NASA’nın ünlü bilim adamı Albert Einstein’ın izafiyet teorisini uzayda kanıtlamak üzere geliştirdiği "Gravity Probe B" uydusu dün akşam California’daki Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü'nden fırlatıldı.

Uzayda geçmişi görmek nasıl oluyor?

Dünya'nın yörüngesindeki Hubble olsun, dünya üzerindeki diğer güçlü radyateleskoplar olsun,
ne kadar uzağa bakılırsa bakılsın bir anlamda geçmişi görmüyor muyuz? Bu nasıl oluyor?

Olay aslında tamamen ışığın hızıyla ilgili. Örneğin bize en yakın yıldız olan güneşin bize uzaklığı sadece 8 ışık dakikasıdır. Sözgelimi, güneş birden yok olsa veya kararıverse, ancak 8 dakika sonra bundan haberimiz olur. En güçlü teleskoplarla bile güneşi izliyor olsak ta durum değişmeyecektir. Çünkü teleskopun güçlü merceklerine gelen ışık ışınları da ancak 8 dakika önce güneşin yüzeyini terketmiş ve dünya üzerinde duran, gözümüzü vizorüne yapıştırdığımız teleskopumuza gelebilmiştir.

Teleskopumuzun kuvvetini ne kadar artırırsak artıralım, güneşin kararmasını anında görme lüksüne hiçbir zaman ulaşamayacağız demek ki, burası kesin. Bunun için tek çözüm zaman yolculuğu yapıp 8 dakika öncesine bir bakıvermek olacaktı, eğer mümkün olabilseydi tabii. Çünkü olay sadece bizim bulunduğumuz yer ile alakalı bir olaydir ve görecelidir (izafidir). Dünya yerine güneş sistemindeki daha uzaktaki bir gezegende olsaydık güneşin kararmasını daha geç farkedecektik doğal olarak.

Şimdi, elimizdeki çok güçlü teleskopu burnumuzun dibindeki güneş dediğimiz yıldızdan daha uzaklara çevirirsek, teleskopumuza, yola 8 dakikadan çok daha önce çıkmış ışık ışınları gelecektir. Mesela 2 milyon ışık yılı ötedeki bir yıldıza teleskopumuzu odakladığımızı düşünürsek, teleskopun merceklerine gelen ışık ışınlarının da 2 milyon yıl öncesine ait olduğunun idrakine varmamız gerekir. Işığın sonlu bir hızı vardır. Işık, saniyede yaklaşık üçyüzbin kilometreden hızlı gidemez. Böyle olunca da, madem ışığın hızını biliyoruz, yıldızın bize olan uzaklığını da hesaplayabiliriz demektir. Üstelik gözlediğimiz o yıldız şu anda, bizim zamanımıza göre tam teleskopumuzu yönelttiğimiz doğrultuda değildir. Hatta çoktan yok olmuş bile olabilir. 2 milyon yılda çok şeyler olmuş olabilir. O yüzden, çok uzak yıldızları, gökadaları ve nebulaları gözlerken onların şu andaki durumlarını gözlememekteyiz. Teleskopumuzun içinden geçip gözümüze gelen görüntüyü oluşturan ışık ışınları 2 milyon yıl önce yola çıkıp ancak o an, bizim teleskopla o yıldıza baktığımız an bize kadar ulaşabilmiştir. Sözkonusu uzak yıldızın şu anki yerini bilmenin tek yolu vardir, o da ışıktan hızlı bir şekilde yol alıp yıldızın tahmini o an bulunacağı yöne doğru gitmektir. Ama belki de ışıktan hızlı giden bizler de daha bir kaç dakika sonra yıldızın parçalanıp yok olduğunu da gözleyebiliriz biz daha ona ulaşamadan. Yıldızın parçalandığı ana ilişkin ışık ışınlarına o an rastladık çünkü. Ve yıldızın parçalanmış olduğu ana ait ışık ışınları daha dünyaya varmamıştır. Biz ışıktan hızlı giden gemimizle tekrar dünyaya dönsek ve teleskopumuzun başına otursak, yıldızın hala mevcut olduğunu, yok olmadığını göreceğiz. Çünkü, yıldızın patladığı ana ait ışık ışınları daha dünyaya ulaşmamıştır, daha yoldadırlar. Ne kadar sonra patlayacağını göreceğinizi de artık hesaplarsınız.

Işıktan hızlı gidilebilir mi? Bu Einstein'a göre mümkün değil. Işık hızına yaklaşan bir hızla giden bir cismin kütlesi küçülecektir ve tam ışık hızında hiç kalmayacaktir. Buna karşın ışık hızı sınırına doğru hızı artırdıkça gerekecek olan enerji artacak, tam ışık hızına ulaştığımız anda sonsuza ulaşacaktır. Sonsuz bir enerji istiyor izafiyet teorisine göre ışık hızı.

Buna karşılık "tychon" adı verilen parçacıklar yıllar önce gözle görülemese de formüllerle varlıkları kanıtlanmıştır. Bunlar ışık hızından defalarca hızlı olduğu varsayılıyor. Fizikteki Doppler olayına göre yapılan hesaplara göre bize yaklaşmakta olan gök cisimleri maviye, bizden uzaklaşmakta olan gök cisimleri ise kırmızıya kaymaktadir. Doppler olayını kullanarak astronomlar uzaydaki cisimlerin bize doğru gelmekte olduğunu veya bizden uzaklaşmakta olduğunu saptayabilmekteler. Ama vardıkları kesin sonuça göre daha çok uzaklaşmaktadırlar. Başka bir deyişle, evren genişlemekte olduğundan bir merkezi dikkate alarak tüm gökadalar, nebulalar ve diğer gök cisimleri, hem birbirlerinden hem de bizden uzaklaşmaktadırlar. Bize doğru gelenler ise daha azdır.

Birbirinden uzaklaşma olayına ilave etmek istediğim bir husus var. Tabii ki tüm gök cisimleri birbirinden uzaklaşmakta ama birbirine yaklaşanlar da olmakta. Yıllar önce keşfedilen iki galaksinin birbirinin içinden geçmesinin saptanması gibi. Düsünün bir kere. Milyonlarca yıldızdan, gezegenden, gazlardan ve diğer parçacıklardan oluşan bir sistem başka birisiyle çarpışıyor. Aslında bu tam bir çarpışma değildir. Çünkü birbirlerinin içinden geçip giderler. İçlerinde sahip oldukları gezegenlerin veya yıldızların çok cok azının "belki" çarpışma ihtimali vardır. Bu çarpışma olayı da öyle bir anda olmaz tabii ki. Milyonlarca yıl önce başlamış, yine milyonlarca yıl sürecek bir çarpışmadan bahsediyorum ben. İşte bu devasa içi içe geçip gitme olayına çarpışma dedim sadece. Yıllar önceki astronomların da saptadığı zaten bu carpışmanın sadece bir anı idi. Sözkonusu iki galaksinin de bizden uzaklığı göz önünde tutulursa carpışmanın belki de çoktan bittiğini düşünebiliriz. Ne demiştim. Işık ışınları bize yeni gelmiştir de ondan.

Madem ki ışık hızından hızlı parçacıkları, gözleyemesek te ispat edebiliyoruz, o halde ışık hızından daha hızlı bir hızın da sözkonusu olabileceğini göz önünde bulundurmak gerekir diye düşünuyorum (Eskiler şöyler derler: En hızlı şey düşünce hızıdır). Mesela, "düşünce" hızı ışık hızından hızlı bir olay. İnsan kendini düşünse, bir anda İzmir'de, bir anda Paris'te veya bir anda Guneş'te olabilir. Tabii bu mümkün olabilseydi taşımacılık sorunu kalmazdı. Düşünce hızı ışıktan çok hızlı bir olay. Ama ne yazık ki kendi kendimizi oraya buraya gönderemiyoruz henüz.

