Son Dakika

ZAMANDA YOLCULUK

ZAMANDA GEÇMİŞE YOLCULUK

Bright adında genç bir kız vardı
Işıktan daha hızlı uçabilirdi
Bir gün yola çıktı
Göreli bir yola…
Yola çıkışından bir önceki gece eve döndü. // A.H.R. BULLER

Geçmişi ziyaret etmek yerine yalnızca görmek istiyorsanız, işiniz kolaydır. Biz bunu ışığın sonlu hızı nedeniyle, bugün yapıyoruz. 4 ışık yılı uzaklıktaki Alpha Centauri’ye bakarsak, bugün göründüğü gibi değil 4 yıl önceki halini görürüz. 9 ışık yılı uzaklıktaki Sirius yıldızının bugün 9 yıl önceki parıltısını görüyoruz.

Peki geçmişi ziyaret etmek istersek?

Yalnızca geçmişi görmek yerine, aslında oraya gitmek istediğimizi düşünelim. Özel görelili teorisine göre, daha hızlı yol aldıkça ve ışık hızına yaklaştıkça saatleriniz yavaşlayacaktır. Işık hızına ulaşabilseydiniz saatleriniz dururdu. Işıktan bile hızlı yol alabilseydiniz (Şiirimizde bahsi geçen Bright adındaki genç bayan gibi) o zaman prensipte zamanda geriye gidebilirdiniz.
Ne yazık ki ışık hızından daha yüksek hıza ulaşılamaz. Özel görelilik, uzay gemileri için ışık hızının evrenin son hız sınırı olduğunu söyler. Ancak Einstein’ın gravitasyon teorisine göre (Siz bunu genel görelilik olarak biliyorsunuz) belirli koşullar altında uzay-zaman eğilerek, ışık hızının geçmişe yolculuğa koyduğu sınırlamalara rağmen, uzay-zaman geometrisinde kısa yollar tanımlayarak, geçmişe dönülmesine en azından prensip olarak izin verir.

Örneğin; Caltech’ten Kip Thorne ve grubu bir zaman tünelinden (uzayın eğildiği bir alanda bir uçtan diğerine giden teorik tünel) hızla geçerek, zamanda geriye gitmenin mümkün olabileceğini öne sürdüler. Böyle bir kestirme yol izlenirse, eğilmiş uzayda ilerleyen bir ışık demetinden daha önce geçmiş zamana geri dönülebilir. Bu durumda, zamanda geri döndüğünüzde, eğilmiş uzay üzerinden başlangıç noktanıza dönüp bakarsanız, kendinizi yola çıkmaya hazırlanırken görürsünüz. Gerçekte yeteri kadar becerikliyseniz, kendinizi uğurlamak için zamanda geri bile gidebilirsiniz. Genel görelilik, bir yolculuğa çıkıp zamanda ve mekânda başladığınız yere döndüğünüz ve yola çıkarken kendinizle tokalaştığınız bir senaryoya izin verir.

Bir bakıma hepimiz, geleceğe doğru saniyede 1 saniye hızla yol alan zaman yolcularıyız. Uzay-zaman geometrisi, düşey ekseni zaman ve yatay ekseni uzay olan bir tabaka kağıt ile tasarlanır. Bu modele göre, bir dünyalının uzay zaman grafiği aşağıdan yukarı, daima geleceğe doğru ilerleyen bir doğru ile gösterilir. Ancak Einstein gravitasyon teorisine göre uzay zaman geometrisi bükülebilir. Bir kağıt parçasını üst kısımdan (gelecekten) büktüğünüzü ve alt kısma yapıştırdığınızı varsayalım. Bu durumda düşey konumdaki uzay zaman grafiğiniz, yerel olarak daima zamanda ileriye doğru yol alsa bile silindirik çevresini dolaşarak başladığı noktaya döner.

Bu durumda hareketi belirleyen uzay zaman grafiği, kapalı bir zaman benzeri eğri ile temsil edilir. Aynı şekilde, yerküre üzerinden Magellan tayfaları Avrupa’dan yola çıktı ve batıya yol alarak sonunda Dünya’nın çevresini dolaşıp, yolculuğa başladıkları Avrupa’ya geri döndüler. Dünya düz olsaydı bu yolculuk asla gerçekleşmezdi. Uzay zaman eğilebildiği için, bir zaman yolcusu kendisini, kendi bakış açısına göre zamanda ileri doğru yol alıyor olsa bile, kendi geçmişindeki bir olayı ziyaret ediyor bulabilir.

Teorik olarak zamanda geçmişe doğru yolculuk etmek mümkündür. Ancak geçmişe dönüldüğü vakit karşılaşılacak zorluklar, örneğin kendi annemizi öldürmemiz durumunda bize ne olacağı gibi sorular henüz net bir cevap kazanmamış olmaktadır. Bir başka görüşe göre zamanda geçmişe gitmek ancak bir zaman makinesi üretildiği vakit gerçekleşebilecek bir durumdur. Fakat burada da şöyle bir sorun karşımıza çıkıyor; ancak ve ancak zaman makinesinin üretildiği tarihten sonraki geçmişe gidebilirsiniz. Makinenin üretildiği tarihten öncesine gitmenize olanak yoktur çünkü o tarihten daha önce üretilmiş olan bir zaman makinesi de yoktur.

Kısacası klasik fizikle açıklanamayacak birçok sorunun cevabı kuantum fiziği ile açıklanabiliyor olsa da henüz bildiklerimiz, bilmediklerimizin yanında bir hiçtir. Ünlü fizikçilerden Richard Feynmann’ın da söylediği gibi; “Kimse anlamaz fakat alışırsınız.”

ZAMANDA GELECEĞE YOLCULUK

Çok, çok uzun bir yolculuk bile daima bir ilk adımla başlar. // Lao TZU

Geleceğe Yolculuk Olasılığı

Einstein yüksek hızlarda hareket eden cisimlerde zamanın, durgun cisimlere göre daha yavaş ilerlediğini iddia etmiş ve son yıllarda yapılan birçok deneyde de bunun gerçek olduğu ispatlanmıştır. Einstein gençlik yıllarından itibaren zamanın doğası ve ışık hızı arasında bu ilişkinin var olabileceğini düşünmüştür. Gün ortasında, yaşadığı kasabanın meydanındaki büyük saatten uzaklaşacak şekilde ışık hızında uçsaydı ve dönüp saate baksaydı, saati durmuş olacak şekilde göreceğini hayal etmiştir. Çünkü saatin tam 12 olduğunu gösteren ışıkla aynı yönde hareket ettiğini tasarlamıştır.

Peki zaman ışık hızında hareket eden birisi için gerçekten durur mu? Einstein birlikte hareket ettiği ışık demetine baktığını hayal etmiştir, ışık ona durgun bir elektromanyetik enerji dalgası olarak görünmüştür. Çünkü ışığa göre hareketsizdir. Ancak böyle durgun bir dalga Maxwell’in elektromanyetik teorisine göre mümkün değildir. Einstein bir şeylerin yanlış olduğunu 1896 yılında henüz 17 yaşındayken fark etmiştir. Yanlışı bulana kadar 9 yıl geçmiş olsa da ulaştığı sonuç zaman ve uzay yorumlarında ve anlayışında bir devrim yaratmıştır.

Maxwell denklemlerindeki “c” sabitinin hesaplanan değeri ile, ışık hızının ölçülen değerinin eşit olması, ışığın elektromanyetik dalga olduğunu kanıtlamıştır. Bu kanıt, bilim tarihinin en önemli keşiflerinin başında gelir.

Maxwell denklemleri Einstein’ı büyülemiş fakat aynı zamanda kaygılandırmıştır. Zira Einstein’a göre ışık dalgasıyla aynı hızda hareket ettiği takdirde dalganın kendisine hareketsiz görünmesi gerekmektedir. Oysaki Maxwell denklemleri, boş uzayda böyle durgun bir dalgaya olanak tanımaz. Öyleyse Einstein’a göre yanlış olan bir şeyler vardır.

Yanlışlıkları uzun yıllar içerisinde geliştirdiği düşünce deneyleri ve 1905 yılındaki tam güneş tutulmasında yaptığı bir deneyle tam anlamıyla fark etmeye başlayan Einstein sonunda yüksek hızla seyahat eden araçlardaki zamanın, aracın içindeki gözlemciye ayrı, aracın dışındaki gözlemciye ayrı görüneceğini keşfetmiştir.

Einstein’ın Öğrettikleriyle Bir Zaman Yolculuğu

1000 yıl sonraki Dünya’yı ziyaret etmek ister misiniz? Einstein bunun nasıl mümkün olabileceğini göstermiştir. Tüm yapmanız gereken şey, bir uzay gemisine binmek, 500 ışık yılından biraz daha yakın bir yıldıza, ışık hızının %99, 995’i kadar bir hızla gidip geri gelmektir. Geri döndüğünüzde Dünya 1000 yıl, siz yalnızca 10 yıl yaşlanmış olursunuz. Böyle bir hız olasıdır. Büyük parçacık hızlandırıcılarımızda protonları bundan daha yüksek hızlara çıkartabilmekteyiz. (Fermi Laboratuvarı’nda şu ana kadar ulaşılan en yüksek hız ışık hızının %99, 999946’sı kadardır.)

Elbette ki neredeyse ışık hızında yapılacak bir yolculuğun insan vücuduna zarar vermeyecek şekilde planlanması gerekmektedir. İvmesi 1G (yerçekimi sabiti) ile sınırlanarak astronotun ayakları roketin dibine basar. Bu onun Dünya’daki ağırlığını hissetmesini, böylece yolculuk süresince rahat olmasını sağlar. Astronot ışık hızının %99,9992’sine hızlanana kadar 6 yıl ve 3 hafta yaşlanır. Bu noktada Dünya’dan 250 ışık yılı uzaklıktadır. Sonra geri çevirip ateşler ve ters itme onu yavaşlatır. Sıfır hıza düşene kadar 6 yıl 3 hafta daha yaşlanır ve Dünya’dan 250 ışık yılı kadar daha uzaklaşır. Böylece 500 ışık yılı uzaklıktaki yıldıza, 12 yıl 6 hafta yaşlanarak ulaşır.

Aynı işlemi geri dönüş yolculuğunda da uygulayıp Dünya’ya geri döndüğü takdirde Dünya’yı 1000 yıl, kendisini ise 25 yıldan biraz daha az yaşlanmış bulacaktır.

Yukarıda anlatılan senaryo bir çocuğa anlatılabilecek kadar basit hale indirgenerek, en anlaşılır haliyle sunulmuş bir senaryodur. İşin detayına biraz girecek olursak, astronotun kullanacağı geminin asteroitlere karşı özel bir zırhla kaplanmış olması gerekeceği gibi, uzaydaki şiddetli radyasyona dayanabilecek şekilde dizayn edilmiş olması da gerekecek ve motorlarda erimeyi önleyecek yeni bir soğutucu sisteme ihtiyaç duyacaktır.

Kısacası; kolay olmamakla birlikte, görüldüğü gibi geleceği ziyaret etmek gerçekten de bilimsel olarak mümkündür.

Kaynak;
Einstein Evreninde zaman Yolculuğu – J. Richard Gott

Derleyen: Emrah COŞKUN

You may also like

0 comments