Bu büyülü söz “Bir varmış bir yokmuş” her güzel öykünün başında tekrarlanır.
Peki ya zamanın hikayesi…
Şimdiye kadar, zaman bize bir nehir gibi tek yönde ve sadece geleceğe doğru aktığını söyledi. Zamanın sandığınız gibi akmadığını, zamanla ilgili bildiğiniz tüm gerçeklerin yanlış olduğunu söylesem ne dersiniz? Bana inanmıyormusun
Zamanın hikayesine birlikte bakalım.
Akla gelen ilk soru, zaman gibi anlaşılması zor bir bilmeceyi nasıl çözebilir ve anlayabiliriz? Bunu yapmanın en iyi yolu zamanı ölçmektir. Bunu geçmişten geleceğe birçok kez birçok farklı saat kullanarak ve her geçen gün daha doğru ölçümler alarak yaptık.
Klasik fiziğin babası sayılan Newton’a göre zaman çok çabuk geçiyor ve onu hiçbir şekilde değiştiremiyoruz. Newton’un düşüncesi çok doğru görünüyor ama Einstein öyle olmadığını fark etti. Einstein’a göre zaman farklı hızlarda akabilir.
Einstein, uzay ve zaman arasındaki gizli ilişkiyi ortaya çıkardıktan sonra bu keşfi yaptı. Ona göre bir cismin hızı ile zaman arasında bir ilişki vardır. Kabaca söylemek gerekirse. 100 km/s hızla bir araba ile kuzeye doğru gittiğimizi ve 1 saatte alacağımız mesafenin 100 km olduğunu varsayalım. Şimdi bu kez kuzeybatı yönünde 100 km/s hızla gittiğimizi düşünelim, 1 saatte 100 km yol almamıza rağmen kuzey yönünde 100 km’ye ulaşamıyoruz. Bunun nedeni, hızın kuzey ve batı arasında paylaşılmasıdır. Einstein’a göre uzay ve zaman arasında bir ilişki vardır ve bu keşifle Einstein klasik fizikteki zaman kavramını tamamen yerle bir etmiştir. Zaman, hareket eden kişiden daha yavaş akıyordu.
Eğer öyleyse aklımıza şu soru gelebilir, bu etkiyi neden günlük hayatımızda görmüyoruz?
Bunun sebebi ise zaman içinde düşük hızlarda yerdeki hareketimizin etkilerinin bizim algılayamayacağımız kadar küçük olmasıdır. Ancak bu etki gerçek ve ölçülebilir. Bunun için ihtiyacınız olan tek şey ikili bir atomik saat ve bir jet. 1971’de bilim adamları bu deneyi Dünya’nın etrafında bir atomik saat uçurarak ve ardından uçaktaki saati Dünya’daki saatle karşılaştırarak gerçekleştirdiler. Einstein’ın yıllar önce tahmin ettiği gibi iki saat birbirinden çok farklıydı. Aradaki fark saniyenin birkaç milyarda biri kadardı ama bu küçücük fark Einstein’ın teorisinin kanıtıydı. Bu deney defalarca tekrarlandı ve her seferinde aynı sonuç alındı.
Zaman ve uzayın birleşmesi, Einstein’ın aklımıza meydan okuyan bir şeyi fark etmesini sağladı.
Geçmiş, şimdi ve gelecek arasındaki keskin ayrımlar sadece bir yanılsamaydı. Günlük hayatımızda zamanın sadece bir akış olduğunu düşünürüz, ancak zamanın anlardan ve anlık görüntülerden oluştuğunu düşünmek ve her olayı bir anlar dizisi olarak düşünmek Einstein’ın düşüncesini anlamanıza yardımcı olacaktır.
Zamanı ekmek gibi değerlendirelim. Her bir ince dilim ekmeği şimdi olduğu gibi düşünelim, dilimlerin birer birer gelip zamanı telafi ettiğini varsayalım. Diyelim ki ekmeği doğrudan keselim, herkes için bir an keselim, başka bir yerde kessek, o zaman bu sefer herkes için başka bir an olur. Kısacası ekmeği kestiğimiz yerler zamanın farklı anlarıdır.
Bu, klasik Newton fiziğine göre zamanın iki boyutlu bir uyarlamasıdır. Burada ekmeği bir çizgi olarak görüyoruz ve herhangi bir noktayı ‘an’ olarak değerlendiriyoruz.
Şimdi Einstein’ın ünlü teorisine geri dönelim. Başka bir deyişle, işler hızlanırsa zaman yavaşlar. Ayrıca uzay-zamanı birleştirelim ve 3 boyuta (genişlik, uzunluk, derinlik) zamanı ekleyerek evrenin boyut sayısını 4’e çıkaralım. Az önce anlattığımız örneği, bu kez hızlanan bir nesne ile deneyelim. Bu sefer zamanı üç boyuta uyarlıyoruz. Ekmek uzunluğu birinci boyut, genişlik ikinci boyut ve derinlik üçüncü boyuttur.
Biz hızlandıkça zaman yavaşlıyorsa o zaman ekmeği düz değil açılı keseriz ve ekmeği açılı kesersek hızlanan cismin yan tarafındakiler muhtemelen çok etkilenmez ama Ekmeğin diğer kısmına giderken açı büyük fark yaratır. Daha basit bir şekilde ifade etmek gerekirse; Bir nesne hızlanırsa, uzaydaki en uzak noktadan daha ileride olacaktır.
Bu, olmuş ve olacak her şeyin zaten orada olduğu anlamına gelir. Geçmiş, şimdi ve gelecek arasındaki fark bir yanılsamadır.
