Zaman Bir İllizyon mu?

ANAHTAR KAVRAMLAR:

■ Zaman, bilhassa şu anda fizikteki sıcak gündem maddesi. Birleşik Teori için olan araştırma, fizikçileri çok temel varsayımları yeniden gözden geçirmeye zorluyor ve birkaç şey zamandan daha temel.

■ Bazı fizikçiler zaman gibi birşeyin olmadığını iddia ediyorlar. Diğerleri de zamanın alt sınıfa indirilmekten ziyade desteklenmesi gerektiğini düşünüyorlar. Bu iki pozisyonun arasında zamanın varolduğu, fakat esas olmadığının enteresan fikri var. Her nasılsa, statik bir dünya algıladığımız zamana sebebiyet veriyor.

■ Filozoflar böyle fikirleri Sokrat’ın zamanından önceden bu yana tartıştılar, fakat fizikçiler onları şimdi somutlaştırıyorlar. Bir tanesine göre zaman, evrenin parçalara ayrılma biçiminden kaynaklanmış olabilir. Zaman olarak gözlemlediğimiz şey parçalarının arasındaki ilişkiyi yansıtır. — Editörler

Bu cümleyi okudukça muhtemelen siz bu ânın-şu ânın ne olduğunu düşünüyorsunuz. Mevcut ân özel hissediliyor. O, gerçek. Geçmişi ne kadar çok hatırlasanız veya geleceği ne kadar çok bekleseniz de; şu anda yaşıyorsunuz. Tabii ki, o cümleyi okuduğunuz esnadaki ân artık meydana gelmiyor. Bu meydana geliyor.

Bir başka deyişle; şimdiki zaman kendini sık sık güncelleştiriyor anlamında zaman akıyormuş gibi hissediliyor. Geleceğin şimdiki zaman haline gelinceye kadar açık olduğunun ve o geçmişin değişmez olduğunun derin bir önsezisine sahibiz. Zaman aktıkça, bu değişmez geçmişin yapısı, şu ânki şimdiki zaman ve açık gelecek zamanda ileri taşınıyor. Bu yapı lisanımızın, düşüncemizin ve davranışımızın içerisinde oluşturulmuştur.

Yaşamlarımızı nasıl yaşadığımız ona bağlı olmaktadır. Yine de bu şekil düşünme ne kadar doğal olsa da; onu bilime yansımış olarak bulamayacaksınız. Fiziğin denklemleri ân itibarıyla hangi olayların oluştuğunu bize anlatmıyor, onlar ‘’buradasınız’’ sembolü olmayan bir harita gibiler. Sürmekte olan ân onlarda mevcut değil ve bundan ötürü de zamanın akışı.

Buna ilaveten, Albert Einstein’ın İzafiyet Teorileri yalnızca tek bir ‘özel bir ânın’ olmadığını değil; bundan başka tüm ânların aynı derecede gerçek olduğunu ileri sürer [Scientific American, Eylül 2002 sayısında Paul Davies tarafından yazılan ‘’O Gizemli Akış’’ adlı makaleye bakın]. Esasında, gelecek geçmişten daha fazla açık değildir.

Zamanın bilimsel anlayışı ve hergünkü zaman anlayışımız arasındaki boşluk, düşünürleri tarih boyunca rahatsız etmiştir.O, çoğunlukla ona atfettiğimiz pek çok zaman özelliğini fizikçiler gitgide ortaya çıkardıkça genişlemiştir. Şimdi fiziğin zamanı ve deneyimin zamanı arasındaki çatlak mantıksal sonucuna ulaşmaktadır, teorik fizikteki pek çokları zamanın esasında var dahi olmadığına inanmaya başladılar.

Zamansız bir realite fikri başlangıçta o kadar şaşırtıcıydı ki, onun nasıl tutarlı olabileceğini görmek zordu. Her yaptığımız şeyi zamanda yapıyoruz. Dünya zamanla beraber birbirine yapışık bir olaylar zinciri. Saçımın beyazladığını kim olsa görür, o objeler ve diğerleri hareket ederler. Değişimi görürüz ve değişim zamana ilişkin özelliklerin varyasyonudur. Zaman olmadan dünya tamamen hareketsiz olurdu.

