Kuantum Mekaniği Birim 4; Zamanın Hikayesi

“Evvel vakit içinde bu sihirli tümce her hoş hikayenin başında tekrarlanır
Peki ya zamanın hikayesi…
Vakit şimdiye değin bizlere bir çay gibi akışı tek yönü olan ve yalnızca geleceğe doğrudur diye anlatıldı Size zamanın fiilen sanıldığı gibi akmadığını, vakit hakkında bildiğiniz tüm doğruların hatalı olduğunu söylesem! İnanmaz mısınız bana?
Gelin zamanın hikayesine her zaman birlikte bakalım o halde
Akla gelen birincil soru süre gibi anlaşılması zorlama bir gizemi nasıl çözüp anlayabileceğimizdir? Bunu yapmanın yollarından en iyisi zamanı ölçmektir Bunu geçmişten geleceğe çoğu saat çeşidi kullanarak ve her geçen gün daha doğru ölçümler alarak çoğu kere yaptık
Herzamanki fiziğin babası olarak gösterilen Newton ’a göre vakit akıp gider ve onu herhangi bir şekilde değiştiremeyiz Newton ’ın düşüncesi fazla doğruymuş gibi geliyor fakat Einstein bunun doğru olmadığını fark etti Einstein ’a göre vakit bambaşka hızlarda akabiliyordu
Einstein bu buluşu uzaysüre arasındaki gizli bağlantıyı ortaya çıkardıktan daha sonra yaptı Ona tarafından cismin hızıyla vakit aralarında bir bağlantı vardı Terbiyesizce izah etmek icabında; bir arabayla kuzeye içten 100kmsaat tez gittiğimizi düşünelim 1 saat daha sonra alacağımız yol 100km ’dir Acilen de kuzeybatı yönünde 100kmsaat tez gittiğimizi düşünelim, bu sefer ise 1 saat sonunda 100km mesafe kat etmiş olmamıza karşın kuzey yönünde 100km ’ye ulaşamayız Bunun nedeni sürat kuzey ve batı arasında paylaşılmasındandır İşte Einstein ’a kadar uzay ile süre aralarında da böyle bir ilişki vardırEinstein bu buluşla herzamanki fizikte süre kavramını ayrıntılarıyla çökertti Vakit hareket eden birine tarafından daha yavaş akıyordu
Madem pek günlük hayatımızda niçin bu etkiyi görmüyoruz diye bir soru gelebilir aklımıza
Bunun nedeni Dünya üzerinde yaptığımız düşük hızlardaki hareketimizin vakit üzerindeki etkilerinin algılayamayacağımız dek minik olmasıdır Oysa bu etki gerçek ve ölçülebilir Bunun için ihtiyacınız olan tek şey bir çift atom saati ve bir jet uçağı Bu deneyi 1971 yılında bilim insanları bir atom saatini dünyanın çevresinde uçurarak yaptılar, sonrasında uçaktaki saat ile yerdeki saat karşılaştırıldı Einstein ’ın da yıllar önce tahmin ettiği gibi iki saat birbirinden farklıydı Aradaki fark sadece saniyenin birkaç milyarda biri kadardı ancak bu minik fark Einstein ’ın teorisinin kanıtıydı Bu deney daima kez tekrarlandı ve her defasında da netice aynıydı
Einstein ’ın süre ile uzayı birleştirmesi, aklımızı zorlayan bir şeyi ayrım etmesini sağlamıştı
Geçmiş, derhal ve gelecek arasındaki keskin ayrımlar yalnızca bir illüzyon eseriydi Jurnal hayatımızda zamanı yalnızca akıyormuş gibi algılarız fakat zamanın anlardan ve enstantanelerden meydana geldiğini düşünüp her olayın, anların birbiri ardına dizilmesi olarak düşünülmesi Einstein ’ın düşüncesini anlamanıza yardımcı olacaktır
Zamanı bir ekmek olarak ele alalım Ekmeğin her bir ince dilimini de derhal olarak düşünelim, dilimler art arda gelerek zamanı oluşturduklarını farz edelim Diyelim oysa ekmeği düz bir şekilde kestik, kestiğimiz yerde cümbür cemaat için tek bir an vardır, diğer bir yerden kesersek bu sefer herkes için başka bir lahza vardır Kısacası ekmeği kestiğimiz yerler zamandaki ayrı anlardır
Bu Newton ’ın herzamanki fiziğine kadar zamanın 2 boyutlu uyarlamasıdır Burada ekmeği bir çizgi gibi görüp herhangi bir noktasını da “an olarak ele aldık
Şu Anda de Einstein ’ın ünlü teorisine dönelim Yani cisimler hızlanırsa zaman yavaşlar teorisine Bunun yanına zamanlauzayı birleştirelim ve 3 boyuta (genişlik, uzunluk, derinlik) zamanı da katarak evrenin boyut sayısını 4 ’e çıkartalım Hemen Şimdi anlattığımız örneği bu sefer hızlanmış bir karoser ile deneyelim Bu kere zamanı 3 boyuta uyarlıyoruz Ekmeğin uzunluğu 1 ebat, genişliği 2 ebat ve derinliği de 3 ebat alıyoruz
Eğer ama hızlandıkça vakit yavaşlıyorsa o halde ekmeği düz yok, açısal bir şekilde kesmiş oluruz ve ekmeği açısal bir şekilde kesersek, olur ya hızlanan cismin hemen yanındakiler çok aldırmaz ama açı ekmeğin öteki kısmına gittiğinde büyük bir ayrım oluşturur Daha kolay anlatacak olursak; eğer bir ceset hızlanırsa uzayın uzakta noktasındaki andan daha ileride olur
Meydana gelmiş ve gelecek olan her şey aslında var demektir Geçmiş, hemen ve gelecek arasındaki fark sadece illüzyondan ibarettir
Peki zamanda seyahat yapılabilir mi?
Evet, teorik olarak yapılabilir Hızın yanına kütle çekim kuvvetinin de zamanı bükebilme özelliği vardır Çekim kuvveti ne değin güçlüyse zamanda böylece yavaşlar Dünya ’da bu tesir ayrım edemeyeceğimiz kadar küçüktür fakat yine de vardır Bir gökdelenin en üst katında oturan biri en alttaki birine tarafından zamanı daha yavaş geçiyormuş gibi algılar Bunun sebebi yerden uzak olmasıdır
Eğer bir karadeliğe gezi edebilseydik bunun zamana büyük etkisi olurdu Yıldızların sönmesinden sonraki hallerine karadelik denir ve çok güçlü bir çekim gücüne sahiptirler Kara deliğe gezi eden biri zamanın fazla lakin fazla yavaşladığını görecektir Kara deliğin boyutlarına ve ne dek yaklaşıldığına kopamamak şartıyla, kara delikte 12 dakikalık kalınması Dünya ’da 50 yıl gibi bir süreye tekabül edebilir Böylece Dünya ’da geleceğe gidilebilir
Ya geçmişe dürüst gezi?
Bu da Einstein ’ın solucan deliği dediği şeylerle muhtemel olabilir Solucan delikleri eğer gerçekte varsa bunlar uzaysüre içerisindeki hissetme yollardır Bunlar sadece 2 mekanı değil, 2 zamanı da bağlarlar
Madem geçmişe gitmek mümkün o halde neden gelecekten gelen turistlerle karşılaşmıyoruz?
