Making sense of string theory | Brian Greene

Brian Greene: Sicim kuramını anlamak

Çeviri: Sevkan Uzel Gözden geçirme: Ramazan Şen

In the year 1919,

1919 senesinde,

a virtually unknown German mathematician, named Theodor Kaluza

adı-sanı duyulmamış Alman matematikçi Theodor Kaluza,

suggested a very bold and, in some ways, a very bizarre idea.

oldukça cüretkar ve biraz da acayip bir düşünce ortaya attı.

Dediğine göre evrenimiz,

He proposed that our universe

hepimizin

might actually have more than the three dimensions

farkında olduğu 3 boyuttan daha fazla

that we are all aware of.

boyuta sahip olabilirdi. Yani,

That is in addition to left, right, back, forth and up, down,

sol, sağ, arka, ön, yukarı ve aşağıya ilaveten,

Kaluza proposed that there might be additional dimensions of space

Kaluza, şimdilik her nedense göremediğimiz

that for some reason we don't yet see.

uzay boyutları olabileceğini ileri sürdü.

Now, when someone makes a bold and bizarre idea,

Birisinin cüretkar ve acayip bir düşüncesi olduğunda

sometimes that's all it is -- bold and bizarre,

bazen hepsi bundan ibarettir -- cüretkar ve acayip,

but it has nothing to do with the world around us.

ama etrafımızdaki dünya ile tamamen ilgisiz.

This particular idea, however --

Ancak sözünü ettiğim düşünce

although we don't yet know whether it's right or wrong,

-- doğru olup olmadığını henüz bilmiyoruz ama

and at the end I'll discuss experiments which, in the next few years,

birazdan bahsedeceğim deneyler birkaç sene içinde

may tell us whether it's right or wrong --

dogru olup olmadığını gösterebilir --

this idea has had a major impact on physics in the last century

bu düşünce, geçen yüzyılda fizik üzerinde esaslı bir etki yarattı

and continues to inform a lot of cutting-edge research.

ve sınırları zorlayan çok sayıda araştırmayı etkilemeye devam ediyor.

So, I'd like to tell you something about the story of these extra dimensions.

Dolayısıyla, size bu ekstra boyutların hikayesiyle ilgili bir kaç şey anlatmak istiyorum.

So where do we go?

O halde nereye gidiyoruz?

Hikayenin başlangıcından önceye bir göz atalım. Sene 1907.

To begin we need a little bit of back story. Go to 1907.

This is a year when Einstein is basking in the glow

Öyle bir yıl ki, Einstein özel görelilik kuramını

of having discovered the special theory of relativity

keşfetmiş olmanın tadını çıkarırken

and decides to take on a new project,

yeni bir projeye başlamaya karar veriyor:

to try to understand fully the grand, pervasive force of gravity.

Muazzam, her tarafa yayılan Kütleçekim Kuvveti'ni bütünüyle anlamaya çalışmak.

And in that moment, there are many people around

O sıralarda, etraftaki pek çok insan bu projenin

who thought that that project had already been resolved.

çoktan çözüme kavuşmuş olduğunu düşünüyordu.

Newton had given the world a theory of gravity in the late 1600s

Newton, 1600´lerin sonuna doğru iyi işleyen,

that works well, describes the motion of planets,

gezegenlerin ve ayın falan hareketini tanımlayan,

the motion of the moon and so forth,

ağaçlardan düşüp insanların kafasına isabet eden

the motion of apocryphal of apples falling from trees,

şu uydurma elmaların hareketini tanımlayan

hitting people on the head.

bir kütleçekim kuramı vermişti dünyaya.

All of that could be described using Newton's work.

Tüm bunlar Newton'un çalışması kullanılarak açıklanabiliyordu.

But Einstein realized that Newton had left something out of the story,

Ama Einstein, Newton'ın bir şeyi hikayenin dışında bıraktığını fark etti,

because even Newton had written

zira Newton'un kendisi bile, kütleçekimin etkisinin

that although he understood how to calculate the effect of gravity,

nasıl hesaplanacağını çözmüş olmakla beraber,

he'd been unable to figure out how it really works.

gerçekte nasıl işlediğini anlayamadığını yazmıştı.

How is it that the Sun, 93 million miles away,

Nasıl oluyor da Güneş, 150 milyon km öteden,

[that] somehow it affects the motion of the Earth?

bir şekilde Dünyanın hareketini etkileyebiliyor?

How does the Sun reach out across empty inert space and exert influence?

Güneş nasıl o boş ve tepkisiz uzay boyunca uzanıp, etki ediyor?

And that is a task to which Einstein set himself --

İşte bu Einstein'ın kendine çıkardığı görevdi:

to figure out how gravity works.

Kütleçekiminin nasıl çalıştığını çözmek.

