Albert Einstein, E = mc² formülünü geliştirdiğinden beri, en azından tek yönlü olarak zaman yolculuğunun yapılabileceği düşünülüyordu. Ancak geçmişe doğru gitmek ise çok daha zor bir problem olarak algılanıyordu. Geçtiğimiz yüzyıl boyunca zamanda yolculuk üzerine birçok teori öne sürüldü. Ve aynı zamanda zaman yolculuğuna engel teşkil edecek paradokslar da. Galerimizde bu teorilerden ve paradokslardan bazılarını sizler için bir araya getirdik. Keyifle okumanız dileğimizle..
Einstein, 1905'de uzayın, uzay-zaman adlı dört boyutlu bir dokuya sahip olduğunu ve garip bir biçimde kütle veya hız arttırıldığında hem uzayın, hem de zamanın eğrildiği şeklinde bir açıklama ile rölativite teorisini tanıttı. Yani, ne kadar hızlı hareket edersen, zaman, o denli yavaşlar. Etrafınızdaki kütleyi katlanır seviyelerde arttırdığınızda da benzer etkiyi yaşarsınız.
Bu fenomen, dakika ölçeğinde de olsa kanıtlanmış idi. 1975'da Carol Allie, senkronize iki atom saatinden birini yeryüzünde bıraktı, diğerini ise çok hızlı bir uçakla uçurduktan sonra karşılaştırdı ve hızla havada yol alan saatin salisenin bir parçası kadar yavaş işlediği tespit edildi.
Zaman bir nehir gibi akıyor ve öyle görünüyor ki her birimizi zamanın şimdisiyle acımasızca sürüklüyor. Fakat zaman, başka türlü bir nehir. Geleceğe yolculuk için anahtar olabilecek yapısıyla bu nehir, farklı yerlerde farklı hızlarda akıyor.
Bu fikir ilk defa 100 yıl kadar önce Albert Einstein tarafından öne sürülmüştü. Zaman akışının yavaşladığı ve hızlandığı yerlerin varlığını fark etmişti. Kesinlikle haklıydı. Ve ispatı zihnimizde. Uzayda.
Bu ispat Küresel Konumlama Sistemi (Global Positioning System, GPS). Dünyanın çevresinde bir uydular ağı var. Bu uydular, uydu dolaşımını mümkün kılıyor. Fakat bunlar zamanın uzayda dünyadakinden daha hızlı aktığını gösteriyor.
Her uzay aracının içinde özel bir saat var. Fakat bu kadar kesin olmakla beraber, her gün saniyenin milyarda üçü civarında aksama söz konusu. Sistem bu sürçmeyi düzeltmek zorunda, çünkü aksi halde bu ince fark bütün sisteme mal olacak ve her GPS aracının günlük 10 kilometre kadar Dünya’dan uzaklaşmasına yol açacak. Bunun sonucunda ortaya çıkacak kargaşayı tahayyül edebilirsiniz.
Albert Einstein'ın görecelilik teorisi, ışığın hızını evrensel hızı sınırı olarak belirledi ve mesafe ve zamanın mutlak olmadığını, kişinin hareketi ile etkilendiğini gösterdi.
Hareket halindeki bir saat her zaman hareketsiz bir saatten daha yavaş çalışır görünür, çünkü zaman bir cismin hareket ettiği hız ile ilişkilidir. Teoride bu gerçek zaman yolculuğunu mümkün kılıyor. En azından eğer çok hızlı bir uzay gemisine sahipseniz.
Şunu düşünün: Eğer bir astronot ışık hızının hemen altındaki bir hızda altı ay boyunca uzayda seyahat ederse ve Dünya’ya geri dönmesi de altı ay sürerse, gelecekteki dünyaya ayak basacaktır.
Astronotun ışık hızına ne kadar yakın yolculuk yaptığına bağlı olarak astronotun saatinde bir yıl geçerken, dünyada on binlerce yıl geçmiş olabilir.
Işık hızına yakın bir hızda giden bir uzay gemisinde zaman Dünya’ya göre çok daha yavaş geçiyor. Çünkü Einstein’ın E = mc² formülüyle gösterdiği gibi “enerji” kütleye dönüşebiliyor.
Çok hızlı giden bir gemi neredeyse tümüyle enerjiye dönüşüyor ve buna bağlı olarak kütlesi aşırı artıyor. Aşırı büyük kütle hem geminin daha fazla hızlanarak ışık hızına ulaşmasını önlüyor hem de zamanın yavaşlamasına yol açıyor.
Ancak zaman kime göre yavaşlıyor? Görelilik teorisinde zaman mutlak olmadığı, kişisel olduğu için uzay gemisindeki zaman da “bize göre” daha yavaş akıyor. Görelilik Teorisine adını veren de bu olgu.
Hawking: Einstein Dünya’nın kütlesinin zaman üzerindeki etkisini ve nehrin ağır akan parçası gibi yavaşladığını fark etmişti. Nesne ağırlaştıkça, zaman üzerindeki etkisi de artıyor. Ve bu korkutucu gerçeklik geleceğe yolculuğun kapısını aralayan şey.
Samanyolu’nun merkezinde, bizden 26 bin ışık yılı uzakta galaksinin en ağır nesnesi bulunmakta. Bu süper ağır kara delik, dört milyon güneşin çarpışıp bütün çekiminin tek bir noktada yoğunlaştığı kütlesel bir güce sahip. Kara deliğe yaklaştıkça hissedilen yer çekimi şiddeti de artıyor. Yeterince yaklaşıldığında, ışık dahi bu çekim şiddetinden kaçamaz. Bu tarz bir kara deliğin zaman üzerindeki ağırlaştırıcı etkisi galaksideki herhangi bir şeyden çok daha dramatik bir etkiye sahip. Bu durum onu doğal bir zaman makinesine dönüştürüyor.
Hawking, 'Herhangi bir uzay gemisinin, bu kara deliğin yörüngesinde dolaşarak bu fenomenin avantajlarından faydalanabileceğini düşünmek istiyorum.' diyor.
Ancak bu konuda dikkat çekilmesi gereken bazı hususlar var. Bunlardan bir tanesi; Süper kütleli kara deliğin etrafında toplanan milyonlarca yıldızın ve kara deliğin çevresinde hızla dönen gaz bulutlarının yaydığı güçlü radyasyona maruz kalmamız olacaktır. Uzay gemisinin kara deliğe çok yaklaşması da başka bir sorundur. Çünkü kara deliğin yarattığı güçlü gelgit kuvvetlerinin bizi parçalamasını önlemek için süper hassas manevralar yapması gerekecektir. Ki bunları 30 yıl süreyle saniyede belki yüzlerce kez tekrarlamamız gerekebilir. Kısaca yanlışlıkla kara deliğe düşmemek için çok dikkatli olmamız gerekecek.
Hawking, 'Etrafında tekrar tekrar dolaştıkça, kara deliğin uzağındaki insanlar zamanın sadece yarısını deneyimlemiş olacak. Gemi ve tayfası zamanda yolculuk ediyor olacak böylece. Kara deliği 3 ya da 5 yıl boyunca turladıklarını düşünün. Herhangi başka bir yerde 10 yıl geçmiş ve dünyadaki herkes onlardan beş yıl daha fazla yaşlanmış olacak.
Dolayısıyla kütlesel devasalıkta bir kara delik zaman makinesi gibi davranıyor. Fakat elbette ki bu tam olarak pratik sayılamaz. Solucan deliklerine nazaran, paradoks içermeyen avantajları olduğu açık. Ve dahası kendisini ani bir geri bildirimle yok etmiyor. Fakat epey tehlikeli. Hayli uzak bir mesafe ve bizi gelecekte çok uzak bir ana götürmüyor.'
Solucan delikleri uzaydaki iki noktayı birbirine bağlayan nesnelerdir. Üstelik bu nesneler tümüyle hayal ürünü değil. Solucan delikleri Einstein’ın genel görelilik denklemlerinden çıkıyor. Bu denklemlerin çözümlerinden biri, evrende solucandelikleri olması gerektiğini gösteriyor.
Aslında solucandeliği fikrini ortaya atan ilk bilim adamı da Einstein ve meslektaşı Nathan Rosen. Bu yüzden solucandeliklerine Einstein-Rosen köprüsü diyoruz. Solucan delikleri 5 milyar ışık yılı uzaktaki bir galaksiye birkaç saniyede gitmemizi sağlayabilen bir tür kısayol, bir tünel oluşturuyor.
