Zaman zaman, bir şey plana göre gitmediğinde, keşke farklı bir şey söylemiş olsaydım ya da yapmış olsaydım deriz. Hayatımızda hatalar olduğunda veya istenmeyen bir durumla karşılaştığımızda en azından bir kere de olsa şunu düşünmüşüzdür: “Zamanda geriye gitmek için bir zaman makinesi yapabilseydim ve aldığım yanlış bir kararı doğrusuyla değiştirebilseydim ne olurdu?”
Dünyaca ünlü bir kozmolog olan merhum Stephen Hawking, zamanda yolculuğun (veya zamansal yer değiştirmenin) mümkün olduğuna inanıyordu. Diğer birçok fizikçi aynı fikirdedir, ancak zamanda hareket etmenin temel sorunu, özellikle insan gibi büyük bir şey göndermek istiyorsa, çok fazla enerji gerektirmesidir. Bununla birlikte, makalenin ilerleyen kısımlarında da detaylıca öğreneceğimiz gibi, zamanda yolculuğu bir hızlandırıcıdaki atom altı parçacıklarla yapmak mümkündür.
Einstein’e Göre Zamanda Yolculuk Yapmak Mümkün Mü?
Einstein’ın parçacık fiziğine ve kara deliklere odaklanan görelilik hakkındaki makaleleri sayesinde, günümüz fizikçileri zamanda nasıl yolculuk yapmanın mümkün olduğunu açıklayabilirler. Bir fizikçinin bakış açısından zaman, fiziksel dünyamızdaki dört boyuttan biri olarak tanımlanır. Özünde, evrendeki her şey dört boyutta mevcuttur: uzunluk, genişlik, yükseklik ve zaman. Dünyada hareket ederken, her zaman bu dört boyut içinde hareket ederiz ve evrendeki her şey, maddeyi oluşturan atomlara ve atom altı parçacıklara kadar bizimle birlikte hareket eder.
Zaman özünde, evrendeki bir şeyin varlığıdır. Zaman, temelde uzunluk olarak başka bir boyuttur. Şöyle bir bakın: Her birimiz 70 ila 100 yıl civarında yaşayacağız, piramitler yaklaşık birkaç bin yıldır varlığını sürdürüyor ve Dünya ile Güneş birkaç milyar yıl daha var olacak. Bu durumda, zamanı kullanarak bir tür uzunluk ölçüyoruz.
Kütle ve Zaman Arasındaki Bağlantı
Fizikçiler bir süredir büyük nesnelerin yakınında zamanın yavaşladığını biliyorlar. Einstein’ın 1916 tarihli özel görelilik makalesinde, kütlenin zamanın akışına bir engel oluşturduğu açıklandı. Buna zaman uzatma etkisi denir. Zamanı bir nehirden akan su olarak düşünün. Akan suyun hızı, nehirdeki büyük kayaların etrafında yavaşlar.
Giza Piramidi Yakınında Zaman Yavaşlıyor
Bu fenomen, Mısır’daki Giza Piramidi’nin yakınında turistlerin durduğu her seferinde gerçekleşir. Bu piramit, tahmini kütlesi 40 milyon ton olan gezegendeki en büyük yapılardan biridir. Büyük kütlesi nedeniyle anıtın yakınında zaman yavaşlar, ancak etkisi çok azdır.
Etkiyi perspektife koymak için, piramide bakan bir gözlemci kullanarak onu kanıtlayabiliriz. Bu birey, piramidin yakınında insanların daha yavaş hareket ettiğini görür, oysa çöle doğru bakacak olurlarsa, insanların daha hızlı hareket ettiğini görürdü. Bu abartılı senaryoda, bireyin anıtın yanında ne kadar durduğuna bağlı olarak, birkaç dakika, saat hatta bir gün gelecekte ortaya çıkacaklardı. Piramitten uzaklaşılan zaman, piramidin yakınındaki zamandan daha hızlı yaklaştığından, zaman genişlemesi etkili oluyor.
Zaman Dünya Yüzeyine Yakın Yavaşlıyor
Zamanın bu sürüklenmesi, Dünya yüzeyinin yakınında da meydana gelir. Zaman, Dünya yüzeyinde, atmosferinin 50 hatta 100 km dışında ölçülen zaman akışına kıyasla daha yavaş hareket eder. Bunun nedeni, Dünya’nın büyük bir nesne olması ve yakınındaki boşluğun kıvrılmasına neden olmasıdır. Bu teori (Einstein tarafından keşfedildi) yıllar önce özel olarak tasarlanmış jiroskop donanımlı bir uyduyla kanıtlandı.
Uydular Zaman Uzamasını Düzeltmek İçin Programlanmıştır
Aslında, günün her saniyesinde tam anlamıyla başımızın üstünde gerçekleşen bu genişleme etkisinin daha da fazla kanıtı var. Dünya’yı çevreleyen 31 küresel konumlandırma uydusundaki (GPS’ler) hassas saatler genişleme etkisini yaşar. Zaman, Dünya’da zamana göre uzayda daha hızlı hareket eder çünkü uydular, Dünya’nın büyük kütlesinden daha uzaktadır. Uydular ile Dünya yüzeyi arasındaki mesafe, zaman genişlemesi etkisine neden olur.
Kara Deliklerin Yakınında Zaman Çok Yavaş Hareket Eder
Fizikçiler, büyük bir nesnenin yakınında zaman genişlemesinin etkisinin, bir uzay aracını evrendeki en uçsuz bucaksız nesnenin – kara deliğin (Tabiat Ana’nın zaman makinesi) yakınında uçurabilirsek önemli ölçüde artırılabileceğini biliyorlar.
