Zamanda Yolculuk

Şöyle bir düşünüldüğünde, zaman içinde yolculuk yapma fikrinin tuhaf olduğu kadar gülünç paradokslarla dolu olduğunu görüyoruz. İşte bu nedenle, zamanda yolculuk bilimkurgudan kurtulamıyor…

Her ne kadar bizler, bu fikirle üst üste çekilen “Geleceğe Dönüş” filmlerini seyrettiysek de, zamanda yolculuğun en azından “teorik bir olasılık” olduğu ilk kez 1905 yılında ortaya çıktı. Einstein’ın “Özel İzafiyet Teorisi”, evrenle ilgili görüşlerimizde bir devrim yarattı. Böylece, uzay ve zaman, dört boyutlu sürekli dizi gibi aynı temele oturtularak evrenle ilgili son derece ilginç sonuçlar elde edildi…

Işık hızıyla hareket edip Dünya’ya dönersek ne olur?

Örneğin, Güneş Sistemi çevresinde ışık hızına yakın bir hızla dönerseniz, Dünya’ya geri geldiğinizde herkesten daha az yaşlanmış oluyorsunuz… İşık hızının yüzde 99’u kadar hızlanabilen bir geminiz varsa, uçuşunuzdaki her saniye Dünya’daki 7 saniyeye eşit oluyor. Eğer bir yıl bu hızla yol alırsanız, Dünya’ya döndüğünüzde arkadaşlarınızın 7 yıl geçirmiş olduğunu, yani sizin 6 yıl “gelecek”te yolculuk yapmış olduğunuz ortaya çıkıyor.

Peki, geçmişe yolculuk yapılabilir mi?

Einstein 1915 yılında “Genel İzafiyet Teorisi”ni açıkladığında, geçmişe dönüşü sağlayacak teori ve deneyler için gerekli olan altyapıyı hazırladığının farkında değildi. Ancak, onun bu teorisinden ortaya çıkmış olan yüklü kara delikler ve nötron yıldızı yı­ğınları gibi astrofıziksel tuhaflıkları içeren zaman makineleri, “ciddi” bilimadamları tarafından reddedildi.

Zamanda yolculuğun yarı saygın bir bilim haline gelmesi 1980’li yıl­ların ortalarında oldu

Bu saygınlı­ğın önemli bir nedeni, Carl Sagan’ın sinemaya da aktarılan romanı “Contact”tı. Bu romanda insanlar, uzaktaki bir yıldızın yörüngesindeki bir uygarlıkla ilişki kurmak için bir “solucan deliği”nin (wormhole) içinde yolculuk yapıyorlardı. Araş­tırmacılar, ilginç bir şekilde, bu yeni yıldızlararası yazılımın aynı zaman­da bir zaman makinesi olduğunu du­yurdular… Teoride, solucan delikle­rinin içindeki muazzam boşluk ça­bucak geçilebiliyordu. Burada sade­ce tek bir sorun vardı; herkes, insa­nın böyle bir yolculukta hayatta ka­labileceğine inanmıyordu. Kuantum teorisi, genelde boş olduğu düşünülen bir vakumun aslında boş olmadı­ğını varsayıyordu. Gerçekten de va­kum, bir var olup bir yok olan par­çacık çiftleriyle kaynıyor. Solucan delikleri de vakumdaki bu düzensiz değişiklikleri daha da genişleterek tehlikeli yüksek enerji seviyeleri oluşturabiliyor.

Hawking. doğanın “Kronoloji Koruma Varsayımı”

“A Brief History of Time”ın (Zamanın Kısa Tarihi) yazarı profe­sör Stepnen Hawking, vakum iniş çıkışlarının deliğe girmek isteyen herhangi bir uzay gemisini yakaca­ğına, hatta deliği bile yok edeceğine inanıyor. Hawking böylece, doğanın “Kronoloji Koruma Varsayımı”nı (Chronology Protection Conjecture, CPC) doğruladığını söylüyor. Za­manda yolculuk bu şekilde engelle­niyor ve dünya, tarihçiler için gü­venli bir mekan haline geliyor.

CPC henüz kanıtlanmamış bir düşünce…

Hatta fizik, zamanda yol­culuğa sıcak bakıyor. Neyin olası, neyin imkansız olduğunun kanıtlan­ması ise, fizikçiler güçlü çekim alanlarındaki kuantum mekaniğini anlayana kadar imkansız görünü­yor. Ancak, kuantum çekimi teorisi hala fiziğin bilinmeyenleri arasında­ki yerini koruyor… Dikkate alınma­sı gereken bir başka sorun da, solu­can deliğinin boğazının, açıldıktan hemen sonra sıkışarak kapanma eğilimi göstermesi… Belki de doğa, “egzotik madde” denilen kendi ka­pı tamponunu koyuyor… Bu ilginç bir madde… Egzotik maddedeki baskı negatif; bir araba lastiğini bu madde ile doldurmaya kalkmak, pompaladıkça lastiğin daha inmesi anlamına geliyor…

Bir başka kötü haber de, Hollywood dışında hiçbir yerde solucan deliklerinin nasıl yapıldığının bilin­memesi…

Çoğu uzman, kendimizin­kini yaratmak yerine, yüksek enerji­li bir astrofiziksel olay sonucunda bir solucan deliği oluşana kadar beklememiz gerektiğini düşünüyor. Her şey iyi güzel de, şüpheciler insanın kendi annesi ve babası olma sorununa nasıl bakıyorlar? Eğer biri zaman makinesi yapar ve geçmişe gidip Einstein’ı “İzafiyet Teorisi”ni kağıda dökmeden önce öldürmek için kullanılırsa, zaman makinesinin icadı tamamen imkansız kılınabilir. Oysa, geçmişe gidip Einstein’ı öl­dürmek imkansız… Çünkü onun, zaman makinesinin icat edilmesi için gereken know-how’ı günümüze kadar taşımak için yaşaması gereki­yor. Bu tip mantığa “zaman para­doksu” deniliyor. Gerçekten de bunlar oldukça karmaşık konular… Ama görünen o ki, bilim, sorunu bir kenara atmak için birkaç yol bul­muş bile…

“Kendiyle Uyum Prensibi”

Bunlardan biri olan “Kendiyle Uyum Prensibi”ne göre, evrenin tarihinde olan herşey, tüm diğer zamanlardaki herşeyle uyum içinde olmak zorunda… Eğer, Eins­tein’ı öldürme fikriyle geçmişe dönerseniz, ya polis sizi yakalar ya si­lahınız ateş almaz ya da buna ben­zer pek çok şey sizi onu öldürmek­ten alıkoyar.

Bu, özgürlük haklarının engel­lenmesi gibi görünebilir. Ancak, kuantum mekaniğinde kullanılan bir yöntem sayesinde kendiyle uyumu destekleyen kanıtlar su yüzüne çıkı­yor. Kuantum sözkonusu olunca hiçbir şeye kesin gözüyle bakılamı­yor… Ancak, her olası kuantum ola­yının olacağına dair bir ihtimal var. Bu yöntem, tüm farklı olayları ku­antum potasına atıyor ve bunların her birine bir olasılık veriyor.

Bir şeyler şöyle ya da böyle tarihin değişmesine engel olu­yor…

Aynı yöntem, zaman makineleri yapılmış olsaydı, olabilecek olan farklı olaylara uygulanıyor. Bilima­damları, kuramsal bilardo toplarının kendilerinin “önceki kendileri”yle çarpışma ihtimallerini incelediler. Buna göre, bilardo topunun zaman makinesinden çıkıp, “önceki kendi­sini engelleme ihtimali sıfır… Diğer bir deyişle, tarihi değiştirebilmek imkansız… Bir şeyler şöyle ya da böyle tarihin değişmesine engel olu­yor… Diğer paradoks da kuantum teresinden çıkıyor… Kuantum olası­lıklarını gerçeğe çevirmenin pek çok yöntemi var…

“Çok Dünya” teorisi. paralel evrenler

Ancak, zamanda yolculuk yapanlar için en uygun olanı “Many Worlds” (Çok Dün­ya) hipotezi… “Çok Dünya” teorisine göre; kuantum sistemi, bir olayın sonu­cuyla diğeri arasında seçim yapmak zorunda kaldığında, her iki olay da meydana geliyor. Ancak, bunlardan sadece bir tanesi bizim evrenimizde cereyan ediyor. Diğeri ise, o ana ka­dar her şeyi bizimkiyle aynı olan bir başka evrende oluyor. Böylece bi­zim evrenimiz, paralel evrenler ağın­daki bir evren oluyor. Var olan her evrendeki her olayın her olasılığı ye­ni bir evren yaratıyor ve bu ağın sü­rekli büyümesine neden oluyor.

Böylece Einstein’ı öldürseniz bile, evren ağının farklı bir koluna gir­miş oluyorsunuz. Ve bu evrende ne Einstein, ne İzafiyet Teorisi, ne de zamanda yolculuk oluyor. Einstein’ın yaşamış olduğu ve bilimsel kariyerini sürekli yükselttiği eski evreninizi terk etmiş oluyorsunuz. Yarattığınız yeni gelecek başka bir evrende oluyor ve eski evreninizin bu yenisiyle bir ilgisi kalmıyor. Bu nedenle bir paradoks da oluşmamış oluyor.

Zamanda yolculukla ilgili mühendislik prob­lemleri

Bu çözümlere rağmen, zamanda yolculukla ilgili mühendislik prob­lemleri de var… Böyle bir yolculuk için gereken çok miktarda egzotik madde nasıl yaratılır? Diyelim ki ya­ratıldı, bu kadar çok miktarı güvenli bir ortamda saklayabilecek miyiz? Bu teori, onu gerçekleştirecek tekno­loji olmasa da son derece ümit verici… Ancak bunda ilginç bir tarihi pa­ralellik var. Bundan 500 yıl önce, Le­onardo da Vinci, uçan makinelerin-uçaklar ve helikopterler-çizimlerini yapmıştı. Onun zamanında, günün teknolojisinin çok uzağında olan bu çizimler hiçbir zaman gerçeğe uygu­lanamadı. Günümüzün uzmanları, bu taşıtların, o zamanlar bunları uçura­cak motorlar olsaydı uçabileceğini söylüyorlar. Belki de aynı şey bizim zamanda yolculuk üzerindeki spekü­lasyonlarımız için de geçerli… Belki biz de aynı Leonardo gibi, zamanın ötesindeyiz. Ancak, tek eksiğimiz, bunu hayata geçirecek teknoloji…

Newton’dan Einstein’e ışık hızı,

Isığın sonsuz bir hıza sahip ol­madığı fikrini ilk kez Isaac Newton ortaya atmıştı

Ona gö­re, ışık ışınları, cisimlerin yığıl­masından başka bir şey değildi… Hiçbir şeyin ışığın hızından da­ha hızlı olmadığını ise 1905 tari­hinde Albert Einstein kavramış­tı. Einstein’den önce, bilima­damları bir lambaya yaklaşıldığı zaman ışık hızının arttığını, lam­badan uzaklaşıldığı zaman ise azaldığını düşünüyorlardı. Ne var ki, bunun doğru olmadığını Einstein’den önce Amerikalı fi­zikçi Albert Michelson yaptığı bir deneyle kanıtlamıştı.

Işık hızının sabit kaldığını kanıtlayan deneyi Michelson ve Morley yaptı

Michel­son, arkadaşı fizikçi Edward Morley ile birlikte dünyanın dö­nüş hızını hesaplamaya çalışı­yordu. Deney şunu kapsıyordu: Işık ışınını, bir ayna aracılığıyla birbirinin aynı, ama dikey iki ışık ışınına böleceklerdi. Düşün­celerine göre, ışınlardan birinin hızı dünyanın hareketine göre artacaktı, diğerininki ise artma­yacaktı. Ancak, deneyin sonunda her iki ışığın hızının da aynı olduğunu farkettiler. Çünkü ışık hızı, dünyanın yörüngesindeki hareketinden bağımsız olarak her durumda aynıydı. Michelson bu deneyiyle 1907 yılında “Nobel Fizik Ödülü”nü kazandı. Işık hı­zının koşullardan bağımsız olarak sabit kaldığı gerçeği, daha sonraları Einstein’ın “İzafiyet Teorisi”ni oluştur­masına yardım etti…

Egzotik madde mühendisliği:

“Casimir Etkisi”.

Zamanda yolculuğu gerçekleşti­rebilmek için DeLorean marka bir otomobil, plutonyum ve 1.21 gigawatt’lık bir yıldırım yeterli ol­muyor. Tüm sinemaseverlerin hatırladığı gibi, “Geleceğe Dö­nüş” filminde bu üç unsur yeter­liydi…

Bilimadamlarının şimdiye ka­dar bulduğu yöntemler çok mik­tarda negatif egzotik madde ya da anti-madde gerektiriyor.

1948 yılında, Hollandalı fizikçi Hendrik Casimir, yüksüz (nötr) iki madeni levhanın bir vakum için­de birbirlerine yakın konmaları durumunda, kuantum vakum dalalanmalarının onları birbirine çekeceğini gösterdi…

Kuantum dünyasında, dalgalar parçacıklara, parçacıklar da dal­galara benziyor. Buna göre, levhaların arasındaki vakum dalga­lanmaları sürekli dalgalar-aynı çekilip bırakılmış bir gitar telinin üzerindeki sürekli dalgalar gibi-olarak düşünülebilir. Bu da de­mek oluyor ki, sadece belli dal­ga boyları dalgalanmaları kabul ediliyor (şekle bakın)… Levhala­rın dışında ise böyle bir sınırla­ma yok… Burada bütün dalga­ boyları kabul görüyor.

Buna göre, levhalara dışarıdan çarpan parçacıkla­rın sayısı içeriden çarpanlardan çok daha fazla… Diğer bir deyişle, dışarı­daki basınç içeride­kinden daha fazla olduğundan levhaların birbirine doğru yaklaşmaları kaçınılmaz… Dışarısı 0 basınçlı bir vakum olduğundan, içeride negatif basınçla egzotik madde ya da anti-madde olması gereki­yor. Ne yazık ki, henüz kimse bu kadar anti-maddenin nasıl bula­nacağını bilmiyor. Üstelik bilima­damlarının bugüne kadar buldu­ğu her zamanda yolculuk yönte­minin en büyük gereği bu anti­madde… Şu anda tek umut, birile­rinin dilityum kristali madenini bir an önce bulması…

Solucan deliği”nin marifetleri

Solucan deliği, hiperuzayın için­deki bir tünel… Evrenin birbi­rinden uzak noktalan arasındaki kolay ve çabuk geçişi sağlıyor.

Diyelim ki, solucan deliğinin bir ağzı uzay gemisinin üzerine kona­rak ışık hızının yüzde 99’u kadar bir hızla Güneş Sistemi çevresin­de dolaşıyor. Uzay gemisindeki yolcu bir yıl yaşlanırken, Dünya üzerindeki insanlar 7 yıl yaşlanı­yorlar. “Hareket eden ağız” bir yıl geçirmişken, “yerinde duran ağız” tam 7 yıl geçirmiş oluyor. Ancak, solucan deliğinin içinde zaman birleşmiş oluyor. İşte sorun da bu­rada zaten… “Hareket etmiş” bir yaşındaki ağızdan atlayan, bun­dan 6 yıl önce bir yıl yaşlanmış olan “duran ağız”dan çıkıyor…

Bu demek oluyor ki, geçmişe yolculuk yapabilmek ancak zaman makinesi icat edildikten sonra mümkün olacak… Yani, solucan deliği bulunsa bile zaman makine­si olmadan yapılacak bir şey yok…

——————————————————————————–

Hazırlayanlar :  Selçuk, merakediyorum grubu üyeleri merakediyorum@googlegroups.com
Kaynak : Focus Ekim 1997 sayısı “Zamanda yolculuk mu?”başlıklı yazıdan alınmıştır.  Resim ve başlıklar yazıya eklenmiştir.