Yukarıda bahsettiğimiz gibi, kara deliklere düşen bir şey asla dışarı çıkamaz ve kara deliklerin içine düşen her şey, kara deliğin merkezindeki “tekilliğe ulaştığında” parçalanarak yok olur. Solucan deliklerine düşen bir astronot ise uzayda iki solucan deliği birbirine bağlıysa, ışıktan hızlı yolculuk ederek evrenin başka bir yerinde ortaya çıkabilir (örneğin uzak bir galakside) ya da zamanda seyahat ederek geçmişe gidebilir.
Solucan delikleriyle zamanda nasıl yolculuk edebileceğimizi görmek için önce evimizin bahçesinde bir solucan deliği açıldığını hayal edelim. Delikten baktığımızda başka bir galaksideki başka bir dünyayı görüyoruz; yani bu solucan deliği tünelinin bir ucu bahçemizde, diğer ucu da başka bir galakside ve biz tünelde birkaç adım atarak milyonlarca ışık yılı uzaktaki o galaksiye gidebiliriz.
Daha önce tartıştığımız gibi, görecelilik teorisi bir nesnenin hızı ışık hızına yaklaştıkça zamanın yavaşladığını belirtir. Bilim insanları uzay mekiği hızında bile astronotların birkaç nanosaniye geleceğe yolculuk yapabildiklerini keşfettiler.
Bunu anlamak için iki kişiyi hayal edin, onlara A ve B diyelim. A Dünya’da kalırken, B uzay mekiği ile uçar. Kalkış anında ikisinin de saatleri mükemmel senkronizasyondadır (aynı zamanı gösterir).
B'nin uzay mekiği ışık hızına yaklaştıkça, B için zaman daha yavaş akar (A’ya göre). Eğer B ışık hızının yüzde 50’sinde sadece birkaç saat yolculuk yapıp Dünya’ya geri dönerse, A’nın B’den daha hızlı yaşlandığı ikisine de görünecektir. Yaşlanmadaki farklılığın nedeni, zamanın A için B’den daha hızlı geçmesidir. A için birçok yıllar geçmiş olabilirken, B için sadece bir kaç saat geçmiştir.
Eğer solucan delikleri keşfedilebilseydi, geleceğe olduğu gibi geçmişe de yolculuk etmemizi sağlardı. İşte bunun nasıl işleyeceği: Diyelim ki, solucan deliğinin girişi taşınabilirdir. O zaman yukarıdaki örnekte ışık hızının yüzde 50’si hızda uzayda birkaç saat geçiren B, solucan deliğinin bir ucunu uzaya taşıyabilirdi. Solucan deliğinin diğer ucu A kişisi ile Dünya’da kalırdı.
B uzayda yolculuk yaparken, iki insan (A ve B) birbirlerini görmeye devam ederlerdi. B birkaç saat sonra Dünya’ya geri döndüğünde, A için birkaç yıl geçmiş olabilir.
Şimdi, A uzaya giden solucan deliğinden baktığında, kendisini daha genç yaşta görür, B uzaya uçtuğunda bulunduğu yaşta. Bununla ilgili harika olan şey şu; daha genç olan B geleceğe adım atabilirken, daha yaşlı olan A solucan deliğine girerek geçmişe adım atabilir.
Zamanda geriye ve ileriye nasıl yolculuk yapabileceğimizin bir başka teorisi, 1991’de Princeton fizikçisi J. Richard Gott tarafından önerilen kozmik iplikler fikrini kullanır. Bunlar bazı bilim adamlarının erken evrende oluştuklarına inandıkları ipliğe benzer nesnelerdir. Bu iplikler evrenin tüm uzunluğu boyunca dizilebilir ve milyarlarca tonluk yoğun basınç altındadırlar
Atomdan daha ince olan bu kozmik iplikler yakınından geçtikleri herhangi bir nesneye muazzam miktarda yer çekimi çekiş etkisi üretebilirler. Kozmik bir ipliğe bağlanmış nesneler inanılmaz hızlarda yolculuk yapabilir ve yer çekimi kuvvetleri uzay ve zamanını büktüğü (çarpıttığı) için, zaman yolculuğu için kullanılabilirler. İki kozmik ipliği bir araya çekerek veya bir ipliği bir kara deliğin yakınına çekerek uzay ve zamanı yeteri kadar eğriltmek mümkün olabilir.
Bir uzay gemisi kendisini geçmişe sevketmesi için iki kozmik iplik veya iplik ve kara delik tarafından üretilen çekimi kullanarak bir zaman makinesine dönüştürülebilir. Bunu yapmak için, kozmik ipliklerin etrafında döngü yapacaktır. Ancak, bu ipliklerin var olup olmadıkları ve eğer var iseler hangi formda oldukları ile ilgili hala çok fazla spekülasyon vardır. Gott’ın kendisi, zamanda bir yıl bile geri gitmek için, tüm galaksinin kütle enerjisinin yarısını içeren bir iplik döngüsü gerekeceğini söyledi. Ve herhangi bir zaman makinesi ile olduğu gibi, zaman makinesinin yaratıldığı zamandaki noktadan daha uzağa geri gidemezsiniz.
Aslında bu paradoks zaman yolculuğu dendiğinde ilk akla gelendir. Eğer geçmişe gidip kendi dedemi öldürürsem benim de var olmamam gerekir, fakat ben hiç doğmazsam asla zaman makinesine binip dedemi öldüremem. Bu durumda dedem ölmeyeceği için benim de doğmuş olmam gerek. Şu durumda dedem de ben de hem ölü hem de diri oluyoruz.
Back to the Future‘dan örnekle; Marty 1955 yılında babasını araba kazasından kurtarınca anne ve babasının karşılaşmasını engellemiş olur. Bu nedenle kendi varlığı tehlikeye girer. Bunu önlemek için anne ve babasının okul balosunda öpüşmesini sağlaması gerekmektedir. O önemli an yaklaştıkça Marty’nin kardeşlerinin fotoğraftan birer birer kayboluşunu ve Marty’nin varlığını koruma çabalarını izleriz.
Bu paradoksta kahraman, geleceği “kurtarmak” için geçmişe gitmesi gereken bir döngüye girer; geleceğin kendi bildiği şekilde gerçekleşmesi için kendi bildiği geçmişi yaratmak zorundadır. Fakat bu durum özgür irade ile çelişir, çünkü kişinin gelecekteki varlığı geçmişteki varlığını sağlayabilmesine bağlıdır. Kader paradoksu'nda neden ve sonuç bir döngü içindedir ve hangi olayın neden, hangi olayın sonuç olduğunu anlamak mümkün değildir.
Mesela trafik ışıklarından geçerken dalgınlıkla yola atladınız, tam bu sırada birisi sizi paltonuzdan tutup kaldırıma geri çekti ve bu sayede ölümden döndünüz. Sizi kurtaran kişiyi göremediniz. Seneler sonra evinizin bodrumundaki gizli bir geçitte geçmişe açılan bir kapı buldunuz ve tam da olayın geçtiği zamana geri döndünüz, kendinizi gördüğünüzde aslında arkanızda sizi kurtaracak şimdiki kendinizden başka kimsenin olmadığını fark ettiniz ve müdahale etmezseniz öleceğinizi gördünüz. Geçmişteki kendinizi paltosundan çekerek arabanın altında ölmekten kurtardınız ve geçmişteki gizli kahraman aslında siz oldunuz.
Paradoksun en meşhur örneklerinden birini verelim: Bir bilim adamının karşısına kendi gelecekteki hali çıkar, ona gelecekte zaman makinesini bulduğunu söyler, nasıl yapılacağını anlatır, şemaları bırakır ve gider. Bunun üzerine bilim adamı makineyi yapmaya başlar, bittiğinde geçmişe gidip kendi geçmişteki haline zaman makinesinin şemasını teslim eder. Döngü bu şekilde sürüp gider, fakat sorun şudur: Zaman makinesini ilk kim bulmuştur?
Doctor Who’nun The Big Bang bölümünde bu paradoksa güzel bir örnek bulabiliriz. Bu bölümde Doktor sadece sonik tornavidası ile açılabilen Pandorica adlı bir kutuya hapsedilir. Doktor gelecekten gelerek Rory’e sonik tornavidasını verir ve ondan Pandorica’yı açıp kendisini kurtarmasını, yerine de Amy’yi, Amy’nin cebine de tornavidasını koymasını ister.
Doktor geleceğe gider ve çocuk-Amy’yi Pandorica’nın sergilendiği müzeye gelmesi için ikna eder, çocuk-Amy’nin Pandorica’ya dokunması ile kutu açılır. Doktor, Amy’nin cebinden tornavidayı alır ve geçmişe gidip onu Rory’e verir. Bu durumda, tornavida ilk nereden gelmiştir?
Kaynaklar:
http://www.kayipdunya.com/muge-alankus/zamanda-yolculuk-ve-paradokslar