Zaman Nedir – Tüm Gerçeklikleriyle Işık Hızı ve Zaman
Nedir harbiden ya şu zaman dediğimiz şey. Aslında araştırmadıkça bize basit gelen, bizden biri gibi değil mi ? Sonuçta hep hayatımızda olan bir olgu.
Peki ya derinliklerine girsek ?
Bize her şeyden herkesten yakın olan bu kavramı tüm düşünce algılarımızı bir kenara bırakıp farklı bir perspektiften, farklı bir açıdan baksak nasıl olur ?
Newton’dan Einstein’dan bahsetsek ?
Ne kaybederiz ki ?
Herhalde en fazla kaybedeceğimiz şey zaman olur.
Karşılığında peki? Ne alırız karşılığında?
Belki biraz bilim ve fizik, biraz da bizi düşündürecek aklımızı kurcalayacak bir kaç soru. Kemerlerinizi bağlayın, okulda bize dayatılan fizikten uzak, sonuna geldiğimizde sizin aklınızda bir kaç soru bırakmak istediğim bir konuya zamana doğru bir yolculuğa çıkalım…
Zaman Nedir
Zamanında Newton, Descartes, Galileo gibi bilim adamlarının kafa yorduğu bir konudur zaman dediğimiz olgu. Klasik fiziğin de babaları olarak bilinen bu bilim adamlarına göre zaman mutlaktı. Sabitti ve değişmezdi. Düz bir çizgi şeklinde akıp giderdi. Şimdi bu hali ile dönüp baktığımız zaman mantıklı geliyor değil mi ? Evrenin her yerinde aynı şekilde akan bir zaman.
Özellikle mutlak zaman dendiğinde ilk akla gelen Newton‘dı. Ama tabi buna karşı çıkacak olan elbet birisi vardı.
Kimdi o?
Tahmin edebildiniz mi ?
Yok gelmedi mi akla. İyi hadi biraz ipucu söyleyeyim size. Hani okuldaki sıkıcı fizik kitaplarında sürekli karşımıza çıkardı. Hatta sosyal medya da her yerde görürdük biz bu dahiyi. Hah, evet bildiniz: Albert Einstein. Resmen hepsine karşı çıkıyordu. Üzgünüm ama o iş öyle değil der gibiydi.
Yine de biz zamanı biraz daha geriye sarıp 15.yy bir dönelim istiyorum. Newton, Barrow, Descartes hepsi az önce de dediğimiz gibi zaman üzerinde çalışmışlardı, düşünmüşlerdi. Ve yüzyıllar boyunca doğru kabul edilecek bir olguyu yani zamanın mutlak olduğunu kabul etmişlerdi.
Zaman onlara göre ölçülebilen ancak algılanamayandı. Özellikle Newton zamanın objektif gerçekliğin ayrı unsurları olduğuna inanıyordu. Newton‘a göre zaman dünyanın varlığı ya da yokluğundan bağımsız olarak kendi doğasına sahipti. Evren’de her şey yok olsa, hiç bir şey kalmasa dahi var olacak tek şeydi zaman.
Dünyayı kökünden değiştirdiği kütle çekimi, hareket yasalarını açıklarken de dokunmadığı tek şey zamandı. Ama işte bir sorun vardı ve Newton‘da bunun farkındaydı. Bunun en belirgin olarak ortaya çıktığı şey ise Newton abinin yasalarının elmanın düşüşünden tut da dünyanın yörüngesine kadar her şeyi tam tamına açıklayabiliyordu. Merkür ise bu hesaplamalara uymuyor ve sürekli yörüngesinde bir sapma oluyordu.
Herkes “Tanrı’nın işi olmalı” diye düşünüyordu. Newton abinin açıkladığı şeyler atıyorum %95 oranında doğruydu ve o zamana göre belki de bu yeterliydi. Ki bunun zaten yıllar boyu doğru olarak kabul edildiğini söylemiştik. Ama o geride kalan %5’lik kısım bizim Einstein abi için bir sorundu…
Zaman
Newton‘ın hayatı boyunca çözemediği bu sorun bizim Einstein abiye dert olmuştu…
Mürkür‘ün kütle çekim yasalarına bir türlü uymayışı ve sürekli yörüngesinde olan bu sapmaya bazı bilim adamları ise bizim göremediğimiz bir gezegen daha olduğunu söyleyerek açıklık getirmeye çalışmışlardı. Bu gezegeni biz göremiyorduk ama Vulcan ismini verdikleri bu gezegenin kütle çekimi ile Merkür’de ki o sapma açıklanabiliyordu.
Vulcan ismini verdikleri bu gezegen yoktu… Böylelikle Merkür’ün yörüngesindeki sapma da açıklanamıyordu. Zaman sabit olduğu sürece de açıklanamayacaktı.
Şimdi buraya kadar her şey anlaşıldı ise yapmamız gereken bir şey var. Zamanı bizim anladığımız kadarıyla tamamen unutmak.
Evet, zor bir şey istiyorum.
Doğrusunu anlamak için bunu yapmamız gerek. Çünkü yanlış. Bizim anladığımız gibi zamanın düz bir çizgi olarak devam ettiğini, zamanın nasıl geçtiğini, doğum-ölüm arasında yaşayıp gittiğimizi, herkesin aynı şekilde zamanı yaşadığını, her şeyi komple unutmamız gerek.
Dediğim gibi çünkü hepsi yanlış. Kim diyor bunu ? Yok, yok Einstein değil oraya daha var.
İlk olarak bunu diyen Leibniz (1646-1716). Leibniz abiye göre zaman dediğimiz şey önce, sonra veya birbiriyle eş zamanlı olan olaylardı. Zaman ise bu ilişkileri beynimizde organize etme şekliydi.
Daha sonra buna Immanuel Kant (1724-1804) katıldı. Eleştirel felsefenin babası olarak kabul edilen Kant’a göre zaman kendiliğinden olan bir şey, ya da bir şeylerin arasında ki ilişkilerin bir sıralamasının olmadığını savundu. Ona göre zaman, sadece zihinlerimizin sahip olduğu olayları, tecrübeleri organize etme şekliydi.
Kant, zihnimizin dışında kendiliğinden var olan şeylerin aslında zamanda olmadığını öne sürdü. Tüm bu tartışmalardan sonra biri gelecek, ölüm vuruşunu yapacak ve son noktayı koyacaktı. Kimdi bu? Evet, evet bu sefer bildiniz. Bizim asi gencimiz Albert Einstein.
Zaman ve Albert Einstein
Fiziğin Ve Einstein‘ın mucizevi yılı olarak bilinen 1905 yılında, bizim Einstein abi kimsenin tanımadığı etmediği bir patent memuruydu. 1905’de yayınladığı 4 olağanüstü makale ile fizik anlayışımızı sonuna kadar değiştirerek, fizik dünyasını da bir hayli sarstı.
Maxwell‘in de denklemlerini gören Einstein‘ın artık emin olduğu tek bir şey varsa oda Işık hızının sabit olduğuydu. Nereden bakarsanız, neresinden ölçerseniz ölçün ışığın hızı hep sabitti. Değişmezdi. Değiştirilemezdi.
İşte bu durumda Newton abinin yasalarında bir şeyler tersti. Değiştirilmesi gerekiyordu. Zaman, sabit olamazdı. Şimdi bunu daha iyi anlamak için Einstein ile Newton abinin düşüncelerinin arasında gezerken kafamızda bizim anlayabileceğimiz bir resim çizebilmek adına bir düşünelim ve bir felaket senaryosu kuralım.
Güneş hatta güneşimiz bir gün daha önceden gözlemleyemediğimiz bir şekilde bir anda yok olsun. Puff gitti. Yok oldu diyelim. Biz eğer bunu Newton abinin kütle çekim yasaları ile ele alırsak: Dünya’mız anında yörüngesinden çıkar ve uzay boşluğuna doğru savrulmaya başlar.
Çünkü Newton abinin kütle çekim yasasına göre: Dünya ile Güneş arasında bir çekim vardı. Bu sistemi ayakta tutan, gezegenimizin yörüngeden sapmadan devam etmesini sağlayanda bu çekimdi. Yani daha iyi anlayacağımız bir biçimde örneklendirmek gerekirse Newton abinin kütle çekim yasalarına göre sanki güneş uzanmışta bir halatla Dünya’mızı tutuyordu. Bu nedenledir ki Newton abiye göre eğer güneş bir anda yok olsa Dünya’mız anında yörüngeden çıkacak ve savrulacaktı. Sabit anlık bir güç.
Ama çok büyük Newton hayranı olan Einstein abiye göre bu imkansızdı. Çünkü Einstein abiye göre evrende sabit olan tek şey ışığın hızıdır ve hiç bir şey ışık hızını geçemez. Evrensel limitimizdir ışık hızı. Yani toparlayacak olursak, Einstein abinin düşüncesinde kütle çekim kuvveti ışık hızında olduğuna göre Güneş bir anda yok olsa bile biz 8 dakika boyunca hiç bir şey olmadan yaşayacaktık. Sonra… Sonrası bok yolu…
Işık Hızı
Einstein abi aslında 15’li yaşlarında bunu anlamıştı. Düşünce deneyleri meşhur olan Einstein abinin kafasında kurduğu senaryoya bakacak olursak;
Bir tren ve iki insan düşünelim. Hatta bunlara birer de isim verelim. Bu iki insanın birinin ismi Hüseyin diğerinin ki Fadime olsun. Hüseyin çok çok çok yüksek hızda giden trenin içinde ve tam ortasında duruyor. Fadime ise dışarıda trene bakıyor. Çok çok çok yüksek hızda giden trenin önüne ve arka tarafına aynı anda yıldırım düşsün. Trenin dışındaki Fadime’ye göre bu olay aynı anda gerçekleşir. Yıldırımlar aynı anda Trenin önüne ve arkasına düşer. Ama trenin içindeki Hüseyin‘e göre önce trenin önüne bir süre sonra arkasına düşer. Çünkü ışık daha az mesafe kat eder.
Bu düşünce deneyi bize trenin dışındaki Fadime’ye göre eş zamanlı, trenin içindeki Hüseyin‘e göre ise eş zamanlı olmadığını gösterir. Yani hız ve zaman birbirine sarılmış bir sarmaşık gibidir. İkisini ayrı düşünemeyiz. Şimdi biraz daha anlaşıldı mı? Aynı olay, iki insan, aynı yer, ama iki farklı zaman. Nasıl olabilir ?
Hız göreceli bir kavramdır. Referans noktalarına göre toplama çıkarma şeklinde hesaplanır.
Örnek verecek olursak eğer: Düz bir yolda giden iki araba düşünelim. İkisi de 50 km/s saat hızda gidiyor olsun. A arabaya göre B arabasının hızı 0’dır. A arabası biraz hızlanıp hızını 80 km/s ‘te çıkarırsa bu durumda B arabasına göre A arabasının hızı 30 km/s olacaktır. Ama ışık hızına çıktığımızda işler bu işe yaramıyor. Nasıl mı?
Zaman ve Fizik
Şimdi ışık hızı tam olarak saniyede 297.792.458 metredir. Yani düz hesap üç yüz milyon metre bölü saniye diyelim. Ve diyelim ki ışık hızına çıkabilen iki tane aracımız var. A ve B araçlarımız olsun yine. A aracı tam olarak ışık hızında hareket ederken B aracı 150.000.000 metre bölü saniye de hareket etsin. Şimdi normal de baktığımızda B aracına göre Işık hızında giden A aracının hızı 150.000.000 metre bölü saniye olması gerekir değil mi?
Değil işte….
İster durduğun yerden ölç, istersen ışık hızının yarısından, %90’nından veya %70’den ölç yani kısacası neresinden ölçersen ölç ışığın hızı tam olarak saniyede 297.792.458 metredir. Ama Nasıl ?
Anlatmaya çalışayım.
E = mc2 Fiziğin en çok bilinen ama genelde ne işe yaradığı bilinmeyen denklemi. Şimdi burada;
E= Enerji
M= Kütle
c2 = Işık hızının karesi
Bu denklemi Einstein ilk yazdığında m= E/c2 şeklinde yazmıştı. Yani enerji ve kütle yer değiştirebiliyor. Hadi biraz daha şaşıralım... Enerji ve kütle aynı şey. Yani somut olan her şey ama her şey enerjiden meydana geliyor. Enerji başlı başına bir konu belki daha sonra onu da kurcalarız. Şimdi Einstein abinin dediklerine bir kulak verelim;
“Bir nesnenin hızı arttıkça enerjisi de artar ve dolayısıyla kütlesi de artar. Işık hızına yaklaştıkça bu yüzden sonsuz bir enerjiye ve kütleye ihtiyacı vardır. Bu nedendendir ki ışık hızını geçmek imkansızdır.”
Şimdi bir örnek daha vermek gerekirse ;
Fadime ile Hüseyin 30 yaşında olsunlar. Hüseyin‘i ışık hızında giden bir uzay gemisine yollayıp 1 senelik bir yolculuğa uğurlayalım. Hüseyin döndüğünde haliyle 31 yaşında, Dünya’da kalan Fadime ise 81 yaşında olacaktır. Işık hızında seyahat eden biri için zaman çok çok çok yavaş akacaktır.
Bu teori gerçek hayatta da kanıtlandı. Birbiri ile eş zamanlı senkronize olan 3 atom saatinin biri doğuya giden bir uçağa, biri batıya giden uçağa konuldu. Sonuncusu ise havalimanında bırakıldı. Döndüklerinde ise Artık 3 atom saati birbiri ile senkronize değildi. Doğu yönünde giden uçağın saati havalimanındakine kıyasla saniyenin milyarda 59’u kadar geriydi. Batı yönün de uçan ise saniyenin milyarda 273’ü kadar geriydi.
Çok garip değil mi ?
Fizik işte.
Hala nefret ediyor muyuz fizikten? Yorumlarda konuşalım.
Kendinize iyi bakın Shantaram‘dan bol sevgiler….
- Zaman Nedir – Tüm Gerçeklikleriyle Işık Hızı ve Zaman - 06/03/2021
- Kayıp Franklin Seferi ve Tarihe Gizlenmiş Yamyamlık - 28/02/2021
- Kitap Önerileri – Okunması Gereken Kitaplar - 17/02/2021