Eğer dünya gerçekten değişmiyorsa, zamansız bir teori değişimi nasıl gördüğümüzün açıklamasının meydan okuyuşuyla yüzleşir. Yakın zamandaki araştırma teşebbüsleri, sadece bu başarıyı gerçekleştirmek içindir. Zaman temel düzeyde varolmayabilse de; daha yüksek düzeyde ortaya çıkabilir, bir masanın çoğunlukla boş alandan meydana getirilmiş bir parçacıklar yığını olmasına rağmen katı cisimmiş gibi hissedilmesi gibi. Katılık, parçacıkların müşterek veya ortaya çıkan niteliğidir. Zaman da, dünyanın temel bileşenleri ne olursa olsun meydana çıkan bir niteliği olabilir.

Bu meydana çıkan zaman kavramı, potansiyel olarak İzafiyet Teorileri’nin gelişimi ve bir asır önceki Kuantum Mekanik Teorileri’nin gelişimi kadar devrimcidir. Einstein, İzafiyet’i geliştirmenin önündeki anahtar adımın zamanın yeniden kavramsallaştırması olduğunu söylemiştir. Fizikçiler İzafiyet’in Kuantum Mekanik’le birleştirilmesi rüyasını sürdürdükçe, zamanın yeniden merkez olduğuna inanıyorlar. 2008’de Vakıfsal Sorular Enstitüsü (FQXi), zamanın doğası ve modern fizikle kimin meşgul olduğunun gerçeği üzerine bir kompozisyon yarışmasını finanse etti. Pek çokları bir birleşik teorinin zamansız bir dünyayı tasvir edeceğini kavradı. Diğerleri zamandan kurtulmayı hiç istemedi. Katıldıkları tek şey, zaman hakkında derin bir şekilde düşünmeden birleşme üzerindeki gelişimin oldukça imkansız olabileceğiydi.

Zamanın Yükselişi ve Düşüşü

Zamanla ilgili sağduyulu zengin görüşlerimiz çağlar boyu onu alt sınıfa indirmenin utandıran serileriyle zarar gördü. Zamanın fizikte yapacak pek çok işi vardır fakat fizik ilerledikçe bu işler birer birer dış kaynaktan temin edildi. Başlangıçta belli olmayabilir, fakat Isaac Newton’ın Hareket Kanunları pek çok belirli özellik için zamanı gerektirmektedir. Prensipte tüm gözlemciler olayların meydana geldiği art arda seyir üzerinde mutabık kalmaktadırlar.

orloj

Ne zaman veya nerede bir olay meydana gelirse gelsin; klasik fizik onun evrendeki bir diğer olayla daha önce, daha sonra veya aynı anda meydana gelip gelmediğini objektif olarak söyleyebileceğinizi varsayar. Bundan dolayı, zaman dünyadaki tüm olayların tam bir düzenlemesini sağlar. Eşzamanlılık mutlaktır, bir gözlemci bağımsız olgudur. Daha da fazlası, zaman sürekli olmalıdır, böylelikle hız ve hızlandırmayı belirleyebiliriz.

Klasik zaman fizikçilerin metrik olarak adlandırdığı süreç kavramına da sahip olmalıdır, böylelikle olayların birbirinden ne kadar uzak olduklarını söyleyebiliriz. Diyelim ki olimpik kısa mesafe koşucusu Usain Bolt saatte 27 mil kadar hızla koşabiliyor, ‘bir saatin’ ne olduğunun ölçümüne ihtiyacımız var. Olaylar dizisi gibi, süreç de gözlemci-bağımsızdır. Eğer Alice ve Bob okuldan saat 3’te çıkarlarsa, ayrı yollarına giderler ve daha sonra saat 6’da tekrar evde buluşurlar. Alice için geçen zamanın miktarı Bob için geçen zamanın miktarına eşittir.

Esas itibariyle, Newton dünyanın usta bir saatle donanımlı olduğunu ileri sürmüştür. Saat özgün olarak ve objektif olarak dünyayı zamanın anlıklarına bölmektedir.Newton’ın fiziği bu saatin tık tık etmesini dinler, bundan başkasını değil. Bu ekstra özellikler kanunlar tarafından tam olarak talep edilmese de; Newton ilaveten zamanın aktığını hissetmiştir ve bu akışın geleceğin hangi yön olduğunu söyleyen bir oku verdiğini hissetmiştir.