Bir uzay aracının bir kara deliğe yaklaşması için her şeyin doğru yapılması gerekir. Uzay aracındaki astronotlar, içine çekilmekten kaçınmak için kara deliğin yörüngesinin dışına doğru hareket etmelidir. Doğru yapılırsa, kara deliğin etrafında dönen uzay aracındaki astronotlar, zamanın bu daha yavaş geçişini yaşarlar. Kara delikten uzak olanlar, uzay aracındaki astronotlara kıyasla iki kat daha hızlı hareket eden zaman yaşarlar.
Astronotlar bir yıl kara deliğin yakınında kalsaydı, Dünya’daki insanlar için geçen süre iki yıl olacaktı. Açıktır ki, bir kara deliğe seyahat etmek geleceğe seyahat etmenin pratik bir yolu olmayacaktır çünkü geleceğe doğru önemli bir zaman yolculuğu gerçekleştirmek için çok fazla zaman ve enerji gereklidir. Bununla birlikte, geleceğe seyahat etmek için daha basit bir yaklaşım var ve bu sefer konumuz hız.
Zamanda Yolculuk Yapmak İçin Hız ve Zaman Arasındaki Bağlantı
Einstein’ın özel görelilik hakkındaki makalesinin bir başka yönü, zamanın ışık hızına yaklaşan bir gözlemciye doğru yavaşladığını belirtir. Parçacık fizikçileri bu teoriyi İsviçre’nin Cenevre kentindeki CERN parçacık hızlandırıcı tesisinde kanıtladı. Burada atom altı parçacıklar, 16,8 millik dairesel bir tüneldeki bir yeraltı tüpünde ışık hızına yakın hızlara çıkarıldı.
CERN Accelerator Partiküllerin Ömrünü Uzatıyor
Pi-mezon adı verilen çok kısa ömürlü bir atom altı parçacığı incelemek için (ömrü saniyenin yalnızca 25 milyarda biri kadar olan), CERN parçacık hızlandırıcısındaki parçacıklar ışık hızının %99,99’una kadar hızlandırıldı. Bu parçacıkların yaklaşık bir trilyonu dairesel hızlandırıcıya yerleştirilir ve güçlü mıknatıslarla birkaç saniye içinde saatte 0’dan 95.000 km hıza çıkarılır. Parçacıklar, ışık hızının% 99,99’u ile hareket edene kadar hızlanmaya devam ediyor. Bu hızda parçacıklar 16,8 millik dairesel hızlandırıcı etrafında saniyede 10.000 kez hareket eder ve zaman genişleme etkisi sayesinde parçacıkların ömrü normalde olduğundan 30 kat daha uzun sürer.
Işık Hızında Seyahat Eden Tren
Aynı senaryo, Dünya’daki ışık hızına yakın seyahat eden bir trenle de hayal edilebilir. Bu, başarılması zor bir görev olacaktır. Geleceğe yolculuk için yaklaşık 200 ila 300 yolcunun bir trene bindiğini hayal edin. Bu, geri dönemeyeceğiniz tek yönlü bir yolculuktur.
Kapılar kapanır ve tren Dünya’yı çevreleyen bir yolda yavaşça hızlanmaya başlar. Tren, ışık hızına yakın bir hıza ulaşana kadar hızlanmaya devam eder. O hıza vardığında ise tren, saniyede yedi kez Dünya’nın etrafında döner. Trenin dışındaki bir gözlemciye (yolcuları görebildiği kabul edilirse), zaman uzaması etkisinden dolayı yolcular çok yavaş hareket ediyormuş gibi görünecektir.
Bu tren bu hızda dönüp dolaşıp bir hafta sonra durursa, trende olmayanlar için 100 yıl geçerken, trendeki yolcular sadece bir hafta geçip gidecek.
Bu senaryonun sorunu, başarmak için çok fazla güç, enerji, ileri teknoloji ve insan gücü gerektirmesi, ancak yapılabilirse işe yaraması neredeyse kesindir.
Paradoks: Zamanda Geriye Gitmek Mümkün Mü?
Kozmologlar ve fizikçiler zaman yolculuğunda yapamayacağınız bir şey olduğuna inanıyorlar, o da zamanda geriye gitmek. Yine de, bu herkesin bir zaman makinesiyle yapmak isteyeceği şey gibi görünüyor (eğer varsa). Ancak zamanda geriye gitmek imkansızdır ve nedenini açıklayacağız.
“Sebep” ten önce “sonuç” alamazsınız. Başka bir deyişle, etkiyi nedeninin önünde göremezsiniz, bu mantıklı değildir. İşte bir örnek: Bir bilim adamının geçmişte kendini vurmak için bir silah monte ettiğini hayal edin. Şimdi diyelim ki, tabancayı monte etmeden önce zamanda geriye doğru yaklaşık bir dakika yolculuk yapıp kendini vurmasını sağlayan bir portal açmak için bir zaman makinesi icat etti. Bu nedenle, bilim adamı geçmiş benliğini vurur ve silahı monte etmeden önce geçmiş benliği ölür. Atışı kim yaptı? Mantıklı değil; bu bir paradoks.
Bu, evrendeki tüm olayların nasıl ilerlediğinin bir örneğidir: neden, sonra sonuç. Tersi değil. Sebep ve sonucu anlamanın bir başka yolu da geleceğin “sonuç” ve şimdiki zamanın veya geçmişin “neden” olduğudur. Yani ne yazık ki, Atatürk’ün cumhuriyeti ilan etmesine tanık olmak için asla zamanda geri dönemeyeceksiniz.
