Zaman Bir İllüzyon ise?..
27 Haziran 2018 Bilim Teknoloji

Zaman Bir İllüzyon ise?..


Twitter'da Paylaş
0

“Geçmiş, geçmişte kalmamış, gelecek ise meydana gelmiştir! Geçmiş, gelecek ve şu an hep aynı şekilde vardır. Zaman tamamen bir illüzyondur, ama çok kuvvetlidir!”

Pek çoğumuz, zamanı sürekli geleceğe doğru akan bir nehir gibi düşünürüz. Bu kavramı doğru ölçmek için Güneşin, Ay’ın ve Dünya’nın döngülerini kullanıyoruz, peki zamanın akışını ne kadar doğru hesaplıyoruz?

Bilim, zamanı ölçmek için Sezyum adında nadir bulunan bir metalin atomunu kullanır. Sezyum atomu dünyanın resmi kabul edilmiş kronometresidir. Kolunuzdaki saat ne kadar kaliteli olursa olsun yılda birkaç saniye şaşabilir ama Sezyum atomu saniyede 9.192.631.770 ışık atımı yapar; ne bir aşağı, ne bir yukarı! Fakat, atomik bir saatiniz olsa bile en fazla saatin tam olarak kaç olduğunu söyleyebilir. Peki, zamanın ne olduğunu söyleyebilir mi?

Aristoteles’ten beri filozoflar ve bilim insanları zamanın doğasını anlamaya çalıştılar. Büyük fizikçi Isaac Newton’a göre de zaman herkes ve her yer için aynıydı ve değiştirilmesi mümkün değildi. O dönem Newton’un çalışmalarına itibar eden çoğu bilim insanı, zamanın çok parçalı bir şey olduğuna inanmıştı. Newton’a göre, birbirinden ayrı ‘zamanlar’ vardı. Belli bir zamanda bir olayın olduğunu söylemek, o olayın o zaman parçasını veya birimini doldurduğu anlamına geliyordu.

Newtoncu bakış açısına ilk karşı çıkan Gottfried Wilhelm Leibniz oldu. Leibniz için önce, sonra veya birbiriyle eş zamanda olan olaylar vardı. Zaman, sadece bu ilişkileri zihnimizde organize etme şekliydi. Bu ilişkilerde olan şeylerden bağımsız bir şey değildi. Leibniz’e karşı ise Immanuel Kant, zamanın kendiliğinden var olan bir şey, ya da kendiliğinden var olan şeyler arasındaki ilişkilerin bir sıralaması olmadığını savundu. Kant’a göre zaman, sadece zihinlerimizin sahip olduğumuz tecrübeleri organize etme şekliydi. Kant, zihnimizin dışında ve bizden bağımsız kendiliğinden var olan şeylerin aslında zamanda olmadığını öne sürdü. Ama, Newton’dan yaklaşık 200 yıl sonra Albert Einstein konuya noktayı koydu ve zamana bakış açımızı tamamıyla değiştirdi. Zamanın, kişinin evrende bulunduğu konuma, hızına ve maruz kaldığı kütleçekim gücüne göre farklı akabileceği fikrini ortaya attı.

Einstein bu buluşu uzayla zaman arasında bir bağlantıyı keşfettikten sonra yapmıştı. Uzay ve zaman fikrini uzayzaman diye adlandırdığı dört boyutlu bir yapıda birleştirdi ve iki kavramın asla birbirinden ayrılamayacağını öne sürdü. Ayrıca yerçekimi ya da kütleçekimi diye adlandırdığımız gücün, gökcisimlerinin kütlesel varlıklarından dolayı uzayzamanı bükmesinden kaynaklandığını ileri sürdü. Yani, elmanın yere düşmesinin sebebine yerçekimi demeye devam etsek bile aslında sebep, Dünya’nın uzayzamanda yarattığı bükülme ya da çöküntüdür diyordu. Einstein bu kuramı ortaya attığında kütleçekim dalgalarının gözlemlenmesinin olanaksız olduğunu düşünüyordu. Oysa 2016 yılında LIGO gözlemevinde çalışan bilim insanları kütleçekim dalgalarını deneysel olarak gözlemlediler. Einstein’ın genel görelilik kuramı 100 yıl sonra bile fizikte yeni bir çağ açtı…

İki saat arasındaki fark saniyenin milyarda biri kadar da olsa Einstein’ın kuramı ispat edildi. Hareket, zaman üzerinde etkisini az da olsa her zaman gösterir.

Kuzey yönünde sabit bir hızla ilerlerken hızınızı değiştirmeden kuzeydoğuya saparsanız, hâlâ kuzeye yol almaya devam edersiniz fakat yönünüzü doğu ile paylaştığınız için kuzeye ilerlediğiniz mesafe azalır. Einstein, uzay ve zamanın da bunun gibi bir ilişki ile birbirine bağlı olduğunu düşünüyordu. Hareket halindeki her cisim için zaman farklı akıyordu. Peki bunu neden gündelik hayatımızda görmüyoruz? Bu mantıkla çok hızlı giden bir uçakta zamanın daha yavaş akması gerekmiyor mu?

Dünya’da bizim yapabileceğimiz hızın zaman üzerindeki etkisi, algılayamayacağımız kadar düşük olmasına rağmen yine de deneysel olarak gözlemlenebilir. Bunun için iki adet atomik düzeyde ölçüm yapan saate ve bir jet uçağına ihtiyacımız var. Ne mi yapıyoruz? Saatlerden birini yanımıza alıp uçuyoruz, diğerini yerde bırakıyoruz. Sadece bu kadar. Bu deney ilk olarak 1971 yılında yapıldı ve daha sonra defalarca tekrarlandı. İki saat arasındaki fark saniyenin milyarda biri kadar da olsa Einstein’ın kuramı ispat edildi. Hareket, zaman üzerinde etkisini az da olsa her zaman gösterir. Einstein’ın geçmiş ve gelecek zaman kavramları ile zihninizi altüst etmeden önce ilk başta şimdiki zaman kavramını çöpe atalım. Şimdiki zaman diye adlandırdığımız zaman aslında yakın geçmiş zamandır. Algımız sınırlı bir hızda çalıştığı için ve ışığın da sınırlı bir hızı olmasından dolayı her yaşadığımızı düşündüğümüz an, aslında çok kısa bir süre önce geçmiştir. Yani, okuduğunuz satırları aslında az önce okudunuz… Algı sınırlarımız dışında gerçekleşen bir şeyin var olması ya da olmaması ne fark eder diyebilirsiniz. Bu düşünce atmosfere kibrit çakıp dünyanın ısındığını söylemek gibidir; ama sonuçta gerçektir. Şimdi diyebileceğimiz bir zaman dilimi olması için o anı dondurmamız gerekir. Einstein da böyle bir düşünsel deney yaptı. Uzayda birbirinden çok uzak farklı noktalarda hareketsiz iki kişi düşündü. Uzayda ve zamanda aynı düzlemde ikisi de ‘şu an’ diliminde hareketsiz duruyorlardı. Hareketsiz oldukları sürece de aynı zaman dilimini paylaşacaklardı. Peki işin içine hareket katarsak ne olur? Kişilerden birinin geriye doğru yürüdüğünü düşünelim. Hareketin zaman akışı üzerinde dünyada algılayamadığımız kadar küçük bir etkisi olduğunu biliyoruz fakat çok uzak mesafeleri düşünürsek, hareket eden kişinin ‘şimdi’ dilimi hareketsiz kalan kişinin ‘geçmiş’ dilimine denk gelecektir. Yani hareket halindeki kişi eğer gözlemleyebilirse, sabit duran kişinin geçmişini şu an gerçekleşen olaylar olarak algılar. Hareket eden kişi yönünü tam aksi istikamete çevirir ve hareketsiz duran kişiye doğru yürürse ne olur peki? Kaçınılmaz bir şekilde, hareketsiz kişinin bulunduğu yerin geleceği gözlemlenir. Fizik kanunları ile açıklamak gerekirse geçmiş, geçmişte kalmamış, gelecek ise meydana gelmiştir diyebiliriz. Geçmiş, gelecek ve şu an hep aynı şekilde vardır. Einstein’ın söylediği üzere, “Zaman tamamen bir illüzyondur ama çok kuvvetlidir.”

Eğer 65 milyon ışık yılı uzaklıkta bizim Güneş sistemimizi keşfetmiş ve gözlemleyebilen bir zekâ türü varsa, onlar da dinozorların yaşadığı bir dünyaya bakıyorlar.

O zaman bu fikirden yola çıkarak zamanda ileri geri hareket etmek, biraz geçmişte, biraz gelecekte yaşayıp tekrar günümüze dönmek mümkün olabilir mi? Gözden kaçırmamamız gereken bir nokta var. Deneysel olarak fiziğin ispatladığı bir şeyi gözlemleyebilirsiniz ama bu yaşayabilirsiniz anlamına gelmiyor. Milyarlarca ışık yılı uzakta olan galaksileri gözlemleyecek teleskoplara sahibiz ve belki de şu an baktığımız yerde artık var olmayan yıldızları inceliyoruz. Işığın inanılmaz hızı bile o yıldızların bize görüntüsünü ancak ulaştırdı. Eğer 65 milyon ışık yılı uzaklıkta bizim Güneş sistemimizi keşfetmiş ve gözlemleyebilen bir zekâ türü varsa, onlar da dinozorların yaşadığı bir dünyaya bakıyorlar.

Gerald Feinberg bir zamanlar ‘tachyon’ adını verdiği ışıktan hızlı giden ve hiç yavaşlamayan bir parçacığın var olabileceği fikrini ortaya atmıştı. Zamanda hep geriye, gelecekten geçmişe doğru yol aldığını söylediği parçacığı nasıl gözlemleyeceğimiz sorusuna herhangi bir cevap veremedi tabii ama Einstein’ın denklemlerine uygun olduğu için yokluğu da asla kanıtlanamadı. Fakat gözlemlediğimiz geçmiş zaman dilimini yaşamamızın imkansız olduğunu düşünmemize yol açan net bir paradoks var.  

Genç bir kadın vardı ‘Parlak’ adında,

Gezerdi keyfince ışık hızında.

Göreli çıkınca gezmeye bir gece,

Döndü çıktıktan bir gün önceye.  

 

Demek ki pek parlak değildi Parlak,

Katıldı çünkü ertesi geceki geziye.

Böylece katladı gezisini önce ikiye,

Sonra dörde, ardından da sekize…  

 

Ah Parlak sen ne yaptın önce bir düşün,

Yok ki artık bu yoldan geri dönüşün…*

Bir dakika! İlk yolculuktan bir gün önceye geri döndüğünde genç kadın kendi kopyasıyla karşılaşmış olmalıydı. Yoksa o geçmiş gün aynı geçmiş gün olamazdı. Ama kadının yolculuktan geri dönen kendisiyle birgün önce karşılaştığına dair bir fikri yok; ortada mantıksal bir çelişki var.

Işıktan daha hızlı yolculuklar içeren böyle bir zaman yolculuğu, farklı zaman düzlemlerinde akıp giden paralel evrenlerin varlığı kabul edilirse ancak olanaklı olur. Aksi taktirde kendi geçmişine yolculuk yapan birisi daha yolculuğa çıkmadan önce gelecekten gelen kendisi ile karşılaşmalıdır. Bilim gelecekte, geçmişe seyahat etmemize olanak sağlasa bile yapabileceğimiz yolculuk ancak paralel bir evrenin geçmişine olabilir yoksa zaten günümüzde gelecekten geçmişe dönmüş insanlar gözlemlemiş olmalıydık. Kendi uzayzaman düzleminde geçmişe yolculuk yapan birisi uzayzamanda bir kırılma yaratır ve zaman akışı onun geçmişte vardığı noktadan itibaren yön değiştirip akmaya devam eder.

Geçmişe gidip anne ve babanızın tanışmasını engelleme olasılığınız pek yok gibi görünüyor. Geçmişe seyahat eden bir gemiden akrabalara el sallama fikrini de o yüzden bırakalım bilimkurgu yazarları işlesin. Zamanda geçmişe yolculuk yapmak isteyenler için şimdilik en güzel tavsiye, bulutsuz bir yaz gecesinde çimenlere uzanıp gökyüzünü seyretmek.

