Dün Hâlâ Orada mı? Uzay-Zamanda Donmuş Anıların Peşinde

Geçmişin yok olup gittiğini düşünürüz. Kahve soğur, çocukluk evi yıkılır, sevdiğimiz bir ses susar ve geriye yalnızca anılar kalır. Fakat modern fizik, bu gündelik sezgiye küçük ama sarsıcı bir itiraz yöneltir: Belki de geçmiş ortadan kaybolmamıştır. Belki yalnızca artık ona erişemiyoruzdur. Einstein’ın görelilik kuramından doğan uzay-zaman fikri, dünün evrenin dokusundan silinmek yerine orada bir yerde konumunu koruyor olabileceğini düşündürür.

Görelilikte uzay ve zaman birbirinden bağımsız iki sahne değildir. Bir olay, üç uzamsal koordinatın yanında bir zaman koordinatına da sahiptir. İlk öpücüğünüz, geçen salı içtiğiniz çorba ve dinozorların son günü, uzay-zaman üzerinde farklı adreslerdir. Bu bakıştan türeyen blok evren modelinde geçmiş, şimdi ve gelecek dört boyutlu bir bütünün parçalarıdır. Biz ise bu dev yapının içinde hareket eden bir bilinç çizgisi gibi yalnızca belirli kesitleri deneyimleriz.

Zaman Neden Herkes İçin Aynı Hızda Akmıyor?

Bir trenin içinde yürüdüğünüzü düşünün. Siz vagona göre birkaç kilometre hızla ilerlersiniz; fakat dışarıdaki bir gözlemci, hızınıza trenin hızını da ekler. Buraya kadar her şey gündelik sezgilerimize uygundur. Şimdi aynı deneyi bir ışık demetiyle yapalım. Mantıken trenin hareketi ışığın ölçülen hızını değiştirmelidir. Ne var ki doğa, bu noktada sezgilerimize kibarca gülümser: Işığın boşluktaki hızı, kaynağın veya gözlemcinin hareketinden bağımsız olarak aynıdır. Einstein’ın görelilik kuramına açılan kapı tam da bu şaşırtıcı sabitten geçer.

Göreli Olan Nedir?

Görelilik, popüler söylemde bazen “Her şey kişiye göre değişir” düşüncesine indirgenir. Oysa fiziksel anlamı bundan çok daha kesin ve disiplinlidir. Einstein’ın 1905’te ortaya koyduğu özel görelilik, fizik yasalarının sabit hızla hareket eden tüm gözlemciler için aynı olduğunu söyler. Ayrıca ışık hızı herkes için değişmezdir. Bu iki ilke birlikte kabul edildiğinde, değişmek zorunda kalan şeyler zaman, uzunluk ve eşzamanlılık olur.

Evrenin Kuralları Sabit Değilse: Fizik Yasaları Yaşlanıyor Olabilir mi?

Fizik derslerinde bize evrenin görkemli bir makine gibi çalıştığı öğretilir: Kütle çekimi çeker, ışık hızı sabittir, elektronun yükü naz yapmaz, Planck sabiti kahvesini hep aynı ölçüyle içer. Peki ya bu güven duygusu, yalnızca kozmik ölçekte kısa ömürlü bir alışkanlıksa? Ya fizik yasaları taş tabletlere kazınmış emirler değil de, evrenle birlikte olgunlaşan, hafifçe esneyen, çok yavaş değişen kurallarsa?

Bu fikir ilk bakışta bilimden çok bilimkurgu gibi görünür. Ancak iyi bilim çoğu zaman “saçma ama test edilebilir” sorularla ilerler. Fiziksel yasaların evrimi düşüncesi, şu basit rahatsızlıktan doğar: Evrenin kendisi zaman içinde değişiyor; genişliyor, soğuyor, yapılar oluşturuyor, yıldızlar yakıyor, kara delikler büyütüyor. Böyle dinamik bir sahnede, sahnenin kurallarının mutlak biçimde değişmez olduğunu nereden biliyoruz?

Zaman Neden Geri Sarılmıyor? Fizik Denklemlerinin Sakladığı Büyük Tuhaflık

Bir filmi tersinden oynattığınızı düşünün: kırık bardak masanın üstünde birleşir, kahve fincana geri dolar, duman sigaranın ucuna uslu uslu döner. Komik görünür, çünkü gündelik sezgimiz bunun “imkânsız” olduğunu söyler. Oysa fiziğin temel denklemlerine yakından bakınca işler garipleşir: Newton mekaniği, Maxwell denklemleri, hatta kuantum mekaniğinin büyük kısmı geçmiş ile gelecek arasında açık bir ayrım yapmaz. Matematik sanki şöyle der: “İstersen ileri git, istersen geri; bana fark etmez.” Peki bize neden fark eder?

Bu sorunun kalbinde “zamanın oku” denen mesele vardır. Fizikte birçok süreç mikroskobik düzeyde geri çevrilebilir görünür. Bir bilardo topunun diğerine çarpmasını kaydedip videoyu ters oynatırsanız, fizik yasaları açısından çok da skandal bir şey izlemezsiniz. Toplar yine momentum ve enerji korunumu kurallarına uyar. Denklemler, başlangıç koşullarını bilirseniz sistemi ileriye de geriye de hesaplamanıza izin verir.

Einstein Ahlakı Göreli mi Yaptı? Kozmostan Etiğe Tehlikeli Bir Sıçrayış

Bir trenin içinde ışık hızına yakın seyahat ettiğinizi düşünün. Size göre saatiniz olağan biçimde işler; perondaki gözlemciye göreyse yavaşlamıştır. Uzunluklar, eşzamanlılık ve geçen süre gözlemcinin hareket durumuna bağlıdır. Bu büyüleyici tablo, insanı hemen şu kışkırtıcı soruya götürebilir: Zaman ve mekân bile gözlemciye göre değişiyorsa iyi ile kötü neden değişmesin?

Soru çekicidir, fakat içinde ustaca gizlenmiş bir mantık sıçrayışı vardır. Astrofiziksel görelilik ile ahlaki rölativizm aynı kelime ailesinden gelseler de aynı iddiayı savunmaz. Einstein’ın görelilik kuramı, fiziksel gerçekliğin keyfî veya bütünüyle öznel olduğunu söylemez. Tam tersine, farklı gözlemcilerin ölçümleri arasındaki kesin dönüşüm kurallarını ortaya koyar. Herkesin kafasına göre bir zamanı yoktur; gözlemcilerin zamanları Lorentz dönüşümleriyle birbirine bağlanır. Üstelik ışık hızı ve uzay-zaman aralığı gibi değişmezler bulunur.