Peki zamanda yolculuk yapılabilir mi? İlk anda şunu söylerler: Geleceğe hayır ama geçmişe evet. Geleceğe niçin gidemiyoruz. Daha yaşanmamıştır da ondan! Bunun diğer bir ispati daha var. Madem geleceğe gidilebilir diyenlerdensiniz, şu soruya cevap verin: Bundan diyelim yüzyıllar sonra zamanda yolculuğun sırrı çözülecek ve insanlar zamanda seyahat etmeye başlayabilecekler. O insanlar geçmişe gidip bizim zamanımıza niye gelmiyorlar o zaman? Gördünüz mü? Zamanda yolculuk her ne kadar şu an için imkansiz görülse bile onun bile kuralları vardır. Gelecege gidilemez. Ama geçmiş yaşanmıstır. Geçmişe gittiğimizde yaşanmış kötü bir olayı engelleyebilir miyiz? Bence hiç karışmamalıyız. Geçmişe ancak pasif bir gözlemci olarak gidilmelidir. En doğrusu budur.

Geçmişe yapılacak olan zaman yolculukları bir paradoksa da yol açacaktır derler. Kişi geçmişe gidip kendi dedesini öldürebilir, eğer öldürürse kendisi nasıl geldi, kendisi nasıl doğdu?

Zamanda geriye doğru bir yolculuk yapıldığında, yeni bir boyut açılır. Zamanda ne kadar geçmişe gidilirse o kadar çok boyut açılır ve bu boyutların sonu, limiti yoktur. Kişi geçmişe gidip kendisini görüp gelebilir. Aynı kişi tekrar geçmişe gittiğinde farklı bir boyut açılır fakat orada kendisinden iki tane görür. Zamanda yolculuk yaparak gelmiş halini de görür. Herşeyi hatırlar. Fakat, zamanda yolculuk yaparak gelmiş ilk hali geleceği bilemez. "Geleceğe Dönüş" filminde buna bir örnek vardı. Kişi geçmişe ne kadar döner ve kendi zamanına geri dönerse o kadar sayıda boyut açılacak ve geçmişteki o gidilen anda, o zamana ait kişiye ilave olarak zaman yolculuğu yapanların sayısı kadar sayıda o kişiden olacaktı. Bu herhangi bir sorun çıkarmaz. Zamanda geçmişe giderek bir şeyi değiştirdiğimizde değişen şey "bize göredir". Yeni bir boyut açarak gelen biz orada kalırsak normal hızı ile yaşlanmaya devam ederiz genç halimizle birlikte. O boyutu terk etmemiz ise tabii yine zamanda seyahat ederek olacaktır.

Geleceğe gidilebileceğini varsayarsak, bu da herhangi bir değişikliğe yol açmazdı. Gelecekteki bir şeyi değiştirsek bile.

Kısaca, gelecekten geçmişe gelerek bir şeyi değiştirdiğimizde yeni bir boyut oluşur ve zaman içinde bulunduğumuz boyutta bize göre akar. Yani, kendi geleceğimizi değiştirmiş oluruz. Geçmişe giderek geleceği değiştirebiliriz fakat, bunu yaparak farklı bir boyut açmış oluruz. Bu şekilde zamanda sapmalar yaparak kendimize göre farklı bir gelecek düzenleyebiliriz. Bizim bilmediğimiz, diğer farklı boyutlardan, farklı geleceklerden habersiz olarak o boyutta yaşamımızı sürdürürüz.

Yazar Stephan Hawking'e göre uzay zaman, evren genişlediği için ileri gitmekte. Yani, zaman ileriye doğru akmakta. Masanın üzerinden yere düşüp kırılan bir bardağı örnek alalim. Eğer, yerdeki parçalanmış bardağın camlarının yerden zıplayarak masanın üzerine yukseldiğini ve sapasağlam olarak bardağı oluşturduğunu görseydik, o zaman uzay zaman geriye dogru akıyor diyebilecektik, bu da evren büzülüyor demek olacaktı. Bu gibi sahneleri geriye doğru oynatılan film veya videolarda görmeye alışkın olan bizler, gerçek hayatta bunun örneklerini görememekteyiz. İlk andan itibaren zaman ileri doğru akmaya şu an da devam etmekte. Dördüncü boyut olan zamana insanoğlu henüz müdahale edememekte. Uzun yıllar da müdahale etmeye çalışacak, bu uğurda kafasını çok yoracak gibi gözükmektedir.

Paralel Evrenler

"paralel kainatlar hakkında söylenebilecek tek şey paralel olmadıklarıdır.." -Douglas Adams

Paralel Evrenler

Görülebilir evrenin ötesinde, bu evrene paralel başka evrenler de var mıdır? Mistikler ve filozoflar böyle olduğunu öne sürüyorlar. Bilim adamları ise yakın zamanlara değin böyle bir şeyin olanaksız olduğunu düşünüyorlardı. Fakat bugün fizikçiler paralel evrenlerin olabileceğini matematiksel olarak ortaya koyabiliyorlar.

Paralel Evrenler kavramı, bugün bilimsel terimlerle açıkça bir şekilde tartışılabilmektedir. Bilim adamları içinde bulunduğumuz evrenin varlığını bir takım neden-sonuç bağıntılarıyla açıklayabiliyorlar.
Aslında bu açıklama, üç boyutlu uzayın tümüyle onun yapısını oluşturan fizik nesnelerden ibaret olduğu esasına dayanır.

3 Koordinat Belirtilmelidir

İkinci nokta, paralel evrenler tartışmasının odak noktasını oluşturuyor. Herhangi bir nesnenin konumunu kavrayabilmek için öncelikle üç koordinatını belirlememiz gerekir. Bunun en somut örneği havacılıkta görülür. Bir uçağın pilotu, yerdeki hava trafik kontrolörüne havadaki konumunu bildirmek için 3 rakam vermek zorundadır. Bu değerler uçağın havada bulunduğu yerin enlemini boylamını ve yere olan uzaklığını belirtir.

Evren ile ilgili ölçümler de böyle yapılır. Gökbilimciler, sözgelimi bir gezegenin uzaklığını belirlemek için, yukarı-aşağı, sağ-sol, ön-arka gibi kavramlar kullanarak sonuca varırlar. 

Peki, üç boyutun ötesi var mıdır? Matematikçiler diğer boyutları idrak etmenin sanıldığı kadar zor olmadığını belirtiyorlar. Diğer boyutlar gerçekten de matematiksel olarak kavranabilir, fakat bu durum üç boyutlu insan beyni için de söz konusumudur? Tüm kavramlarımızla birlikte üç boyutlu bir mekanda yaşadığımız için bu pek mümkün değildir. Fakat şu örnekler, bunu anlamamıza biraz yardımcı olabilir. 

