Birden Fazla Gezegende Yaşayan Bir Uygarlığın Zaman Algısı Nasıl Olurdu?

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

İnsanlık, tarihi boyunca gelişip büyüdükçe kabına sığamayıp genişlemeye ve yayılmaya ihtiyaç duydu. Ve bu sebeple sürekli yeni av alanları, otlaklar, bölgeler ve coğrafyalar keşfetti. Bu yayılma sırasında ise neredeyse değişmeden kalan tek bir şey vardı, o da gökyüzü ve onun içindeki nesneler idi.

Güneş'in doğuşu ve batışı, ayın döngüleri ve yıldızların konumları insanlık nereye giderse gitsin hep aynı kaldı. Bu sayede insanlar, zamanı ölçmek için Güneş'i ve bazen de Ay'ı, konumunu belirlemek için ise yıldızları kullandı.

Özellikle Güneş bizler için büyük bir anlam ifade etti. Batışı ve doğuşu ile oluşan gün kavramı birleşip ayları, mevsimleri ve yılları oluşturdu. Bu sayede ekinlerimizi ne zaman ekeceğimizi, hangi ağacın ne zaman meyve verdiğini ya da hangi hayvanın ne zaman avlanacağını belirleyebildik.

Ancak, günümüzde çok büyük bir değişimin eşiğindeyiz. Eğer insanlık dikkatini toplayıp önündeki son büyük engel olan uzayı aşmaya odaklanırsa, birden fazla gezegende (gök cisminde) yaşayan bir uygarlık olacağız.

Bu durumda ise karşımıza farklı bir sorun çıkacaktır. Dünya'da kullandığımız 24 saatlik gün kavramı ve mevsimler, Dünya'ya özel şartların bir sonucudur. Evren'de bizimki ile aynı eğime sahip bir şekilde kendi yıldızının etrafında dönen ve kendi etrafındaki dönüşünü 24 saatte tamamlayan gezegen bulmak imkansıza yakın bir şeydir. En ufak fark bile uzun dönemde kaymalara sebep olacak ve Dünya'da kullanılan bu zaman birimleri yeni gezegendekiler için bir anlam ifade etmeyecektir ve sorunlara sebep olacaktır. Bir örnek vermek gerekirse Mars'taki belli bir arazinin tarıma uygun bir şekilde en çok ışık aldığı zaman aralığının Dünya'daki yaz aylarına denk gelmesi olası değildir. Bu durum Dünya takvimi kullanmayı anlamsız kılacaktır.

Eğer insanlık dikkatini toplayıp önündeki son büyük engel olan uzayı aşmaya odaklanırsa, birden fazla gezegende (gök cisminde) yaşayan bir uygarlık olacağız.
Eğer insanlık dikkatini toplayıp önündeki son büyük engel olan uzayı aşmaya odaklanırsa, birden fazla gezegende (gök cisminde) yaşayan bir uygarlık olacağız.
Pixabay

Peki bu sorunu nasıl çözebiliriz? En güzel çözüm, klasik zaman algımızı geride bırakıp yeni bir takvim kullanmak olabilir. Buna gerçek bir örnek vermek mümkün değilse de bilim kurgudan örnekler verilebilir. Örneğin, Star Trek'te kullanılan "yıldız tarihi"ni (stardate) ele alalım. Stardate, Star Trek dizisinde galaksinin konumuna, yapılan yolculuğun hızına ve buna benzer faktörlere bağlı olarak değişebilen tarih sistemidir. Dizinin senaristleri böyle bir zaman ölçüsü üzerine detaylı bir şekilde düşünmemiş olsalar da buna benzer bir sistemde gün doğumu yerine, örneğin, bir pulsardan yayılan dalgaların aralıkları referans olarak kullanılabilir.

Peki ama birbirinden çok uzak iki saati nasıl eşitleyebiliriz? Zira saatler ileri ya da geri kalabilir, bu sebeple her defasında birini gönderip bunları eşitlemek ne pratik ne de kesin doğru olurdu. Sonuçta, iki farklı gezegende saatleri eşitleyemez isek aynı zamanı gösteren bir takvimi nasıl elde edebiliriz?

Atomik Saatler ve GPS

Bu aşamada biraz geri gidip şu an zamanı nasıl ölçtüğümüze bakalım. Günümüzde bu iş için çoğunlukla elektronik saatler kullanılsa da bu saatler bile yeterince kesin değildir ve en düzgün saat bile günde bir saniye ileri ya da geri olur. Farz edelim ki yılda bir kez birbirine göre düzelttiğimiz iki saat olsun. Bunlardan biri her saniye başı 0,04 milisaniye geride kalsın. Yıl sonunda bu iki saat arasında 20 dakika civarı bir fark oluşacaktır.

İsabetli bir şekilde zamanı ayarlamak için atomik saatleri kullanırız. Bu saatlerden sezyum saatleri, bir sezyum atomunun mikrodalga ışıma yaparken yaydığı dalgaları ölçerek zamanı belirler. Kısaca atoma enerji verip yaydığı elektromanyetik dalganın frekansı ölçülür. Sezyum-133, saniyede 9.192.631.770 kere salınım yapar ve bu tüm Sezyum atomları için aynıdır. Bu sayede çok kesin ölçümler yapan saatler yapılabilir.

Ancak bu saatler basit cihazlar değildir ve her yere ulaştırmak zordur. Örneğin, okyanusun ortasındaki bir saatin eşitlenmesi gerektiğinde ne yapmalıdır? İşte bu aşamada devreye GPS sistemi girer. Her GPS uydusu içinde atomik saat taşır ve saatin frekansı ile aynı frekansta yayın yapar. Bu dalgaları yakalayan her cihaz da eşitlenmiş olur. Birden fazla GPS uydusu sayesinde farklı noktalardan yapılan ölçümler ile de konum belirlenir. Buna da nirengi (triangulation) denmektedir, ki o da ayrı bir yazı konusudur.

Pulsarlar

Peki tüm bunların konumuzla ne ilgisi var? Pulsarlar da atomik saatlere benzer bir şekilde düzenli salınım yaparlar. Ancak atomik saatlerden farklı olarak salınımın kaynağı yaydıkları enerji değil, kendi etraflarındaki dönüşleridir. Pulsarlar aslında nötron yıldızlarıdır. Süpernova olacak kadar büyük ama kara delik olacak kadar büyük olmayan yıldızlardan geriye kalan şey nötron yıldızlarıdır.

Pulsarlar aslında nötron yıldızlarıdır ve kendi etraflarındaki dönüşleri sayesinde düzenli olarak salınım yaparlar.
Pulsarlar aslında nötron yıldızlarıdır ve kendi etraflarındaki dönüşleri sayesinde düzenli olarak salınım yaparlar.
NASA Goddard

Yıldız patladığında büyük miktarda kütle kaybeder ve geriye kalan kütle de merkeze çöker. Çöken bu kütlenin momentumu korunduğu için ise dönüş hızı artar. Öyle ki bazı pulsarlar saniyede birkaç yüz kere dönebilir. Bu bir buz patencisinin kendi etrafında dönerken kollarını içe çekince hızlanması ile aynı şeydir. Bu dönüş sırasında ise pek çok nötron yıldızı gibi, sahip olduğu güçlü manyetik alan yüzünden kutuplarından parçacıklar saçar ve bu parçacıklar tıpkı bir el fenerinden çıkan ışık gibi uzaya dağılır. Kutuplardan çıkan bu ışık kesintisiz olmasına rağmen, pulsarın kendi etrafındaki her bir dönüşünden dolayı, sanki belli aralıklarla yanıp sönüyor gibi görünür (tıpkı bir otomobilin dörtlülerinin yanıp sönmesi gibi). İşte bu ışık atımlarının saniye başına kaç kez gerçekleştiğini ölçmemiz mümkündür.

NASA gibi kurumlar uzayda konum saptamak için pulsarları GPS gibi kullanmayı amaçlamakta ve bunun mümkün olduğunu gösteren çalışmalar yapmaktadır. Hatta, gelecekte uzay araçlarının konum tayini için pulsar tabanlı bir navigasyon sistemi geliştirmek amacıyla hali hazırda uzay görevleri de mevcuttur. Örneğin, Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), yani nötron yıldızı iç yapısı kaşifi de bunlardan biridir.

Bunun dışında pulsarların zamanı ölçmek konusunda ne kadar iyi olduğunu gösteren çalışmalar da vardır. Avustralya'daki CISRO Astronomi ve Uzay Bilimleri Merkezinden George Hobbs'un yaptığı çalışma da bunun mümkün olduğuna işaret ediyor. Asıl amacı pulsarlar yardımı ile kütle çekimi dalgalarını incelemek olan araştırma, pulsarların yardımı ile belirlenen zamanın, atomik saatlerde gerçekleşen tutarsızlıkları tespit etmede kullanılabileceğini ortaya koydu. Pulsarlar atomik saatler kadar kesin olmasalar da gene de zamanı yüzyıllar boyunca doğru verme kabiliyetine sahip oldukları için atomik saatler için referans olarak kullanılmaları mümkün.

Sonuç

Tüm bunlar birlikte değerlendirildiğinde, atom saatleri kadar kesin olmasalar da pulsarların gelecekte zamanı ayarlamak için kullanılabilecekleri sonucuna varabiliriz. Gelecekte birkaç gezegende yaşayabilme ihtimali olan uygarlığımız, relativistik etkiler de hesaba katılarak yapılacak olan hesaplamalar sayesinde, tek bir zaman birimi kullanabilir ve böylelikle ortak bir sisteme sahip olabilir. Zaman algısının günümüzde internetin işleyişinden ticarete kadar pek çok alanda ne kadar önemli olduğunu hesaba katınca, tek bir zaman algısına sahip olmanın bir "uzay uygarlığı" olma konusundaki önemi de net bir şekilde ortaya çıkmaktadır.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

  • Nature. (2018). NASA test proves pulsars can function as a celestial GPS. Nature, sf:Nature 553, 261-262 (2018) doi: 10.1038/d41586-018-00478-8.
  • Hamish Johnston. Pulsar timekeepers measure up to atomic clocks. (2012, Ağustos 24). Alındığı Tarih: 29 Aralık 2018. Alındığı Yer: Physicsworld

Parmağımızdaki Kesiğe Alkol Sürdüğümüzde Neden Yanma Hissederiz?

Yenidoğan Sarılığı Evrimsel Avantaj Sağlıyor Olabilir!

Astronomi Editörü

C. Caner Telimenli

C. Caner Telimenli

Astronomi Editörü

Evrim Ağacı editörü, hayatta anlaşılması zor olan her kavramın ne kadar alakasız görünürse görünsün bilgi ile anlam kazandığına şahit olmuş biri. Asıl alanı iktisat olsa da her şeyin temeli fizik en çok ilgisini çeker.

Katkı Sağlayanlar

Ayşegül Şenyiğit

Ayşegül Şenyiğit

Editör

Evrim Ağacı'nın genel editörü, popüler bilim yazarı ve çevirmenidir. İstanbul Üni. İngiliz Dili ve Edebiyatı mezunudur. Yıldız Teknik Üni. Yabancı Diller Yüksek Okulunda İngilizce öğretim görevlisi olarak çalışmaktadır

Konuyla Alakalı İçerikler

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim