Zamanın Göreceliliği: İkizler Paradoksu



Bir önceki yazımızda, insanoğlunun düşünce ve algı sınırlarını aşan birkaç paradoksu ele almış, kuantum fiziği üzerinde durmuştuk. Bu kez de zaman mefhumunu inceleyecek, ikizler paradoksunun kapılarını aralayacağız. 

ZAMAN NEDİR? 

Zaman kavramı çağlar boyunca farklı şekillere bürünmüş, insanoğlunun ihtiyaçları doğrultusunda değişikliklere uğramıştır. Bu ihtiyaçların karşılanması için ilk önce gece ve gündüzden, daha sonra da mevsimlerden faydalanılmıştır. Teknolojik gelişmelere paralel olarak da zamanın daha dar kesitlere bölünmesi zarureti doğmuştur. Atomik saatin icadı ile birlikte, sezyum atomunun 9.192.631.770 titreşmesi ile geçen süre bir saniye olarak kabul edilmiş, zaman hassas bir şekilde ölçülmeye başlanmıştır. Ancak bu saat günümüzde nanoteknolojinin ihtiyaçlarına karşılık verememektedir. Peki bu ölçülen ve daima ileriye doğru akan olgu gerçekten zaman mıdır? Ünlü fizikçi Albert Einstein, izafiyet teorisi ile bize gerçeğin bu olmadığını, kolumuzda takılı olan saatin, zamanı tarif edebilmemiz için yeterli olmadığını gösterdi. 

EINSTEIN, ZAMAN ALGISINI KÖKÜNDEN DEĞİŞTİRDİ

Einstein, bir otobüs yolculuğu esnasında geriye dönerek caddenin sonundaki saat kulesine baktı. Saat normal bir şekilde ilerliyordu. Daha sonra otobüsün ışık hızına yakın bir hızla ilerlediğini varsaydı. Bu defa saatin kollarının daha yavaş ilerlediğini gördü. Ardından otobüsün ışık hızına ulaştığını hayal etti. Bu durumda saatten Einstein’ın gözüne doğru gelen ışık huzmeleri artık Einstein’la aynı hızda ilerliyor ve aralarındaki mesafe kapanmıyordu. Saat durmuştu. Başkaları için saat kulesindeki saatte normal bir şekilde akan zaman, Einstein’ın ışık hızında ilerleyen otobüsündekiler için durmuştu. Einstein, bu düşünce deneyi sayesinde, hareketsiz bir gözlemci ile düzgün hızlanan bir gözlemcinin ışık hızını aynı değerde bulmalarının tek bir yolu olduğunu  fark etti. O da yüksek hızda yol alan uzay gemisindeki bir saatin yerdekilerden daha farklı bir hızla ilerlemesiydi. Einstein, bu durumu şu sözleri ile açıklıyordu: 

Bir kutunun içine canlı bir organizma yerleştirmişsek... Öyle bir ayarlama yapılabilir ki keyfi derecede uzun bir yolculuktan sonra organizma neredeyse hiç değişmemiş bir şekilde başlangıç yerine geri dönebilir. Ancak bu sırada başlangıç noktasında duran organizmalardan yeni nesiller üremiş olacaktır. Eğer yolculuk neredeyse ışık hızıyla yapılmışsa hareket eden organizma için tüm yolculuk çok kısa sürecektir.

Albert Einstein’ın bu düşünce deneyinden yola çıkarak 1905 yılında ortaya attığı özel görelilik kuramı, fizik dünyasında büyük yankı uyandırdı. 

Bu kuramla birlikte, Newton’un uzun yıllardır kabul gören mekanik hareketlerin bir mutlak zaman zemini üzerinde olduğu ve nesnelerin sabit bir mutlak uzay içinde hareket ettiği anlayışı derinden sarıldı. Einstein, zamanın mutlak olmadığını geçmiş, günümüz ve gelecek arasındaki farkın sadece bir illüzyon olduğunu iddia etti. Ona göre, uzayı zamandan, zamanı uzaydan ayrı düşünmek imkânsızdı; uzay bükülebilir, zamanda sıçrama yapılabilirdi. Geleceğe gitmek ve geçmişe dönmek mümkündü. 

İKİZLER PARADOKSU






İnsan zihninin algı sınırlarını zorlayan bu olgu, daha sonra, bilim dünyasında “İkizler Paradoksu” olarak bilinen düşünce deneyi ile ilişkilendirildi. Bu deney şu şekildeydi: Aynı gün doğan ve bugün yirmi iki yaşında olan iki kardeş hayal edelim. Birinin adı Abakay, diğerinin adı da Alpagut olsun. 2019 yılının Aralık ayında Abakay’ın Baykonur Uzay Üssü’nden Göktürk uzay aracı ile uzaya gittiğini ve 2020 yılının Aralık ayında geri döndüğünü varsayalım. Bu uzay aracı ışık hızının %90’ı oranda bir hıza sahip olsun. Bu durumda Abakay’ın saati, dünya saatinin %90’ı hızda ilerlemiş olacaktır. Yani Abakay, uzayda bir yıl geçirdiğinde kardeşi Alpagut için sekiz yüz otuz gün geçmiş olur. Eğer Abakay’ın bindiği uzay aracının hızı, ışık hızının %99’una tekabül edecek şekilde artırılırsa kardeşi Alpagut yedi yaş yaşlanmış olacaktır. Abakay’ın hızını ışık hızının %99’9’una denk gelecek şekilde artıracak olursak da kardeşi yirmi iki yıl yaşlanacaktır. Son durumda, Abakay geri döndüğünde yirmi üç, kardeşi Alpagut ise kırk dört yaşında olur. Dünyadan ışık hızına yakın bir hızla uzaklaşan Abakay için zaman daha yavaş işlemiştir. Ancak her ikisi de zamanın akışında bir farklılık hissetmemiştir. Zaman yalnızca birbirlerine göre farklı akmıştır. 

Einstein’a göre, birçok fizikçinin paradoks olarak nitelendirdiği bu ilginç hadise ışık hızı herkes için aynı kabul edildiğinde ve fizik kurallarının hiçbir koşul altında değişmediği varsayıldığında evrenin en temel özelliklerinden biriydi. İlerleyen süreçte yapılan deneyler görelilik kuramının doğruluğunu ispatlamıştır. 1971 yılında bir atom saati, bir jet uçağının içerisine yerleştirildi ve dünyanın çevresinde yüksek hızda uçurulmuş, tekrar yere inildiğinde yerdeki saat ile uçaktaki saat arasında milyarda bir de olsa bir fark oluştuğu gözlemlenmiştir.

Tıkla Git

Yorum Gönder

0 Yorumlar
* Lütfen yorum yazarak düşüncelerinizi bizimle paylaşın.

Top Post Ad

Below Post Ad