Zaman yolculuğu mümkün müdür?
Bilim zaman yolculuğunun mümkün olduğunu söylüyor ama muhtemelen düşündüğünüz şekilde değil.
Zaman yolculuğu mümkün mü? Kısa cevap: Evet ve şu anda bunu yapıyorsunuz – saniyede bir saniye gibi etkileyici bir hızla geleceğe doğru savruluyorsunuz. İster boyanın kurumasını izleyin, ister şehir dışından gelen bir arkadaşınızı ziyaret etmek için daha fazla saatiniz olmasını dileyin, zaman içinde hemen hemen her zaman aynı hızda ilerliyorsunuz.
Ancak bu, sayısız bilim kurgu yazarını büyüleyen ya da Wikipedia’nın (yeni sekmede açılır) “Zaman Yolculuğu Hakkında Filmler” kategorisinde 400’den fazla başlık listelediği kadar kapsamlı bir türü teşvik eden türden bir zaman yolculuğu değil. “Doctor Who”, “Star Trek” ve “Back to the Future” gibi serilerde karakterler çılgın bir araca binerek geçmişe doğru fırlıyor ya da geleceğe doğru dönüyor. Karakterler zamanda yolculuk ettikten sonra, gelecekten gelen bilgilere dayanarak geçmişi veya bugünü değiştirirseniz ne olacağı ile boğuşurlar (zaman yolculuğu hikayelerinin paralel evrenler veya alternatif zaman çizgileri fikriyle kesiştiği yer burasıdır).
Birçok insan geçmişi değiştirme ya da geleceği vaktinden önce görme fikrinden büyülenmiş olsa da, hiç kimse bilim kurguda görülen türden ileri-geri zaman yolculuğunu gösteremedi ya da bir insanı önemli zaman dilimlerinden geçirerek onu yolda yok etmeyecek bir yöntem önermedi. Fizikçi Stephen Hawking’in “Kara Delikler ve Bebek Evrenler” (Bantam, 1994) adlı kitabında belirttiği gibi, “Zamanda yolculuğun mümkün olmadığına ve asla olmayacağına dair elimizdeki en iyi kanıt, gelecekten gelen turist orduları tarafından işgal edilmemiş olmamızdır.”
Yine de bilim bir miktar zaman bükülmesini desteklemektedir. Örneğin, fizikçi Albert Einstein’ın özel görelilik teorisi zamanın bir gözlemciye göre hareket eden bir yanılsama olduğunu öne sürer. Işık hızına yakın bir hızda seyahat eden bir gözlemci, zamanı, tüm yan etkileriyle (can sıkıntısı, yaşlanma, vb.) birlikte, hareketsiz bir gözlemciden çok daha yavaş deneyimleyecektir. Bu nedenle astronot Scott Kelly yörüngede geçirdiği bir yıl boyunca Dünya’da kalan ikiz kardeşine kıyasla çok daha az yaşlanmıştır.
Solucan delikleri, kara delikler ve sicim teorisi etrafında ortaya çıkan bazı garip fizik de dahil olmak üzere zaman yolculuğu hakkında başka bilimsel teoriler de vardır. Ancak zaman yolculuğu çoğunlukla bilim kurgu kitaplarının, filmlerin, televizyon şovlarının, çizgi romanların, video oyunlarının ve daha fazlasının alanı olmaya devam ediyor.
Einstein özel görelilik teorisini 1905 yılında geliştirmiştir. Daha sonra genişlettiği genel görelilik teorisi ile birlikte, modern fiziğin temel ilkelerinden biri haline gelmiştir. Özel görelilik, düz bir çizgide sabit hızlarda hareket eden nesneler için uzay ve zaman arasındaki ilişkiyi tanımlar.
modern fiziğin ilkeleri. Özel görelilik, düz bir çizgi üzerinde sabit hızlarda hareket eden nesneler için uzay ve zaman arasındaki ilişkiyi tanımlar.