And let me show you what it is that he found.

Şimdi size ne bulduğunu göstereyim.

So Einstein found

Einstein'ın bulduğu şey,

that the medium that transmits gravity is space itself.

kütleçekimi ileten vasıtanın, uzayın kendisi olduğuydu.

The idea goes like this:

Düşünce şu:

imagine space is a substrate of all there is.

Uzayın, var olan her şeyin tabanı olduğunu düşünün.

Einstein said space is nice and flat, if there's no matter present.

Einstein, hiç madde yokken uzayın dümdüz olduğunu söyledi.

But if there is matter in the environment, such as the Sun,

Ama eğer ortamda madde varsa, Güneş gibi örneğin,

it causes the fabric of space to warp, to curve.

uzayın dokusunun eğrilip bükülmesine neden olur.

And that communicates the force of gravity.

Ve bu da kütleçekim kuvvetinin iletilmesini sağlar.

Even the Earth warps space around it.

Tabi Dünya da çevresindeki uzayı büker.

Now look at the Moon.

Şimdi Ay'a bakalım.

The Moon is kept in orbit, according to these ideas,

Bu düşüncelere göre, Ay'ın yörüngesinde kalmasının nedeni,

because it rolls along a valley in the curved environment

eğrilmiş ortamdaki bir vadi boyunca yuvarlanmasıdır.

that the Sun and the Moon and the Earth can all create by virtue of their presence.

Bu vadi Güneş, Ay ve Dünya'nın varlıkları dolayısıyla oluşmuştur.

We go to a full-frame view of this.

Şimdi resmin bütününe bir bakalım.

The Earth itself is kept in orbit

Dünya kendi yörüngesinde kalıyor

because it rolls along a valley in the environment that's curved

çünkü Güneş'in varlığı nedeniyle eğrilmiş ortamdaki

because of the Sun's presence.

bir vadi boyunca yuvarlanmakta.

That is this new idea about how gravity actually works.

İşte bu, kütleçekimin aslında nasıl işlediğine ilişkin yeni düşünce.

Now, this idea was tested in 1919 through astronomical observations.

Evet, bu fikir 1919'da astronomik gözlemlerle sınandı.

It really works. It describes the data.

Gerçekten işe yarıyordu. Verileri açıklıyordu.

And this gained Einstein prominence around the world.

Ve bu da Einstein'a dünya çapında ün kazandırdı.

And that is what got Kaluza thinking.

Aynı zamanda Kaluza'yı düşünmeye sevk etti.

He, like Einstein, was in search of what we call a unified theory.

O da tıpkı Einstein gibi Birleşik Kuram arayışındaydı.

That's one theory

Yani öyle bir kuram ki,

that might be able to describe all of nature's forces from one set of ideas,

doğadaki tüm kuvvetleri tek bir fikirler kümesinden, tek bir ilkeler kümesinden

one set of principles, one master equation, if you will.

tek bir ana denklem ile tanımlayabilsin.

So Kaluza said to himself,

Kaluza şöyle düşündü,

Einstein has been able to describe gravity

Einstein kütleçekimini uzaydaki -- daha doğrusu

in terms of warps and curves in space --

uzay ve zamandaki-- eğrilip bükülmeler

in fact, space and time, to be more precise.

sayesinde açıkladı.

Belki ben de aynı oyunu diğer bilinen kuvvetle oynayabilirim,

Maybe I can play the same game with the other known force,

which was, at that time, known as the electromagnetic force --

ki o esnada bilinen diğer kuvvet elektomanyetik kuvvetti.

we know of others today, but at that time

Bugün başkalarını da biliyoruz, ama o zamanlar

that was the only other one people were thinking about.

insanların düşündüğü tek diğer kuvvet buydu.

You know, the force responsible for electricity

Bilirsiniz, elektrikten ve manyetik çekimden falan

and magnetic attraction and so forth.

sorumlu olan kuvvetten bahsediyoruz.

So Kaluza says, maybe I can play the same game

Böylece Kaluza dedi ki, belki ben de aynı oyunu oynayarak

and describe electromagnetic force in terms of warps and curves.

elektromanyetik kuvveti eğrilip bükülmeler sayesinde açıklarım.

That raised a question: warps and curves in what?

Bu noktada soru şuydu: Neyin eğrilip bükülmesi?

Einstein had already used up space and time,

Einstein uzay ve zaman eğrilip bükülmelerini

warps and curves, to describe gravity.

zaten kullanmıştı, kütleçekimi açıklarken.

There didn't seem to be anything else to warp or curve.

Görünüşe göre etrafta eğrilip bükülecek başka bir şey de yoktu.

So Kaluza said, well, maybe there are more dimensions of space.

Kaluza "peki öyleyse" dedi, "belki de uzayda daha başka boyutlar vardır."

He said, if I want to describe one more force,

"Eğer fazladan bir kuvvet daha tanımlamak istiyorsam,

maybe I need one more dimension.

belki fazladan bir boyuta daha ihtiyacım vardır."

So he imagined that the world had four dimensions of space, not three,

Ve evrenin 3 tane değil, 4 tane uzay boyutu olduğunu,

and imagined that electromagnetism was warps and curves

elektromanyetizmanın da bu 4. boyuttaki eğrilip

in that fourth dimension. Now here's the thing:

bükülmeler olduğunu hayal etti. Olay şu ki:

when he wrote down the equations describing warps and curves

3 değil de 4 uzay boyutlu bir evrendeki eğrilip

in a universe with four space dimensions, not three,

bükülmeleri tanımlayan denklemleri yazdığında,

he found the old equations that Einstein had already derived in three dimensions --

Einstein'ın 3 boyut için türetmiş olduğu o eski denklemleri buldu.

Bunlar kütleçekim içindi.

those were for gravity --

Ayrıca fazladan bir denklem daha buldu, çünkü fazladan bir boyut vardı.

but he found one more equation because of the one more dimension.

And when he looked at that equation,

Ve denkleme baktığında gördü ki,

it was none other than the equation

uzun zamandır bilimcilerin elektromanyetik kuvveti

that scientists had long known to describe the electromagnetic force.

açıklamak için kullandıkları denklemin ta kendisiydi.

Amazing -- it just popped out.

İnanılmaz! Birdenbire çıkıvermişti.

He was so excited by this realization

Bunu fark edince öyle heyecanlandı ki

that he ran around his house screaming, "Victory!" --

evinin etrafında koşarak "Zafer!" diye bağırdı.

that he had found the unified theory.

Birleşik Kuram'ı bulduğunu düşünüyordu.

Now clearly, Kaluza was a man who took theory very seriously.

Şimdi belli ki, Kaluza kuramı çok ciddiye alan bir adamdı.

He, in fact --

Aslında,

there is a story that when he wanted to learn how to swim,

bir hikaye var, yüzme öğrenmek istediği zaman

he read a book, a treatise on swimming --

yüzme üzerine bir bilimsel inceleme kitabı okumuş

(Laughter)

(Gülüşmeler)

-- then dove into the ocean.

ve ardından okyanusa atlamış.

This is a man who would risk his life on theory.

O, hayatını kuram için riske edebilecek türden bir adammış.

Now, but for those of us who are a little bit more practically minded,

Fakat bizim gibi daha pratik düşünenler için

two questions immediately arise from his observation.

hâliyle iki adet soru ortaya çıkıyor.

Number one: if there are more dimensions in space, where are they?

Soru 1: Eğer başka uzay boyutları varsa, hani nerede?

We don't seem to see them.

Onları görüyor gibi bir hâlimiz yok.

And number two: does this theory really work in detail,

Soru 2: Bu kuramı etrafımızdaki dünyaya uygulamaya

when you try to apply it to the world around us?

kalkışırsak, ayrıntılarda işler mi?

Now, the first question was answered in 1926

İlk soru 1926'da yanıtlandı,

by a fellow named Oskar Klein.

Oskar Klein adlı bir arkadaş tarafından.

He suggested that dimensions might come in two varieties --

Kendisi, boyutların iki değişik türde olabileceğini öne sürdü.

there might be big, easy-to-see dimensions,

Büyük ve kolayca görülebilen boyutların yanı sıra,

but there might also be tiny, curled-up dimensions,

minik ve kıvrılmış boyutlar da olabilirdi,

curled up so small, even though they're all around us,

öylesine kıvrılıp küçülmüşler ki, her yanımızda olsalar da

onları göremiyoruz.

that we don't see them.

Bunu görsel olarak göstereyim.

Let me show you that one visually.

So, imagine you're looking at something

Farz edelim ki, trafik ışığı kablosu

like a cable supporting a traffic light.

gibi bir şeye bakıyorsunuz.

It's in Manhattan. You're in Central Park -- it's kind of irrelevant --

Burası Manhattan. Konuyla ilgisi yok ama, Central Park.

but the cable looks one-dimensional from a distant viewpoint,

Uzaktan bakınca kablo tek boyutlu görünüyor.

but you and I all know that it does have some thickness.

Ama hepimiz biliyoruz ki, kablonun bir kalınlığı var.

It's very hard to see it, though, from far away.

Tabi uzaktan bakınca görmek çok zor.

But if we zoom in and take the perspective of, say,

Ama odak uzaklığını arttırıp, örneğin bir karıncanın

a little ant walking around --

bakış açısına kavuşursak...

little ants are so small that they can access all of the dimensions --

-- Karıncalar öyle ufaktır ki, boyutların hepsine erişimleri vardır --

the long dimension,

Uzun boyutun yanı sıra,

but also this clockwise, counter-clockwise direction.

saat yönünde ve saatin tersi yönde dolaşabiliriz.

