Zaman

Zaman… Günümüzün En Mühim Meselesi

Neredeyse hepimiz zamanı yetiştirememekten yakınıyoruz. Zamanla kovalamaca oynuyor yine de işlerimizi olması gereken zamanda bitiremiyoruz. Oysa her şeyimiz akıllı ve eskiye nazaran daha bir hızlı. Fiber Internetlerimiz ve Kuantum bilgisayarlarımız hayatımızın en önemli parçası olmuş durumda. Akıllı evler, akıllı arabalar, akıllı cihazlar ve akıllı telefonlar günlük hayatımızda zamanımızın büyük bir çoğunluğunun bize kalması için tasarlanmış. Yapay zekalarımız bizim yerimize bir çok işi yaparak bize zamandan kazanç sağlamak için varlar. Fakat hayat standartlarımız yükseldikçe onunla ters orantılı bir şekilde zamanımızın daraldığını görüyoruz.

Acaba zaman bizim var oluşumuzdan beri bu şekilde mi akıyordu yoksa değişen bir şeyler mi var? 10 dakikalık bir zaman dilimi herkes için aynı mı ilerliyor? Zaman mutlak mı?

Bu soruların cevabını bize yine Einstein verecek. Yine Einstein diyorum, çünkü neredeyse tüm yazılarımda ondan ve onun fiziğinden bahsettim. Einstein’sız bir fizik düşünemiyorum çünkü 😉

Dünyamız 3 boyuttan oluşmaktadır

• Yükseklik
• Genişlik
• Uzunluk

4. Boyut ise Zamandır

Fiziğin babası olarak kabul edilen Isaac Newton, yıllar önce ışık hızının ve zamanın sabit olduğunu söylemiştir. Ona göre evrendeki ışık ve zaman sabittir ve hızları hiçbir koşulda değişemez. Newton ışık konusunda haklı çıkmıştır fakat zaman konusunda yanılmıştır.

1900’lü yılların başında genç bir fizikçi olan Einstein, o zamanlar okulunu yeni bitirmiş ve İsviçre’de bir ofiste memur olarak çalışmaya başlamıştı. İşe her gün trenle gidip geliyordu. Eintein için düşünmek, hayal etmek bir tutkuydu. Her yolculuğunda ona, “Dünyanın En Ünlü Fizikçisi” ünvanını kazandıracak olan düşünce deneylerini yapıyordu.

Tren İsviçre’nin en önemli meydanlarından birinde bulunan saat kulesinin önünden geçerken de düşünce deneyleri yapardı. Ona göre eğer tren ışık hızında hareket etmiş olsaydı, saatin 1 saniye ilerleme görüntüsü ona hiç ulaşmayacaktı. Yani saat 8’de tren saat kulesinin önünden ışık hızıyla gitmiş olsaydı saat 8’i 5 geçse bile saati 8 olarak görecekti. Fakat ışık hızında gidilebilmesi için ağırlığın olmaması gerekmektedir. Fotonlar gibi… (Fotonlar ışık tanecikleridir ve ağırlıkları yoktur.)

Einstein’a göre zaman göreceli bir kavramdı kesinlikle mutlak olamazdı. Newton’un yanıldığını iddia ediyordu. Zaman kavramının, bulunduğumuz yere ve duruma göre değişkenlik sağlayan psikolojik bir ilüzyon olduğunu söylüyordu. Einstein bu konuda haklıydı…

E= mc²

Einstein’ın ünlü E= mc² denklemi kütlenin bir enerji olduğunu ifade etmektedir. Denkleme göre ışık yavaşladığında kütleye dönüşmektedir. Bunun tersi de mümkün olabilir. Bir gün ışık hızına ulaşırsak eğer kütle olan biz enerjiye dönüşebiliriz.

Bizler maddeyiz.

Madde enerjinin yavaşlamış halidir. Yani bizi oluşturan atom ve moleküllerin özü ile ışığın özü ayndır. Fakat bizim ışıktan farkımız bizi oluşturan enerji yavaşladığı için kütleye dönüşmesidir. Işık hızı sabittir, zaman ise değişkendir. Hıza ve kütle çekimine göre değişmektedir.