Nokta,Kağıt ve Masa Örnekleri

Uzaydaki tek bir noktayı ele alalım.Bu noktanın herhangi bir yöne doğru uzanan hacmi yoktur.Dolasıyla bir matematikçi için o nokta boyutsuzdur.Düz bir çizgiyi ele alalım. O da sadece bir yöne doğru uzar. Genişliği ve yüksekliği yoktur, sadece uzunluğu vardır, bu bakımdan o çizgi de bir matematikçi için tek boyutludur. Bir kağıt parçasını düşünün. Genişliği ve uzunluğu vardır ama derinliği yoktur. Dolayısıyla o da iki boyutludur. Bir masayı ele alalım. Genişliğiyle, uzunluğuyla ve derinliğiyle üç boyutlu bir nesnedir. Örneklerimizi bir kez daha inceleyelim: Boyutsuz, tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu. Burada durmamız için herhangi bir neden var mı? Neden bundan sonraki boyutları keşfe çıkmayalım?

Einstein ın paralel evrenler teorisi

Einstein'in Yaklaşımı

Her ne kadar bilimsel düzeyde şimdilik bir varsayım olarak kabul ediliyorsa da, bir takım bilimsel ön bilgiler öne sürülmemiş olsaydı, paralel evrenler felsefi bir kavram olmanın ötesinde hiçbir şey ifade etmeyecekti. Paralel evrenler konusuyla ilgili ilk kapıyı açan kişinin Albert EINSTEIN olduğu biliniyor. Einstein'ın ünlü genel rölativite teorisinde paralel evrenleri birbirine bağlayan "köprülerden" söz edilir.

Einstein - Rosen Köprüsü

Einstein ve yakın çalışma arkadaşı Nathan Rosen'in bu kara delik tünellerini matematiksel olarak kabul ettikleri ve inceledikleri biliniyor. Einstein ve Rosen, bu çalışmalarının sonucunda şaşırtıcı bir şey keşfettiler: Kara Delik tünellerinin dibi yoktur! yani sonu yoktur.Burada, uçlarından birbirlerine bağlı iki huni söz konusudur.Birleştikleri nokta, tünelin "boğaz" kısmını oluşturur. Dolayısıyla tünelin bir ucundan giren bir nesne, merkezdeki ya da boğazdaki olağanüstü çekimin etkisiyle, tünelin öbür ucundan dışarı fırlatılır. Öyleyse öbür yanda ne vardır?  Öbür yan, yeni bir evrendir, ilkinden tamamıyla farklı bir evrendir bu. İşte bu iki evreni birbirine bağlayan tünele Einstein-Rosen köprüsü adı verilir.

Einstein'ın dünyaya katkısı   Albert Einstein 1905 yılında yayınladığı '3 + 1' makalesi ile günümüz fiziğinin temellerini attı. Einstein, yıllardır bir ışık ışınını yakalarsa ne olacağını merak ediyordu. Vargıları tüm fizik dünyasını sarstı.   Albert Einstein bizlere, sağduyumuzu yalnızca edinildiği çerçevede kullanmamızı, bunun dışına çıkıldığında ise sağduyuya aykırı durumlarla karşılaşmanın yadırganmaması gerektiğini öğretti   R. ÖMER AKYÜZ (Arşivi) Birleşmiş Milletler Bilim ve Kültür Örgütü (UNESCO) 2005 yılını 'Dünya Fizik Yılı' olarak ilan etti. Bunun gerekçesi Albert Einstein'ın, 1905 yılında yayımlanan '3+1' makalesi ile günümüz fiziğinin temellerini atmasının 100. yıldönümü olmasıdır. Albert Einstein, fizikçi hatta fenci1 denildiğinde hâlâ herkesin aklına gelen ilk kişi. İlginçtir ki bu denli büyük ününün sebebi hemen farkına varılmamış bir başarısızlığı ve -ömrü boyu savaş karşıtı olduğu halde- bunu örten I. Cihan Savaşı'dır (ünü onu çok geriden izleyen 'ikinci' en tanınmış fizikçi olan Stephen Hawking ise bunu çok iyi bir fizikçi olmasına değil de herhalde neredeyse gözlerinden başka hiç bir yerini hareket ettirememesine borçlu). Burada Einstein'ın, 'mucizeler yılı' da denilen 1905'te çıkan makalelerini genel çizgileriyle tanıtırken bunların fizikte ne gibi rolleri olduğuna değinerek Dünya Fizik Yılı'nda ülkemizde fiziği genel kamuoyuna tanıtma sürecini başlatmayı amaçlıyorum.   Doğanın gizemini aydınlatmak Fizik, cansız -hem de canlı2- doğanın çalışma ilkelerini inceleyen ya da en azından temelinde olan fen dalıdır. Bir dönem (Isaac Newton3) 'doğa felsefesi, deneysel felsefe' adıyla anılırken, 18. yüzyılda, Yunanca 'doğa' anlamına gelen bir kelimeden türetilen 'fizik' adı, böylece bu temel oluşu çok güzel anlatmaktadır. Önce filozoflar sonra fizikçiler yüzyıllar boyu doğanın neden 'öyle, olduğu gibi' olduğunu anlamaya uğraştılar. Bunda maddenin ve gökyüzündeki olayların ne menem şeyler olduklarını önceleri ayrı ayrı anlamaya çalışıp, simya ile kimyayı ve astroloji ile astronomiyi ortaya çıkardılar, cisimlerin düşmesini, suyun donmasını ve buharlaşmasını, elektriklenmenin ve mıknatısların ve de ışığın sırlarını anlamaya çalıştılar. Derken Kopernik-Galileo-Kepler-Newton ile yeryüzündeki doğa yasalarıyla gökyüzündekilerin ilk ortak yanları bulundu: mekanik ve evrensel kütleçekimi yasaları. Buna 18. ve 19. yüzyıllarda Coulomb-Örsted-Faraday-Maxwell çizgisinin ortaya koyduğu elektirik-manyetizma-optik birleşmesi daha sonra da Rumford-Herapath-Maxwell-Boltzmann-Gibbs ısıyla mekaniği, Draper-Kirchhoff-Wien-Rayleigh ışıkla ısıyı birleştirdiler.   Modern fiziğin doğumu Ama hâlâ ışığın tam nasıl oluştuğu, atomların gerçek olup olmadığı bilinmiyordu. Bu hususlarda ilk çarpıcı adımı atan Max Planck oldu. 1900 yılı ekim ve aralık ayları arasında, ısıtılan cisimlerin sıcaklığı ile saldıkları ışık arasındaki ilişkiyi, ömrünün sonuna kadar inanmadığı, 'ışığın, içeriği kendi rengini belirleyen frekansıyla ölçülen bir enerji paketçiği olduğu' olgusunu ileri sürerek buldu. Einstein 1905'te, 1) Planck'ın çok kısıtlı olarak önerdiği olguyu genelleştirdi ve ışıkla elektrik üretmenin temelini attı; 2) Botanikçi Robert Brown'un gözlediği gizemli olguya (çiçek tozlarının su içindeki gelişigüzel hareketleri) ısıl olayların kinetik kuramı, yani atomların varlığı çerçevesinde yanıt getirdi; 3 ve + 1) Işık hızının, kaynağının hareketinden bağımsız oluşunun çarpıcı sonuçlarını ortaya koydu. Birincisine 'fotoelektrik olayın fotonlarla açıklanması', ikinciye 'Brown hareketinin, atom ve moleküllerin varlığıyla açıklanması' üçüncüsüne ise 'özel görelilik kuramı' diyoruz (+ 1 ise kütle ile enerjinin eşdeğer ve birbirlerine dönüşebilir olduklarını gösterdi). Bunların her birisi tek başına bir fizikçiye ün kazandırmaya yetişirdi. O ise bunların hepsini yapmakla yetinmeyip, 15-20 yıl içinde benzeri olgulara ve de yeni olgulara götürecek temeller attı. 1921 Nobel Ödülü gerekçesinde yalnızca birinci katkısına değinilmişti; bunun iki Cihan Savaşı arası Almanyadaki siyasi duruma yorulduğu da oluyor, ancak buna ilişkin Nobel komitesi kayıtları bunu pek desteklemiyor (önümüzdeki günlerde bunları başka bir organda yayımlayacağım).   Asıl katkı fiziğe değil fizikçiye Ama Einstein'ın en önemli katkısı fiziğe değil de fizikçilere oldu. O bize, sağduyumuzu yalnızca edinildiği çerçevede kullanmamız gerektiğini; bunun dışına/ötesine gidildiğinde, sağduyuya 'karşı' olan durumlarla karşılaşmanın yadırganmaması gerektiğini öğretti4. Bir hususta varsayım yapılırken bunun gözlenebilirliğinin en azından 'düşünce deneyleri ile' bile olsa operasyonel olarak gerçekleştirilebilir olduğunu ortaya koymak gerekirdi. Bunu özellikle özel görelilik kuramı çerçevesinde hep gerçekleştirdi. 19. yüzyılın son çeyreğine girilirken elektromanyetizmanın, yani elektrik ve manyetik kuvvetlerin ortak yasalarının kuramı tamamlanmış ve ışığın bunun bir parçası olduğu anlaşılmıştı. Ancak yüzyılın sonlarında önce ışık 'dalgalarını' -ki bu da ışığın, süregiden ve gidecek bir çelişkili görünümü taşıması için ta Eflatun'dan, Aristoteles'ten beri çeşitli sebeplerle varsayılan esîrin yokluğuna götürecek belirtiler ortaya çıktı. Aynı zamanda elektromanyetizma denklemlerinin, sabit bir hızla giden gözlemciye göre yazıldıklarında bozuldukları da fark edildi. Oysa ta Galileo'dan beri böylesine durumların sabit hızlarda giden gözlemciler tarafından ayırt edilemeyeceğine inanılıyordu. Nitekim 300 yıldan beri fizik ve mühendisliği çok güzel götüren Newton denklemleri biçimlerini aynı koşullarda koruyordu. Dönemin en saygıdeğer matematiksel fizikçisi Hollandalı Hendrik Lorentz, durumu kurtarmak için uğraşarak ilginç bir yapı buldu; ama hareketle birlikte hızların ve yerlerin yanı sıra zaman akışının da değiştiğini -duran bir gözlemcinin, kendi saatiyle ölçtüğü süre ile hareketli bir saate baktığında gördüğü süre farklı olmalıydı -gösteren bu yapının fiziksel vargılarını arayacağına, bulduklarını, bunlara sırf matematiksel bir özelik olarak bakıp kenara bıraktı. Einstein ise tamamen bağımsız olarak ve yalnızca, ışık hızının, elektromanyetizma denklemleriyle verilen bir sayı olmasından dolayı gözlemcinin hareketinden bağımsız olması gerektiğine dayandırdığı basit bir usavurmayla Lorentz'in bulduklarını yeniden elde etti. Ama bununla yetinmeyerek bundan varılacak çeşitli sonuçları aradı, çünkü 17 yaşından beri bir ışık ışınını yakalarsa ne olacağını merak ediyordu. Vargıları tüm fizik dünyasını sarstı: hareketli cisimlerin boyları kısalmış, olayların süreleri uzamış ölçülüyor; bir gözlemcinin eşanlı gördüğü iki olayı başka gözlemciler farklı sırayla olmuş görebiliyor (eşanlılığın göreli oluşu!); kimyasal ve radyoaktif olaylarda açığa çıkan (ya da katılmak gereken) enerjinin kaynağının, bu olaylarda rol alan atomların kütle azalması (ya da artması) olduğu anlaşılıyordu. Ancak tüm olgular alıştığımız hızların, hatta dünyanın kendi yörünge hızının bile ışık hızına kıyasla 'devede kulak-hatta kıl' kalmasından dolayı 'sağduyumuza' işleyecek kadar öçülebilir değildi. Zamanla hepsi deneylerle doğrulandı.   Evrenin gizemini çözmek Bunların sonucunda birbirlerine karışan uzayla zamanın, ışık hızında; enerjiyle momentumun ise cismin (değişmeyen) kütlesinde5 birleştikleri açıkça anlaşıldı (Yakalanacak ışın ise yok olacaktı!) 20. yüzyıl boyunca fizik, diğer birçok büyük fizikçinin de katkılarıyla bu temellerden başlayıp ilerleyerek maddenin en derin noktalarına dek uzanmış, hatta evrenin başlangıcını ve geçmişini sağlam bir senaryoya bağlayabilerek uzay boşluğunun bugünkü sıcaklığını bile hesaplayıp (270 0C) ölçüyle doğrulayacak denli mikro ve makro âlemi birleştirmiş olup, kuantum fiziği ve görelilik, artık bugün günlük yaşamımızın içine karışmış olan bilgisayar, cep telefonu, lazer (derli disk ve çizgili kod okuyucularında ve ışık gösterileri...) gibi nesnelerin yapılabilmesini sağlayan ve daha kim bilir nelere de yol açabilecek olan gelişmeleri açıklayıp yaratmayı sürdürüyor. Beklentimiz fiziğin, daha doğrusu fizikçilerin, evrenin ve de yaşamın daha derindeki gizlerini çözebileceğidir. 1- Batı dillerinde 'science' 'bilgi' demek olan Latince kökten gelmektedir, Osmanlı Türkçesinde (ya da Arapça da) 'ilim (ilm)' aynı anlama gelir. Bu, 'bilim' şeklinde çok güzel 'Türkçeleştirilmiş'. Ancak genelde 'her türlü sistemleştirilmiş bilgi'yi kapsayan 'scienceilimbilim' kelimeleri için Batı dillerinde (belki Almanca dışında) bizim 'fen' dediğimiz kısmı karşılayan bir kelime yok. Dilimizin bu özelliğinden yararlanarak bu kelimeye ağırlık veriyorum. 2 -Atomlar ile içlerindeki ve dışlarındaki yakın ilişkileri belirleyen fiziktir. Bunları oluşturan moleküllerin de 'basit' ilişkileri ile katı ve sıvıların yapılarını inceleyen gene fiziktir. Atomlar ve moleküller arasındaki değiş-tokuş ilişkileriyle karmaşık moleküllerin davranışları, geliştirdikleri hatta yarattıkları dâhiyane bilimsel sanatla hâlâ kimyacıların çalışma alanında çünkü bunları fizik problemi olarak çözecek matematiksel teknikleri ve bilgisayarları henüz geliştiremedik. Biyoloji ise DNA vb. moleküllerin davranışlarından kaynaklanan canlılığın temel olduğu fen dalı olduğundan bunu da fiziğe bağlamak için yeterli dayanak var. 3- Değineceğim adlarda çok sayıda eksiklik olacaktır, bunların hepsini yazmak ve ilgili açıklamaları yapmak gazetenin hepsini fazlasıyla aşar. İlgilenenlere derslerim için hazırladığım kısa fizik kronolojisini elektronik olarak gönderebilirim. 4- Ancak, bunu kauntum fiziğinin temellerini atarken ve özellikle de görelilik kuramı çerçevesinde yaparken; kendisi kuantum fiziğinin yıllar sonra beliren olasılıkçı yapısını, açıkça öyle söylemese de sağduyusuna aykırı göründüğü için kabullenemedi. 5- Birinci durumu Einstein'ın matematik hocalığını da yapmış olan matematikçi Hermann Minkowski şöyle özetlemişti: "Artık 3 boyutlu uzay ile 1 boyutlu zaman birbirlerinden ayrı nicelikler olarak anlamlarını yitirdiler; yerine bunlar 4 boyutlu bir uzayzamanın eşdeğer elemanları olarak düşünülmelidirler." Öte yandan Einstein'ın gösterdiği enerji ile kütle arasındaki ilişki popüler yayınlarda ve alt düzey akademik öğretimde yıllarca Einstein bile öyle olmadığını söylediği halde 'kütlenin hızla değişmesi' olarak yanlış tanıtıldı, hatta bunun için bir denklem bile yazıldı. Bu durum Rus fizikçi Lev Okun'un ciddî uyarılarından sonra 1989 yılından beri düzeltilmektedir. Bir cismin kütlesi sırf hareketinden ileri gelen kinetik enerjisinden dolayı değil, iç enerjisindeki değişikliklerden dolayı değişir; eşdeğerlilik tamamıyla iç enerjiden ileri gelir. Kütlenin hızla değişmesi söz konusu olduğunda çok ciddî çelişkiler ortaya çıkmaktadır. 6- Hatta kimilerimiz bu yolun sonunda -varsa- Tanrı'ya da varılabileceğini beklemekteler.