Şimdilik solucan deliklerinin varlığı hemen şimdi kanıtlanabilmiş yok bu da geçmişe yolculuğu muallakta olduğunu gösterir, en azından şimdilik
Fizik yasaları; geçmişten günümüze defalarca kez gözlemlenmiş ve bunun matematiğe dökülmüş halleridir ve hiçbir fizik yasası zamanın tek yönü olan olduğunu söylemez Bu yasalar süre ileri akıyorken de geri doğu akıyorken de geçerliliklerini korur Günlük hayatımızda buna böylece olanak vermesekte, fizik kanunları bunun muhtemel olabildiğini gösteriyor
Elindeki bir bardağı yere bırakırsanız bunun sonucunun ne olduğunu bilirsiniz Kadeh yere düşer ve kırılır Bunu reddetmek çok saçma gibi duruyor lakin fizik kurallarına kadar bu yapılabilir Yapılması gereken tek hareket her şeyin hızını geri çevirmektir
İyi de neden hiç böyle bir şey görmüyoruz diyebilirsiniz Bunun sebebi entropiden geçiyor, entropi özet olarak; uyumsuzluk demektir ve evrende her şey düzenden düzensizliğe gitmeye eğilimlidir Yani elinize bir deste kağıt alıp havaya atarsanız, yere düştüklerinde olasılıkla düzensiz bir şekilde olacaklardır Bunların attığınız sırayla düşme ihtimali 1 iken, öteki ihtimaller sonsuzdur Baktığımız her yerde entropinin örneklerini görürüz
Eğer entropi artıyorsa, bunu tersine çevirip birincil haline gidersek yani entropinin en az olduğu ana; İşte o anın evrenin başlangıcı yani Big Bang olduğunu söyleyebiliriz Entropi niçin azdı gibi birçok soru hala cevaplanmayı bekliyor fakat şunu söyleyebiliriz ama zamanın tek yönlü ilerlemesinin nedeni Big Bang ’dir
Olur Ya de zamanı tek yönü olan görüyor olmamızın sebebi doğanın daha büyük bir düzensizliğe içten gitme eğilimidir
Özet Olarak şu bardak örneğinde olduğu gibi kırılan bardağı hızları geri çevirerek eski haline getirebiliriz ama hayal edebildiğiniz üzere bunu yapmak imkansızı dilemek gibi bir şeydir Vakit da geri döndürülebilir lakin bahsettiğimiz entropi sebebiyle bardakta olduğu gibi sırça parçaları çabuk çevreye savrulmakta ve bunun geri döndürülmesi teorik olarak her ne değin muhtemel gibi gözükse de pratik olarak şimdilik böylece olası gözükmüyor
Evrenin niçin bu kadar düzenli bir durumda başladığını ise hemen şimdi bilmiyoruz
Peki zamanın bir başlangıcı varsa ve uyumsuzluk kesintisiz artıyorsa bu bir sonunda olacağın anlamına gelmiyor mu? Fazla uzakta bir gelecekte âlem nasıl bir yer olacak?
Yakın zamanda yapılan keşifler bu duruma ışık tutuyor Big Bang etkisini uzayın dışına doğru yöneltti, kâinat bunun bir sonucu olarak hala genişlemektedir Pek fazla kişi yakın zamana kadar bu genişlemenin yavaşladığını düşünüyordu Fakat bilim insanları bunun tam tersini yani evrenin hızlanarak genişlediğini keşfettiler
Zamanın sonuna gelecek olursak, evrene eninde sonunda kara delikler baskın olacak sonrasında onlarda buharlaşacak geriye doğru uzayda dönüp dolaşan parçacıklardan diğer bir şey kalmayacak
Sanırım kötü bir son lakin merak etmeyin bunları ne siz ne torunlarınız ne de torunlarınızın torunları görecek Şimdilik arkanıza yaslanıp keyfinize bakabilirsiniz
“Kuantum Mekaniği Bölüm 1 için tıklayın
“Kuantum Mekaniği Bölüm 2 için tıklayın
“Kuantum Mekaniği Bölüm 3 için tıklayın
Litaratür:
Our Mathematical Universe – Max Tegmark
Relativistic Quantum Physics – Tommy Ohlsson
The Quantum Universe – Brian Cox&Jeff Forshaw