Zaman Nedir, Ne Değildir?

Birçoğumuzun kafasına dönem dönem takılan bir sorudur: Zaman nedir? Sanal bir kavram mıdır, yoksa gerçek mi?

Türk Dil Kurumu’nun tanımına bir göz atalım:
“Bir işin, bir oluşun içinde geçtiği, geçeceği veya geçmekte olduğu süre, vakit”

Yine aynı kurumun, gök bilimi için kullanılan zaman tanımına bakalım:
“Olayların oluş ve akış sırasını belirleyen, düzenli ve dönemli gök olaylarını birim olarak kullanan sanal bir kavram”

Bir de Vikipedi tanımına bakalım elimiz değmişken:
“Ölçülmüş veya ölçülebilen bir dönem, uzaysal boyutu olmayan bir süreklilik”

Peki, gerçekte nedir bu anlaşılması zor kavram?

Zaman kavramının ortaya çıkışının temelinde yatan şey, güneşin sürekli ve periyodik olarak yaptığı hareketler ve insanların bazı şeyleri düzenlemeye olan ihtiyaçlarıdır. Güneşin hareketleri, insanları günlük hayatlarını düzenlemek için bu hareketleri kullanmaya itti. Bunun üzerinden bir “zaman” tanımladılar. 60’lı yıllardan önce, zaman standardı, “ortalama güneş günü” cinsinden hesaplanıyordu. Ortalama güneş saniyesi olarak, bir güneş gününün (1:60)(1:60)(1:24)’’ü alınıyordu. Fakat bu hesaplama, istenildiği gibi işlemiyordu ve yeni bir standart tanımlanmalıydı. 1967’de “atomik saat” kavramı ortaya çıktı.


Atom Saati Nedir ve Nasıl Çalışır?

Burada biraz işin teknik kısmına gireceğim. Bunu merak edenler olabilir.

Bir kapan içerisinde bir grup atom düşünün. 6 ayrı koldan lazer ışığına maruz bırakılan bu atomların birbirlerine sımsıkı yaklaşması sağlanır. Bu durumda atomlar artık titreşim hareketi yapamamaya başlar. Bunun sonucunda da sıcaklıkları mutlak sıfıra son derece yakın bir noktaya ulaşır.

Sonra bahsi geçen 6 ayrı koldan verilen lazerin sadece üst ve alt kollarından verilen lazer ışınları yardımıyla bir mikrodalga çemberi oluşturulur. Atomlar bu alan içerisinde aşağı yukarı hareket etmeye başlarlar ve belli bir enerji seviyesine gelirler. Isıtılarak gaz haline geçirilen atomlar yüksek vakum güçlü bir tüpün içine alınırlar. Burada, belirlenen enerji seviyesine sahip olan ve olmayan atomlar ayrıştırılır.

Ardından geçtikleri bölmede, 9.192.631.770 Hertz frekansı dışında salınım yapan atomların enerji seviyeleri değiştirilir. Buradan sonra geçtikleri bölmede enerji seviyesi değiştirilmiş atomların ayrıştırıldığı bir manyetik alan vardır. Burada bir dedektör bulunur ve atomların titreşimlerinin hangi frekans aralığında olduğuna dair çıktıları verir. Verilere göre, manyetik alanın ince ayarları yapılarak 9.192.631.770 Hertz frekansında olmayan atomlar, bu frekansa getirilir.

İşte sonunda aynı frekans aralığına getirilmiş bu sezyum-133 atomlarının 9.192.631.770 kez titreşim üretme süreci 1 saniye olarak kabul edilir.

1
Onca işlem işte bunun içerisinde yapılıyor



Dâhice mi, yoksa delice mi, bilemedim (: Kimin aklına nasıl ve neden gelmiş diye sormadan edemiyor insan.

Her ne kadar güneş gününe göre yapılan hesaplamaya göre -yanılma payı birkaç milyar yılda 1 saniye ile-  çok daha kesin bir saniye tanımı olsa da, nanoteknoloji devrinde bunun da yeterli olmayabileceği gerçeğiyle yüz yüzeyiz.

Günümüzde kullanılmakta olan atom saatleri, ABD’de bulunan Ulusal Standartlar ve Teknolojiler Enstitüsü tarafından kurulan bir sistem sayesinde, Colorado’da bulunan atom saatiyle kendilerini senkronize ederler. TÜRKSAT’ın Saat TV kanalı ile de atom saatine göre saat bilgisi yayını yapılır.

Hareket – Zaman – Kütle

Fizikte zaman, bir boyuttur; meşhur 4. boyutumuz. Yine fizikte zaman, Newton’un kabul ettiği gibi mutlak ve herkes için aynı değildir. Einstein’in söylediği gibi görecelidir ve değişir. Peki bu nasıl olur?

Evrende şu an için bildiğimiz en hızlı şey ışık ve zamanı ışığın hızıyla özdeşleştiriyoruz, çünkü Evrende değişmeyen tek şey -en azından boşlukta- ışık hızıdır. Einstein’e göre zaman-mekan-hareket, birbiriyle ilişkiliydi. Işığın hızına ulaştığımız nokta, zamanın durduğu nokta olarak kabul görüyor. Yani ne kadar hızlı hareket ederseniz, zamanın durma sınırına o kadar yaklaşıyorsunuz demektir. Bu durumda olduğu yerde duran biri için, hareket edene göre zaman, daha hızlı akacaktır.

Bu, meşhur atom saati deneyi ile de kanıtlanmış 1971’de. Aynı şekilde ayarlanmış iki atom saatinden biri yeryüzünde kalırken, diğeri bir uçağa bırakılmış. Uçak dünya turundan döndüğünde görülmüş ki, uçakla birlikte hareket eden saat, diğerinden az da olsa geri kalmış.

Bu kısım zamanın hareketle olan ilişkisini (yani bir anlamda özel göreliliği) anlatıyor. Peki genel görelilik ne söylüyor?

O da bize zamanın kütleyle olan ilişkisini anlatıyor. Bir kütleye yaklaştığınızda, uzay-zaman dokusu bükülmeye başlar. Kütleden uzaklaştığınızda ise düzleşir. Burada yoluna devam eden bir ışık demetini düşünelim. Bu ışık, kütleye yaklaştıkça, bükülmeden dolayı yön değiştirecek ve gittikçe yavaşlayacaktır. Kütleden uzaklaştığında ise, Bağdat Caddesi’nde yarış yapan bir araba gibi, düz yolu bulmuşken hakkını verecek ve hızlanacaktır. Bir kara deliğe yaklaştıkça zamanın yavaşlayacağı ve hatta belli bir noktada duracağı fikri de buradan gelmektedir. Peki durduktan sonra geriye doğru harekete başlayabilir mi?

Başka şekilde de sorulabilir:

Zamanda Yolculuk Mümkün mü?

Bildiğimiz diğer üç boyutta yukarı-aşağı, sağa-sola gibi hareketler mevcut. Zaman da bir boyut olduğuna göre ileri-geri hareket mevcut olmalı. Fakat zihnimizdeki zaman algısı hep ileriye doğrudur. Kafamıza göre “2 gün önceye gideyim” deme şansımız yok. Yani zihnen gidebiliriz tabi, ama fiziksel olarak mümkün değil şu an için. Oysa fizik kanunlarında bunu yasaklayan bir durum yok şimdilik. Fizikte bahsi geçen “kapalı zaman eğrisi” cisimlerin kendi geçmişlerine dönmesi esası ile ilgilidir ve Einstein denklemlerinde bunun olası olduğuna dair çözümler mevcuttur.

Geleceğe yolculuk, özel görelilik kurallarına göre mümkündür. Ancak geçmişe yolculuk konusu çoğu bilim insanı için bir muamma. Büyükbaba Paradoksu denilen olay, bu muammanın özeti denilebilir. Basitçe olay şu; zamanda yolculuk yaptınız, geçmişe gittiniz ve henüz babaanneniz babanıza hamile kalmamışken dedenizi öldürdünüz. Bu durumda hiç doğamayacaksınız ve günümüze kadar gelemeyeceksiniz. Günümüzde var olmayan bir kişinin ise geçmişe dönüp dedesini öldürmesi mümkün değil. Gerçekten içinden çıkılmaz bir durum.

Tam burada bir reklam arası alıyorum ve henüz izlememiş olanlarınıza bir film öneriyorum: Predestination. Geçmişe yolculuk konusunda işlenebilecek en iyi konulardan biri işlenmiş. Hatta konu o kadar iyi ki,
üniversitelerde tez konusu oluyor. Fizikçilerin katıldığı konferanslarda bahsi geçiyor. Mutlaka izleyin derim.

preYine de zamanda geriye zinhar gidilemez diye bir düşünceye kapılmayın! Söylediğim gibi, buna dair çözümler mevcut denklemlerde. Henüz yolunu bulamadık sadece…

Hangi Yöntem?

Bazılarınızın “Selçuk Yöntem” dediğini duyar gibiyim ^^

Zamanda yolculuk için üzerinde tartışılan birkaç yöntem var. Bunlardan biri ışıktan hızlı hareket etmenin bir yolunu bulmak. Bunun neye yarayacağından yukarıda bahsettiğimiz için açıklamaya gerek görmüyorum.

Bir başka yöntem solucan deliklerini kullanmak. Bunlar kara deliklerle beyaz delikler arasındaki bağlantı tünelleri. Beyaz delik ise, kara deliğe düşen bir cismin, evrenin başka yerinde ortaya çıktığı nokta. Tabi bunlar kesinliği olmayan şeyler. Henüz bir kara deliği bile dört dörtlük şekilde anlayamadık. Bunun gerçekten bir solucan deliğiyle bir beyaz deliğe bağlı olup olmadığını anlamak biraz zaman alacak gibi görünüyor.

Evren çok büyük ve bir yerden bambaşka bir uca doğru gitmek çok uzun süre alıyor. Bu solucan delikleri (ya da kurt delikleri) bu işin kısa yoldan yapılmasına olanak tanıyor. Bunu nasıl yaptığını da aşağıdaki görsele bakarak anlayabilirsiniz.


kr
Bir kulağından girip diğerinden çıkıyor (:

Yöntemlerden biri de warp teknolojisi (Alcubierre sürücüsü olarak da karşınıza çıkabilir bazı yerlerde). Meksikalı teorik fizikçi Miguel Alcubierre Moya tarafından geliştirilmiş ve ismini aslında ondan almış. Buna özetle “ışıktan hızlı gitmeden, ışıktan hızlı yolculuk yapmak” diyebiliriz. Bu en basit tanımıyla, geminin önündeki uzayı katlayarak ve arkasında kalan uzayı açarak, ışıktan hızlı gitmeye gerek kalmadan uzayda yer değiştirmek. Dalga tepesinde duran bir sörfçü gibi…

Genel göreliliğe göre maddeyle enerji ışıktan hızlı gidemese de, uzayın kendisinin ışıktan hızlı hareket etmemesi için bir neden yok. Warp teknolojisi bu özellikten de faydalanıyor teoride. Pratikte işler düşünüldüğü gibi olmayabilir. Bunun yanıtını kuantum mekaniği biraz daha netleştiğinde alacağız. NASA’da şu an bu konulara dair çalışmalar mevcut. Şaşırdık mı? Tabi ki hayır!

warp
Işığın Hızını Geçen Bir Şey Var!!!

Esasında ışığın boşluktaki hızını geçmek şu an için mümkün olmasa da, başka bir kurnazlık düşünülebilir belki. Bu da ışığı yavaşlatıp, sonra onu geçmek. Bu aslında şu anda dünya üzerinde gerçekleşen bir olay ve bir adı da var: Cherenkov Işıması. Elektrik yüklü bir parçacık, bir yalıtkan içinde, bulunduğu ortamdaki ışıktan hızlı hareket ettiğinde ortaya çıkan bir olay.

Biliyorsunuz, ışık, boşluk dışındaki bir ortamda hareket ederken, hızını bir miktar yitirebiliyor. İşte bu durumda da parçacık ışıktan daha hızlı hareket ediyor. Ortaya çıkan durum, sesten hızlı hareket eden uçaklarda ortaya çıkan sonic boom olayına benziyor. Burada da aşılan şey ışık hızı duvarı…Parçacık bu davranışı gösterdiğinde Doppler olayındaki maviye kayma gerçekleşiyor ve ışıma yapıyor. Bu olaya nükleer reaktörlerde rastlanıyor. Günün birinde bir şekilde ışıktan hızlı hareket edebilmek için kullanılabilir mi, orası tartışılır.

Işık hızı geçilemez demek yerine, ışığın boşluktaki hızı geçilemez demek daha anlamlı oluyor bu durumda. Tabi belki günün birinde o da anlamsız olur, kim bilir…

Bu arada yeri gelmişken, biraz geç de olsa şunu da söyleyelim; uzay-zaman dediğimiz şey, uzunluk, genişlik, yükseklik boyutlarına zamanın da eklenmesiyle elde edilmiş 4 boyutlu bir koordinat sistemidir. Bu 4 boyutlu uzay, Minkowski Uzayı olarak da karşınıza çıkabilir bazı yerlerde. Şaşırmayınız.

Olayı bir sonuca bağlayacak olursak; zaman, hareketten yola çıkılarak belirlenmiş bir dilimler bütünüdür. Teorik olarak içinde ileriye ve geriye hareket mümkündür, ancak henüz pratikte bir sonuca varılamamıştır. Tabi birileri sonuca vardığı halde bizden gizliyorsa, o başka…

80’li yıllarda çekilmiş, zaman yolculuğunu konu alan ve en sevdiğim filmlerden biri olan Geleceğe Dönüş’ten bir kareyle veda ediyorum sizlere:
btf

Hey, Bizi Facebook’ta Takip Eder misin!

antalya escort