bilim

Her Şeyin Teorisi III: Doğadaki Tüm Kuvvetler (MinutePhysics) | Video

◄ Bir önceki bölüm

 

MinutePhysics bu videosunda, evrendeki temel kuvvetleri veya diğer adıyla temel etkileşimleri, ekonomi ve döviz çevrimleri üzerinden örneklendirerek açıklıyor. Örnek olarak bu konunun seçilmiş olması tesadüf değil: İki konunun arkasında yatan matematik aynı!

 

İyi seyirler…

 

-oo-

 

Evrenin içinde “madde” denen ve yer kaplayan bir şeyler olduğunu biliyoruz. Ayrıca evren statik değildir – bir şeyler de olur! Daha kesin konuşmak gerekirse, madde, diğer maddeler ile etkileşime geçer: Yeryüzü ile Ay’ın birbirini çekmesi veya ayağınızla zeminin birbirini itmesi gibi.

Bu etkileşimlerin yalnızca duygusuz bir pan-galaktik düzenleme kurulu tarafından konmuş trafik kuralları olduğunu düşünüyor olabiliriz … ancak gerçek yanıt aslında çok daha derin ve tuhaftır: Etkileşimler yalnızca siz (siz derken “evren”i kastediyorum) aynı şeyleri farklı yerlerde, farklı ölçtüğünüz için gerçekleşir.

Ama bekleyin bir saniye: 6 feet veya 183 cm uzunluğundaki biri, ben onu ölçsem de ölçmesem de aynı boydadır, öyle değil mi?! Yani ölçümün kendisi anlamsızdır, ancak her ne kadar şaşırtıcı olsa da, bu anlamsızlık, doğadaki temel kuvvetlere neden olan şeyin ta kendisidir.

Şimdi, MinutePhysics’te, karmaşık fiziksel görüngüleri özünü koruyarak aktarmak için basitleştirmelerden yararlanıyorum. Ancak bu kez, standart modelin ardındaki kuramın canlı bir uygulamasını göreceğiz ve sadeleştirmek adına kuantum etkilerini ihmal ederek, bunun yerine uygulamayı ekonomiye yapacağız. Bu ikisinin matematiği, gerçek anlamda aynıdır.

Yerlerinize, hazır, FİZİK!

Örneğin, size 2$’lık bir kuzu karşılında 2$ verdiğimi farz edin – henüz pek bir şey olmadı, veya hiçbir değer geçişi olmadı, çünkü kuzuyu size geri satıp, 2$’ımı geri alabilirim. Burada kuzuyu paradan daha fazla seviyor olabileceğimi ve zaten başından bu nedenle satın almış olabileceğimi göz ardı edin. Para dediğimiz “değer-ölçer” ile ölçülen gerçek değer değişmedi.

Ayrıca bir şeylere ödediğimiz para miktarı aslında keyfi bir ölçektir. Farklı ülkelerin farklı paraları olduğunu düşününce bu daha açık hale gelir. Elbette ülkelerin değeri ölçme şekillerini birbirine çevirecek bir yöntem olmasaydı, parasal etkileşimlere giremezlerdi.

Bu nedenle, şimdi, Kanada’da bir kuzu almak istediğimi faz edin – fiyatı etkileyecek iki şey vardır: İlki, Kanadalılar, kuzulara benden daha az değer veriyor olabilir, ve ikincisi, onların dolarları, ABD dolarından farklı olabilir…yani belki kuzu yalnızca 3 Kanada dolarıdır (KAD). Bunun anlamı, Kanada’ya gidip, 2 dolarımı, 4 KAD’a çevirip, 3’ünü kuzuya harcayıp, ABD’ye kuzu + bir KAD (yani elli sent) ile dönebilirim. Kuzuyu ABD’deki birine 2$’a satarsam, 2$ yerine, şimdi 2,5$ dolarım olur. Yani kuzuyu yalnızca alıp satarak para kazanmış olurum!

Bu, hiçbir değer değişimi yaşanmadan, ABD’nin içinde bir kuzu alıp, satmaktan çok farklıdır. Burada, kuzu kuzu yolculuk ederken yalnızca “döviz alışverişi” yaparak, Kanada’dan ABD’ye gerçek değer geçirebilirim, ve bu geçiş yalnızca değeri farklı yerlerde farklı şekilde ölçmemizden kaynaklanır.