Teorinin kısa versiyonu aldatıcı derecede basittir. Birincisi, her şey başka bir şeye göre ölçülür – yani “mutlak” bir referans çerçevesi yoktur. İkincisi, ışık hızı sabittir. Ne olursa olsun ve nereden ölçülürse ölçülsün aynı kalır. Ve üçüncüsü, hiçbir şey ışık hızından daha hızlı gidemez.
Bu basit ilkelerden gerçek hayatta zaman yolculuğu ortaya çıkar. Yüksek hızda seyahat eden bir gözlemci, uzayda hızlanmayan bir gözlemciye göre zamanı daha yavaş bir hızda deneyimleyecektir.
İnsanları ışık hızına yakın bir hıza ulaştıramasak da, onları Uluslararası Uzay İstasyonu’nda 17.500 mil/saat (28.160 km/saat) hızla gezegenin etrafında salınmaya gönderiyoruz. Astronot Scott Kelly, ikiz kardeşi ve astronot arkadaşı Mark Kelly’den sonra dünyaya geldi. Scott Kelly yörüngede 520 gün geçirirken, Mark uzayda 54 gün geçirdi. Yaşamları boyunca zamanı deneyimleme hızlarındaki fark, aslında iki adam arasındaki yaş farkını genişletti.
Space.com’un daha önce bildirdiğine göre Mark Kelly 12 Temmuz 2020’de katıldığı bir panelde “Eskiden sadece 6 dakika daha yaşlıydım, şimdi 6 dakika 5 milisaniye daha yaşlıyım” dedi. “Şimdi bunu onun başının üzerinde tutuyorum.”
Alçak dünya yörüngesinin bir astronotun yaşam süresinde yarattığı fark önemsiz olabilir – gerçek yaşam süresini uzatmak ya da uzak geleceği ziyaret etmektense kardeşler arasındaki şakalar için daha uygundur – ancak Dünya’daki insanlar ile uzayda uçan GPS uyduları (yeni sekmede açılır) arasındaki zaman genişlemesi bir fark yaratır.
Küresel Konumlandırma Sistemi ya da GPS, yüksek bir Dünya yörüngesine yerleştirilmiş birkaç düzine uydudan oluşan bir ağ ile iletişim kurarak tam olarak nerede olduğumuzu bilmemize yardımcı olur. Uydular gezegenin etrafında 12,500 mil (20,100 kilometre) uzaklıktan 8,700 mph (14,000 km/saat) hızla hareket ederek dönerler.
Özel göreliliğe göre, bir nesne başka bir nesneye göre ne kadar hızlı hareket ederse, ilk nesne zamanı o kadar yavaş yaşar. Amerikan Fizik Derneği yayını Physics Central’a (yeni sekmede açılır) göre, atomik saatli GPS uyduları için bu etki her gün 7 mikrosaniye ya da saniyenin 7 milyonda birini kesmektedir.
O halde, genel göreliliğe göre, Dünya gibi büyük bir yerçekimi kütlesinin merkezine daha yakın olan saatler, daha uzaktakilere göre daha yavaş çalışır. Physics Central, GPS uydularının Dünya’nın merkezinden yüzeydeki saatlere kıyasla çok daha uzakta olması nedeniyle GPS uydu saatlerine her gün 45 mikrosaniye daha eklendiğini belirtti. Özel görelilik hesaplamasından elde edilen negatif 7 mikrosaniye ile birlikte net sonuç 38 mikrosaniye daha eklenmesidir.
Bu, arabanızın ya da telefonunuzun – ya da sistem ABD Savunma Bakanlığı tarafından işletildiği için askeri bir insansız hava aracının – yerini saptamak için gereken doğruluğu korumak için mühendislerin her uydunun gününde fazladan 38 mikrosaniyeyi hesaba katması gerektiği anlamına gelir. Uydudaki atomik saatler, Dünya’daki benzer saatlerden 38 mikrosaniye daha uzun süre çalışmadan bir sonraki güne geçmiyor.
