Beyindeki Şebekeler

Betül Yalçıner'in İmago'daki konuşması






Tartışmaya Katılanlar ; Çiğdem Özkara, Demet Parlar, Kerem Cankoçak, Melisa Kurtcan,  Saffet Murat Tura, Ufuk Tura, Yeşim Can, Zeynep Özarslan

Beynin Ötesi (Beyond Brain), Louise Barrett (Alfa Bilim Dizisi, baskıda)

8. BÖLÜM

Çıplak Beyin Diye Bir Şey Yok

Sende 4 yaşındaki bir çocuğun beyni var ve eminim o da bundan kurtulmak isterdi.

— Groucho Marx

Geçen bölümdeki görece soyut sistemlerden uzaklaşıp gerçek beyinlere ve bunların çevreyle nasıl kenetlendiğine bakarsak, hayvanların bilişsel süreçlerini ve davranışlarını daha dinamik bir yaklaşımla ele alabiliriz. Berkeley’den nörofizyolog Walter Freeman neredeyse otuz yıldır (esas olarak) tavşanların koku, görme, dokunma ve işitme duyuları üzerine çapraşık ve titiz deneyler yürütüyor ve araştırmacı beyinle çevre arasında sistem yaklaşımının öngördüğü türden dinamik bir kenetlenmeyi temel alan bir öğrenme modeli öneriyor.[1] Ama Freeman’ın beyin, beden ve çevrenin nasıl birbiriyle uyumlu olduğuna ilişkin görüşlerini tam olarak anlayabilmek için, bu çalışmaları ayrıntılı olarak incelemeden önce dinamik sistemler teorisinin temellerini biraz daha iyi kavramamız gerekiyor.

Matematiksel açıdan, dinamik bir sistem, (Watt regülatöründe buhar makinesinin hızı ve ağırlıklı kol açısı gibi) sistemin belli bir andaki durumunu belirten bir dizi “durum değişkeni” ve bu değişkenlerin zaman içinde nasıl değiştiğini açıklayan bir dizi denklemle ifade edilir. Sistemin durumunda değişikliğe yol açabilecek miktarları ifade eden ama bu değişiklik sonucunda kendileri değişmeyen belli değerler de olabilir: bunlara sistemin parametreleri adı verilir. Meselenin bütününü bu terimlerle ifade ettiğimiz zaman, dinamik bir sistemi, boyut sayısının sistemdeki durum değişkeni sayısıyla belirlendiği bir tür grafik —çok boyutlu bir “faz uzayı”— olarak düşünme olanağı elde ederiz. Böyle bir faz uzayında, sistemin olası her bir durumu (durum değişkenlerinin mümkün olan bütün kombinasyonları) tek bir noktayla ifade edilebilir. Böylece, zaman içinde sistemin durumunda gerçekleşen değişiklikler faz uzayındaki bir eğri şeklinde ifade edilebilir; bu eğriye sistemin “yörüngesi” adı verilir. Her zaman olduğu gibi, dinamik sistemi somut bir örnekle anlatırsak faz uzayı kavramının da yörünge kavramının da anlaşılması kolaylaşabilir; ama bu kez ağırlıklı regülatör örneğine geri dönmek yerine, Rolf Pfeifer ve Josh Bongard’ın “Puppy” örneğine, yani Japon robotik uzmanı Fumiya Iida tarafından geliştirilen hünerli robotik köpeğe başvuracağız.[2]

Bilimin canlılığı tanımlayamadığına dair

 

10 yıl kadar önce, Colorado Üniversitesinde Felsefe profesörü Cleland ve Carl Sagan’ın astronomi öğrencisi olup halen Princeton Üniversitesinde hocalık yapan Chris Chyba nasıl Ortaçağ’da suyun moleküler yapısı bilinmiyorduysa, bugün de “yaşam” tanımlaması için gereken temel bilginin elde olmadığını ileri sürmüşlerdi. Bugün artık bu görüş bilim çevrelerinde resmiyet kazanmış durumda... Texas Üniversitesinin evrimsel biyoloğu Andrew Ellington ”Kendimi yaşam sözcüğünün bilimsel tanımlaması diye bir şey olmadığını söylemeye yetkili görüyorum...bunun tersini söyleme girişiminde bulunmasının bilime zararlı olduğu görüşündeyim.” deyip şöyle devam eder:

R. Feynman'dan bilince dair

Evrenin bugünkü görüntüsünden etkilenen hiç kimse yok mu? Bilimin bu değeri şarkıcılar tarafından görmezlikten geliniyor: Bu konu hakkında bir şarkı veya şiire rastlama şansınız çok azdır; yalnızca geceleri verilen bilimsel derslere rastlarsınız. Ne yazık ki henüz bilim çağında yaşamıyoruz.

Belki de bu sessizliğin sebeplerinden biri, müziği nasıl okuyacağınızı bilmiyor oluşunuzdur. Örneğin bir bilimsel makalede şöyle yazabilir: “Fare beyninin içeriğindeki radyoaktif fosfor, iki haftalık bir periyotta yarı yarıya azalır.” Şimdi, bu ne demektir? 

Anlatılmak istenen şey, bir farenin beynindeki –aynı zamanda benim ve de sizin beyninizdeki– fosforun iki hafta önce orada bulunan fosforla aynı olmadığı; başka bir deyişle beyindeki atomların başka bir şeyle yer değiştirmiş olduğudur; iki hafta önce orada olanlar artık orada değildir. 

O halde zihin dediğimiz şey nedir? Bilince sahip olan bu atomlar da neyin nesidir? Bunlar geçen hafta yediğimiz patateslerdir! Şimdi onlar zihnimde bir yıl önce olup bitenleri, yani çok uzun zaman önce değiştirilen bir zihni hatırlayabilmektedir.

Benlik diye adlandırdığımız şeyin yalnızca bir dans veya örüntü olduğunu kavramamız, beyindeki atomların yerine başka atomların gelmesi için ne kadar zaman geçmesi gerektiğini anlamamızı gerektirir. Atomlar beynime girer, dans eder ve sonra da çekip gider; her zaman dans eden, ama önceki dansı hatırlayıp onun aynısını yapan yeni atomlar vardır. 

R. Feynman, Başkalarının Ne Düşündüğünden Sana Ne? (Alfa Bilim Dizisi, s. 224)

Bilincin çok (çok) kısa tarihi (D. Dennett, Darwin'in Tehlikeli Fikri, 12. Bölümden)

Biz neyiz sorusunun yanıtı, kültürün bizi ne şekilde etkilediğinde yatar.  Şimdi her şeyin nasıl başladığını sormamız gerekiyor. Nasıl bir evrimsel devrim oluşmuştur da bizi genetik devrimin diğer bütün ürünlerinden belirgin bir şekilde ayırmıştır? Size burada anlatacağım hikâye, çok hücreli yaşamı olası kılan ökaryot hücrelerin oluşumlarıyla ilgili Bölüm 4’te anlattığım hikâyenin tekrarı olacak. Hatırlarsanız, çekirdek içeren hücrelerden önce daha basit ve münferit bir yaşam sürdüren ve enerji bakımından zengin bir çorbanın içinde gezinip kendilerini eşlemekten daha ilginç bir şey yapmayan prokaryotlar vardı. Lynn Margulis’in muhteşem hikâyesinde (1981) anlattığına göre, günlerden bir gün bu prokaryotlardan bazıları bir tür parazitin istilasına uğradı. Ama tanımlarından da anlaşılacağı üzere normalde ev sahiplerinin uyumluluğuna zarar veren bu parazitler, ilginç bir şekilde yararlı hale gelerek parazit olmaktan çıkıp ortakyaşar’a dönüştü. Onlar ve istila ettikleri prokaryotlar, artık Latince anlamı ‘aynı masada birlikte yemek yiyen’ anlamına gelen kommensal’ler veya birbirinin varlığından fayda sağlayan mutualist’ler gibiydi. Güçlerini birleştirerek devrimsel nitelikli yeni bir varlık oluşturdular: ökaryot hücre. Bu oluşum çok hücreli yaşam diye bildiğimiz, olasılıkları barındıran ve daha önce bile hayal edilmesi mümkün olmayan engin bir uzayın kapısını aralamış oldu. Derken, birkaç milyar yıl geçti. Bu arada çok hücreli yaşam biçimleri Tasarım Uzayının girdisini çıktısını keşfetmeye devam ediyordu; ta ki bir gün, tek bir çok hücreli canlı türünde başka bir istila başlayana dek. Bu canlı bir tür primattı ve istilacılarının çok uygun bulduğu çeşitli yapı ve yetenekler geliştirmişti (bunlara ön uyarlanım demeye cesaret edebilir misiniz?). İstilacıların, girdikleri konak canlı içerisinde kendilerine yuva bulmaları şaşırtıcı değildi, çünkü zaten konak canlı tarafından yaratılmışlardı, tıpkı bir örümceğin ağını veya bir kuşun yuvasını oluşturması gibi. Bu yeni istilacılar göz açıp kapayana kadar geçen bin yıldan az bir zaman içinde hiçbir farkındalığa sahip olmayan konakçılarını –kuyruksuz maymunları– yepyeni bir şeye dönüştürdü: farkındalığa sahip olan konakçılar. Bunlar yeni istilacı stokları sayesinde bugüne kadar hiç hayal edilmemiş şeyleri hayal edebiliyor, Tasarım Uzayının içinde daha önce hiçbir canlının yapmadığı biçimde oradan oraya sıçrayıp duruyordu. Dawkins’in 1976’da yaptığı tanımlamadan sonra bu istilacıları mem diye adlandırıyorum; belli bir hayvan türü esaslı bir şekilde memlerle donatıldığı –veya istila edildiği– zaman ortaya çıkan tamamen yeni varlığa da genel olarak insan denilmektedir.