EİNSTEİN'IN RÖLATİVİTE KURAMLARINA BİR BAKIŞ

---

Prof. Dr. Süleyman BOZDEMİR   (Çukurova Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü ),

M. Serdar ÇAVUŞ (Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı Yüksek Lisans Öğrencisi)

Bu yüzyılın başlarında kuramsal fizikte altın çağ başladığı zaman, adı henüz bilim dünyasında duyulmamış bir fizikçi vardı. Bu, Annalen der Physık’in 1905 tarihli sayısında fotoelektrik olayı, Brown hareketi ve özel görelilikle ilgili ünlü üç çalışmasını birden yayınlayarak üne kavuşan Albert Einstein’dır. Onun fizikteki hayat boyu çalışmaları bilimin felsefesi ve yöntemleri üzerinde büyük etki yaptı. Einstein’ın kendisi bilimci filozoftu.

O, hayranlık uyandırıcı bir şekilde felsefeyi kullanarak bugün modern bilimin önemli bir kısmı olan buluşlarını yaptı ve bunlar insanlık aleminin evrene bakış açısını kökten değiştirdi. Hiç şüphe yok ki, Einstein çok özel bir bilim adamıdır ve bir benzerini bilim tarihinde görmek, bulmak olası değildir. O, Planck’ın enerjinin kuantumlanması buluşunun önemini ilk kavrayanlardan biridir ve bunu fotoelektrik olayının mekanizmasını açıklamada başarıyla kullanarak 1921 Nobel fizik ödülünü almaya hak kazanmıştır. İstatistik mekaniğe de çok önemli katkılar yapmıştır. Kuantum fiziğinin öncülerindendir fiziksel olayların özünü kavramakta olağanüstü yeteneğe sahipti. Hiçbir kısa özet, onun, fiziğin temel problemlerine yaptığı çok sayıda derin katkıları anlatmaya yetmez. Onun genel görelilik kuramı bütün zamanların en yeterli ve en akıllı yapıtlarından bir olarak durmaktadır. 

20. yy’ın ilk çeyreğinde Fizik alanında iki büyük devrim yaşanmıştır: Bunlardan biri Einstein’ın görelilik kuramları, diğeri de kuantum kuramıdır. Bunlar bilimde gerçek devrimlerdir; çünkü doğaya yeni bir gözle bakmayı sağlayarak yeni kavramlar, yeni ilkeler getirdiler. Fen bilimlerinden felsefeye, sosyal bilimlere kadar tüm bilimler bunların etkisinde kaldı.

Bundan yüz yıl önce ortaya çıkan özel rölativite kuramından bu yana geçen sürede bilimsel sonuçları ile, fizikçilerin yanı sıra matematikçilerin, kimyacıların ve mühendislerin de yoğun ilgisini çekmiş bulunan bu teori epistemolojik yönüyle de filozofların yakından ilgilendiği ve üzerinde yorumlar yaptığı bir konu haline gelmiştir.

Bu makalede, Klasik Fizik kuramlarının yetersizliklerinin bir sonucu olarak doğan rölativite kuramlarının dayandığı temel ilkeleri ele alacağız.  

19. yy’ın son çeyreğinde fizikçiler, bir yandan klasik fiziğin fiziksel olayları başarılı bir biçimde açıklamalarına tanık olurken öte yandan da bu kuramın açıklayamadığı bazı olaylarla karşılaşmaya başlamışlardı. Bu olaylar iki türdendi: Bir kısmı klasik fiziğin iç çelişkilerinden,  bir kısmı da atomlara uygulanmasından kaynaklanıyordu.

İşte, klasik fiziğin ister iç çelişkilerinden, ister atomlara uygulanmasından kaynaklanan bu güçlüklere fiziğin bunalımı adı verildi. Bu bunalımın karşısında fizikçiler iki kampa ayrıldılar ve bunlar birbiriyle çelişen iki farklı felsefi görüşün savunucuları oldular. Her iki kampın lideri, Avusturyalı iki fizikçi idi: Ludwing Boltzmann (1844-1906) ve Ernst Mach (1838-1916).

Fiziksel gerçekçilik okulunda Boltzmann’ın yanında 19. yy fiziğine önemli katkılar yapmış olan Krichhoff, Maxwell, Hertz, Helmholtz ve Lord Kelvin gibi fizikçiler yer aldı.

Fiziksel simgecilik okulunda ise Mach’ın arkasında Poyting, Max Planck, Peardon, Duhem ve Poincare gibi sayılı birkaç fizikçi vardı.

Atomcu görüşün varisi olan gerçekçi okul, görünen olayı maddenin iç nedenlerine bağlıyordu. Boltzmann’a göre doğaya hükmeden insanın düşüncesi değil düşünceyi oluşturan, insanı sürekli olarak çevreleyen şeylerdir. Boltzmann, modeller yardımıyla bilimin fiziksel gerçeğinin doğru ve uygun imgesini arıyordu. Fiziksel gerçeklik okulunun tarafları, bilmeden, materyalist felsefeyi savunuyordu.

Simgeci okul, olay ve gözlemlerin sonuçlarıyla yetinmiyordu. Bu okul, Auguste Comte’un, Emmanuel Kant’ın ve Berkeley’in varisiydi. Bilerek Comte ve benzerlerinin pozitivizmini savunuyorlardı. Bilindiği gibi pozitivizm (olguculuk) araştırmalarını olgulara, deneylere, gerçeklere dayanan, fizik ötesi açıklamaları kuramsal olarak olanaksız ve yararsız gören A. Comte’un açtığı felsefe çığırıdır. Olgucular yalnızca algılanabilir gerçeklerle ilgileniyorlardı.

Mach ve yandaşları, olguculuğa uygun biçimde, maddenin atom modeline karşı çıktılar. Mach önce Boltzmann’ın atomcu görüşünü sonra, Planck’ın enerjinin kuantumlanma kuramını eleştirerek, bilimin temel kurallarına uygun olmadığını öne sürmüştür. Bu akım fiziği anlaşılmaz kurgulardan kurtarıp, eşyanın doğasına yöneltmeyi başardı. Ancak olguculuk akımı, 19. yy’da birçok bakımdan fiziğin gelişimini de önledi. Özellikle moleküller ve atomlar konusunda gerçeklerin öğrenilmesini geciktirdi, istatistiksel mekaniğin gelişimine engel oldu; çünkü bu mekanik, o dönemde gözle görülmeyen gerçekleri, yani sadece gaz moleküllerini göz önüne alıyordu.