Bu rakamlar göz önüne alındığında, bir GPS uydusundaki atomik saatin Dünya’daki bir saatle göz açıp kapayıncaya kadar bile senkronize olmaması yedi yıldan fazla zaman alacaktır. (Biz hesapladık: Harvard Faydalı Biyolojik Sayılar Veritabanı’nın (yeni sekmede açılır) yaptığı gibi, bir göz kırpmanın en az 100.000 mikrosaniye sürdüğünü tahmin ederseniz, bu 38 mikrosaniyelik değişimlerin toplanması binlerce gün sürer).
Bu tür bir zaman yolculuğu Kelly kardeşlerin yaş farkı kadar önemsiz görünebilir, ancak modern GPS teknolojisinin aşırı doğruluğu göz önüne alındığında, aslında önemlidir. Eğer tepenizde vızıldayan uydularla iletişim kurabiliyorsa, telefonunuz uzay ve zamandaki konumunuzu inanılmaz bir doğrulukla tespit edebilir.
NASA’ya göre (yeni sekmede açılır) genel görelilik, gezginlerin zamanda geriye gitmesine olanak tanıyabilecek senaryolar da sağlayabilir. Ancak bu zaman yolculuğu yöntemlerinin fiziksel gerçekliği çocuk oyuncağı değil.
Solucan delikleri, uzay-zaman dokusundaki teorik “tüneller” olup gerçeklikteki farklı anları veya konumları diğerlerine bağlayabilir. Kara deliklerin aksine Einstein-Rosen köprüleri ya da beyaz delikler olarak da bilinen solucan delikleriyle ilgili spekülasyonlar oldukça fazladır. Ancak bilim kurguda çok fazla yer (veya uzay-zaman) kaplamasına rağmen, gerçek hayatta herhangi bir solucan deliği tespit edilmemiştir.
Oregon Üniversitesi’nde teorik fizik profesörü olan Stephen Hsu, Space.com’un kardeş sitesi Live Science’a (yeni sekmede açılır) “Bu noktada her şey çok varsayımsal” dedi. “Kimse yakın zamanda bir solucan deliği bulacağımızı düşünmüyor.”
İlkel solucan deliklerinin tünelin “ağzında” sadece 10^-34 inç (10^-33 santimetre) olduğu tahmin ediliyor. Daha önce, herhangi bir şeyin içinden geçemeyeceği kadar dengesiz olmaları bekleniyordu. Ancak Live Science’ın haberine göre, yeni bir çalışma durumun böyle olmadığını iddia ediyor (yeni sekmede açılır).
Solucan deliklerinin uygulanabilir uzay-zaman kısayolları olarak çalışabileceğini öne süren yeni teori, fizikçi Pascal Koiran tarafından açıklandı. Çalışmanın bir parçası olarak Koiran, önceki analizlerin çoğunda kullanılan Schwarzschild metriğinin aksine Eddington-Finkelstein metriğini kullandı.
Geçmişte bir parçacığın izlediği yol varsayımsal bir solucan deliği boyunca takip edilemiyordu. Ancak Eddington-Finkelstein metriğini kullanan fizikçi tam da bunu başardı.
Koiran’ın makalesi, Journal of Modern Physics D’de yayınlanmadan önce Ekim 2021’de arXiv (yeni sekmede açılır) ön baskı veritabanında açıklandı.
Einstein’ın teorileri zamanda yolculuğu zorlaştırıyor gibi görünse de, bazı araştırmacılar zamanda ileri ve geri sıçramalara izin verebilecek başka çözümler önerdiler. Bu alternatif teoriler büyük bir kusuru paylaşıyor: Bilim insanlarının söyleyebildiği kadarıyla, bir insanın her bir çözümün gerektirdiği türden yerçekimsel çekme ve itmeye dayanmasının hiçbir yolu yok.
Sonsuz silindir teorisi
Astronom Frank Tipler, Güneş’in kütlesinin 10 katı kadar bir maddeyi alıp çok uzun ama çok yoğun bir silindir haline getirebilecek bir mekanizma (bazen Tipler Silindiri (yeni sekmede açılır) olarak da bilinir) önermiştir. Bir zaman yolculuğu araştırma kuruluşu olan Anderson Enstitüsü (yeni sekmede açılır) silindiri “bir spagetti fabrikasından geçmiş bir kara delik” olarak tanımladı.