 D. Dennett, Darwin'in Tehlikeli Fikri, 12. Bölüm (yakında Türkçe basımı çıkacak...)

Sicim Teorisi: fizik mi, metafizik mi?

(Aykut Turhan)

1960'larda İtalyan fizikçi Gabriele Veneziano güçlü nükleer kuvveti matematiksel olarak ifade edebilmenin peşinde koştururken, İsviçreli matematikçi Leonhard Euler'in kendisinden 200 yıl kadar önce oluşturduğu bir denklemin güçlü kuvveti tanımladığını farkeder (Euler, bugün kullandığımız pek çok matematik nosyonunun babasıdır. Örneğin, f(x) fonksiyon tanımlaması ona aittir)

Bu keşif, Veneziano'nun yıldızının parlamasına sebep olur. Konunun üzerinde çalıştıkça, maddenin temel parçacıklarının matematiksel ifade olarak noktasal olmaktan çıkıp küçük bir sicim şeklindeki uzamsal birimlere dönüşmesi gibi bir tuhaflığı ortaya çıkarır. Temel birim olan parçacıkların, titreşerek parçacığın sahip olduğu özellikleri ortaya çıkartan daha da temel bir yapısı olduğu görüşüdür bu. Ancak, sadece matematik denklemlerinin üzerinde kalem oynatmalarla ortaya çıkan bu yaklaşım fazla taraftar bulmaz. Kuantum mekaniği tüm ihtişamıyla kabul görmüştür bir kere; temel parçacıklar “noktasal”dır, “sicimsi” değil. Deneysel çalışmalar da bu kabullenmeyi desteklemektedir. Bilim insanları bu parçacıkları hızlandırıcılarda çarpıştırarak deneysel yeni kanıtlar peşinde koşmakta ve evrenin nasıl işlediğini göstermeye çalışmaktadır.

Parçacıklar sadece maddenin yapı taşları değildir. Doğadaki kuvvetlerin açıklaması da yeni parçacıkların birim olarak kullanılması ile yapılmaktadır.

Maddelerin birbirini uzaktan etkilemesi (örneğin bir mıknatısın çiviyi çekmesi) haberci parçacıklar aracılığıyla olmakta ve bu kabullenme deneysel olarak da desteklenmektedir. Doğadaki dört temel kuvvetin üçü bu şekilde açıklanabiliyor: Elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet. Zamanda iyice geriye gidip büyük patlama anına çok yaklaştığımızda, evrenimizin çok küçük ve çok çok sıcak olduğu anlarda elektromanyetik kuvvet ile zayıf nükleer kuvveti bütünleşik olarak tanımlamak mümkündür. Bu birleşik kuvvete elektrozayıf kuvvet denilmektedir. Bunun bulunması Steven Weinberg, Sheldon Glashow ve Abdus Salam'a 1979 Nobel fizik ödülünü kazandırmıştır. Büyük patlama anına daha da yaklaştığımızda güçlü nükleer kuvvetin de elektrozayıf kuvvet ile bütünleşik olacağı tahmin ediliyor. Bu yaklaşım, standart model olarak adlandırılan ve bütün temel kuvvetleri aynı dilden konuşturarak kapsamlı bir çerçeve içine oturtan teoriyi oluşturmaktadır.