Bu iki akımdan diğeri ise, algılanabilir gerçekleri olduğu kadar, gözle görünmeyen gerçekleri de göz önüne alıyordu. Fiziksel gerçek, her an iki yanıyla görülür; olay ve öz. Bilgilenme süreci iki düzeyde gelişir: Denel (duyumsal) düzey ve kuramsal (ussal) düzey. Eski Yunan atomcularının olayı atomlarla açıklama çabası, bu iki görünümü içeren bir kurgu idi. Boltzmann’ın termodinamiğin denel yasalarını, maddenin varsaydığı atomsal yapısına dayanarak istatistiki yöntemle açıklaması, bilginin bu iki düzeyli gelişmesine güzel ilk örneği oluşturuyordu. İlk kez fiziğin temel bir yasasını atomsal düzeyden hareket ederek anlamak mümkün oluyordu. Bu buluş 19. yy’ın son çeyreğinin pek çok fizikçisini şaşırttı; çünkü atomlar henüz gözlenmemişti ve kimyacıların aksine, fizikçilerin çoğu maddenin atom modeline inanmıyordu. Bunların arasında özellikle Mach’ın etkisi altında kalan Max Planck ve çok değerli bir fiziko kimyacı Wilhem Oswald, atomların varlığını 1908’e kadar inkâr etmişti; ta ki Albert Einstein’ın Brown hareketiyle ilgili atom kuramının doğruluğu Paris’te Jean Perin tarafından kanıtlanıncaya kadar. Mach’ın atom kuramı hakkındaki değişmez olumsuz fikirlerine 19. yy boyunca en büyük destek Fransız fizikçilerden gelmiştir.

İşte böyle bir ortamda, atom kuramının en ateşli savunucularından biri olan Boltzmann simgecilerin saldırıları karşısında yaptığının boşa çıkacağı korkusuna kapılarak 1906’da, atomların gözlenmesinden iki yıl önce intihar etti.    

Klasik fiziğin iç çelişkisini, Galilei’nin görelilik ilkesinin, Maxwell’in elektromanyetik yasalarına uymaması oluşturuyordu. Bilindiği gibi Galilei’nin görelilik ilkesi zamanın uzaydan tamamen ayrı ve bütün gözlemciler için aynı, yani mutlak olduğu ilkelerine dayanıyordu. Aynı zamanda, mutlak zaman kavramı, Newton mekaniğinde etkileşmelerin sonsuz hızla yayılmasını öngörüyordu. Bu nedenle birçok yönüyle son derece başarılı olan Galilei görelilik ilkesi ve Newton mekaniği, 1865 yılında İngiliz fizikçi James Clark Maxwell tarafından ortaya konulan ışığın yayılma teorisiyle çelişki içindeydi. Maxwell teorisine göre ışık, elektromanyetik bir dalgaydı ve çok büyük de olsa, sonlu hızla yayılıyordu. Bu teoride dalga denklemlerinin en temel özelliği, ışığın boşluktaki yayılma hızının mutlak sabit olmasıydı. Bilim adamları ışık dalgalarının ‘esir’ adını verdikleri kolayca saptanamayan görünmez, her tarafa yayılmış bir tür madde içinde hareket ettiğini düşünüyorlardı. Bu esir kokusuz, renksiz ve yoğunluksuz olacaktı ama diğer yandan da ışık dalgalarının bir yerden başka bir yere aktarılmasına olanak sağlayacaktı. 1887 yılında Amerikalı fizikçi Albert Michelson ve İngiliz fizikçi Edward Morley, saptanması olanaksız görülen esiri saptayabilmek umuduyla olağanüstü bir dizi deney yaptılar. Deneylerde, ışığın hızını, dünyanın kendi yörüngesinde dönme yönünde ve ona dik yönde ölçerek her iki halde de sonucun tamamen aynı olduğunu gördüler. Böylelikle, esir denen bir şeyin olmadığı anlaşıldı ve ışığın boşluktaki hızının hangi gözlemci tarafından ölçülürse ölçülsün her zaman sabit ve gözlemcinin hızına bağlı olmadığı da deneysel olarak kanıtlanmış oldu.

Einstein’a göre ışığın boşluktaki hızının sabit olması gerçeği, Newton mekaniğindeki mutlak zaman kavramının sonu demekti ve Galilei görelilik ilkesinden özel rölativite ilkesine geçişi gerektiriyordu. Bu çelişkinin çözümü, Newton mekaniğinin ve göreliliğinin, Einstein’ın özel rölativite mekaniği ve göreliliğiyle düzeltilmesi sonucu, 1905’te gerçekleştirildi. Böylece klasik fizik, Newton artı Maxwell yasaları yerine Einstein artı Maxwell yasalarından oluştu.

Maxwell denklemlerince sağlanan özel görelilik ilkesi, kavranması oldukça zor bir ilke olup, ilk bakışta içinde yaşadığımız dünyanın gerçek nitelikleri olarak kabullenilmesi güç, önseziden uzak pek çok nitelik taşımaktadır. Bu kuram tamamıyla Einstein’ın olağanüstü hayal gücünün ve yaratıcı zekasının bir ürünüdür.

Aslında özel göreliliğe, Rus asıllı Alman geometrici Herman Minkowski‘nin (1864-1909), 1908’de bulduğu ek bir öğe olmaksızın tam bir anlam verilemez. Minskowski’nin temel nitelikteki yeni görüşü, uzay ve zamanı birbirinden ayrılmaz bir bütün olarak alması ve dört boyutlu bir uzay-zaman olarak nitelemesiydi.

Özel rölativite teorisinde birbirine göre serbest hareket eden gözlemcilerin uzay-zaman koordinatları arasında matematiksel bağıntılar vardır. Hollandalı fizikçi Lorentz’in kendi adıyla anılan ve Lorentz dönüşümleri denilen bu bağıntıların fiziksel anlamı, olayların serbest hareket eden gözlemciler tarafından nasıl algılandığını göstermekten ibarettir. Örneğin, hareket halinde olan gözlemcinin saati, durgun olan gözlemciye göre geri kalıyor ve bu olay, gözlemcinin hızı ışık hızına yaklaştıkça daha çok fark ediliyor. Aynı zamanda, Lorentz dönüşümlerinden, uzunlukların da farklı serbest gözlemciler için farklı olduğu ortaya çıkıyor.

Özetle, birbirine göre serbest hareket eden iki gözlemci hiçbir zaman ölçtükleri zaman veya uzay aralıklarının değeri konusunda anlaşamazlar. Bu anlaşmazlık ancak onların dört boyutlu uzay-zamana geçmeleriyle sona erecektir; çünkü onların her ikisine göre de aynı olan tek nitelik, dört boyutlu uzay-zamanda vardır. Bu nitelik, iki olay arasındaki dört boyutlu uzay-zaman aralığıdır. Yalnız bu aralık mutlak anlam taşıyor ve Lorentz dönüşümleri altında değişmez, yani herkes için aynı kalıyor. Bunun altında yatan gerçek ise ışığın boşluktaki hızının mutlak sabit olmasıdır.

Einstein’ın özel görelik kuramı, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden parçacıkların davranışını başarıyla öngörmesi, kütlenin yoğunlaşmış bir enerji olduğunu ve hızla birlikte değiştiğini göstermesi gibi başarılarına rağmen, evrendeki en etkin kuvveti-gravitasyonu (evrensel kütle çekim kuvveti) açıklamakta yetersiz kalıyordu. Hatta özel rölativite, mevcut olan Newton’un gravitasyon teorisiyle de çelişki içindeydi; çünkü Newton’a göre bir cismin diğerine göre gravitasyonel etkisi ani olarak, yani sonsuz hızla gerçekleşiyordu. 

200 yıldan fazla bir zaman içinde Güneş Sistemi’nde gezegenlerin hareket yasalarını başarıyla açıklayan, birçok yeni gezegenin varlığını öngören Newton gravitasyon teorisinin başka ‘dertleri’ de vardı. Örneğin, 19. yy sonlarına doğru Güneşe en yakın gezegen olan Merkür’ün yörüngelerinde gözlenen anormallik, Newton gravitasyonuyla açıklanamıyordu. Yeni bir gravitasyon teorisine ihtiyaç duyulmaya başlanmıştı. 1915 yılının Kasım ayında Prusya Bilimler Akademisi’nin dört oturumdan oluşan toplantısında Albert Einstein’ın sunduğu “Rölativitenin Genel Teorisi” ile yeni bir gravitasyon yasası gerçekleşmiş oldu.

Genel görelilik kuramı, Newton’un durağan ve sonsuza kadar uzanan değişmez bir evrende bulunan nesnelerin aralarındaki etkileşmeleri veren “evrensel gravitasyonel çekim yasası”nın yerine, değişen ve genişleyen, mutlak olmayan bir uzayda, ivmeli hareket eden bir evrende geçerli olan çekim yasasıdır.

 Bu kuramda Einstein’ın motivasyonu iki ilkeye dayanıyordu:

1. Kütlelerin eşdeğerlik ilkesi: Eşdeğerlik ilkesi, eylemsizlik kütlesinin çekim kütlesine eşit olmasına dayanır. Bütün cisimlerin gravitasyon alanındaki serbest düşme hareketi aynı olup, cisimlerin türüne bağlı değildir. Bu durumda, serbest düşen cisimlerin uzay-zamandaki yolları seçkin eğriler olarak düşünülebilir. Dolayısıyla, cisimlerin serbest düşmesi, yani gravitasyon alanının özellikleri, uzay-zaman yasasına bağlanmış olur. Özel görelilikte de serbest hareket eden cisimlerin yolları seçkin eğrilerdir ve geometrik anlamda onlar, uzay-zaman metriğinin jeodezikleridir. Özel görelilikte metrik düz ve sabit olduğu için jeodezikler doğrusal çizgilerdir. Einstein’a göre gravitasyonel alanda serbest düşen cisimlerin seçkin yolları da uzay-zaman metriğinin jeodezikleridir ama bu metrik eğri bir metriktir. Eğri metriğin jeodezikleri bir anlamda “doğruya en yakın” olan eğriler olarak düşünülebilir.

2. Mach ilkesi (ama kısmen): Özel görelilikte ‘uzay-zaman’ yasası değişmez olarak düşünülür. Ernst Mach ve başka birçok filozof ve bilimciler bu düşünceyi yetersiz buluyordu. Mach, evrendeki madde dağılımının fizikte yerel olarak tanımlanan kavramları etkileyebileceğini düşünüyordu. Einstein, bu fikri kısmen kabul ediyordu. O, uzay-zaman yasasının her zaman sabit kalmayıp, evrendeki maddenin etkisiyle değişebileceğini içeren kuramın, gravitasyonu da betimleyebileceğine inanıyordu.

          Einstein’ın genel görelilik kuramı özetle aşağıdaki şekilde ifade edilebilir:

• Genel görelilik, uzay-zamanın iç özelliklerini dört boyutlu uzay-zaman metriğiyle verir.

• Bu metrik her zaman düz olmak zorunda değildir, eğri bir metriktir.

• Uzay-zaman metriğinin “düzlükten” sapması, uzay-zamanın eğriliği ile orantılıdır. Dolaysıyla düzlükten sapma, eğriliğin bir ölçeğidir. Bu eğrilik ise gravitasyonun bir ölçeğidir, yani gravitasyonel olayların nedenidir.

• Uzay-zamanın eğriliği ve eğriliğindeki madde dağılımının özellikleri arasındaki bağıntı keyfi olmayıp, somut matematiksel denklemlerle ifade edilebilir.

Özetle, Einstein, özel görelilik kuramında yalnız uzay-zaman metriğinin mutlak anlam taşıyabileceğini ama gravitasyonel alanda mutlak olamayacağını anlıyor ve böylece genel rölativite doğuyor.

Genel görelilik, geometrik bir teoridir; çünkü o, uzay-zaman metriğine dinamik rol verir. Bu geometrinin oluşturduğu eğrilik, kendini, evrende gravitasyonel alanlar olarak gösteriyor. Genel görelilik denklemleri, uzay-zaman geometrisinin “ne kadar” ve “nasıl” eğrildiğini ifade eder. Bu denklemler çözülerek, bütün cisimlerin etrafındaki uzay zaman geometrisi ve gravitasyon alanları bulunur. Bu kurama göre; kuvvet kavramının yerini uzay-zaman eğriliği alır. Maddenin bulunduğu ortam, uzay-zaman eğriliğini değiştirir.

   

Genel rölativite, ışığın gravitasyon alanında bükülmesini, gravitasyonel kırmızıya kayma olayını, Newton teorisinin açılayamadığı Merkür’ün yörünge hareketini, gravitasyonel dalgaların var olabileceğini ve daha birçok gözlemsel olayı öngörür. Görünüşte bu olaylar deneysel olarak ölçülmüştür ve genel göreliliğin öngörülerinden herhangi bir sapma görünmemektedir. Yalnız gravitasyonel dalgalar henüz gözlenememiştir. 

Genel rölativite kuramı, bir başka devrimsel kavramı, karadelikler kavramını ortaya koydu. Ayrıca, evren bilim (kozmoloji) alanına da büyük katkılar yaptı.

Bununla birlikte, Einstein’ın klasik fizikte yaptığı bu düzeltmeler, klasik fiziğin atomlara uygulanmasından kaynaklanan güçlüklere bir çözüm getiremiyordu. Bu tür güçlüklerin çözümü için yeni bir fizik kuramının gerekliliği ancak olayların zorlamasıyla anlaşıldı. Bu kuramın adına “Kuantum Kuramı” denir. Kuantum kuramı, kuantum mekaniğinin temellerini ifade eden kuramdır. Bu kurama dayanılarak geliştirilen fiziğe de kuantum fiziği denir.

Bilindiği gibi Einstein’ın başlattığı ve henüz çözümü bulunamayan, fiziğin en önemli problemlerinden biri, Genel Görelilik ve Kuantum Kuramının birleştirilmesidir. Kuantum Alanlar kuramı, kütle çekim kuvveti dışındaki üç temel kuvvet olan kuvvetli ve zayıf çekirdek kuvvetleri ile elektromanyetik kuvveti içine almaktadır. Bu birleştirme yapılabilirse dört temel etkileşme uzay-zamanın dinamik geometrisinin ortak kavramlarıyla betimlenebilecektir. Einstein, bu sorunu çözebilmek için bütün ömrünü verdi fakat başaramadan arkasında bir yığın çalışma bırakarak 1955’te öldü.

Kuantum mekaniğini yetersiz ve geçici sayan, çağımızın (belki de tüm çağların) en büyük bilim dehası, kendi yolunda “yalnız” bir yolcuydu; çocukluğa özgü saf ve yalın merakı, evren karşısında derin hayret ve tükenmez coşkusuyla ilerleyen bir yolcu!...  

uzam, uzay ve zaman...