Bari biraz geleceğe gidelim derseniz tekrar aynı zamana geri dönmemek şartı ile bu da mümkün olabilir. Einstein’ın öngördüğü üzere kütleçekim gücü ve hız, kişiye göre zamanın akış algısını değiştirir.

O zaman düşünsel bir deney yapalım ve sadece bir saniyede dünyanın etrafında üç tur atabilecek bir uzay gemimiz olduğunu hayal edelim. Saniyede 120 bin km. hıza ulaşan bu gemide, Einstein’ın genel görelilik matematiği ile hesapladığımızda, zaman akışı bir dakikada sadece beş saniye değişir. Gemide geçen 55 saniyede yeryüzünde 60 saniye geçer. Bu hesapla pek de fazla geleceğe gitmiş olmuyoruz diyorsanız geminin hızını ve yolculuk süresini oldukça arttırmamız gerekecek.

Ama Cern’de dahi yaptığımız deneylerde bir atomaltı parçacığı ışık hızına ulaştırmak mümkün olmadı. Hız arttıkça kütle de artar ve ışık hızına ulaşan bir parçacığın kütlesi sonsuz olarak gözlemlenmesi gerekir. Ama yine de bir fikriniz olması için ışık hızının %99. 997’ sine ulaşma ihtimalimiz olsa idi zaman algımızın ne kadar değişebileceğini hesaplamaktan imtina etmedim. Bir yıl boyunca bu hızda bir seyahat yeryüzünde geçecek 51 yıl 3 ay 12 gün olacaktır. Ama, bir yıl beklemek de sıkıcı geldiyse o zaman seyahat yöntemini değiştirmeyi deneyelim.

Bir kara deliğin merkezindeki çekim gücü o kadar yüksektir ki Kozmos’un hız limitini belirleyen ışık bile ondan kaçamaz.

Tıpkı hız gibi, kütleçekim gücü de zamanı çeker ve yavaş akmasını sağlar. Çekim kuvveti ne kadar güçlüyse zaman da o kadar yavaşlar. Işık hızına çıkamıyorsak kendimize Kozmos’da çekim gücü çok kuvvetli bir şey bulalım o zaman.

Kara delikler, kimi büyük yıldızların enerjisini bitirdikten sonra kendi içlerine çökmesiyle oluşurlar. Bir kara deliğin merkezindeki çekim gücü o kadar yüksektir ki Kozmos’un hız limitini belirleyen ışık bile ondan kaçamaz. Yörüngesinde dolaşacağımız birkaç saat bile bizi gözlemleyenler için 20-30 yıl olarak geçebilir.** Bu seçenek akla daha yatkın gözüküyor olabilir, ama ya kara deliğin içine düşersek?

Bu durumda farklı iki senaryo gerçekleşebilir. Olası gözüken, çekim gücünün bizi atomlarımıza ayırmasıdır. Fakat eğer kara deliklerin çekim gücü lavaboda gördüğümüz gibi bir girdap yaratıyorsa, merkezkaç kuvveti ortasında bir solucan deliği yaratıyor olabilir. Lavaboda oluşan girdabın ortasına küçük parmağınızı ıslatmadan daldırmayı başarabilirsiniz. Tek parça halinde bu delikten geçme ihtimaliniz de olabilir. Tavşan deliğinin harikalar diyarına çıktığını hayal ediyorsanız şansınızı deneyin. Fakat bunun için ilk başta bir Kara Delik bulmamız gerekecek. Samanyolu’nun merkezinde olduğu kesin olan bir tane var ama sanırım 26 bin ışık yılı yolculuk bize şu an için biraz zorlu gelecek…

*Şiirin İngilizce orijinali: A. Reginald Buller, J.H. Fremlin

**Bu örnekte verilen rakamlar semboliktir, kesin hesaplama yapmak için kara deliğin yüzey alanı ve entropisine oranı, yörüngede geçirilen süre, maruz kalınan kütleçekim gücü vs. hesaplanmalıdır.


Twitter'da Paylaş
0

YORUMLAR


İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR