Zaman Nedir? (3.Bölüm)
Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri
Modern fiziğe gidecek olan yolda temelleri atan Newton, “herkesin bildiği zamanı tanımlamadığını” ifade ettiği baş yapıtı Principia’da şöyle yazmıştır: “Yalnızca belirtmem gerek ki, sıradan insanlar* bu nicelikleri duyulur nesnelerle ilişkilerinden başka hiçbir kavram altında tasarlamazlar. Ve buradan belli önyargılar doğar ki, bunları gidermek için onları saltık(mutlak) ve göreli, gerçek ve görünürde, matematiksel ve sıradan olarak ayırt etmek uygun olacaktır. Mutlak, gerçek ve matematiksel zaman kendiliğinden ve kendi doğasından, dışsal herhangi bir şey ile ilişkili olmaksızın eşitlikle akar…
Başka bir deyişle, Newton, Aristoteles’in (göreli, görünürde, ve sıradan) zamanının varlığını kabul eder. Ama bunun yanı sıra bir başka zamanın da var olması gerektiğini ileri sürer: ” Gerçek”, ne olursa olsun geçen ve nesnelerden ve olaylardan bağımsız bir zamanın…
Her şey hareketsiz dursa, hatta ruhumuzun hareketleri donup kalsa bile bu zaman, Newton’a göre şaşmaz ve değişmez biçimde akmaya devam edecektir: Bu, “gerçek” zamandır.
Newton için “gerçek” zaman doğrudan erişilebilir değildir. Ona yalnızca hesapla dolaylı olarak erişilebilir. Günlerle ölçülen ile aynı şey değildir çünkü, “doğal günler, her ne kadar genel kabul olarak eşit görülse ve bir zaman ölçüsü olarak kullanılsa bile, aslında eşit değildir: Gökbilimciler bu eşitsizliği, gökcisimlerinin hareketlerini daha hassas biçimde hesaplarken düzeltir”.
Peki kim haklı? Aristoteles mi, yoksa Newton mı? İlk 2 bölümün özetini yapmak gerekirse: Newton’a dek insanlık için zaman, doğadaki ritimlerin nasıl değiştiğini saymaktı. Ondan önce kimse şeylerden* bağımsız bir zamanın var olabileceğini düşünmemişti. Durum böyle olunca, mantık birkaç yüzyıl Newton tarafında yer almaya başladı. Newton’un şeylerden* bağımsız bir zamana dayanan tasarımı, gayet iyi işleyen ve deneylerle tutarlı olan modern fiziğin inşa edilmesini sağladı. Ancak yine de Newton’un eksikleri vardı. (Bkz: Newton için uzay ve zaman kavramları birbirinden bağımsızdı.)
Einstein ve Görelilik
Einstein’ın Görelilik(İzafiyet) Teorisi, o ana dek kalıplaşmış fikirlere önemli, radikal değişiklikler getirmiştir. Olayları 1905 öncesi ve sonrası olarak değerlendirmek gerekirse eğer; 1905 öncesi, zaman, mekan ve hareket kavramları birbirlerinden bağımsız ele alınıyorlardı.
(Ufak bir açıklama: Newton, nesnelerin zaman içinde nasıl hareket ettiklerini tanımlayan denklemler oluşturmuştur. Bu denklemler “t” harfini yani zamanı içerir. Ancak unutmamak gerek, bu harf(“t”) Newton’un değişen nesnelerden veya hareket eden nesnelerden bağımsız aktığını varsaydığı “mutlak, gerçek ve matematiksel” zamanı ifade eder.)
1905 sonrası ise, Einstein sayesinde, bu kavramların(zaman, mekan ve hareket) birbirlerinden bağımsız olmadığını, aksine bunların hepsinin birbirine bağlı göreceli durumlar olduğunu öğrendik.
Einstein’ın zaman hakkındaki görüşünü anlamak için özel ve genel görelilik konularını anlamamız gerek, ancak bu kapsamlı konular başka bir yazı serimizin konusu. Yine de sizlere – yazının kapanışını yapabilmek için – Einstein’ın Özel Görelilik ile ortaya koyduğu fikirlerden(gerçeklerden) bazılarını paylaşmak istiyorum :
- Cisimler hızlandıkça zaman cisim için daha yavaş akmaya başlayacaktır, ışık hızına ulaşıldığında zaman durmalıdır. ( Normal şartlar altında 1,5 mikrosaniyede bozunan
muonlar, hızlandırıcılarda ışık hızının %99,9997’siyle hareket ederken 400 kat daha uzun “yaşıyor”* olmaları. )
- Cisimler hızlandıkça kütlelerinin bir kısmı kinetik enerjiye dönüşür, durağan kütleye sahip cisimler hiçbir zaman ışık hızına erişemeyeceklerdir.
- Cisimler hızlandıkça hareket doğrultusundaki boyları kısalmaya uğrayacaktır.
- Hiçbir cisim ışık hızından hızlı gidemez.
Einstein ile zamanın göreceli olduğunu öğrendik ve bu durumu yüzlerce kez testten geçirdik. Bu nedenle, “şimdi” kavramının daha doğrusu “aynı anda” kavramının aslında mümkün olamayacağını biliyoruz: Her gün Güneş’in 8 dakika geçmişteki halini, Ay’ın ise 1 saniye önceki halini görüyoruz, büyüleyici…
Peki gerçekten nedir zaman ? Einstein’ın dediği gibi; “geçmiş, şimdi ve gelecek arasındaki ayrım sadece bir yanılsama”dan mı ibarettir? Ya da zamanın bir başlangıcı var mıdır? Mesela büyük patlama öncesi de zaman denen olgu var mıydı? Lee Smolin’in öne sürdüğü gibi büyük patlama sadece zamandaki bir kırılmayı* mı betimliyor? Genel Görelilik sayesinde kütle çekim ile zaman arasında bir bağlantı olduğunu biliyoruz. Peki, bir kuantum kütle çekim kuramı oluşturabilirsek, zamanı ” x+y= zaman” diye tanımlayabilir miyiz? Belki de durum, Ludwig Boltzmann’ın entropi için dediği gibi “bu olgular insanlığın bulanık görüşüyle” birlikte can buluyordur. Kim bilir, zamanla göreceğiz…
Yazan: Alper KİRLİOĞLU
Zaman Nedir? (3. Bölüm) kaynakça :
Thomas Bührke – Einstein’ıın Görelilik Kuramı
Carlo Rovelli – Zamanın Düzeni
Kaynak**
Kaynak***