Kuantum çağı ve sicim teorisi: Bilim dünyasında sessiz devrim ve evrenin kozmik senfonisi!

Dünyaca ünlü teorik fizikçi Michio Kaku, insanlığın bilgi çağından kuantum çağına geçişine dair çarpıcı bir tablo çizdi. Geçtiğimiz ay yayınlanan ve büyük ilgi gören 70 dakikalık videosunda Kaku, hem bilimin geleceğini şekillendiren kuantum bilgisayarları hem de evrenin en derin sırlarını barındıran sicim teorisini mercek altına aldı. 

Kuantum bilgisayarların yalnızca ekonomik ya da teknolojik kazanımlar sağlamayacağını, aynı zamanda bilim insanlarına evrenin en temel yasalarını çözme şansı vereceğini ifade eden Kaku, “Sicim teorisinin denklemleri öylesine karmaşıktır ki klasik bilgisayarlar bunları çözmekte yetersiz kalır. Kuantum bilgisayarlar sayesinde bu denklemler sayısal olarak çözülebilir ve gözlemsel verilerle karşılaştırılabilir.” dedi.
 

2023 yılında basılan "Quantum Supremacy - Kuantum Üstünlüğü" kitabıyla bilim insanlarının dikkatini çeken Japonya kökenli Amerikalı teorik fizikçi Michio Kaku geçtiğimiz ay yayınlanan ve büyük ilgi gören 70 dakikalık videosunda, Kaku hem bilimin geleceğini şekillendiren kuantum bilgisayarları hem de evrenin en derin sırlarını barındıran sicim teorisini mercek altına aldı. 

Konuşmasının ilk bölümünde dinleyicileri kuantum bilgisayarların açtığı yeni bilimsel çağın eşiğine taşıyan Michio Kaku, daha çocukken Albert Einstein’ın “birleşik alan teorisi” arayışından etkilendiğini anlattı. Kaku, bu merakın kendisini teorik fiziğe yönlendirdiğini ve hayat boyu sürecek bir bilim yolculuğuna çıkardığını ifade ederek, bugün geldiği noktada, hem teorik fizikçi hem de bilim iletişimcisi olarak, insanlığın bilgi çağından kuantum çağına geçişine tanıklık ettiğini söyledi.

Kuantum bilgisayarlar aynı anda milyarlarca hesaplama yolunu takip edebiliyor

Kaku’ya göre kuantum bilgisayarlar yalnızca hızlı çalışan yeni bir bilgisayar türü değil; insanlığın evreni anlama kapasitesini genişletecek bir paradigma değişimi. Moore Yasası’nın sınırlarına dayanan klasik bilgisayarlar artık transistörlerin atomik boyutlara inmesiyle ciddi fiziksel engellerle karşılaştığını dile getiren Kaku, “Kuantum bilgisayarlar ise süperpozisyon, dolanıklık ve kuantum tünelleme gibi doğanın en temel ilkelerini kullanarak, aynı anda milyarlarca hesaplama yolunu takip edebiliyor.” dedi.

Bu teknolojinin bilimsel araştırmanın yöntemini kökten dönüştürme potansiyeline sahip olduğunu kaydeden Kaku, özellikle moleküler simülasyonlar üzerinde durarak, ilaç keşfi, malzeme bilimi, katalizör tasarımı gibi süreçlerde klasik bilgisayarların ötesinde hassasiyet sağlanabileceğini belirtti.
Doğadaki azot fiksasyonunu taklit ederek gübre üretimini çok daha enerji verimli hale getirebilecek yeni yöntemler geliştirilebileceğini söyleyen Kaku, enerji krizine çözüm olarak görülen füzyon teknolojisinin de kuantum modellemeler sayesinde daha hızlı ticari ölçeğe taşınabileceğini vurguladı.

Kuantum-çağı güvenlik standartları şimdiden geliştirilmeli

Ancak her teknolojik devrim gibi bunun da riskler barındırdığına dikkat çeken Kaku, kuantum bilgisayarların mevcut şifreleme standartlarını kırabilecek kapasiteye ulaşmasının finansal sistemler, veri güvenliği ve ulusal savunma için ciddi tehdit oluşturabileceğini hatırlattı ve bu nedenle kuantum-çağı güvenlik standartlarının şimdiden geliştirilmesi gerektiğini söyledi.

Tarihi perspektife de yer veren Kaku, Alan Turing’in bilgisayar biliminin ve yapay zekâ kavramının öncüsü olarak rolünü anlatarak, Turing’in Enigma şifresini kırarak İkinci Dünya Savaşı’nın seyrini değiştirdiğini, ancak trajik bir hayat yaşadığını hatırlattı. Kaku, bu tarihsel örnekle dijital çağdan kuantum çağına geçişin önemini pekiştirdi.

Kuantum bilgisayarların yalnızca ekonomik ya da teknolojik kazanımlar sağlamayacağını, aynı zamanda bilim insanlarına evrenin en temel yasalarını çözme şansı vereceğini ifade eden Kaku, sicim teorisi gibi karmaşık kuramların sayısal çözümleri kuantum bilgisayarlarla mümkün olabildiğini ve bu sayede doğanın “tek denklemle” açıklanabileceği bir geleceğe kapı aralanabileceğini de vurguladı.

Sicim Teorisi – Evrenin Kozmik Senfonisi

Michio Kaku, teorik fiziğin en iddialı çabalarından birine, “her şeyin teorisi” arayışına odaklanarak, Einstein’ın ömrünün son otuz yılında kuantum mekaniği ile kütleçekimi birleştirmeye çalıştığını, bu çabanın bugün sicim teorisi sayesinde yeni bir ivme kazandığını belirtti.

Sicim teorisinin, maddenin en temel bileşenlerinin noktasal parçacıklar değil, titreşen birer sicim olduğunu öne sürdüğünü kaydeden Kaku, “Her parçacığın kütlesi, yükü ve diğer özellikleri, sicimin titreşim moduna bağlıdır.” ifadesinde bulundu.

Kaku, bu durumu “evrenin müzik aletleri gibi titreştiği” bir tabloyla betimleyerek, “Farklı parçacıklar, doğanın kozmik senfonisinin farklı notalarıdır. Bu teori yalnızca parçacık fiziğini değil, aynı zamanda kütleçekimi de içine katar. Daha yüksek boyutları öngören matematiksel yapı, kütleçekimi diğer temel kuvvetlerle birleştirmeyi mümkün kılar. Bu, doğa yasalarının tek bir formülde birleşebileceği fikrini güçlendirir.” diye konuştu.

Sicim teorisinin üstünlüğü nereden geliyor?

Alternatif teorilere de değinen Kaku, döngü kuantum kütleçekimi gibi yaklaşımların, kütleçekimin kuantumlaştırılmasını hedeflediğini ancak parçacık fiziğinin standart modelini tam olarak kapsayamadığını dile getirdi. Kaku, sicim teorisinin üstünlüğünün ise hem kuantum mekaniği hem de göreliliğini aynı çerçevede ele alabilmesi olduğunu vurguladı.

Teorinin eksikliklerine de değinen Kaku, süpersimetri parçacıklarının henüz gözlenmemiş olmasının önemli bir zorluk olduğunu kabul ederek, ancak karanlık madde araştırmalarının ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi deneylerin bu parçacıkları tespit etme şansı sunduğunu, bunun da teoriyi deneysel olarak doğrulayabileceğini ifade etti.

Kuantum bilgisayarların rolüne işaret eden Kaku, “Sicim teorisinin denklemleri öylesine karmaşıktır ki klasik bilgisayarlar bunları çözmekte yetersiz kalır. Kuantum bilgisayarlar sayesinde bu denklemler sayısal olarak çözülebilir ve gözlemsel verilerle karşılaştırılabilir.” dedi.
Kaku, bunun Einstein’ın “Tanrı’nın zihnini okuma” hayalini gerçekleştirebileceğini söyledi.