İnsanlar gökyüzüne ilk defa baktığından bu yana kafalarını karıştıran ve aslında insanlardan milyarlarca yıl önce ve milyarlarca yıl sonra bile var olmaya devam edecek, kimisine göre tek mutlak gerçek olan zaman aslındanedir?
Zamanı basitçe tanımlamak gerekirse, bir noktadan başka bir noktaya doğru hareket ederken geçen süreye biz zaman diyoruz.
Zaman Nasıl Ölçülür: Sezyum Atomunun Zamandaki Yeri
Zamanı günlük yaşantımızda çokça kullanıyoruz hatta günümüzü ona göre planlıyoruz. Zamanı ölçmek için ise saatleri kullanıyoruz. Eskiden güneş ve kum saati kullanmak insanlar için yeterli iken insanlar daha meraklı canlılar olmaya başladıkça bu ölçümler insanlara yetmemeye ve daha doğru bir ölçüme ihtiyaç duymaya başladılar. Şu an da dünyada Colorado NİST (Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü) dışında hiçbir yerde zamanı daha iyi ölçemezsiniz. Çünkü buradaki insanlar zamanı ölçmek için sezyum adındaki bir metal atomuna enerji bombardımanları göndererek bu atomu 9.192.631.770 kez titreştiriyorlar yani sezyum atomu her bu sayıyı devrettiğinde dünyada 1 saniye geçmiş oluyor.
Kütle Çekimi ve Zaman
Evet Dünya’da 1 saniye eğer sizde Isaac Newton gibi zamanın mutlak olup değişmediğini her zaman aynı yöne doğru aynı hızda hareket ettiğini düşünüyorsanız büyük bir yanılgı içerisindesiniz. Çünkü Newton’un kütle çekim ve zaman konusundaki hesaplamaları Merkür gezegeninin yörüngesindeki sapmalarla uyuşmuyordu. Farkındayım zamandan bahsederken bir anda işin içine gezegenlerin, uzayın girmesi kafanızı biraz karıştırdı ama merak etmeyin hepsini tek tek açıklayacağız. Deminde söylediğim gibi Isaac Newton zamanın değişmediğini mutlak olduğunu düşünüyordu. Ancak Einstein 1905 yılında zamanın göreceli olduğunu iddia etmeye başladı. Tabi ondan önce de bu fikir vardı. Herman Minkowski uzay zamanı ve 4 boyutlu uzay fikirlerini Einstein’dan daha önce dile getirmişti. Ancak bu olayı tamamen berrak ve açık bir şekilde açıklayan ve anlatan kişi Albert Einstein’dan başkası değildi. Hatta 1905 yılında zamanın göreli olduğu fikri 1971 yılında yapılan bir deney ile kanıtlanmış oldu.
Hafela Keating Deneyi
Hafele Keating deneyi adı verilen bu deneyde üç adet atom saati bulunmaktaydı ve bu atom saatlerinden bir tanesi hava alanında bir tanesi doğu yönünde giden bir uçakta, diğeri ise batı yönünde giden bir uçaktaydı. Bu üç atom saati aynı anda başlatıldı ve uçakların geri gelmesi beklendi. Uçaklar geldikten sonra ise sonuçlar farklıydı. Doğu yönünde giden uçaktaki atom saatinin hava alanındaki saate göre saniyenin milyarda 59’u kadar geri olduğu, batı yönünde giden uçağın ise saniyenin milyarda 273’ü kadar geri olduğu görüldü bu farkların bu denli küçük olduğunu öğrendikten sonra önemsiz bulabilirsiniz. Ancak unutmayın ki üç saatin birbirinin yanında kalıp böylesi bir uyumsuzluğunun olması için 300.000.000 yıldan fazla bir süre geçmesi gerekecekti dahası, aradaki farkın daha büyük olmasını arzu ediyorsanız uçaklardan çok daha hızlı uçmanız ve dünyadan çok daha güçlü kütle çekimine sahip cisimlerin yakınına gitmeniz gerekmektedir. (Bu konuya karadelik ve zamanda yolculuk başlığı altındaki yazımızda değineceğiz.) Yani bu deneyden anladığımıza göre kütle çekimi ve zamanın göreliliği konusunda Einstein yanılmıyordu.
İkizler Deneyi
Zaman konusunda bu kadar konuştuktan sonra ikizler deneyine girmeseydik olmazdı. Bu deneyde ise zamanın göreli olduğunu ve canlılar üzerindeki etkisini göstermek için 20 yaşındaki ikizlerden birini Dünya’da diğerini ise ışık hızının %99,997’si kadar bir hızla bir yıl boyunca uzayda yolculuk etmesini sağlarsak, uzayda hareket edene göre bir yılın sonunda bu ikizler yan yana geldiklerinde uzaya giden 21 yaşında, Dünya’da kalanın ise 71 yaşında olduğunu fark edersiniz. Çünkü kütle ve hızın sebebiyle uzayda hareket eden kişi için zaman daha yavaş akacaktır. Einstein’ın bize görelilik teorisinde gösterdiği, sizin de lise fiziğinde basitleştirilmiş haliyle gördüğünüz üzere zaman ve hız gibi kavramlar gözlenen ve gözlemcinin bakış açısına göre değişmektedir.
Evrenin Zarafeti, Evrenin Dokusu gibi birçok kitabın yazarı ünlü teorik fizikçi Brian Greene’in dediği gibi, saatler zamanımızı ne kadar doğru gösterirse göstersin zaman gizemini korumaya devam ediyor. Saatler bize saatin kaç olduğunu gösterebilir ama zamanın ne olduğunu göstermez.
