Kafamda Deli Sorular #1: Zaman Nedir?

Geçtiğimiz haftalarda Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü tarafından yürütülen bir deneyin sonuçları paylaşıldı. Araştırmacılar, termodinamiğin ikinci yasasını ihlal eden bir durumu, kuantum bilgisayarlarıyla simüle ettiklerini açıkladılar. Daha basit bir şekilde, araştırmacıların verdiği örnekle açıklayalım:

Bilardo toplarına vurduğunuzda, onları bir daha önceki pozisyonlarına döndürmek mümkün değildir. Nitekim yapılan deneyde buna benzer bir durum yapay ortamda gerçekleştirildi. IBM'in kuantum bilgisayarındaki yazılımlarla, düzensizlikten düzene geri dönüldü.

Böyle bir çalışmanın, pek çok komplo teorisine yol açacağını biliyoruz. Bugün yanıltıcı haberlerin ve bilgi kirliliğinin önüne geçmeyi amaçladığımız Kafamda Deli Sorular yazı dizimize başlıyoruz. Ele alacağımız ilk konu ise ZAMAN.

İçeriği okurken dinlemeniz tavsiye edilir:

allow="autoplay" frameborder="no" height="300" scrolling="no" src="http://rss.haberler.com/partner/RssImage.aspx?img=https://w.soundcloud.com/player/&width=600&quality=100" width="100%">

Şimdi ilk bulduğunuz bir yere aşağıdaki gibi bir ok çizin:

Çizdiğiniz ya da hayal ettiğini bu okun ucu sürekli olarak geleceği göstersin. Bir başlangıç noktası olsa bir bir sonu olmasın, her daim ileriyi göstersin.

Fizikçi Arthur Eddington da 1927 yılında aynısını yaptı. Nitekim bu oku mükemmel bir bakış açısıyla yorumladı, "zamanın oku" kavramını ortaya attı...

"Zamanın okuna göre "zaman" tek yönlüdür, asimetriktir, asla geri dönemeyiz" dedi.

Kolay bir tanımlama değil mi?

Evet, öyle. Az önce evrenin insan aklına göre en karmaşık kavramını iki boyutlu bir düzlemde tanımlamış oldunuz.

Şimdi de çizdiğiniz bu oku başkasına gösterin ve ona "Bak bu zamanın oku, nasıl olmuş?" deyin. Muhtemelen ilk etapta o kişi sizin bir dâhi değil, deli olduğunuzu düşünecek.

O basit ok, eğer derdinizi kimseye anlatamazsanız, sonsuza dek sadece sizin için zamanı tanımlayacak. Peki Arthur Eddington bizi nasıl ikna etti?

Zamanın okunu anlamak için 3 temel kural:

Tıpkı sizin gibi bir canlı bilinç tarafından kabul görmelidir,

Olurda oku tersine döndürürseniz, evrendeki düzen altüst olur,

Fizik araştırmacıları bu oku kabul görerek araştırma yapabilirler.

Siz dahil evrendeki her şey zamanla yok olur, ancak öncesinde herkez gibi "bozulursunuz".

İnsan olduğumuz için istisnai durumlar haricinde doğar, büyür, yaşlanır ve ölürüz.

Yıldızlar genişler, patlar ve kimileri kara delik olurlar. Evrende her şey ama her şey giderek düzensizleşir. Bu duruma entropi adı verilir, ayrıca termodinamiğin ikinci yasasıdır.

Zamanın okunda geriye gitmek, yani düzensiz olanın düzene geri dönmesi mümkün değildir.

Kimse Benjamin Button gibi ölene kadar gençleşemez, herkes ölene kadar yaşlanır.

Peki zamanın kaç farklı oku var? Gelin konuyu biraz daha derinleştirelim.

Zamanın TERMODİNAMİK oku:

Termodinamiğin ikinci yasası gereğii zamanla her şeyin bozulmaya uğradığını az evvel söylemiştik.

Yani herhangi bir sistem, zamanla daha düzensiz hale gelir. Örneğin yaşlandıkça daha sağlıklı olmaz, hastalanırız. Yani vücudumuz düzensizleşir.

Entropiyi küçük ölçekte yavaşlatmak mümkündür. İlaç alır, tedavi olur ya da spor yaparak ömrünüzü uzatırsınız. Nitekim büyük ölçekte bir entropiyi, mesela bir yıldızın patlamasını yavaşlatmak insan için imkansızdır. Bu da zamanın termodinamik oku olarak adlandırılır.

Zamanın KOZMOLOJİK oku:

Helix Nebulası

Evren sürekli genişliyor. Zamanın kozmolojik oku ise evrenin genişleme hareketini gösteriyor.

Temel olarak zamanın termodinamik okuna dayanıyor. Sadece olayı daha büyük ölçekte, evrenin genişlemesiyle açıklıyor.

Unutmayın, saatler ve takvimler sadece Dünya üzerinde geçerlidir.

Bir başka yıldızın görüngesindeki bir gezegende, zamanı Dünya'daki gibi ölçümleyemezsiniz. Nitekim zamanın kozmolojik oku, her yerde geçerlidir. Evren, her yerde genişliyor.

Zamanın RADYASYON oku:

Nasıl zamanda geriye gitmek, yani giderek gençleşmek mümkün değilse, bir göle attığınız taşın çıkardığı dalgaların da geriye doğru hareket etmeleri mümkün değildir.

Taşın düştüğü yer ve çevresine doğru devam eden bu hareket; ses, radyo ve radyasyon dalgalarında da aynı şekilde gerçekleşir.

Bir dalga, merkezden çıktığında daha düzenlidir; uzaklaştıkça gücünü kaybetmeye ve bozulmaya başlar.

Bir arabanın sizden giderek uzaklaştığını düşünün... Aranızdaki mesafe giderek açıldığı için giderek daha bozuk ses dalgaları duyarsınız. Bir süre sonra dalgalar işitme eşiğinizin altında kalır, tamamen duyulamaz hale gelirler.

Dalgaların da kendileri adına bozulma süreçleri vardır.

Aynı şekilde bir yıldızdan yayılan ısı, ışık ve radyasyon da yıldızdan uzaklaştıkça etkisini kaybeder. Buna da zamanın radyasyon oku denir.

Zamanın NEDENSELLİK oku:

Şimdi de başınıza gelen herhangi bir şeyi düşünün...

Muhtemelen bir nedeni olduğunu göreceksiniz. Yine muhtemelen o nedene bağlı olan başka nedenlerin farkına varacaksınız.

Kimi zaman vardığınız nokta ile başınıza gelen şey arasında doğrudan alaka bulamayacaksınız.

Zamanın nedensellik oku, filozof David Hume tarafından ortaya atılmıştır.

Gerçekleşen her şey aslında bir birbirleri arasında nedensellik ilişkisine sahip birer dizgidir. Bir şeyin sonucu, diğer bir şeye neden olur.

Bir bardağın kırılıp suyunun yere dökülmesi bir olaydır, suyun düşmesine neden olan şeyi düşünmek gerekir. Belki hızla yanınızdan geçen biri size çarpmıştır, belki o kişi bir başkası onu kovaladığı için hızla hareket ediyordur.

Zamanın nedensellik oku, diğer oklardan farklı olarak bir sonraki olay, yani sonuç hakkında çıkarım yapma fırsatı sunar. Bir bardağı havaya bırakırsanız yere düşüp kırılacağını önceden bilirsiniz.

Zamanın PARÇACIK FİZİĞİ oku:

CERN

Evren oluşmaya başladığında her şey parçacıklardan ibaretti. Zamanın nedensellik, radyoaktif ve kozmolojik okları, zamanın parçacık fiziği okuna göre şekillendiler.

Evren giderek genişledi, Güneşimiz gibi milyonlarca yıldız ve yörüngelerinde dolaşan milyarlarca gezegen ortaya çıktı.

Bugün "tanrı parçacığı" adı verilen şeyin sırrını çözmek üzere kurulan parçacık hızlandırıcı merkezlerinde, zamanın parçacık fiziği okuna dair gizemler çözülüyor.

Zamanın KUANTUM oku:

Okuduğunuz gördüğünüz bütün okların aksine, zamanın kuantum oku simetriktir olabilir, asimetrik de olabilir.

Başka oklara, başka koşullara nasıl ve neden bağlandığı belirsizdir. Listedeki en muğlak, açıklanması en güç olan şey zamanın kuantum okudur.

Rusya'daki bilim insanlarının IBM'in kuantum bilgisayarını kullanarak düzensizlikten düzene geri dönüşü simüle ettiklerini söylemiştik. Yani bir bakıma, yapay ortamda da olsa yere düşen ve kırılan bardak eski haline dönmüştü.

Elbette bu durum mikro bir ölçekte, kuantum bilgisayarındaki kübit adı verilen bilgi işlem birimlerinin başına geldi. Yani sadece bardak kırılmadan önceki yekpare haline döndü.

Ortada zaman yolculuğu yoktu. Zira zaman ve zamanın oku, sadece biz canlıların kabulüyle var olan bir durumdu. Hatırlatırız.

IBM'in kuantum bilgisayarı

Burada Eddington'un 3 temel kuralına ve teorik olarak termodinamiğin ikinci yasasına zıt bir olaydan söz ediyoruz.

Bu da bizi tek bir sonuca götürüyor: ya zamanın okunu kabul ederek yanılıyorsak ve gerçeği göremiyorsak? ya geçerli olan tek ok zamanın kuantum okuysa?

Bilemiyoruz, kimse bilemiyor. Şu an da fizik dünyasının en çok merak ettiği şeylerden birisi de zaten bu. Bu merak, bizi listedeki son maddeye görütüyor.

Zamanın PSİKOLOJİK - ALGISAL oku:

Hepimizde geçmiş "bilinen", gelecek se "bilinmeyen" şeylerden oluşur.

İşte bu durumda zamanın algısal okundan söz etmek mümkün.

Psikolojik durumumuz; kişisel arzularımızı, hedeflerimizi, isteklerimizi yönlendiriyor. Bu da bizi "bilinmeyen" olarak tanımladığımız geleceği yönlendirme çabasına görütüyor.

Başarılı olmak istediğimiz bir konuda çalışıp, gelecekte başarılı olabiliyoruz. En azından her ne kadar ne yaşayacağımızı bilemesek de şansımızı arttırabiliyoruz.

Geçmiş ve gelecek arasındaki ilişki ise kültürlere ve o kültürlerin birer parçası olan inançlara bağlı olarak değişim gösteriyor. Örnekle devam edelim.

Bizim "yarından sonra" olarak adlandırdığımız güne Çinliler, "?? - hòu tian" yani "sonraki gün" diyorlar. Eğer Türkçe bilen bir Çinli size "Sonraki gün buluşalım" derse, o buluşmaya bir gün erken gidesiniz.

Çin kültüründen dolayı Çinli biriyle anlaşmakta zorluk çekebilirsiniz.

Sonuç: Kabul ettiğiniz şeyler, hem zaman algınızı hem de geleceğinizi şekillendirir.

Saatler, sadece işimizi kolaylaştırmak için varlar. Binlerce yıl önceki güneş saatleri ve kum saatleri de öyleydi... Okun üzerinde yürürken düşünceleriniz sizi yönlendirir, diğer bütün şeyler sadece birer etmendir. Zaman, siz nasıl düşünüyor ve yaşıyorsanız sizin için öyledir. Bilim ise zamanı evrensel gerçeklerle açıklayan, vazgeçilmez bir rehberdir.

"Zaman nedir?" sorusuna vereceğiniz cevabı artık siz seçebilirsiniz.

Yeni yazı dizimiz Kafam Deli Sorular için siz de önerilerde bulunabilirsiniz:

Bunun için aklınızdaki en "deli" soruyu yorumlarla ya da e-posta yoluyla bize bildirin. Araştıralım, gerekirse işin uzmanına danışalım. Yeter ki kafanızdaki o sıra dışı sorulara, içinizdeki meraka ışık tutalım.

Bu arada saat kaç?

Kaynaklar: Filozof Huw Price - Cambridge Üniversitesi/ On the Origins of the Arrow of Time, Wikipedia (Arrow of Time)