Newton’ın zamanı bize şimdi modası geçmiş görünebilir, fakat bir ânın yansıması onun ne kadar hayret verici olduğunu gözler önüne sermektedir. Onun pek çok özelliği; düzen, devamlılık, süreç, eşzamanlılık, akış ve oku mantıksal olarak çıkarılabilir, buna rağmen hepsi de Newton’ın ‘’zaman’’ diye isimlendirdiği usta saatte birbirlerinden ayrılmamaktadırlar. Özelliklerin bu birleşmesi o kadar iyi başarılı olmuştur ki; neredeyse iki asırdır zarar görmeden ayakta kalmıştır.

Daha sonra 19’uncu yüzyılın sonlarının ve 20’inci yüzyılın başlarının saldırıları gelmiştir. İlki onu kanıtlamaya çalışan Avusturyalı fizikçi Ludwig Boltzmann’ın çalışmasıydı, çünkü Newton kanunları zamanda ileri veya geri tamamen eşit ölçüde giderek işler, zaman hiçbir gömülü oka sahip değildir. O bunun yerine geçmiş ve gelecek arasındaki ayrımın zamana esas olmadığını, fakat evrendeki ‘madde nasıl organize olduysa’daki asimetrilerden kaynaklandığını ileri sürmüştür.

Fizikçiler bu önerinin detaylarını hâlâ  tartışsalar da; [Scientific American Haziran 2008 sayısında Sean M.Carroll tarafından yazılan  “Zaman Okunun Kozmik Orijinleri’’ adlı makaleye bakın], Boltzmann ikna edici bir şekilde Newton zamanının bir özelliğini çıkarmıştır.

Einstein bir sonraki saldırıyı Mutlak Eşzamanlılık görüşünü yaparak düzenlemiştir. Onun özel İzafiyet Teorisi’ne göre, aynı anda hangi olaylar meydana geliyorsa onlar sizin ne kadar hızlı gittiğinize bağlı olmaktadırlar. Olayların hakiki arenası  zaman veya uzay değil, birleşimidir: Uzayzamandır. Farklı süratlerde hareket eden iki gözlemci bir olayın ne zaman ve nerede meydana geldiğine itiraz ederler, fakat onun uzayzaman konumuna katılırlar. Einstein’ın üniversite profesörlerinden biri olan Hermann Minkowski’nin meşhur şekilde beyan ettiği gibi, uzay ve zaman ‘’ salt gölgelerin içerisinde gözden kaybolmaya’’ mahkum edilmiştir.

Ve şeyler 1915’te yerçekimi gücünün etki ettiği yerde özel izafiyeti durumlara yayan Einstein’ın Genel İzafiyet Teorisi’yle sadece daha kötüye gitmiştir. Yerçekimi zamanı bozar, böylelikle oradaki bir ikincinin geçişi aynı şey manasına gelmeyebilir. Yalnızca nadir durumlarda saatleri senkronize etme ve onların prensipte senkronize olarak kalmalarını sağlamak bile mümkündür.

Dünyayı genelde tek bir zaman parametresine göre, dakika gün aylık bazda katlanan olarak düşünemezsiniz. En uç noktadaki durumlarda, dünya zamanın anlıklarına hiçbir biçimde parçalara bölünmüş olmayabilir. O, daha sonra bir olayın daha önce veya bir diğerinden daha sonra meydana geldiğini söylemek için olanaksız hale gelir. Genel İzafiyet ingilizce kelime ‘’zaman’’ın ona bağlı pek çok fonksiyonunu kapsar: Koordinat zamanı, doğru zaman, evrensel zaman. Hepsi birlikte Newton’ın tek zamanının yaptığı pek çok işi yerine getirirler, fakat tek tek hiçbirisi isme layık gözükmemektedirler.

Fizik ya bu saatleri dinlememektedir ya da dinlerse, o saatler sadece evrenin küçük parçaları veya belirli gözlemciler için geçerli olmaktadır. Bugün fizikçiler bir birleşik teorinin zamanı ortadan kaldıracak olmasından endişelenseler de; zamanın zaten 1915’te kaybolmuş olduğu ve sadece hâlâ bizim onu tamamen idrak edemediğimizin iyi bir tartışması yapılabilir.

Zaman ‘Büyük Masalcı’ Gibi

Öyleyse zaman nasıl iyidir? Uzay ve zaman arasındaki farkın neredeyse ortadan yok olduğunu ve izafi bir evrendeki olayların gerçek arenasının büyük dört boyutlu bir blok olduğunu düşünmeye tahrik edilebilirsiniz. İzafiyet zamanı uzaysallaştırıyor gözükür, bloğun içerisinde sadece bir yöne doğru döndürür. Uzay zaman değişik şekillerde dilimleyebileceğiniz, neredeyse isteğe bağlı olarak ya ‘’uzay’’ ya da ‘’zaman’’ olarak adlandırılan bir somun ekmek gibidir. Buna rağmen Genel İzafiyet’te zaman farklı ve önemli bir fonksiyon olarak, yani o ‘’zamana benzer’’ ve ‘’uzaya benzer’’ yönler arasında lokal ayırım yapma olarak tutulur.

Zamana benzer bağlantılı olaylar nedensel olarak bağlantılı olabilenlerdir. Bir obje veya bir sinyal ne oluyorsa onu etkileyerek bir olaydan bir ötekine geçebilir. Uzayabenzer bağlantılı olaylar nedensel olarak bağlantısızdır. Hiçbir obje veya sinyal birinden bir diğerine geçemez. Matematiksel olarak sadece bir eksi iki yönü ayırt eder, yine de bu eksi işareti muazzam etkilere sahiptir. Gözlemciler uzayabenzer olayların sırasına katılmıyorlar, fakat zamanabenzer olayların düzenine hep birlikte katılıyorlar.

Eğer bir gözlemci bir olayın bir diğerine neden olabileceğini algılarsa, tüm gözlemciler algılıyor. İki sene önceki FQXi yarışması için olan kompozisyonumda, bu zaman özelliğinin ne manaya geldiğini keşfettim. Uzayzamanı geçmişten geleceğe dilimlediğinizi hayal edin, her dilim zamanın bir ânındaki uzayın 3 boyutlu bütünüdür. Tüm bu uzayabenzer bağlantılı olayların dilimlerinin toplamı 4 boyutlu uzayzamandır.

Alternatif olarak, dünyaya yönlerden baktığınızı ve onu buna göre dilimlediğinizi hayal edin. Bu perspektiften, her 3 boyutlu dilim uzayabenzer bağlantılı olan olayların (sadece iki boyutta) ve zamanabenzer bağlantılı olayların garip bir amalgamıdır. Bu dilimleme yöntemi, bir ekmek somununu ya dikine ya da yatay olarak bölme gibidir. İlk metoda fizikçiler ve bunun yanısıra sinemaya gidenler aşinadır.

Bir sinemanın kareleri uzayzamanın dilimlerini temsil eder, uzayı zamanın ardışık ânlarında gösterirler. Olaylar dizisini anında çözen ve bir sonrasında ne olduğunu tahmin eden film meraklısı gibi, fizikçiler tek bir bütün uzaysal dilimi alabilirler ve basitçe fizik kanunlarını uygulayarak diğer uzaysal dilimler üzerinde ne olduysa onu yeniden inşa edebilirler. İkinci dilimleme metodu hiçbir basit analojiye sahip değildir. O, uzayzamanı geçmişten geleceğe, fakat doğudan batıya bölmeye işaret etmektedir. Böyle bir dilimin bir örneği evinizdeki kuzey duvarı artı o duvar üzerinde gelecekte ne olacağı olabilir.

Bu dilimden, fiziğin kanunlarını evinizin geri kalanının neye benzediğini (ve gerçekten evrenin geri kalanını) yeniden inşa etmek için uygularsınız. Eğer bu garip gelirse, gelmelidir. Fiziğin kanunlarının onu yapmanıza izin verip vermediği hemen açık değildir. Fakat McMaster Üniversitesi’nden matematikçi Walter Craig ve Waterloo Üniversitesi’nden filozof Steven Weinstein’ın yakın zamanda gösterdikleri gibi, en azından onu bazı basit durumlarda uygulayabilirsiniz.

Dilimlemenin iki metodu da prensipte mümkün olsalar da;  çok farklıdırlar. Normalde geçmişten geleceğe dilimlemeyi, bir dilim üzerinde toplamaya ihtiyacınızın olduğu veriyi sağlamanız epeyce kolaydır. Örneğin, tüm parçacıkların hızlarını ölçüyorsunuz. Bir yerdeki bir parçacığın hızı, ölçmek için ikisini de ölçmeyi kolay hale getirerek bir başka yerdeki bir parçacığın hızından bağımsızdır. Fakat ikinci metodda parçacıkların özellikleri bağımsız değildir, çok belirli şekilde yerleştirilmelidirler veya aksi halde tek bir dilim tüm diğerlerini yeniden inşa etmek için yeterli olmayacaktır.