And I hope you appreciate this.

Bunu takdir edeceğinizi umarım.

It took so long to get these ants to do this.

Karıncalara bunu yaptırmak çok vakit alırdı.

(Laughter)

(Kahkahalar)

But this illustrates the fact that dimensions can be of two sorts:

Sonuçta burada görüyoruz ki boyutlar iki çeşit olabilir:

big and small. And the idea that maybe the big dimensions around us

Büyük veya küçük. Ve belki de etrafımızdaki büyük boyutlar

are the ones that we can easily see,

kolayca görebildiklerimiz olup,

but there might be additional dimensions curled up,

bunların yanı sıra bir nevi kablonun daireselliği gibi,

sort of like the circular part of that cable,

kıvrılmış, çok minik olan,

so small that they have so far remained invisible.

bizim için görünmez boyutlar da belki mevcuttur.

Let me show you what that would look like.

Size bunun neye benzediğini göstereyim.

So, if we take a look, say, at space itself --

Şimdi, örneğin uzayın kendisine bakarsak,

I can only show, of course, two dimensions on a screen.

-- tabi ekranda sadece 2 boyut gösterebiliyorum.

Some of you guys will fix that one day,

İçinizden birileri bir gün bunu düzeltecek,

but anything that's not flat on a screen is a new dimension,

ama bir ekranda düz olmayan bir şey yeni bir boyuttur,

goes smaller, smaller, smaller,

daha da küçültüyoruz, küçültüyoruz, küçültüyoruz,

and way down in the microscopic depths of space itself,

ve uzayın kendisinin mikroskobik derinliklerine kadar iniyoruz.

this is the idea,

Düşünce şu:

you could have additional curled up dimensions --

Kıvrılmış ek boyutlara sahip olabilirsiniz.

here is a little shape of a circle -- so small that we don't see them.

İşte küçük bir daire, öyle küçük ki onu görmüyoruz.

But if you were a little ultra microscopic ant walking around,

Ama eğer buralarda dolaşan minicik ultra-mikroskobik

you could walk in the big dimensions that we all know about --

bir karınca olsaydınız, hem bildiğimiz büyük boyutların

that's like the grid part --

ızgaralarına, hem de

but you could also access the tiny curled-up dimension

küçüklüğünden dolayı ne çıplak gözle ne de

that's so small that we can't see it with the naked eye

en gelişmiş aygıtlarla göremediğimiz

or even with any of our most refined equipment.

ufak kıvrık boyuta erişiminiz olurdu.

But deeply tucked into the fabric of space itself,

Yani uzayın kendi dokusunun derinliklerine kısılıp kalmış

the idea is there could be more dimensions, as we see there.

başka boyutlar mevcut olabilir.

Now that's an explanation

İşte bu evrenin

about how the universe could have more dimensions than the ones that we see.

görebildiklerimizden fazla boyutu olmasına dair bir açıklama.

But what about the second question that I asked:

Peki ya sorduğum ikinci soru:

does the theory actually work

Gerçek dünyaya uygulamaya çalışıldığında

when you try to apply it to the real world?

kuram işliyor mu?

Well, it turns out that Einstein and Kaluza and many others

Pekala, sonuç itibariyle Einstein, Kaluza ve

worked on trying to refine this framework

diğer pek çok kişi bu çerçeveyi geliştirmek için

and apply it to the physics of the universe

çalıştı ve kuramı, o esnada anlaşılan biçimiyle

as was understood at the time, and, in detail, it didn't work.

evrenin fiziğine uyguladı. Ve ayrıntıda işlemedi.

In detail, for instance,

Ayrıntıda, örneğin,

they couldn't get the mass of the electron

elektron kütlesini elde edemediler,

to work out correctly in this theory.

ve kuramda kullanamadılar.

So many people worked on it, but by the '40s, certainly by the '50s,

Çok kişi üzerinde çalıştı, ama 40'lı, özellikle 50'li yıllarda

this strange but very compelling idea

fizik yasalarının birleştirilmesine dair

of how to unify the laws of physics had gone away.

bu garip ve kışkırtıcı düşünce yok oldu.

Until something wonderful happened in our age.

Ta ki çağımızda muhteşem bir şey gerçekleşene dek.

In our era, a new approach to unify the laws of physics

Fizik yasalarını birleştirmek için ben ve dünya

is being pursued by physicists such as myself,

çapındaki pek çok başka fizikçi tarafından

many others around the world,

yeni bir yaklaşım izleniyor.

it's called superstring theory, as you were indicating.

Buna Süpersicim Kuramı deniyor.

And the wonderful thing is that superstring theory

Ve muhteşem olan şu ki, süpersicim kuramı

has nothing to do at first sight with this idea of extra dimensions,

başlangıçta ek boyut fikri ile ilgisiz görünüyordu.

but when we study superstring theory,

Fakat kuram üzerinde çalıştığımızda,

we find that it resurrects the idea in a sparkling, new form.

düşünceyi pırıl pırıl bir biçimde dirilttiğini bulduk.

So, let me just tell you how that goes.

Bunun nasıl olduğunu anlatayım.

Superstring theory -- what is it?

Süpersicim kuramı? Nedir bu?

Well, it's a theory that tries to answer the question:

Şu soruya yanıt arayan kuramdır:

what are the basic, fundamental, indivisible, uncuttable constituents

Etrafımızdaki dünyayı meydana getiren en basit, temel,

making up everything in the world around us?

parçalanamaz, bölünemez bileşenler nedir?

The idea is like this.

Düşünceyi açıklayayım.

So, imagine we look at a familiar object, just a candle in a holder,

Şamdandaki bu mum gibi tanıdık bir nesneye bakalım,

and imagine that we want to figure out what it is made of.

ve neyden yapılmış olduğunu anlamak isteyelim.

So we go on a journey deep inside the object and examine the constituents.

Nesnenin içinde bir yolculuğa çıkıp, bileşenleri inceliyoruz.

So deep inside -- we all know, you go sufficiently far down, you have atoms.

Hepimiz biliyoruz ki, yeterince derine inersek atomları buluruz.

We also all know that atoms are not the end of the story.

Ve biliyoruz ki, atomlar öykünün sonu değil.

They have little electrons that swarm around a central nucleus

Onların nötronlu ve protonlu çekirdekleri etrafında dönen

with neutrons and protons.

minik elektronları var.

Even the neutrons and protons have smaller particles inside of them known as quarks.

Nötron ve proton da içlerinde kuark dediğimiz daha küçük parçacıklara sahipler.

That is where conventional ideas stop.

İşte geleneksel düşüncelerin duruş noktası burası.

Here is the new idea of string theory.

Sicim kuramının yeni fikri ise şöyle:

Deep inside any of these particles, there is something else.

Bu parçacıkların hepsinin en derininde başka bir şey var.

This something else is this dancing filament of energy.

Bu başka şey, dans eden enerji iplikçikleri.

It looks like a vibrating string --

Bu titreşen bir tele ya da sicime benziyor.

that's where the idea, string theory comes from.

Sicim kuramının dayandığı düşünce işte bu.

And just like the vibrating strings that you just saw in a cello

Tıpkı bir viyolonselin titreşen tellerinin farklı kalıplarda

can vibrate in different patterns,

titreşebilmeleri gibi,

these can also vibrate in different patterns.

sicimler de farklı kalıplarda titreşebilir.

They don't produce different musical notes.

Onlar farklı müzik notaları üretmez.

Rather, they produce the different particles making up the world around us.

Evrenimizi meydana getiren farklı parçacıkları üretirler.

So if these ideas are correct,

Dolayısıyla eğer bu fikirler doğru ise,

this is what the ultra-microscopic landscape of the universe looks like.

evrenin ultra-mikroskobik manzarası şuna benzeyecektir:

It's built up of a huge number

Evren, muazzam sayıda

of these little tiny filaments of vibrating energy,

farklı frekanslarda titreşen ufacık-tefecik

vibrating in different frequencies.

enerji ipliklerinden inşa edilmiştir.

The different frequencies produce the different particles.

Farklı frekanslar farklı parçacıklar üretir.

The different particles are responsible

Farklı parçacıklar evrendeki

for all the richness in the world around us.

tüm zenginliğin nedenidir.

And there you see unification,

Ve bu noktada birleşimi görüyoruz,

because matter particles, electrons and quarks,

çünkü maddesel parçacıklar, elektronlar ve kuarklar,

radiation particles, photons, gravitons, are all built up from one entity.

ışınsal parçacıklar, fotonlar, gravitonlar, bütün hepsi tek bir varlıktan inşa edilmişlerdir.

So matter and the forces of nature all are put together

Böylece madde ve doğa kuvvetleri hep birlikte

under the rubric of vibrating strings.

Titreşen Sicimler başlığı altında toplanabilir.

And that's what we mean by a unified theory.

Bu da Birleşik Kuram ile kastettiğimiz şeydir.

Now here is the catch.

Önemli nokta şu:

When you study the mathematics of string theory,

Sicim kuramının matematiğini çalışırken,

you find that it doesn't work

3 tane uzay boyutu olan

in a universe that just has three dimensions of space.

bir evrende işlemeyeceğini görürsünüz.

It doesn't work in a universe with four dimensions of space, nor five, nor six.