Zamanda yolculuk mümkün mü?
Evet, teoride bu yapılabilir. Hıza ek olarak, yerçekimi kuvveti de zamanı bükme yeteneğine sahiptir. Yerçekimi kuvveti ne kadar güçlüyse, zaman o kadar yavaştır. Dünya’da bu etki fark edilemeyecek kadar küçüktür, ancak hala oradadır. Bir gökdelenin en üst katında oturan bir kişi, zamanın aşağıdaki bir kişiye göre daha yavaş geçtiğini algılar. Bunun nedeni Dünya’dan uzak olmasıdır.
Bir kara deliğe seyahat edebilseydik, zaman üzerinde çok büyük bir etkisi olurdu. Yıldızların yok olmalarından sonraki hallerine kara delikler denir ve çok güçlü bir çekim kuvvetine sahiptirler. Bir kara deliğe seyahat eden bir kişi, zamanın çok yavaş yavaşladığını görecektir. Kara deliğin büyüklüğüne ve ona ne kadar yakın olduğunuza bağlı olarak kara deliğin içinde 1-2 dakika kalmak Dünya’da 50 yıla karşılık gelebilir. Böylece Dünya’daki geleceğe gidebiliriz.
Geçmişe bir yolculuğa ne dersiniz?
Bu, Einstein’ın solucan delikleri dediği şeyle mümkün olabilir. Solucan delikleri, eğer gerçekten varsalar, uzay-zamandaki kısayollardır. Sadece iki yeri değil, iki yeri de birbirine bağlarlar.
Geçmişe gitmek mümkünse neden gelecekten gelen turistlerle tanışmayasınız?
Şu anda solucan deliklerinin varlığı henüz kanıtlanmadı, bu da geçmişe yolculuğun en azından şimdilik askıya alındığını gösteriyor.
Fizik kanunları geçmişten günümüze defalarca gözlemlenmiş ve matematiğe çevrilmiştir ve zamanın tek yönlü olduğunu söyleyen bir fizik kanunu yoktur. Zaman ileri veya geri aksa da bu yasalar yürürlükte kalır. Günlük hayatımızda bunun mümkün olduğunu düşünmesek de fizik kanunları bunun mümkün olduğunu gösteriyor.
Elinizde bir bardak tutarsanız, sonucu bileceksiniz. Bardak yere düşer ve kırılır. Bunu inkar etmek aptalca gelebilir ama fizik yasalarına göre bu yapılabilir. Yapılması gereken tek şey, her şeyin hızını tersine çevirmek.
Peki, neden hiç böyle bir şey görmüyoruz diyebilirsiniz. Bunun nedeni entropi, kısaca entropi; Kaos demektir ve evrendeki her şey düzenden kaosa doğru hareket etme eğilimindedir. Yani bir deste kart alıp havaya fırlatırsanız, yere düştüklerinde muhtemelen dağınık olacaklardır. Attığınız sırayla düşme olasılığı 1 iken diğer olasılıklar sonsuzdur. Baktığımız her yerde entropi örnekleri görüyoruz.
Entropi artıyorsa, tersine çevirip eski haline, yani entropinin en düşük olduğu ana geri dönsek; O an evrenin başlangıcı yani Big Bang diyebiliriz. Entropinin neden azaldığı gibi pek çok soru hala cevaplanmayı bekliyor ancak zamanın tek yönlü ilerlemesinin Büyük Patlama’dan kaynaklandığını söyleyebiliriz.
Belki de zamanı bir yönde görmemizin nedeni, doğanın daha büyük kargaşaya olan eğilimidir.
Kısacası kırık camı, bu cam örneğindeki gibi hızları tersine çevirerek onarabiliriz ama bunu yapmak tahmin edebileceğiniz gibi imkansızı istemek gibidir. Zaman da tersine çevrilebilir ancak bahsettiğimiz entropi nedeniyle cam parçaları camdaki gibi hızlı bir şekilde fırlatılır ve teorik olarak geri döndürmek mümkün gibi görünse de pratikte şu anda mümkün görünmüyor.
Evrenin neden bu kadar düzenli bir durumda başladığını henüz bilmiyoruz.
Ama zamanın bir başlangıcı varsa ve kargaşa sürekli artıyorsa, bu sizin bir sonunuz olduğu anlamına gelmez mi? Evren uzak gelecekte nasıl görünecek?
Son keşifler buna ışık tuttu. Big Bang, etkisini uzayın dışına yöneltti ve sonuç olarak evren genişlemeye devam ediyor. Yakın zamana kadar birçok kişi bu genişlemenin yavaşladığını düşünüyordu. Ancak bilim adamları bunun tersini, evrenin hızlanan bir hızla genişlediğini keşfettiler.
Eğer zamanın sonuna ulaşırsak, karadelikler sonunda evrene hakim olacak, sonra buharlaşacak ve geriye uzayda yörüngede dönen parçacıklardan başka bir şey kalmayacak.
Bence kötü bir son ama merak etmeyin siz de torunlarınız da görmeyecek. Şimdilik arkanıza yaslanıp keyfinize bakabilirsiniz.
“Kuantum Mekaniği 1. Bölüm” için tıklayınız.
“Kuantum Mekaniği 2. Bölüm” için tıklayınız.
“Kuantum Mekaniği 3. Bölüm” için tıklayınız.
Kaynak:
Matematiksel Dünyamız – Max Tegmark
Göreli Kuantum Fiziği – Tommy Olson
Kuantum Evreni – Brian Cox ve Jeff Forshaw
yazar:Oktay Yıldırım
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]