Kuantum KöpüĞü
Sicim (Tel) Kuramı'na duyulan heves yıllar boyu sürekli değişkenlik gösterdi. 1970'li yıllarda oldukça ilgi görüyordu, ancak daha sonra birçok fizikçi Sicim Kuramı üzerinde çalışmayı bıraktı. Oysa Caltech'ten kuramsal fizikçi John Schwartz ve Ecole Normalé Superieuré'daki meslektaşı Joel Scherkazimle çalışmayı sürdürüp, 1974 yılında sabırlarının karşılığını aldılar. Geliştirdikleri denklemlerin umdukları türden parçacıkları değil, titreşen telleri (sicimleri) temsil ettiğinin zaten bir süredir farkındaydılar. İlk başta bu matematiksel hayaletlerin bir sorundan kaynaklandığını düşündüler. Ancak daha yakından incelediklerinde bu hayaletlerin graviton adlı (kütleçekimini taşıyan ve halâ kuramsal olan) parçacıklar olduğuna karar verdiler.
Parçacıkların yerine sicimleri (telleri) kullanmak, Genel Görelilik İlkeleri'yle Kuantum Mekaniği'ni bütünleştirmeye çalışan bilim adamlarını bezdiren problemlerin en azından bir tanesini çözdü. İşin böylesine zor olması, atomaltı ölçeklerde Uzay'ın (mekânın) sürekliliğini kaybetmesinden kaynaklanıyor.
Mesafeler inanılmaz ölçüde kısa olduğunda Uzay, sürekliliğini yitirir ve fokurdamaya başlar (Bazıları bu olguya Kuantum Köpüğü adını verir). Nokta gibi parçacıklar (gravitonlar da dahil) Kuantum Köpüğü'nde (okyanuslardaki büyük dalgalarla sürekli sallanan bir sal gibi) gelişigüzel savrulur. Oysa sicimler, birkaç dalgayı kaplayacak büyüklükleriyle bu tür rahatsızlıkları yaşamadan "okyanusta" yol alan minyatür gemiler gibidir.
Doğa, karşılığında bir bedel ödetmeden bilim adamlarını neredeyse hiçbir zaman ödüllendirmez. Bu ödül için ödenecek bedel ise, olağanüstü karmaşık olan bir problemin üstesinden gelmektir. Sicim Kuramı, bildiğimiz dört boyuta (yükseklik, genişlik, uzunluk ve zaman) yedi boyut daha eklemeyi zorunlu kılıyor.
Ayrıca tamamen yeni bir atomaltı parçacık sınıfına (süpersimetrik parçacıklara) ihtiyacımız var. Üstelik bir değil, tam beş tane farklı Sicim Kuramı var. Bilim adamları bu kuramların hiçbirinden vazgeçemeseler de, hepsinin aynı anda doğru olması olanaksız görünüyordu.
Ancak işin gerçekten de böyle olduğu ortaya çıktı.1995 yılında (yaşayan belki de en büyük fizikçi olan) Witten, tüm bu süpersimetrik Sicim Kuramlarının çok daha genel bir kuramın farklı öngörülerine karşılık geldiğini açıkladı. Yeni, daha kapsamlı olan kurama M Kuramı adını verdi.
Bu farklı bakış açısı meslektaşlarına güç verdi ve bir sürü araştırmaya esin kaynağı oldu; araştırmalar sayesinde bugün birçok bilim adamı Sicim Kuramı'nın doğru iz üzerinde olduğuna inanıyor. Karadelik ve Genel Görelilik konularında uzman olan Caltech'ten Kip Thorne "Doğruluğun kokusunu alıyorum ve bunu hissediyorum" diyor ve ekliyor: "Bir kuramı geliştirmenin ilk aşamasında sezgilerinizi ve hislerinizi kullanmak zorundasınız".
''M'' Kuramı
Edward Witten, M Kuramı'ndaki M harfinin çok şeyi ifade ettiğini söylüyor: Matrix ("kalıp", bir cisme şekil veren şey), Mystery (Gizemli) veya Magic (Sihirli) anlamlarına gelebileceğini söylüyor. Ancak şimdi listesine Mighty (Kuvvetli, Zorlu) ve Murky (Bulanık, Anlaşılması güç) isimlerini de ekledi. Neden mi? Çünkü Witten bile M Kuramı'nın tam anlamıyla ne olduğunu ifade eden Matematiksel denklemleri oluşturabilmiş değil.
Witten, M Kuramı'nı, Süpersicim kuramındaki birden fazla boyutlu Sicimlerin Membran Zar yüzeyleri üzerindeki kuantum boyutlardaki değişimlerinin (fluktuasyonunun) açıklanması olarak görüyor ve Kuramın öngörü yeteneğine sahip tam bir kuram haline gelebilmesi için onlarca yıl geçebileceğini düşünüyor. M Kuramındaki bu yüzey dalgalanmaları Birleşik Alan Teorisindeki Manyetik Monopol yüzeyi üzerindeki graviton dalgalanmaları olabilir. Witten bu durumu, "Dağlarda yürüyüş yapmak gibi birşey" olarak tanımlıyor.
Witten bu düşünceyi şöyle ifade ediyor: "Bir geçidin zirvesine ulaştığınızda yepyeni bir manzarayla karşılaşıyorsunuz. Manzaranın tadını çıkartıyorsunuz, ancak çok geçmeden acı gerçek ortaya çıkıyor: Henüz asıl varmak istediğiniz noktadan çok uzaktasınız". Dolayısıyla bu kuram başlangıç aşamasındadır ve M Kuramı tamamlandığında ulaşılan son noktada, belki de Birleşik Alan Teorisi tamamlanmış olacak ve böylece M Teorisi, Birleşik Alan Teorisinin tamamlanmış şeklini oluşturacaktır.