Standart model aslında Einstein'ın rüyasıdır, ancak isim babası Amerikalı fizikçi Steven Weinberg olmuştur. Teorinin yıllar içinde gelişmesi önemini arttırır ve fizikçilere yeni Nobel ödülleri kazandırır. Ancak standart modelin ciddi bir sıkıntısı vardır. Parçacıklar evreninin çarklarını döndüren kuvvetleri içine alırken pek de küçümsenemeyecek bir kuvvet dışarıda kalır: kütleçekimi. Bu eksik yüzünden genel göreliliğin dünyası ile kuantum mekaniğinin dünyasını birleştirmek bir türlü mümkün olamamaktadır. Buna rağmen, standart model günümüz parçacık fiziğinin en kapsamlı teorisidir.

Bütün bu gelişmelerin gölgesinde kalan sicim teorisiyle ilgilenmek iddialı bir fizikçi için kariyerini riske atmak demektir; herşey hayal kurmakla başlar ama biraz da ayaklarımız yere basmalı! Yine de bazı hayalperestler sicim teorisinin peşinden gitmekten vazgeçmez. Pek çok teorik fizikçi sicim teorisi üzerinde çalışmaya devam eder. Ancak uzun zaman sicim teorisinin kenarda köşede kalmasının esas sebebi matematiksel olarak da tutarsızlıklar içermesidir. Zaten deneysel olarak desteklenmesi çok zor olan bir teorinin bir de matematiksel tutarsızlıklar içermesi ciddiye alınmaması için geçerli bir sebep değil mi? 1980'lerin ikinci yarısında bu matematiksel tutarsızlıkların aşılmaya başlanması ile sicim teorisi yavaş yavaş dikkatleri üzerine çekebilecek bir şekle bürünür.

Ne diyor sicim teorisi? Madde atomlardan oluşur. Atomlar da elektronlar ve çekirdek içindeki nötron ve protonlardan. Nötron ve protonlar ise daha da küçük parçacıklar olan kuarklardan meydana geliyor. Buraya kadar itiraz eden yok, kuantum mekaniği ile aynı gidiyor. Ancak sicim teorisi, en alt seviyede bu temel parçacıkların da titreşen, oynaşan enerji sicimlerinden meydana geldiğini iddia ediyor. Bütün noktasal parçacıkları oluşturan bu sicimler o kadar küçük ki, atomu güneş sistemi boyunda düşünürsek bir sicim dünya üzerindeki bir ağaç kadardır (Planck uzunluğu ölçütünde, yani yaklaşık 1,6x10^-35 metre.) Bir keman telinin farklı titreşimleri nasıl farklı seslere -notalara- sebep oluyorsa, bu enerji sicimlerinin -tellerinin- değişik şekillerde titremesi de parçacıklara farklı özellikler kazandırmaktadır, mesela kütle gibi. Bütünleşik bir evren modeli ortaya koyan sicim teorisi, kuantum mekaniği ile genel görecelik arasında ortaya çıkan uyuşmazlığı ortadan kaldırabildiğini öne sürmektedir. Matematiksel olarak dört temel kuvveti bir araya getirme iddiasındaki teori, Einstein'ın rüyasını da gerçekleştirebilmektedir.

Öyleyse sorun nerede? Matematiksel olarak varlık bulan sicim teorisi ne deneysel, ne de gözlemsel olarak onaylanabilecek duruma gelemiyor. Herşey kavramsal olunca bu teorinin bilimsel mi yoksa felsefi mi olduğu bile tartışma konusu. Örneğin, İngiliz fizikçi Roger Penrose sicim teorisinin bilimsel olmadığını, hatta henüz bir teori bile olmadığını söylüyor.

Bu sıkıntılara ilave olarak sicim teorisinin işini daha da zorlaştıran ilave boyutlara ihtiyaç duymasıdır. dört boyutlu evrenimiz (üç uzamsal boyut + zaman) sicim teorisini kesmiyor! Aslında bu ilave boyut konusunu ortaya ilk koyan kişinin sicim teorisiyle pek ilgisi yoktu. Alman matematikçi Theodor Kaluza, 1919 yılında Einstein'ın genel görecelik denklemlerini beş boyut içine yerleştirdiğinde Maxwell'in elektromanyetizma denklemlerinin kendiliğinden bu formülasyona dahil olduğunu görür. Bunu Einstein ile de paylaşıp ondan ciddi ilgi ve destek alır. Buna rağmen kuantum fiziğinin ortalığı kasıp kavurmaya başlaması Kaluza'nın teorisini rafa kaldırtır: kimse durup dururken yeni bir boyut yaratmak istemez!

Konuyu şöyle açıklayalım: Einstein, genel görecelik teorisinde kütleçekiminin dört boyutlu evrenimizdeki eğilmeler, bükülmeler ile oluştuğunu ortaya koymuştu. Kaluza elektromanyetizmanın da benzer şekilde çalıştığını düşünüyordu ancak eğilip bükülecek yeni bir ortama ihtiyacı vardı; çünkü dört boyutlu evren doluydu! Kaluza çaresiz olarak işini – matematiksel olarak - beşinci boyuta taşıdı. Peki bu boyut nerede, neden algılayamıyoruz? Bu konuda tatmin edici bir öneri oluşturamıyordu ama derken yardımına İsveçli fizikçi Oskar Klein yetişti. Klein, ilave boyutların mümkün olabileceğini ancak bunların çok çok küçük olmaları nedeniyle algı dışı kalabileceklerini iddia etti. İkilinin ortak çalışması sonunda Kaluza-Klein teorisi ortaya çıktı. 1926 yılında Klein dördüncü uzamsal boyutun (yani beşinci boyutun) dairesel olarak bükülmüş olduğu fikrini ortaya koydu Bunu bir benzetme ile açıklayabiliriz: Yol kenarındaki elektrik direkleri arasında gerili duran bir elektrik telini düşünelim. Uzaktan bakıldığında bu tel, a noktasından b noktasına giden tek boyutlu bir çizgidir (telin sarkmış olmadığını var sayıyoruz: dümdüz bir tel) Bizim için uzaktan tek boyutlu görünen bu telin üzerinde yürüyen bir karınca için a-b doğrultusunda gidebilmenin yanısıra telin çevresi boyunca dairesel olarak hareket edebilme olanağı da vardır. Karınca a-b doğrultusunda ilerlemediği sürece, döngüsel boyuttaki hareketi onu hep başladığı yere getirir. Yani, karınca uzaktan algılanamayan döngüsel “bükülmüş” bir boyutta ilerleyebilmektedir. Kaluza-Klein teorisi sadece dört boyutlu değil daha fazla boyutlu uzayları da olanaklı kılar. İlave boyutların algılanamaz derecede küçük olmaları bizim neden sadece dört boyutlu bir evren modelimiz olduğunu açıklayabilir diye ümit edilmektedir.

Bizi çevreleyen ama algılanamayan ilave boyut fikri sicim teorisinin temel varsayımıdır. Ancak varsayım burada bitmiyor çünkü sicim teorisi için ilave bir boyut yetersiz kalıyor, ilave altı boyuta gereksinim var. Yani toplam on boyutlu bir evrende yaşamalıyız ki sicim teorisi işlesin. Bu tuhaflıklar içinde teori yavaş yavaş gelişirken hiç istenmeyen bir durum ortaya çıkar ve 1990'lara doğru birbiriyle rekabet eden beş ayrı sicim teorisi gelişir. Herşeyi kapsayıp, açıkladığını iddia ederken kendisi beşe bölünen bir teori! Parçacık fizikçilerini iyice gülümseten, şaka gibi bir durum. Bu varoluş sıkıntısının çözümü Amerikalı fizikçi Edward Witten'dan gelir. Witten teoriyi neredeyse küllerinden yeniden yaratır ve son haliyle ortaya yeni bir teori çıkar: M-teorisi.

