Zaman evrende her noktada aynı hızda mı akar?

Zaman belki de çoğumuzun öyle sandığı gibi mutlak ve evrensel bir kavram mıdır?

150 yıl önce olsa bu soruya evet cevabını verir, zamanın her yerde herkes için aynı, mutlak bir kavram olduğunu söylerdik. Lakin 1879 yılında Almanya`da doğan ve evrene dair bakış açımızı kökten değiştiren bir insan, Albert Einstein, bizlere zaman konusunda da bildiklerimizin tamamen yanlış olduğunu gösterdi. Gelin hep beraber zaman hakkında tüm bildiklerimizi unutalım ve zamanın aslında ne olduğunu anlamaya çalışalım.

Görelilik

Bunun için anlamamız gereken ilk kavram görelilik kavramıdır. Görelilik anlaması basit bir kavramdır. Hareket durumunuz ne olursa olsun, fiziğin temel yasalarının sizin için değişmeyeceğini öne sürer. Örneğin evinde bir koltukta oturan birisini ve sabit bir hızla giden bir yolcu uçağında seyahat eden birisini hayal edin. Her ikisi de bir bardağa çayını koyabilir, bir topu havaya aynı şekilde atabilir, zıplayabilir vs. Bunların hepsinde aynı fizik kuralları geçerlidir.

Bu yüzden dış koşulları incelemeden hangisinin hareketli, hangisinin hareketsiz olduğunu anlamanın hiçbir yolu yoktur. Koltuktaki insan kendisinin hareketsiz uçaktaki insanın hareketli olduğunu düşünebilir.Uçaktaki insan ise kendisinin hareketsiz olduğunu, dünyanın altından kayıp gittiğini düşünebilir. Hangisinin haklı olduğunu kanıtlayacak bir deney yoktur. Yani mutlak doğru diye bir şey de yoktur. Yalnızca her birinin diğerine göre hareket ettiği dolayısıyla hareketin göreceli olduğu söylenebilir. Buna görelilik denir.

Göreceli hızlar toplanabilir. Siz ayakta dururken denizdeki dalgaların size saatte 10 km hızla geldiğini hayal edin.Bir hız teknesine atlayıp doğrudan dalgalara doğru saatte 40 km hızla giderseniz, dalgaların size doğru hareket ederken size göre saatte 50km hıza ulaşacağını görürsünüz.

Ufak Bir Kıvılcım

Tüm bunlar Einstein`ın 16 yaşındayken bir ışık demetine binip seyahat etmeyi düşlerken aklına takılan bir soruyu gündeme getirir: Aynı şey ışık için de geçerli midir?

Yapılan deneyler sonucu aynı kuralların ışık için geçerli olmadığı anlaşıldı. Işık sizin ona olan hareketinize, ona doğru ilerlemenize veya ondan kaçmanıza bağlı olmadan saniyede 300.000 kilometre ile ilerliyordu. Bu da üstte anlatılan hareketin göreliliği kavramı ile çelişiyordu. Bu yüzden imkansızdı. Bunu mümkün kılmamızın tek yolu hepimize imkansız gibi gelen bir yoldan geçiyordu: Zamanın sabit olmaması. Bu sorunu çözecek olan kişi genç deha Albert Einstein`dan başkası değildi.

O yıllarda 26 yaşında olan Einstein uzun uğraşlar sonucunda bu sorunun çözümünü buldu. Zaman mutlak değildi. Evrende sabit olan şey ışığın hızıydı. Bunu kendisi şöyle açıklayacaktı: “Bulduğum çözüm zaman kavramına ilişkin bir analizdi. Zaman mutlak olarak tanımlanamaz ve zaman ile ışık hızı arasında ayrılmaz bir ilişki vardır.” Einstein`ın dünyayı sarsan fikrine göre iki olayın gerçekten eş zamanlı gerçekleştiğini söylemenin hiçbir yolu yoktu.

Zamanın Göreliliği

Bu kavramı anlamak için Einstein`ın basit bir düşünce deneyini kullanalım. Bir demiryolu hattında, birbirinden uzak A ve B noktalarına şimşek düştüğünü varsayalım.Şimşeklerin aynı anda düştüğünü söylersek bu iki noktanın tam arasında durduğumuzda her birinden gelen ışığın bize aynı anda geldiğini söylemiş oluruz. Şimdi de trenin içinde hareket etmekte olan bir yolcu için bu olayın nasıl görüneceğini hayal edelim.İki noktanın ortasından sağa doğru giden bir trendeki yolcu ışık dalgaları yayılırken A noktasından uzaklaşmakta, B noktasına yaklaşmakta olacaktır.Böylece ışık kendisine ulaştığında B noktasına daha yakın olacaktır. Yani trendeki yolcuya göre de şimşek önce B noktasına düşmüş olacaktır.

Bu deneyden önemli bir sonuca varırız. Orta noktada duran biri referans alındığına eş zamanlı gibi gözüken olaylar, trendeki yolcu referans alındığında eş zamanlı değildir.İki olayın mutlak biçimde eş zamanlı olduğunu söylemenin hiçbir yolu yoktur. Zaman da tıpkı hız gibi göreceli bir kavramdır. Bu basit lakin radikal bir kavrayıştır. Mutlak zaman diye bir şeyin olmadığı anlamına gelir. Hareket halindeki tüm referans sistemlerinin kendine özgü zamanları vardır. Evrende sabit olan şey ise ışık hızıdır.

Bu deney yoluyla kanıtlanmış bir gerçekliktir. İki farklı atom saati yardımıyla 1971 yılında yapılan bu deneyde atom saatlerinden biri jet uçağına konmuş diğeri ise yerde sabit bırakılmıştır. Jet uçağı içindeki atom saati ile beraber dünya etrafında dolaşmış ve yere indiğinde yerdeki ve uçaktaki atom saatlerinin gösterdiği zaman kıyaslanmıştır. Bu sayede Einstein yıllar sonra bir kere daha haklılığını gösterdi. İki saat arasında yaklaşık olarak saniyenin milyarda biri seviyesinde bir fark vardı. Böylece yıllardır bilimde zamanın mutlak olduğunu düşünen kavrayış yok oldu, yerine bambaşka bir evren anlayışına sebep olacak göreceli zaman kavramı geldi.

Sorgulamanın Önemi

Zamanın mutlak bir kavram olmayışı bilimde yüzyıllardır doğru kabul edilen bir gerçeğin yıkılabilirliğinin en güzel örneğidir.