Büyük Patlama’dan önce ne vardı?

Büyük Patlama’dan önce ne vardı
Büyük Patlama’dan önce ne vardı

Büyük Patlama’dan önce ne vardı? “Kimse bilmiyor!” Harvard Üniversitesi’nden Avi Loeb, açık sözlü. “Belki evrenimizden önce hiçbir şey yoktu; belki de evren art arda Büyük Patlama döngülerinden geçiyor. Ne var ki, bu ya da öteki hipotezi destekleyecek hiçbir veri yok.”

Bu soruya yanıt aramak için biliminsanlarının elinde iki kuram var. Kuantum mekaniği denen biri, en küçük yapıtaşlarının dünyasını irdelerken, öteki, yani genel görelilik büyük ölçekte evreni tanımlıyor. Her ikisi de kendi alanlarında başarılı. Ama gelin görün ki, bunlar birbirleriyle uyumsuz. Loeb, “Ta en başa, Büyük Patlama’ya kadar varan bir açıklamaya ulaşabilmemiz için kuantum mekaniğiyle kütleçekimini özdeşleştiren bir kurama gereksinimiz var” diyor.

Yüzyıllar süren araştırmalardan sonra fizikçiler bugün dört temel doğa kuvvetinin varlığını biliyorlar. Bunlar kütleçekimi ve elektromanyetizma ile şiddetli ve zayıf çekirdek kuvvetleri. Elektromanyetizma atomu oluşturan çekirdek ile çevresinde dolanan elektronları birbirine bağlıyor, fiiddetli çekirdek kuvveti (ya da kısaca şiddetli kuvvet), atom çekirdeği içindeki proton ve nötron gibi bileşik parçaları oluşturan ve kuark denen temel yapıtaşlarını çekirdek içinde hapis tutuyor. Zayıf çekirdek kuvvetiyse (zayıf kuvvet), madde parçacıklarının bozunarak kimlik değiştirmesinden sorumlu. Kuramcılar, geçtiğimiz yüzyıl sonlarına doğru zayıf kuvvetle elektromanyetizmayı özdeştirmeyi başardılar. Yani bunların aynı temel kuvvetin değişik enerjilerdeki farklı görüntüleri olduğunu gösterdiler. Evrenin ilk ortaya çıktığı andan saniyenin 10 milyarda biri kadar süre geçtiğinde yeterince soğudu ve bu “elektrozayıf” kuvvet bugün algıladığımız iki farklı kuvvete ayrıştı.

Şiddetli kuvvetle “elektrozayıf” kuvveti de özdeşleştirmek çabaları henüz başarıyla taçlanmış olmasa da biliminsanları, kozmik tarihin daha da erken bir anında tüm temel kuvvetlerin, tek bir kuvvet halinde birleşmiş olduklarına inanıyorlar. Ancak, genel görelilik kuramının üzerine oturduğu kütleçekim kuvveti, problem olmayı sürdürüyor. (Öteki kuvvetlerle karşılaştırılamayacak kadar zayıf. Ama öteki kuvvetler ancak bir atom çekirdeğinin yarıçapı kadar bir menzile sahipken, kütle çekiminin erimi evrenin bir ucundan ötekine uzanıyor).

Kuantum mekaniği ve genel görelilik yerine bazı bilim adamlarınca önerilen süpersicim kuramı, bu iki uzlaşmaz kuramı bağdaştırma iddiasında. Bu kurama göre tüm temel parçacıklar, boşlukta titreşip duran ve “sicim” diye adlandırılan enerji halkaları. ‹ster bir elektrona, ya da ağır üst kuarka karşılık gelsin, her sicim türü belli bir frekansta titreşiyor. Süpersicim kuramının, süpersimetri denen sınanabilir bir sonucu var.

Süpersimetri, bilinen her temel parçacığın görünemeyen ve (ağır olduğu için “süper” lakabı alan) bir süper eşi olduğunu öngörüyor. Cenevre’deki Avrupa Nükleer Araştırmalar Merkezi’nde (CERN) 2007 Kasım’ında faaliyete geçmesi beklenen Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) süpersimetrinin geçerliliğini kanıtlayacak ya da bu kuramı çöpe atacak enerji düzeylerine erişilmesi bekleniyor