M-teorisi matematiksel tutarsızlıkları ortadan kaldırıp, beş ayrı alternatifi birleştirir ve teoriyi destekleyenlere gerçekten rahat bir nefes aldırır. Ancak bir bedel karşılığında: 10 boyut da yetmemektedir, yenilenmiş teori 11 boyutlu bir evreni öngörmektedir!

Dört boyutu anlıyoruz da kalan yedi boyutla nasıl başa çıkacağız? Matematiksel olarak yeni boyutlar yaratmak sorun teşkil etmeyebilir ancak gerçek dünyada bunların karşılığı gerçekten var mı? Biz yine M-teorisi ne diyor, bakalım. İlave olunan yeni boyutta sicimlerin uzamsal olarak uzaması veya genişlemesi ile bir membrana -veya zara (tavla zarı gibi değil, kulak zarı gibi!) - dönüşmeleri durumu ortaya çıkıyor. Bir membran üç boyutlu veya daha fazla boyutlu olabilir. Yeterince enerji alabilirse devasa ölçülere ulaşabilir, hatta bir evren boyutuna bile çıkabilir. Bu yeni durum sicim teorisini öyle bir noktaya taşır ki artık sadece sicimlerin ve atomaltı parçacıkların teorisi olmaktan çıkar. Devasa membranlardan ve ilave boyutlardan bahsettiğimiz zaman bizim evrenimizin kendisinin de çok boyutlu bir üst evrenin içinde bulunan bir membran olması olasılığını ortaya koyabiliyoruz. Böyle bir durumda kendi evrenimizin hemen yanıbaşında komşu evrenler -membranlar- olması olasılığı da var. Evrenimizin, yani membranımızın hemen altında ve üstünde paralel evrenler olabilir. Bunların bazıları bizimkine benzer, bazıları da benzemeyebilir: tamamen farklı fizik yasaları ile şekillenmiş bize göre garip evrenler.

Nerededir öyleyse bu zarımsı evrenler? M-teorisinin öngördüğü 11. boyut içinde uzayan bu evrenler belki de hemen yanıbaşımızda, hatta bize milimetrelerce yakındalar. O zaman niye göremiyoruz bunları? M-teorisinin bu duruma getirdiği açıklama bir membranda hareket eden parçacıkların bu membranın dışına çıkamıyor olmalarıdır. Bizler üst boyuttaki bir evren içinde uzayan incecik bir membranın üzerinde yaşıyoruz. Kurumak için yanyana çamaşır iplerine asılmış çarşafların üzerinde dolaşan minik böcekler gibi. Ancak böceklerden farkımız, bizim evrenimizden -çarşafımızdan- komşu evrene -çarşafa- geçebilmemizin mümkün olmaması. Şayet bu önerme doğru ise evrenle ilgili bütün modellerimiz değişir.

Bu kadar kavramsal çalışmanın elle tutulur bir çıkarımı olabilir mi? M-teorisi fizikçileri standart modelin bir türlü nereye koyacağını bilemediği kütleçekimi konusunda bir çözüm sunduklarını iddia ediyor. Diğer üç temel kuvvete göre kütleçekimi çok zayıftır, karşılaştırılamayacak kadar zayıf (“koca gezegenleri güneşin etrafında tutuyor, bunun neresi zayıf” demeyin sakın!) diğer kuvvetlerle olan bu fark bilim insanlarının kafasını hep meşgul etmiştir. Neden böyle? M-teorisinin bir spekülasyonuna göre aslında durum biraz farklı olabilir. Belki de kütleçekimi göründüğü kadar zayıf değildir. Diğer kuvvetlerin birimi olan parçacıklar ve maddenin temel parçacıkları yukarıda anlatıldığı gibi bizim membranımıza hapsolmuşken kütleçekiminin haberci parçacıkları olan gravitonlar membranımızdan kopup gidebilmektedir. Küçük bir bölümü bizim membranımızda kaldığı için etkileri, yani kütleçekimi, zayıf bir kuvvet olarak ortaya çıkmaktadır. M-teorisine göre gravitonları diğer parçacıklardan ayıran bu durumun nedeni onları oluşturan sicimlerin şeklinin farklı olmasıdır. Kendi evrenimizdeki, yani membranımızdaki, bütün sicimlerin uçları açıktır ve bu açık uçlardan membranımıza tutunurlar, bağlı dururlar. Gravitonları oluşturan sicimler ise kapalı uçlu (dairesel, paket lastiği şeklinde) olduklarından diğer sicimler gibi membrana bağlanamıyor ve kolayca membrandan üst uzaya kaçabiliyor. Hatta bazıları komşu membranlara da gidebilir. Tabii bu, diğer membranlardaki gravitonların da bize ulaşabilmeleri anlamına gelir. M-teorisi evrenimizdeki karanlık maddenin (dark matter) bu şekilde açıklanabileceğini -şimdilik alçak sesle- dile getiriyor. O halde diğer membranların bizi etkilemesi söz konusu gibi görünüyor. Eh, en azından teorinin teorik(!) boyutunda bu mümkün.

Zamanı yaklaşık 13,7 milyar yıl geri sarıp büyük patlama anına ulaştığımızda evrenimizi çok çok küçük ve çok çok yoğun bir şekilde buluruz. Bu şekildeki bir evrende fizik kuralları işlemez ve bilim insanlarının tekillik dediği tanımsız bir durum ortaya çıkar. Patlayan neydi, patlamadan önce ne vardı gibi sorular cevapsız kalır. M-teorisi büyük patlamanın bir başlangıç olmadığını, hatta olağandışı bir durum olmadığını öne sürüyor. Büyük patlamaya yol açan şey paralel iki membranın bir noktada birbirine temas etmesidir. Üstelik bu sürekli olabilen bir durumdur; membranlar kaskatı bir şekilde durmuyor, bayrak gibi hafif hafif dalgalanıyorlar. Sonuçta membranlar -büyük boyutlu da olsalar- birer sicim ve sicimler de sürekli titreşmek zorunda.

M-teorisine kafayı takmış fizikçiler -ki Stephen Hawking de bunlara dahil- bir gün bu tahmin ve öngörülerin denenip doğrulanacağına inanmakta. Burada kritik bir nokta ortaya çıkıyor. M-teorisi de diğer fizik teorileri gibi denenebilirlik kriterini karşılamak zorunda. Bu gerçekleşmezse bilimselliği şaibeli bir durumda kalır.

Membranlardan tekrar temel yapı taşı olan küçük sicimlere dönecek olursak, o kadar küçükler ki varolduklarına dair dolaylı yollarla bile gözlemsel ipuçları bulabilmek çok zor. Yine de, CERN'de yapılan deney M-teorisine gönül vermiş fizikçiler ve matematikçiler için çok önemli. Yaratılan çarpışmalar sırasında oluşan koşullar bazı parçacıkların (graviton diyelim) yok olmasına, yani üst uzaya kaçmalarına yol açabilir beklentisi var. Bu durum deneyler sırasında gözlemlenir ise teori deneysel bir destek almış olacak. Galiba M-teorisinin böyle bir deneysel bulguya çok ihtiyacı var.

Einstein'ın dediği gibi, herşey hayal etmekle başlar. Newton'un hayal gücü fiziğe büyük bir teori hediye etti. Ancak Newton bile zamanın akışının değişken olabileceğini hayal edememişti. Bunu ilk defa “gözünde canlandıran” Einstein oldu. Hem özel hem de genel görelilik, bu teorileri ilk defa duyan bir insana bilimden çok bilim kurgu izlenimi verebilir ama yine de arada küçük bir fark var: görelilik teorisi çatır çatır çalışıyor. Kuantum mekaniği ise bizim dünyamızdan çok tavşanın peşinden deliğe atlayan Alis'in dünyasına aitmiş gibi gelir insana. Richard Feynman'ın dediği gibi “kuantum mekaniğini ilk öğrendiğinizde anladığınızı zannederseniz bilin ki hiçbir şey anlamamışsınız!” M-teorisi de bu “tuhaf teoriler” zincirine yeni bir halka olarak ekleniyor. Bu hayalin ne kadar gerçeğe dönüşeceğini ise zaman gösterecek.