4, 5 ya da 6 boyutlu bir evrende de işlemez.

Finally, you can study the equations, and show that it works

Sonunda denklemlerle uğraşır ve ancak

only in a universe that has 10 dimensions of space

10 tane uzay, 1 tane de zaman boyutu olan bir evrende

and one dimension of time.

işleyeceğini görürsünüz.

It leads us right back to this idea of Kaluza and Klein --

Bu bizi doğrudan Kaluza ve Klein'ın düşüncesine getirir.

that our world, when appropriately described,

Yani evrenimiz, uygun biçimde tanımlandığında,

has more dimensions than the ones that we see.

gördüklerimizden fazla boyuta sahiptir.

Now you might think about that and say, well,

Bunun üzerinde düşündüğünüzde diyebilirsiniz ki,

OK, you know, if you have extra dimensions, and they're really tightly curled up,

tamam, ek boyutlar varsa ve kıvrılmışlarsa,

yeah, perhaps we won't see them, if they're small enough.

evet, yeterince küçüklerse belki göremeyiz.

But if there's a little tiny civilization of green people walking around down there,

Ama ya yeşil insanlardan oluşan minik bir medeniyet oralarda geziniyorsa,

and you make them small enough, and we won't see them either. That is true.

o kadar küçüklerse onları da göremeyiz. Bu doğru.

One of the other predictions of string theory --

Sicim kuramının diğer öngörülerinden biri bu.

no, that's not one of the other predictions of string theory.

Hayır, sicim kuramının diğer öngörülerinden biri bu değil.

(Laughter)

(Kahkahalar)

But it raises the question:

Ama şu soruya yol açıyor:

are we just trying to hide away these extra dimensions,

Bu ek boyutları saklı mı bırakalım,

or do they tell us something about the world?

yoksa bize evrene dair bilgi verebilirler mi?

In the remaining time, I'd like to tell you two features of them.

Kalan sürede, bunların iki özelliğini anlatmak istiyorum.

First is, many of us believe that these extra dimensions

Birincisi, pek çoğumuz ek boyutların

hold the answer to what perhaps is the deepest question

kuramsal fizikteki belki de en derin sorunun

in theoretical physics, theoretical science.

yanıtını verebileceğine inanıyor.

And that question is this: when we look around the world,

Bu soru şu: Araştırmacıların yüzyıllardır yaptığı gibi

as scientists have done for the last hundred years,

evrene baktığımızda, evrenimizi tanımlayan

there appear to be about 20 numbers that really describe our universe.

yaklaşık 20 tane sayının olduğu görülüyor.

These are numbers like the mass of the particles,

Bunlar, elektronlar ve kuarklar gibi parçacıkların

like electrons and quarks, the strength of gravity,

kütleleri, kütleçekimin gücü, elektromanyetik kuvvetin

the strength of the electromagnetic force --

gücü gibi sayılar.

a list of about 20 numbers

İnanılmaz bir netlikte ölçülen

that have been measured with incredible precision,

yaklaşık 20 sayılık bir liste, fakat

but nobody has an explanation

hiç kimse bu sayıların neden o belli

for why the numbers have the particular values that they do.

değerlerde olduğunu açıklayamıyor.

Now, does string theory offer an answer?

Peki, sicim kuramının önerdiği bir yanıt var mı?

Not yet.

Henüz yok.

But we believe the answer for why those numbers have the values they do

Ama biz o sayıların o değerlerde olma nedenlerinin

may rely on the form of the extra dimensions.

ek boyutların biçimine bağlı olabileceğine inanıyoruz.

And the wonderful thing is, if those numbers

Ve ne harikadır ki, eğer bu sayılar

had any other values than the known ones,

bilinenler dışında herhangi bir değerde olsalardı,

the universe, as we know it, wouldn't exist.

evrenimiz, bildiğimiz anlamda, var olmayacaktı.

This is a deep question.

Bu derin bir soru.

Why are those numbers so finely tuned

Bu sayılar neden böylesine ince ayarlanmış da,

to allow stars to shine and planets to form,

yıldızlar parlayıp, gezegenler oluşabiliyor.

when we recognize that if you fiddle with those numbers --

Bu sayılara karıştırmaya kalkarsak anlıyoruz ki,

if I had 20 dials up here

burada 20 tane ölçümüm olsa

and I let you come up and fiddle with those numbers,

ve sizin gelip o sayıları karıştırmanıza izin versem,

almost any fiddling makes the universe disappear.

neredeyse her karıştırma evreni yok ederdi.

So can we explain those 20 numbers?

Bu 20 tane sayıyı açıklayabilir miyiz?

And string theory suggests that those 20 numbers

Sicim kuramı bu 20 sayının ek boyutlarla

have to do with the extra dimensions.

ilgili olduğuna işaret ediyor.

Let me show you how.

Nasıl olduğunu size göstereyim.

So when we talk about the extra dimensions in string theory,

Sicim kuramında ek boyutlardan söz ettiğimizde,

it's not one extra dimension,

Kaluza ve Klein'ın önceden düşündüğü

as in the older ideas of Kaluza and Klein.

gibi bir tane olmuyor.

This is what string theory says about the extra dimensions.

Sicim kuramının ek boyutlarla ilgili söylediği şey bu.

They have a very rich, intertwined geometry.

Son derece zengin, iç içe geçmiş bir geometriye sahipler.

This is an example of something known as a Calabi-Yau shape --

Bu Calabi-Yau şekli denen bir şeye örnek.

name isn't all that important.

İsmin pek önemi yok.

But, as you can see,

Gördüğünüz gibi,

the extra dimensions fold in on themselves

ek boyutlar kendi içlerinin üzerine kapanıyor

and intertwine in a very interesting shape, interesting structure.

ve çok ilginç bir biçim, bir yapı örüyorlar.

And the idea is that if this is what the extra dimensions look like,

Ve eğer ek boyutlar buna benziyorsa,

then the microscopic landscape of our universe all around us

evrenimizin mikroskobik manzarası

would look like this on the tiniest of scales.

en küçük ölçekte böyle gözüküyor demektir.

When you swing your hand,

Elinizi salladığınızda,

you'd be moving around these extra dimensions over and over again,

bu ek boyutların etrafında geziniyor olabilirsiniz,

but they're so small that we wouldn't know it.

ama öyle küçükler ki, bunu bilemeyiz.

So what is the physical implication, though, relevant to those 20 numbers?

Peki bu 20 sayı ile ilgili fiziksel ifade nedir?

Consider this. If you look at the instrument, a French horn,

Şöyle düşünün: Bu enstrümana, kornoya bakın ve

notice that the vibrations of the airstreams

hava akımının titreşiminin, enstrümanın

are affected by the shape of the instrument.

şeklinden etkilendiğine dikkat edin.

Now in string theory,

Şimdi, sicim kuramında,

all the numbers are reflections of the way strings can vibrate.

tüm sayılar, sicimlerin titreşebilme yollarının bir yansıması.

So just as those airstreams

Yani tıpkı o hava akımlarının

are affected by the twists and turns in the instrument,

enstrümandaki eğim ve dönüşlerden etkilenişi gibi,

strings themselves will be affected

sicimler de içlerinde hareket

by the vibrational patterns in the geometry within which they are moving.

ettikleri geometrinin titreşimsel kalıplarından etkileneceklerdir.

So let me bring some strings into the story.

İzninizle öyküye biraz sicim katayım.

And if you watch these little fellows vibrating around --

Bu küçük arkadaşların etrafta titreşişini izlediğinizde,

they'll be there in a second -- right there,

-- hemen orda olacaklar, işte burda --

notice that they way they vibrate is affected

titreşim biçimlerinin ek boyutların geometrisinden

by the geometry of the extra dimensions.

nasıl etkilendiğine dikkat edin.

So, if we knew exactly what the extra dimensions look like --

O halde, eğer ek boyutların tam olarak biçimini bilseydik

we don't yet, but if we did --

-- henüz bilmiyoruz, ama şayet bilseydik --

we should be able to calculate the allowed notes,

mümkün olan notaları hesaplayabilirdik,

the allowed vibrational patterns.

mümkün titreşimsel kalıpları.

And if we could calculate the allowed vibrational patterns,

Ve eğer mümkün titreşimsel kalıpları hesaplayabilseydik,

we should be able to calculate those 20 numbers.

söz konusu 20 sayıyı hesaplayabilirdik.

And if the answer that we get from our calculations

Ve eğer hesaplamada çıkan yanıt,

agrees with the values of those numbers

ayrıntılı ve net deneylerle belirlenmiş

that have been determined

olan bu sayı değerleri

through detailed and precise experimentation,

ile uyumlu olursa, bu pek çok açıdan,

this in many ways would be the first fundamental explanation

evrenin yapısının neden olduğu şekilde olduğuna

for why the structure of the universe is the way it is.

dair ilk temel açıklama olurdu.

Now, the second issue that I want to finish up with is:

Bitirirken değinmek istediğim ikinci konu şu:

how might we test for these extra dimensions more directly?

Bu ek boyutlar için doğrudan bir test yapabilir miyiz?

Is this just an interesting mathematical structure

Evrenin açıklanamamış bazı özelliklerini

that might be able to explain

açıklayabilecek ilginç

some previously unexplained features of the world,

bir matematiksel yapı mı sadece,

yoksa ek boyutları gerçekten test edebilir miyiz?

or can we actually test for these extra dimensions?