Einstein zamanın ölçülmesinin mümkün olmadığını söylemektedir. Bir şeyi doğru ölçebilmek için sabit bir değer olması gerekmektedir. Fakat evrende her şey hareket halindedir. Dolayısıyla gerçek bir ölçüm hiçbir zaman mümkün olmayacaktır. BU yüzden zaman izafidir. Einstein’a bir konuşmasında “İzafiyet teorisini kısaca anlatır mısınız?” diye sorduklarında şu şekilde cevap vermiştir;

“Elinizi bir dakikalığına sıcak bir fırının içine sokun, sanki bir saatmiş gibi gelir. Güzel bir kızla bir saat kadar vakit geçirin, bir dakikaymış gibi gelir. İşte izafiyet budur.”

Zaman algısal bir kavramdır.

Günlük hayatımızda bunun örneklerini fazlasıyla yaşamaktayız. Mesela çok sevdiğimiz bir derste zamanın nasıl geçtiğini anlamayız. Fakat sevmediğimiz bir derste ise dakikalar bize saatmiş gibi gelir.

Zaman kavramı mutlak değildir.

Kütle çekim kuvvetine ve hıza göre değişir demiştik. Işık hızıyla nasıl değiştiğini konuştuk. Peki kütle çekim kuvvetiyle nasıl değişmektedir?

Kütle çekim kuvvetleri devasa büyüklükte olan karadelikleri ele alırsak; karadelikler o kadar büyük yoğunluğa sahiptir ki kendisine yaklaşan her şeyi yutar. Karadelik ışığı bile soğurduğu için siyahtır. Onunla ilgili fazla bilgimiz bulunmamaktadır. Tek bildiğimiz şey çok büyük bir kütle çekimine sahip olduğu için bilgi dahil her şeyi yutmasıdır.

Karadeliklerde kütle çekim kuvveti çok büyük olduğundan dolayı, zaman çok yavaş akmaktadır. Çünkü çekim kuvveti zamanı bükerek onun hızını yavaşlatacaktır. Yapılan deneyler Einstein’i haklı çıkarmıştır.

1970’li yıllarda birbirine senkronize olmuş atomik saatlerden biri dünyadaki bir laboratuvarda diğeri ise dünyanın yörüngesine fırlatılan rokette bulunuyordu. Bu roket dünyaya döndükten sonra laboratuvardaki saatle karşılaştırıldığında aralarında çok çok az da olsa bir zaman farkı vardı.

Evet Einstein yine haklı çıkmıştı. Zaman mutlak değildi. Bunu daha somut bir şekilde anlatmak için düşünce deneyleri geliştirildi.

İkizler Paradoksu

Yaşları 40 olan ikiz kardeşlerden Ahmet doktor, Mehmet ise astronottur. Mehmet ışık hızıyla hareket eden bir roketle uzayda yolculuğuna başlar. Ahmet ise dünyada kalır. Mehmet 10 yıl sonra dünyaya gelir. Ahmet 50 yaşındadır. Mehmet’de ise durum biraz farklıdır. Zaman dünyaya göre daha yavaş ilerlemektedir. Mehmet’in saati, dünyadaki saatin yüzde 44’ü kadar bir hızla işlemiştir. Yani dünyadaki 100 dakika uzayda 44 dakika olarak görülmüştür. Dolayısıyla Mehmet’in yaşı 5o değil 44 olacaktır.

Sonuç olarak ışık hızına yaklaştıkça zaman yavaşlıyor. Eğer ışık hızına ulaşırsak bir gün zaman duracaktır.

Bu garip ama gerçek olan olayla alakalı çok fazla film çekilmiştir.

Bunlardan sadece biri olan Interstellar (Yıldızlararası) bu konuyu çok güzel işlemiştir. Filmde karadeliğe giren bilim insanları ve dünyada kalan yakınları için geçen zaman farklılığı bize zamanın izafi olduğunu anlatmaktadır. Vaktiniz olursa izlemenizi tavsiye ederim. Yazımı burada sonlandırıp bir sonraki yazımda sizlerle buluşmak dileğiyle;

Hoşça kalın.
Bilimle kalın.
Fizikle kalın…

Çiğdem Mertoğlu