Evrim Ağacı

Zamanda Geriyə Getmək Üçün Göy Üzünə Baxmağınız Kifayətdir!

Zamanda Geriyə Getmək Üçün Göy Üzünə Baxmağınız Kifayətdir!

Bu, Evrim Ağacı'nın yazdığı orijinal bir məqalədir. Bu məqalədə istifadə olunan istinadlar məqalənin alt hissəsində verilmişdir. Evrim Ağacı tərəfindən yaradılan bütün məzmun, dəqiq müəyyənləşdirilə bilən, istinad edilən istinad bu səhifəyə qaytarıldıqca paylaşıla və yayıla bilər.

Hər birimiz keçmişdə yaşadığımız xoş xatirələr ya da hadisələrə geri dönmək istəmişik. Keçmişdə etdiyimiz xətaları və ya faktları dəyəşdirmək kimi düşüncələr zamanda geriyə getmə istəyini üzə çıxarmışdır. Bu yazımızda zamanda geriyə getməyin fiziki spektrdan bir analizini edəcəyik.

Mütləq zaman yoxdur.
Mütləq zaman yoxdur.
Pixabay

Zamanda səyahət etmək fikri Albert Einstein'ın 1905 və 1916 illərində yayımladığı "Xüsusi Nisbilik" və "Ümumi Nisbilik" nəzəriyyələri ilə elmi mənada gündəmə gəlmişdir. Bu iki inqilabi nəzəriyyə, mütləq zaman və mütləq ətalət sistemi haqqında düşüncələrimizi birbaşa dəyişdirmişdir. Xüsusi Nisbilik Nəzəriyyəsi qısaca desək, işığın sürəti ilə bağlı bir nəzəriyyədir. Bu nəzəriyyənin nəticələrindən bəziləri bunlardır:

  • Zaman, məkan və hərəkət anlayışları bir-birindən ayrı fenomenlər deyillər. Hamısı bir-biri ilə iç-içədir.
  • İşıq sürəti bütün müşahidəçilər üçün eynidir. (c=299.792.458 m/s).
  • Bir cismin sürəti artdıqca onun üçün zaman yavaşlayar. Əgər cisim ışıq sürətinə çatarsa, zaman dayanar. Lakin kütləsi olan heç bir cisim işıq sürətinə çata bilməz.

İşıq və Fəza-zaman
İşıq və Fəza-zaman
Pixabay

İnqilabi sayıla biləcək bu nəticələr gündəlik anlayışımızdakı mütləq zaman və mütləq ətalət sistemi kimi anlayışların əslində daha fərqli olduğunu bizə göstərdi. Amma bu vəziyyət Klassik Newton fizikasının yanlış olduğu mənasına gəlmir. Hər ikisi də eyni fizika olub, limit vəziyyətlərində eyni nəticəni verirlər. Bununla yanaşı olaraq, peyk buraxılmasından tutmuş, kosmik uçuşlara qədər, hələ də Newton qanunlarından istifadə edirik. Aralarındakı yeganə fərq həssasiyyətdir. Einstein'ın irəli sürdüyü nəzəriyyə, ölçü baxımından daha həssasdır və xəta payı nöqteyi-nəzərindən Newton qanunlarına nisbətən daha aşağıdır.

Gələk Ümumi Nisbilik Nəzəriyyəsinə... Bu nəzəriyyə isə kainatdakı cazibə qüvvəsi ilə fəza-zaman arasındakı əlaqəni ortaya qoyan bir nəzəriyyədir. Einstein yüksək cazibə qüvvəsinə malik yerlərdə zamanın yavaşladığını demişdir. Bu təsiri hazırda populyar olan qara dəlik ətrafındakı işığın və fəza-zamanın davranışını izahda, həmçinin qlobal yerləşdirmə sistemi olan GPS sinxronizasiyasında görürük.

Peyklə xəbərləşmədə Nisbilik Nəzəriyyəsi bir daha qarşımıza çıxır
Peyklə xəbərləşmədə Nisbilik Nəzəriyyəsi bir daha qarşımıza çıxır
Pixabay

Bu yazımızda, Einstein'ın ilk nəzəriyyəsi olan Xüsusi Nisbilik Nəzəriyyəsi'nin nəticələri daxilində zamanda səyahət fikrindən yola çıxacağıq. Zamanda irəli getmək mümkündür. Bunu işıq sürətinə yaxın sürətlərdə hərəkət edən subatomik hissəciklər haqqında təcrübələr aparılan CERN'də dəfələrlə müşahidə etmişik. Qərarsız olan bu hissəciklərin sürəti işıq sürətinə yaxın sürətlərə çıxarıldıqda yarımparçalanma dövrü, aşağı sürətlərə nəzərən artış göstərmişdir.

Bəs bu situasiya, işıq sürətinə yaxın sürətdə hərəkət edən hissəciklərin davranışında əlavə dəyişikliyə səbəb olur mu? Xeyr, yəni hissəcik üçün keçən zaman anlayışı eynilə aşağı sürətlərdəki zaman anlayışı kimidir, yəni ona əlavə zaman qazandırmır, ancaq o hissəciyi müşahidə edən bizlər üçün belə bir vəziyyət ortaya çıxır: Onu yavaş hərəkət edirmiş kimi görürük. Bəli, olduqca qəribə nəticələrdi, ancaq bu reallıqdır!

CERN - Böyük Adron Sürətləndiricisi (LHC)
CERN - Böyük Adron Sürətləndiricisi (LHC)
CERN

İndi gələk işığa! İşıq dediyimiz anlayış, elektromaqnit sahəsinin qüvvə daşıyan hissəciyi olan, sabit kütlələri 0 olan "foton"lardan meydana gəlmişdir. Bu fotonlar enerji porsiyaları olub, kainatda işıq sürətində (c=299.792.458 m/s, yəni 300.000 km/san sürətlə) hərəkət edirlər. Kainatda bu sürəti aşa biləcək hər hansı bir şey mövcud deyil. Çünki Einstein'ın məşhur E=mcE=mc2 düsturu olan kütlə-enerji bərabərliyi bunun üçün sonsuz enerjinin lazım olduğunu və kainatda belə bir şeyin qeyri-mümkün olduğunu bizə göstərir. Yəni işıq kainatda hər şey üçün limit sürətdir.

İşıq sürəti limit sürətdirsə, gəlin bunun nəticələrini nəzərdən keçirək: Yaşadığımız kainatdakı bəzi göy cisimlərinin bizə olan uzaqlığı və işıq sürətinin sabitliyi səbəbilə bu vəziyyət əslində bizi virtual zaman səyahətçisi etmiş olur. Yəni göy üzünə baxdıqda əslində keçmişə baxırıq. O gördüyümüz göy cisimlərindən gələn işıq, əslində o cismin indiki zaman görüntüsünə aid deyil, keçmişdəki görüntüsünə aiddir. Möhtəşəmdir, elə deyil mi?

İndi keçmiş zamana olan səyahətimizə Samanyolu Galaktikasındakı 200 milyard ulduzdan biri olan Günəş Sistemimizin ulduzu olan Günəş ilə başlayaq. Günəşin bizim yaşadığımız planet olan Dünyaya uzaqlığı 149.600.000 km'dir. Biz bu uzaqlığa "1 Astronomik Vahid" (1AU) deyirik. Digər göy cisimlərinin uzaqlığını da bu vahidlə hesablayırıq. Bəs Günəşə baxdığımız anda Günəşin nə qədər əvvəlki halını görürük?

Yaşam mənbəyimiz olan Günəş
Yaşam mənbəyimiz olan Günəş
Pixabay

Aramızdakı məsafə təqribən 150.000.000 km və işıq saniyədə 300.000 km yol qət edir. Bu da 1 dəqiqədə 18.000.000 km'ə bərabərdir. Məsafəni bu sürətə bölsək 8.3 dəqiqəyə bərabər olar. Bu da o mənaya gəlir ki, biz Günəşə baxarkən əslində onun təqribən 8 dəqiqə əvvəlki halını görürük.

O halda bu hesablamanı digər göy cisimlərinin bəzilərinə də tətbiq edək. Məsafələr olduqca böyük olduğu üçün km yerinə AU (astronomik vahid uzaqlığı) və işıq ili istifadə edəcəyik. Işıq, 1 AU məsafəni təqribən 8 dəqiqəyə qət edir.

Dünyamıza ən yaxın məsafədə və çılpaq gözlə də müşahidə edilə bilən planet olan Veneraya nəzər yetirək. Venera bizdən təqribən 0.28 AU məsafədə olub, bu da təqribən 2.3 dəqiqəyə bərabərdir. Yəni Veneraya baxarkən onun 2.3 dəqiqə əvvəlki halını görürük.

Venera və Ay
Venera və Ay
NASA/Bill Dunford

Digər ən yaxın planet olan Mars bizdən təqribən 0.52 AU məsafədədir ki, bu da təqribən 4.2 dəqiqə əvvəlki halını gördüyümüzü bildirir.

Marsda Dünyamız və Dünyadan Mars
Marsda Dünyamız və Dünyadan Mars
Mars: NASA/JPL-Caltech/MSSS/TAMU | Earth: Bill Dunford

Merkuri isə 0.61 AU məsafədə olub, təqribən 5 dəqiqə əvvəlki halını görürük.

Merkuri Planeti
Merkuri Planeti
NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Yupiter 4.2 məsafədədir və onun 33.6 dəqiqə əvvəlki halını görürük

Dünyadan İSS və Yupiterin Görünüşü
Dünyadan İSS və Yupiterin Görünüşü
NASA/Bill Dunford

Gəlin Günəşdən sonrakı ən yaxın ulduz olan Proxima Centauri'ni ələ alaq. Təqribi olaraq bu ulduz, Günəşin kütləsinin 1/8'nə sahib olub 33 qat daha qatıdır. Qırmızı cırtdan sinfində yer alır və sönük olduğundan çılpaq gözlə görmək mümkün deyil. Günəşdən uzaqlığı isə təqribən 4.25 işıq ilidir. Yəni biz teleskopla bu ulduza baxanda, onun hardasa 4 il əvvəlki halını müşahidə edirik, yəni 4 il əvvələ baxırıq.

Proxima Centauri
Proxima Centauri
Popular Science

Digər bir yaxın ulduz olan və gecə Aydan sonrakı ən parlaq göy cismi olan Sirius-A ulduzu, Günəşdən 8.47 işıq ili uzaqlıqdadır. Əgər gecə bu ulduza baxırsınızsa, deməli təqribən 8.5 il əvvələ baxırsınız.

Göy üzündəki ən parlaq ulduz olan Sirius-A və Sirius-B
Göy üzündəki ən parlaq ulduz olan Sirius-A və Sirius-B
Wikipedia

Digər bir ulduz olan Procyon ulduzu, Canis Minor ulduzlarının ən parlaq olanıdır. Gecə müşahidə aparıldığında, göy üzünün ən parlaq səkkizinci ulduz olan bu ulduzun Günəşimizə olan məsafəsi təxminən 11.4 işıq ilidir. Yəni əgər bu ulduza baxırsızsa, təqribən 11 il əvvələ baxırsız deməkdir.

Procyon
Procyon
cs.astronomy.com

Yaxşı, indi gəlin ölçünü biraz da genişləndirək və çılpaq gözlə Dünyadan görünə bilən ən uzaq göy cismi və eyni zamanda Samanyolu Galaktikasına, yəni bizə ən yaxın böyük galaktika olan Andromeda Galaktikasında baxaq. Bu halda nə qədər keçmişə baxmış olarıq? Cavab 2.2 milyon il! Çünki bu galaktika bizdən təqribən 2.2 milyon işıq ili məsafədədir, yəni onun işığının bizə çatması üçün bu qədər il lazımdır. 2 milyon il əvvələ baxmaq olduqca inanılmazdır, deyil mi?

Andromeda Galaktikası
Andromeda Galaktikası
Wikipedia
GRB 090423: İndiyə Kimi Ölçülən Ən Uzaq Ulduz Partlayışı
GRB 090423: İndiyə Kimi Ölçülən Ən Uzaq Ulduz Partlayışı
Bulutsu.org

Yuxarıdakı təsvir indiyə kimi ölçülən ən uzaq partlayışa aiddir. Swift Rəsədxanasından edilən bu müşahidə qamma şüası partlayışı edən, kainatdakı ilk ulduzlardan biri olan GRB 090423 ulduzunun partlayışdan sonrakı görüntüsüdür. Bu ulduzun kütləsi Günəşimizin kütləsindən təqribən 40-50 qat daha çox idi. Ayrıca Günəşimizdən 10.000 qat daha parlaq olan bu ulduzun ölümü də bir o qədər böyük oldu.Bu görüntü ilə həmin partlayış qeydə alınıb. Bəs bu şəklə baxdıqda nə qədər keçmişə baxırıq? Cavab, təqribən 13 milyard il əvvələ! Yəni kainatımızın başlanğıcı olan Böyük Partlayışdan 630 milyon il sonrasına! Təxminən kainatımızın başlanğıcı olan ana baxırıq... Möhtəşəmdir!

Nəticə olaraq işıq sayəsində kainatımızın keçmişinə nəzər yetirmiş olduq. Böyük Partlayışdan bugünə, göy üzündəki ulduzların ölüm və doğuşlarına şahidlik etməyin əslində bizim keçmişimizə də şahidlik etmək olduğunu gördük.

İşıq sayəsində kainatın keçmişinə bir səyahətə çıxmaq olar və hər şeyin necə başladığını kəşf edə bilərik. Kainatımız hekayəsi əslində bizim hekayəmizdir. -Prof. Brian Cox
İstinadlar və Əlavə Oxu