumun bir özelliği olarak keşfedilen ve QFT`nin en azından 10 üzeri 60 faktörle yanlış çıktığı Kozmolojik Sabite`ye fizikçilerin tek önerebildiği açıklamadır.
Analitik Araç
String Teorisi ve Alan Teorisi arasındaki bağlantı, Stringler07 konferansı sunumlarının yarısından çoğunu kaplayan konuydu. String Teorisi`nin bu köşesindeki araştırma, şimdi Princeton Üniversitesi`nde (IAS`de) olan Juan Maldacena`nın 5 boyutlu (AdS) eğimli uzay-zamanda formüle edilmiş Kuantum Yerçekimi Teorisi`nin uzay-zamanın sınırı içinde yaşayan, birbiriyle uyuşan formdaki simetrinin (CFT) 4 boyutlu basit Kuantum Alan Teorisi`yle tamamen aynı fiziği anlatmasını keşfedilmesiyle bırakılmıştır. Bu birbiriyle uyuşan alan teorileri QCD`nin süpersimetrik versiyonlarını da içermektedir ve sanki yüksek-boyutlu teorinin ‘`Holografik Projeksiyonları`` gibi gözükmektedir. Maldacena, “Biz şimdiden hadronların içerisinde kuarkları kuşatan stringler için direkt deneysel kanıta sahibiz. Fakat AdS/CFT ikiliği, birtakım QCD-benzeri Gauge Teorileri için bu fikrin somut şekilde farkına varılmasını sağlamakta,`` demiştir.
Kritik bir biçimde, AdS/CFT ikiliğindeki beş büyük ve beş sıkıştırılmış boyutlarda işleyen Yerçekimi Teorisi, 4 boyutlu teorinin denkliğinin kontrol edilemediği durumlarda çözülebilir (mesela gauge teorisinin eşleşme gücü büyük olduğunda). Örneğin AdS/CFT-türü ikilikleri; yerçekiminin çok zayıf olmasına izin verdiklerinden Kara Delik artık ‘`kara`` olmadığından ve böylece de idare edilmesi çok daha kolay olduğundan, Kara Deliklerin string modellerini çok daha sıkı bir temele yerleştirmelerine yardımcı olmuştur. AdS/CFT ikiliği, 2005`de String Teorisi`ni büyük deneysel bir sonucun içeriğini bahsetmekten sorumlu olduğunda büyük başarıya kavuşmuştur. Sebebi de, Amerika Birleşik Devletleri`ndeki Brookhaven Ulusal Laboratuarı`ndaki İzafi Ağır İyon Çarpıştırıcısı`ndaki araştırmacılara kuarkların serbest parçacıklarmış gibi davrandıkları maddenin mutlak hali olan kuark-gluon plazma`nın bazı hallerini modellemelerine olanak sağlamasıdır. Böyle büyük ayrılmalarda, güçlü kuvvet analitiksel olarak idare edilemez hale gelir; bu da karışıklığa sebep olan QCD`nin başarısızlığa uğradığı yerde String Teorisi`nin yardımda bulunabileceği manasına gelmektedir. Susskind, ‘`Ağır-İyon Çarpışmaları üzerinde çalışarak kuantum yerçekiminin 10 üzeri 20 faktörde şiştiğinin ve yavaşladığının üzerinde çalışmaktasınız,“ demektedir.

 

[Cagataye95]

String teorisinin ayrıca Cern deneyiyle önemli bir ilgili var,teşekkürler Sabit.

 

[Karcemackers]

[lang=es]Tesekkurler [/lang]

 

[LONGINUS]

Paylaşım için teşekkürler..

 

[ankar]

Paylaşım İçin Teşekkürler*​