İhtiyacınız olan veriyi biraraya getirmek için parçacıklar grubu üzerinde son derece zor ölçümleri yerine getirecektiniz. İşleri daha zor hale getirmek için sadece  bazı durumlarda Craig ve Weinstein’ın keşfettiği gibi, bu ölçümler tüm uzayzamanı yeniden inşa etmenize bile izin vereceklerdi. Çok belirli bir manada zaman, iyi tahminin mümkün olduğu, en bilgi verici masalları anlatabildiğimiz uzayzamanın içerisindeki yöndür. Evrenin öyküsü uzayda açılmaz. O, zamanda açılır.

Kuantum Zaman

Modern fiziğin en yüksek hedeflerinden bir tanesi, hem yerçekimsel hem de maddenin kuantum bakış açılarının üstesinden gelen tek bir teoriyi üretme, Genel İzafiyet’le Kuantum Mekanik’i birleştirmektir. Tökezleyen bloklardan bir tanesi, Kuantum Mekanik’in şimdiye kadar söylediğimle çelişen nitelikleri zaman için gerektirmesi olmuştur. Kuantum Mekanik, objelerin pozisyon ve hız gibi klasik miktarlarla muhtemelen çekim alanına alabileceğimizden daha zengin bir repertuara sahip olduğunu söylemektedir.

Bir objenin tam tanımı Kuantum Hal olarak adlandırılan matematiksel fonksiyon tarafından verilmiştir.  Bu hal zamanda durmaksızın evrim geçirir. Onu kullanarak, fizikçiler her an herhangi bir deneysel sonucun olasılıklarını hesaplayabilirler. Eğer bir elektrona onu bir uçtan bir uca aşağı veya yukarı döndürecek bir aygıtı gönderirsek; Kuantum Mekanik hangi sonucun beklendiğini katiyetle söyleyemeyebilir.

Bunun yerine, Kuantum Hal bize yalnızca sonuçların olasılıklarını verebilir, örneğin elektronun yukarıya yön değiştirme şansı yüzde 25 olacaktır ve onun aşağıya yön değiştirme şansı yüzde 75 olacaktır. Aynı kuantum halleriyle tanımlanan iki sistem farklı sonuçlar verebilirler. Deneylerin sonuçları olasılıklıdır. Teorinin olasılıklı tahminleri zamanın belirli özelliklere sahip olmasını gerektirmiştir. İlki, zamanın çelişkileri mümkün kılmasıdır. Yuvarlanmış bir zar aynı anda hem 5 hem de 3 önyüze sahip olamaz.

Onu yalnızca farklı zamanlarda öyle yapabilir. Buna bağlı nitelik, ‘altı sayının her birinin konma olasılığı yüzde 100’e tekabül etmelidir’in de hakikatidir, aksi halde olasılık kavramı anlamlı olmayacaktır. Olasılıklar  zamanda belli olur, bir yerde değil. Aynısı, bir pozisyon veya momentum verilmiş olan kuantum parçacıklarının olasılıkları için de doğrudur. İkincisi, Kuantum ölçümlerinin geçici düzeni fark yaratır.

Diyelim ki, ilk olarak dikey yön boyunca ve daha sonra da yatay yön boyunca döndüren bir aygıt aracılığıyla bir elektronu geçiriyorum. O ortaya çıktıkça, onun açısal momentum’unu ölçerim. Deneyi bu kez elektronu yatay olarak daha sonra dikey olarak döndürerek ve onun açısal momentumunu tekrar ölçerek tekrar ederim. Aldığım değerler çok farklı olacaktır. Üçüncüsü, bir kuantum hal bütün uzay için olan olasılıkları zamanın bir ânında sağlar.

Eğer hal bir çift parçacığın etrafını çevirirse; o zaman bir parçacığı anında ölçme, Einstein’a Kuantum Mekanik konusunda endişe veren, adı ’bir uzaklıktaki garip harekete’ çıkmış olana yönlendirerek, nerede olursa olsun bir diğerini de etkiler. Onu rahatsız etmesinin nedeni, parçacıkların aynı zamanda tepki vermesi için evren İzafiyet’in açıkça olanak vermediği esas bir saate sahip olmalıydı [Scientific American Mart 2009 sayısı David Z.Albert ve Rivka Galchen tarafından yazılan  “Özel İzafiyet’e Kuantum Bir Tehdit’’ adlı makaleye bakın].

Bu konuların bazıları tartışmalı olsa da; Kuantum Mekanik’teki zaman aslında Newton mekaniğindeki zamana soyaçekimdir.Fizikçiler İzafiyet’teki zamanın yokluğu hakkında dert yanmaktalar, fakat belki de daha kötü bir problem Kuantum Mekanik’in zaman rolüdür. O, birleşmenin neden çok zor olduğunun anlaşılmaz nedenidir.

Zaman Nereye Gitti?

Çok sayıdaki araştırma programları Genel İzafiyet ve Kuantum Mekanik’i bağdaştırmak için uğraşmıştır: Süperstring Teorisi, Nedensel Üçgenlere Bölme Teorisi, Değiştirilemeyen Geometri ve daha fazlası. Kabaca iki gruba ayrılırlar. Süperstring kuramcıları gibi, Kuantum Mekanik’in daha sıkı temeli sağladığını düşünen fizikçiler özbeöz zamanla başlarlar. Genel İzafiyet’in zamanın zaten alt sınıfa indirildiği bir teoriyle başlayan daha iyi bir başlama noktası sağladığına inananlar, bundan dolayı zamansız bir realite fikrine daha açıktırlar.

Emin olmak için, bu iki yaklaşım arasındaki ayrım bulanıktır. Süperstring kuramcıları zamansız teorileri yakın zamanda araştırmışlardır [sayfa 9’daki George Musser tarafından yazılan ‘’Kaderin Basit Bir Düğümü’’ adlı makaleye bakın]. Fakat zamanın ortaya çıkardığı basit problemi devretmek için ikinci yaklaşıma odaklanacağım.

Bu stratejinin başlıca örneği daha önce standart Kuantum Yerçekimi olarak bilinen programdan inen Halka Kuantum Yerçekimi’dir [Scientific American Ocak 2004 sayısında Lee Smolin tarafından yazılan “Uzayın Atomları ve Zaman’’ adlı makaleye bakın]. Standart Kuantum Yerçekimi’ni, Elektromanyetizm Kuantum Teorisi’ni geliştirmek için kullanılan aynı tekniklerin daha sonra yerçekimi için de uygulanabileceği fikri 1950’lerde ve 1960’larda fizikçiler yerçekimi için olan denklemlerini Elektromanyetizm’in denklemleriyle yeniden aynı biçimde yazdıklarında ortaya çıkmıştır.

Fizikçiler John Wheeler ve Bryce DeWitt, bu prosedürü 1960’ların sonlarında denediklerinde çok garip bir sonuçla karşılaştılar. Denklem (Wheeler-DeWitt denklemi adı verilen) zaman değişkeninden tamamen yoksundu. Zamanı ifade eden t sembolü basitçe ortadan kaybolmuştu. Bu nedenle, onlarca yıl fizikçiler arasında hayret doğurdu. Zaman nasıl ortadan kaybolurdu?

Geçmişe bakıldığında, bu sonuç tamamen sürpriz değildi. Daha önce bahsettiğim gibi, zaman zaten fizikçiler onu Kuantum Mekanik’le birleştirmeye teşebbüs ettiklerinden önce bile Genel İzafiyet’ten neredeyse kaybolmuştu. Eğer bu sonucu kelimesi kelimesine alırsanız, zaman gerçekten var değildir. Halka Kuantum Yerçekimi’nin kurucularından biri olan, Fransa Marsilya’daki Akdeniz Üniversitesi’nden Carlo Rovelli, FQXi tezini ‘’Zamanı Unutun’’ olarak isimlendirdi.

O ve İngiliz fizikçi Julian Barbour bu fikrin en göze çarpan taraftarıdırlar. İzafiyet gerektirdikçe, Kuantum Mekanik’i zamansız bir biçimde yeniden yazmaya kalkıştılar. Bu manevranın mümkün olduğunu düşünmelerinin sebebi; Genel İzafiyet’in evrensel zamandan yoksun olsa bile, değişimi tarif etmeyi hâlâ idare etmesiydi. Esas itibariyle o; evrensel zamanın bazı kuramsal fikirlerindense, fiziksel sistemleri direkt olarak birbirine bağlayarak böyle yapıyordu.

Einstein’ın düşünce deneylerinde, gözlemciler olayların zamanlamasını ışık sinyalleri kullanan saatlerle karşılaştırarak oluştururlar. Dünyanın etrafındaki uydunun yerindeki varyasyonu mutfağımdaki bir saatin tıkırtılarıyla veya aksini tasvir edebiliriz. Ne yaptığımız, iki fiziksel obje arasındaki korrelasyonu, aracı gibi olan herhangi bir evrensel zamanın eksiyi ifade etmesidir.

Zamanla değişen saç rengimi tasvir etmektense, onun uydunun yörüngesiyle bağlantısını kurabiliriz. Bir beyzbol topunun her saniyede bir 10 metre hızlandığını söylemektense, onu bir buzulun değişimi yönünden ifade edebiliriz. Ve bunun gibi. Zaman, fazlalık haline gelir. Değişim onsuz olarak tarif edilebilir. Bu korrelasyonların geniş ağı düzgün bir şekilde organize edilmiştir, böylece ‘’zaman’’ olarak adlandırılan birşeyi ve ona bağlı olan herşeyi kendimizi tüm o direkt bağlantıların kaydını tutmaktan kurtararak tanımlayabiliriz.

Fizikçiler evrenin çalışmasını zamanda bitirilmiş fiziksel kanunlar bakımından kompakt bir biçimde özetleyebiliyorlar. Fakat bu elverişli durum zamanın dünyanın mobilyasının bir parçası olduğunu düşünmeye kandırmamalı. Ayrıca para, kahve almak istediğinizde hep bir değiştokuş işlemi gibi müzakerede bulunmanızdansa, hayatı çok daha kolaylaştırmaktadır.

Fakat o değer verdiğimiz şeyler için oluşturulmuş bir yer tutucudur; değer verdiğimiz veya kendine değer verdiğimiz bir şey değildir. Benzer bir şekilde, zaman bir buzulla bir beyzbol topunun tam olarak nasıl bağlantılı olduklarını hesaplamaya çalışmadan bize izin verir. Fakat aslen o da doğal dünyada paranın olduğundan daha fazla var değildir. Zamandan kurtulma çekiciliğe sahiptir fakat büyük ölçüde kollateral zararı vermektedir. İlk olarak, Kuantum Mekanik’in en ince ayrıntısına kadar yeniden düşünülmesini gerektirmektedir.

Schrödinger kedisinin meşhur durumunu gözönünde bulundurun. Kedi yaşamla ölüm arasında, kuantum parçacığının bir haline bağlı olarak durdurulmuştur.Klasik düşünme biçiminde, kedi bir ölçüm veya bazı eşdeğer süreç olduktan sonra o veya bir diğeri haline gelmektedir. Yine de Rovelli, kedinin durumunun hiçbir zaman çözülmeyeceğini tartışmaktadır.

Zavallı şey kendine ilişkin olarak ölebilir, odadaki bir insana relatif olarak hayatta kalabilir, odanın dışındaki ikinci bir insana relatif olarak ölebilir ve bunun gibi. Özel İzafiyet’in yaptığı gibi, kedinin ölümünün zamanlamasını gözlemciye dayanarak yapmak birşeydir. Rovelli’nin ileri sürdüğü gibi o, İzafiyet’in ruhunu gittiği yere kadar takip ederek onun relatif olarak meydana gelip gelmemesini oluşturmak tercihen daha sürprizdir. Çünkü zaman çok temeldir, onu akıldan çıkarma, fizikçilerin dünya görüşünü dönüştürecektir.

Zamanın Geri Kazanılması

Eğer dünya esasında zamansızsa, yine de o sanki zamana sahipmiş gibi görünüyor. Zamansız Kuantum Yerçekimi’ni benimseyen herhangi biri için acil bir soru dünyanın neden geçici göründüğünü açıklıyor. Genel İzafiyet de Newton zamanından yoksundur, fakat en azından yerçekimi zayıftır ve relatif hızlar düşük olduklarında hep beraber Newton zamanıymış gibi davranan belirli kısmi yedeklere sahiptirler.

Wheeler-DeWitt denklemi o yedeklerden bile yoksun bırakıyor.Barbour ve Rovelli’nin ikisi de zamanın hiçlik’ten nasıl fırlayabileceği için (veya en azından zamanın illüzyonunun) bir öneri sundular. Fakat klasik Kuantum Yerçekimi daha gelişmiş bir fikri sunuyor bile. Kısmen klasik olarak bilinen zaman, bir helyum nükleus’u ve daha büyük bir atom arasındaki çarpışmayı 1931 tarihli bir tezde tasvir eden İngiliz fizikçi Nevill F. Mott’a kadar geri gidiyor. Bütün sistemi modellemek için Mott, zaman eksik olan bir denklemi uyguladı ve onu çoğu zaman sadece statik sistemlere uyguladı.

O daha sonra sistemi iki alt sistemin içerisine böldü ve helyum nükleus’u atom için bir “saat” gibi kullandı. Atom, dikkat çekecek derecede nükleus’a relatif olarak Kuantum Mekanik’in standard zamana bağlı denklemine uyar. Uzayın bir fonksiyonu zaman rolünü oynar. Böylece sistem bir bütün olarak zamansızsa da; başlıbaşına olan parçalar değildir. Tüm sistemin zamansız denkleminde saklı olan, alt sistem için bir zamandır. Neredeyse aynısı Kuantum Yerçekimi için de işlemektedir.

Almanya’daki Köln Üniversitesi’nden Claus Kiefer; Santa Cruz, Kaliforniya Üniversitesi’nden Thomas Banks’in ve diğerlerinin adımlarını izleyerek bunu FQXi tezinde tartışmıştır. Evren zamansız olabilir, fakat onu parçalara bölmeyi eğer hayal ederseniz; bazı parçalar diğerleri için saatler olarak hizmet edebilir. Zaman, zamansızlıktan ortaya çıkar. Zamanı algılarız, çünkü biz kendi doğamıza göre o parçalardan bir tanesiyiz. Bu fikir ilginç ve hayret verici oldukça, bizi daha fazlasını isteyerek terkediyor.

Evren her zaman saat olarak işlev gören parçalara ayrılamaz ve o durumlarda, teori hiçbir Olasılık Teorisi tahminini yapmaz. O durumların üstesinden gelme, tüm Yerçekimi Kuantum Teorisi’ni ve zamanın yeniden daha derin düşünülmesini gerektirecektir. Tarihsel olarak fizikçiler büyük ölçüde planlanmış deneyimle geçmişin, şimdiki zamanın ve açık geleceğin sabit zamanıyla başladılar. En sonunda bu yapıyı parçalara ayırdılar, eğer kaldıysa da azı kaldı.

Araştırmacılar şimdi düşünce trenini tersine döndürmeliler ve  temel bir dünyanın statik parçaları arasındaki korrelasyonların bir ağından yeniden kurulması gereken zaman deneyimini esas olmayan fizik zamanından yeniden inşa etmeliler. Fransız filozof Maurice Merleau-Ponty, zamanın kendisinin gerçekten akmadığını ve onun görünen akışının ‘’kendi gidişatının bir tanığı olmasının, gizlice nehire koyulmasının bir ürünü’’ olduğunu söylüyor. Bu da zamanın aktığına inanma eğilimidir, kendimizi ve bağlantılarımızı resmin içerisine, dünyaya koymayı unutmamızın eğilimidir.

Merleau-Ponty, subjektif zaman deneyimlerimizden bahsediyordu ve yakın bir zamana kadar hiç kimse objektif zamanın kendinin o bağlantıların bir sonucu olarak açıklanabileceğini tahmin etmedi. Zaman, dünyayı yalnızca altsistemlere bölerek ve onları neyin bağladığına bakarak varolabilir. Bu resimde fiziksel zaman, kendimizi diğer herşeyden ayrı olarak düşünmenin etkisinden ortaya çıkmaktadır.

Yazan: Craig Callender
Çeviren: Esin Tezer

Bu makale http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-time-an-illusion’dan çevrilmiştir.
(Scientific American Dergisi Haziran 2010 sayısı, sayfalar 40-47)

Check Also

parkinson1

Parkinson Hastalığı Bağırsaklarda Başlayıp Beyne Gidiyor Olabilir

Görünüşe göre Parkinson hastalığının ardındaki sinir hasarı, beyin hücrelerine yayılmadan önce mide ya da kalın ...

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.