Anderson Enstitüsü’ne göre, bu kara delik spagettisini dakikada birkaç milyar devir döndürdükten sonra, yakındaki bir uzay gemisi – silindirin etrafında çok hassas bir spiral izleyerek – “kapalı, zaman benzeri bir eğri” üzerinde zamanda geriye doğru seyahat edebilir.
Asıl sorun Tipler Silindirinin gerçeğe dönüşebilmesi için silindirin sonsuz uzunlukta olması ya da bilinmeyen bir tür maddeden yapılmış olması gerekliliğidir. En azından öngörülebilir gelecekte, sonsuz yıldızlararası makarna ulaşabileceğimizin ötesinde.
Zaman çörekleri
İsrail’in Hayfa kentindeki Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsü’nden teorik fizikçi Amos Ori, normal madde küresiyle çevrili çörek şeklinde bir vakum olan kavisli uzay-zamandan yapılmış bir zaman makinesi için bir model önerdi.
Ori, Live Science’a verdiği demeçte “Makine uzay-zamanın kendisidir” dedi (yeni sekmede açılır). “Uzayda zaman çizgilerinin kendi üzerlerine kapanmasını sağlayacak böyle bir bükülme alanı yaratabilseydik, gelecek nesillerin zamanımızı ziyaret etmek için geri dönmelerini sağlayabilirdik.”
Ori’nin zaman makinesiyle ilgili birkaç uyarı var. Birincisi, geçmişe giden ziyaretçiler zaman çöreğinin icadından ve yapımından daha önceki zamanlara seyahat edemeyeceklerdir. İkincisi ve daha da önemlisi, bu makinenin icadı ve inşası, yerçekimi alanlarını istediğimiz gibi manipüle etme yeteneğimize bağlı olacaktır – teorik olarak mümkün olabilecek, ancak kesinlikle yakın erişimimizin ötesinde bir başarı.
Zamanda yolculuk uzun zamandır kurguda önemli bir yer tutuyor. Atlanta’daki Georgia Teknoloji Enstitüsü’nde bilim kurgu çalışmaları profesörü olan Lisa Yaszek, M.Ö. 400’lerde derlenen eski bir Sanskrit epik şiiri olan “Mahabharata “dan beri insanların zamanı bükmeyi hayal ettiklerini söylüyor,
Her zaman yolculuğu kurgusu eseri kendi uzay-zaman versiyonunu yaratır ve olay örgüsünün gereklerini yerine getirmek için bir ya da daha fazla bilimsel engel ve paradoksu görmezden gelir.
Bazıları, Christopher Nolan’ın yönettiği 2014 yapımı “Interstellar” filminde olduğu gibi, araştırma ve fiziğe selam gönderir. Filmde Matthew McConaughey tarafından canlandırılan bir karakter süper kütleli bir kara deliğin yörüngesindeki bir gezegende birkaç saat geçiriyor, ancak zaman genişlemesi nedeniyle Dünya’daki gözlemciler bu saatleri onlarca yıl olarak deneyimliyor.
Diğerleri ise “Doctor Who” televizyon dizisi gibi daha tuhaf bir yaklaşım benimsiyor. Dizide mavi bir İngiliz polis kulübesine benzeyen bir uzay gemisiyle seyahat eden dünya dışı bir “Zaman Lordu” olan Doktor yer alıyor. “Doktor dizide, “İnsanlar zamanın sebepten sonuca doğru katı bir ilerleme olduğunu varsayıyor, ama aslında doğrusal olmayan, öznel olmayan bir bakış açısıyla, daha çok büyük bir sallantılı zaman yumağı gibi” diye açıklıyor.
“Star Trek” filmleri ve televizyon dizileri gibi uzun soluklu serilerin yanı sıra DC ve Marvel Comics gibi çizgi roman evrenleri de zaman yolculuğu fikrini tekrar tekrar ele almaktadır.
kaynakça spacecom