Bu tıpkı bir şey çalmak gibidir, ancak yasaldır!

Şimdi, koşarak Kanada’ya gidip kuzularını ABD’de satmaya çalışmayın…gerçek dünyada çobanlar (ve döviz alışverişi yapanlar) kayıplarının farkındadır, ve kuzu fiyatları (ve KAD) bunu hesaba katarak ayarlanır ve tüm gerçek değer geçişleri, veya “çalma” minimuma indirilir.

Ancak “hiçbir şeyden para kazanma”, pazar kendini ayarlamadan önce davranabilirseniz gerçekten gerçekleşir – buna ara kazanç [arbitraj] denir ve eğer o sırada mümkünse, pazarın dengede veya optimum durumda olmadığı anlamına gelir. Pazarın “görünmez eli” de bu kadarmış…

Her neyse, bu gerçek değer çalma işine, fizikte “momentum geçişi”, veya gündelik terimlerle “kuvvet” denir. Ve şimdi neden böyle olduğuna bakalım.

Diyelim ki, tek hudut ve tek döviz alışverişi oranı yerine, komşularıyla döviz alışverişi yapabilecek uzun bir ülkeler dizisi olsun: İran’da kuzu satarak şu ara kazanç uyanıklığını yapmaya çalıştığımda, bu defa parayı ABD’ye, aradaki yol boyunca her ülkede döviz alışverişi yapa yapa getirmem gerekecek. Bu ölçüm değişimi dizisi, “hareket eder” gibi görünür; sanki İran’da yaratılan bir “döviz-alışveriş-oranı-parçacığı”, İran’dan, ABD’ye değer taşır ve sonra da yok olur!

Bekleyin, buna tekrar bakalım: Bir kuzu satın alın, bunu İran’a getirip satın, sonra para riyalden rupiye, miriana, rupiye, sterline, dolara ve dolara çevrilir…ve en sonunda kuzuya verdiğimden daha çok param olur! İşte bu kadar: Kendi çiftliğinizdeki gerçek standart model fiziği. Şimdi, şeyleri farklı konumlarda farklı şekilde ölçümlemenin neden kaçınılmaz şekilde bir parçacıkla iletilen uzun mesafeli etkileşimlere neden olduğunu anladığınızı umuyorum!

Örneğin elektromanyetik potansiyel bize elektik yükünün farklı konumlarda nasıl farklı ölçüldüğünü gösterir…bu “elektron-döviz-alışveriş-oranı”dır ve elektromanyetik alanındaki uyarılmalar, foton dediğimiz parçacıklardır. Fotonlar, parasal değer taşımak yerine bir elektrondan diğerine momentum taşır ve bu momentum geçişlerini toplarsanız, elinize kuvvet dediğimiz şey geçer.

Ancak foton “kuvvet” değil de ışık parçacığı değil midir?!

Bir “alışveriş-parçacığı” fikrine sahip olduğunuz zaman, uçlardaki elektronlara ihtiyacınız kalmaz…yalnızca uzayda kendi kendine hareket eden bu parçacığı kullanabilirsiniz. Fotonların hem elektromanyetik kuvveti taşıyan parçacıklar hem de kendi başlarına gerçek parçacıklar olmalarının nedeni budur!

Aslına bakarsanız, elektromanyetik etkileşim, güçlü etkileşim, zayıf etkileşim ve kütleçekim etkileşimi gibi, bildiğimiz tüm kuvvetler temelde aynı şekilde işler: Fizikçilerin tuhaf bir şekilde “ayar bozonu” dediği bir “alışveriş-parçacıkları”, madde parçacıkları arasında momentum ve enerji geçişini sağlar. Ve Newton “her etkiye karşılık bir tepki vardır” diyerek söylemeye çalıştığı şey budur…on yedinci yüzyılda yaşamış olduğu için ona fazla yüklenmeyeceğiz, aslında “her etkileşim için bir alışveriş parçacığı gerekir” demesi gerekirdi.

Bunu bilseydi, belki kuzuları altına çevirebilirdi.

 

-oOo-

 

◄ Bir önceki bölüm