İlmek kuantum teorisi, evrenimizin pürüssüz, bükülebilen ve eğrilebilen özelliklerini karşılamak için ortaya atılmış bir teoremdir. İlmek kuantum kütle çekim teorisi esasında tek bir teorem değildir, iki farklı matematiksel modelin bir araya gelmesidir. Kuantum mekanikleriyle genel göreliliği bir araya getiren bu teorem, bütün uzayın Planck uzunluğundaki ( 1,61622837 × 10-35 metre ) kuantum dolanıklılıkları, bir diğer deyişle "ilmekleri" ile örülmüş bir kumaş olduğunu öne sürer. Sicim teorisinde ise bütün parçacıklar, inanılmaz küçük sicimlerin farklı frekansta titreşmesinden meydana gelmiştir.
Bu iki teorem parçacık kavramı üstünde ayrışır. İlmek kuantum yerçekimi (LQG) parçacıkların, bu kuantum dolanıklılık ağındaki uyarılmalar, dalgalanmalar olarak değerlendirir. Bir nevi maddenin kendisi de bu uzay-zaman ağının değişip yoğunlaşması ve etkileşmesi sayesinde meydana gelir. Sicim teorisi ise maddenin uzay-zaman ile etkileşmesini inceler. Bunun anlamı, LQG'nin kütleçekimi gibi bir kuvveti açıklamak için ekstra bir formülasyona ihtiyacı yoktur, arkaplanın yani uzay-zamanı oluşturan bu ilmeklerin düzenlenimi başlı başına kütle çekimi açıklayabilir ( Genel Görelilikteki uzay-zamanın bükülmesini hatırlayınız. ). Sicim teorisi ise kütle çekimi açıklayabilmek için bu arkaplan ile etkileşen bir ara parçacığa ihtiyaç duyar, yani uzay-zamanı ayrı; parçacıkları ayrı ele alır. Bu teorik parçacığa ise Graviton denir. LQG ise gravitonu ana yapıtaşı olarak kullanmayı reddeder, yapıtaşı olarak "Qubit" denen, Planck uzunluğundaki bilgi verilerini temel alır.
Bu iki teorinin çakıştığı tek yer burası değildir, LQG 4 boyutta çalışırken Sicim teorisi 11 boyut ve Kaluza-Klein boyutlarını da gerektirir çünkü sicim teorisinde süper-simetri konsepti vardır. Dolayısıyla bu enerji seviyelerine çıkmak mümkün olmadığından Sicim teorisi ile ilgili gözlem yapabilmiş değiliz.
Peki görünen birçok dezavantaja rağmen, Sicim teorisi ile ilgili bizi bu kadar cezbeden şey nedir? Sicim teorisi bütün parçacıkları tek bir Poincare temsil grubuna indirgeyebilir. Yani Sicim teorisinde parçacıkları tek bir dönüşüm formülünün farklı sonuçları olarak ele almak mümkündür ve bu bize madde-enerji veya madde-madde etkileşimlerinde büyük bir avantaj sağlar.
Yine de en nihayetinde bu iki teorinin ortak noktası var: Kara delikler ve kara deliğe düşen bilginin gizemli kaderi. 2012 yılında, Santa Barbara'daki California Üniversitesi'nden dört araştırmacı, hakim olan teorilerde bir iç çelişkiyi vurguladı. Bilginin kaçmasına izin vermek için bir kara deliğe ihtiyaç duymanın, kara deliğin ufku etrafındaki boş uzayın hassas yapısını yok edeceğini ve böylelikle oldukça enerjik bir bariyer - bir kara delik "güvenlik duvarı" yaratacağını savundular. Ancak bu güvenlik duvarı, gözlemcilerin ufku aşıp aşmadıklarını söyleyemeyeceğini savunan genel göreliliğin altında yatan eşdeğerlik ilkesiyle uyumsuzdur.
Tüm zıtlaşmalara ve eksikliklerine bakarak, umudumuzu teorilerden birinin diğerini alt etmesi şeklinde değil de birbirlerini tamamlayacakları fikri üzerine kurmak daha doğru olur çünkü birini yalanlarsak diğerini gözlemleme şansımız görünen gelecekte mümkün olmadığı için bizi büyük matematiksel modeller bekliyor demektir.
Kaynaklar
- Richard Feynman. (1963). Feynman's Lectures.
- Roger Penrose. (2020). The Road To Reality.
- Steven Weinberg. (2020). The Discovery Of Subatomic Particles.
- Stephen Hawking ve Roger Penrose. (2020). Zamanın Ve Uzayın Doğası.