Bize göre -- ki bu bence çok heyecan verici --

And we think -- and this is, I think, very exciting --

that in the next five years or so we may be able to test

önümüzdeki 5-6 sene içinde, ek boyutların

for the existence of these extra dimensions.

varlığını test edebiliriz.

Nasıl olacağını anlatayım. CERN'de, Cenevre İsviçre'de,

Here's how it goes. In CERN, Geneva, Switzerland,

a machine is being built called the Large Hadron Collider.

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı denilen bir makina inşa ediliyor.

It's a machine that will send particles around a tunnel,

Bu makina, ışık hızına yakın hızdaki parçacıkları,

opposite directions, near the speed of light.

karşıt yönlerden bir tünele gönderecek.

Every so often those particles will be aimed at each other,

Arada bir o parçacıklar birbirlerine isabet edecek,

so there's a head-on collision.

ve kafa kafaya çarpışma gerçekleşecek.

The hope is that if the collision has enough energy,

Umulan şu ki, eğer çarpışmanın yeterince enerjisi olursa,

it may eject some of the debris from the collision

çarpışma enkazının bir kısmının, bizim boyutlarımızdan,

from our dimensions, forcing it to enter into the other dimensions.

diğer boyutlara geçmesini sağlayabilir.

How would we know it?

Bunu nasıl anlayacağız?

Well, we'll measure the amount of energy after the collision,

Çarpışmadan sonraki enerji miktarını ölçüp,

compare it to the amount of energy before,

çarpışmadan önceki miktar ile kıyaslayacağız.

and if there's less energy after the collision than before,

Ve eğer çarpışmadan sonra, öncekinden az enerji varsa,

this will be evidence that the energy has drifted away.

enerjinin savrulup gittiğinin kanıt olacak.

And if it drifts away in the right pattern that we can calculate,

Eğer hesaplayabildiğimiz doğru kalıplarda savrulmuşsa,

this will be evidence that the extra dimensions are there.

ek boyutların orada olduğunun kanıtı olacak.

Let me show you that idea visually.

Bu düşünceyi görsel olarak göstereyim.

So, imagine we have a certain kind of particle called a graviton --

Graviton adı verilen belli bir türde parçacığımız olsun.

that's the kind of debris we expect to be ejected out,

Bu dışarı atılmasını beklediğimiz türden enkaz,

if the extra dimensions are real.

tabi ek boyutlar gerçekse.

But here's how the experiment will go.

Deney şöyle işliyor:

You take these particles. You slam them together.

Bu parçacıkları alıyorsunuz. Birbirine vuruyorsunuz.

You slam them together, and if we are right,

Birbirine vuruyorsunuz, ve şayet haklıysak,

some of the energy of that collision

bu çarpışmanın enerjisinin bir bölümü

will go into debris that flies off into these extra dimensions.

ek boyutlara geçen enkaza gidecektir.

So this is the kind of experiment

İşte bu tür deneyler,

that we'll be looking at in the next five, seven to 10 years or so.

önümüzdeki yaklaşık 5, 7 ya da 10 sene boyunca inceleyecek olduklarımız.

And if this experiment bears fruit,

Ve eğer bu deney verimli olursa,

if we see that kind of particle ejected

eğer bu tür bir parçacığın ek boyuta gittiğini

by noticing that there's less energy in our dimensions

başlangıçtaki enerjinin azalmasına

than when we began,

bakarak anlarsak,

this will show that the extra dimensions are real.

bu durum ek boyutların gerçek olduğunu gösterecek.

And to me this is a really remarkable story,

Bana kalırsa bu gerçekten dikkate değer bir öykü, ve dikkate değer bir fırsat.

and a remarkable opportunity. Going back to Newton with absolute space --

Newton'a geri dönersek, uzay bomboş, hiç birşeyin olmadığı bir arena,

didn't provide anything but an arena, a stage

in which the events of the universe take place.

evrensel olayların gerçekleştiği bir sahne.

Einstein comes along and says,

Ardından Einstein çıkar ve der ki,

well, space and time can warp and curve -- that's what gravity is.

uzay ve zaman eğilip bükülebilir -ki bu kütleçekimdir.

And now string theory comes along and says,

Ve şimdi Sicim Kuramı çıkıp diyor ki,

evet, kütleçekim, kuantum mekaniği, elektromanyetizma,

yes, gravity, quantum mechanics, electromagnetism,

all together in one package,

bütün hepsi tek pakette,

but only if the universe has more dimensions than the ones that we see.

fakat ancak evren gördüklerimizden fazla boyuta sahipse.

And this is an experiment that may test for them in our lifetime.

Ve bu deney, bizim ömrümüz dahilinde bunu test edebilir.

Amazing possibility.

Nefes kesici bir olasılık.

Çok teşekkürler.

Thank you very much.

(Alkış)

(Applause)