İnsanoğlu, A noktasından B noktasına ilk adımını attığı günden beri, uzam’da başardığı bu eylemi uzaman kavramı içinde de yinele(yebil)me düşüyle yaşayıp durmuştur (!).. Nedeni, uzay ile zamanı iki ayrı kavram gibi algılamış olup, çoktan yaptığı bir işi hiç yapmamış gibi ona özlem duymasıdır.

Oysa, bu iki kavramın özdeşliği ya da birlikteliği, A. Einstein Genel Görecelik Kuramı’nı ortaya atmadan nice binlerce yıl önce, bizim kendi ana dilimiz Gök*köG Türkçesi içinde zaten belirtilmişti: uzam ıl(&)an uzam+an, günümüzdeki deyişle “uzay ile(n) uzaylar” ya da kısaca uzay - zaman”.

Özgün dilimizde adların çoğul  takısı, onların sonuna eklenen ve ses uyumuna göre değişen +an, +on, +en heceleridir ¹ . Bugün kökeni Arapça sanılan zaman sözcüğünün aslı da bizim bu uzam+an sözünden başkası değildir. Bunun için masalcılar sözlerini “Az gittik, uz gittik; dere tepe düz gittik... Bir arpa boyu yol gittik...” diye sürdürürler. Bununla, somut nesneler dünyasından soyut im.öge’ler dünyasına geçmek, böylece zaman makinasıyla uzamanlar içinde dolaşmak için maddeden antimaddeye dönüşerek, bütün uzamı tekil bir arpa boyu(t+u)na indirmek gerektiği kuralını dilimizin organik dizgesi içinde –bilmeden de olsa– iletirlerdi.

Bu ileti çağdaş bilime ancak 20. yüzyılda, o da kuantum-mekaniği dalındaki derin çalışmalarla kazandırılmış oldu:

“Daha önce hiç kimse tarafından dile getirilmemiş, apaçık oldukları ve herkes tarafından her çeşit usavurmanın temeline oturtularak bilinçsizce kullanıldıkları için doğru oldukları {varsayılan} gerçeklikler yıkılıyor artık... Tözün son özellikleri fiziksel dünyadan kaybolup gitmektedir... Yeni öğreti, zamanın mutlak niteliğini, dolayısıyla da evrensel bir zamanın varlığını yadsır... Hareket halindeki dizgelerin herbirinin kendine özgü zamanı vardır, bunda zamanın akış hızı aynı değildir... Bağıllık ilkesinden çıkarılan sonuca göre, mutlak dinginlik yoktur.

“Zaman bütün uzamsal boyutlara karışır. Bize göre hareket halinde olan bir cismin geometrik biçimini belirleyemeyiz. Her zaman, kinetik biçimini belirleriz. Böylece uzamsal boyutlarımız gerçekte, üç boyutlu bir uzamda değil de dört boyutlu bir uzamda yer alır.”

UFO'LAR BAŞKA BİR BOYUTTANMI GELİYORLAR ?

Ufolara açıklama getirmek isteyen bir çok teorinin gösterdiğine göre bu cisimler sanki bizim boyutumuzun dışından başka bir boyuttan geliyor gibiler.UFO NET sizler için araştırdı.

Havada hiç bir şey yokken ,birden kübik bir cisim havada beliriyor.Cisim gittikçe büyüyor,yavaşça çevresinde dönüyor ve yine arkasında hiç bir iz bırakmadan birden kayboluyor.Bir kaç saniye önce bir dört boyutlu cisim bizim üç boyutlu dünyamızda belirdi.Evet, gerçekte hayal edemeyeceğimiz bir olayı bir anlık gördük.Eğer böyle bir anlatım inandırıcı geliyorsa sebebi son 50 yıldan beri gelen ufo raporlarıdır.Bir çok görgü tanığına göre cisimler hiç yoktan birden beliriyorlar ve birden yok oluyorlar.Bu görgü tanıklarının yaşadıklarından dünya üstü bir araç gördükleri kanısı ortaya çıkıyor.
Peki ama bu olayların açıklaması bu mu?
Ufologlar arasında bir fikir önemini arttırıyor.'' Başka boyutlar ''.
Bu teori belkide sadece ufolerı değil bir çok paranormal fenomenleri en iyi şekilde açıklayan alternatif bir fikir olabilir.

BAŞKA BİR DÜNYANIN GÖRÜNTÜSÜ
Günümüz bilim adamları 4 boyutu kabul ediyorlar.(3'ü boşluktan 1'i zamandan oluşuyor)
3 boyutlu bir evrende yaşadığımızı eski yunan matemetikçisi Euclides o ünlü geometri kitabında ( Element - MÖ 300) yazdığından beri biliyoruz.Bilim adamları ancak 20. yüzyılda 4 boyutlu yer zaman konusunu anlamaya başlamışlardır.
20. yüzyılın başında Albert Einstein 'ın çalışması ve sonre Alman matematikçisi Herman Weyl bir 4 boyutlu yer - zaman sürekliliğini daha anlaşılır bir dille açıklamaya çalışmışlardır.Bu düşünceler bir devrim niteliğinde olup diğer bilimadamlarınıbu konuda araştırmaya itmiştir.Hatta yakında 5. boyutu algılayacağımızın sinyalleri var bazılarına göre.
Bazı ufologlar ufolar hakkında başka bir boyut açıklamasını çok garip buluyorlar.Gerçekten eğer boyutumuz ve yer -zamanımız dışında böyle bir cisim varsa ve bu boyutumuza gelse çok büyük dünya dışı bir izlenim yapardı.

İKİ BOYUTLU ÜLKE
1884 yılında Edwin A. Abbott bu olaylara benzeyen şeyler yaşanan romanını okuyuculara sundu.( Flatland - Düz Ülke)
Düz ülkede yaşayanlar çok incedir.Onlar 2. boyutta yaşıyorlar ve yanı başlarında bulunan 3. boyuttan haberleri ve fikirleri yok.Kitabın konusu kısaca ; eğer 3. boyuttan bir cisim bu insanların yaşadığı düz ülkeden geçerse ne olur ? Örneğin eğer kurşun şeklinde bir cisim düz ülkede haraket ederse önce kendisini o ülkeye (2. boyuta) değdiği yerde bir nokta şeklinde gösterir.Yoluna devam ederken düz ülkede yaşayanlar bir daire görüyorlar.Daire büyümeye devam ederken birden küçülüyor ve kayboluyor.Bu olay onları 2. boyutta görülen bir 3.boyuttan gelen cisim olayını yani UFO fenomenini araştırmaya itecektir.
1947 'den beri inanılmaz manevralar yapan, birden ortaya çıkan ve birden ortadan kaybolan , şekil değiştiren ,çok yükseklerde uçabilen garip ufolar rapor edilmektedir.

Bu esrarengiz cisimler genelde teknolojik bakımdan gelişmiş , dünya dışı yapısı olarak görülüyor.Peki ama başka bir boyuttaki esrarengiz cisimler dünyamızda beliriyor olamaz mı ? Bir çok ufolog bu hipotezi başka bir gezegenden gelenler hipotezinden daha inandırıcı buluyor.

Güneş sisteminde yapılan araştırmalar komşu dünyalardan birinin akıllı hayat barındıramayacağını gösteriyor.Ve eğer başka dünyalarda yaşayanlar varsa bile çok büyük bir olasılıkla bize ulaşamazlardı.Çünkü bize ulaşmak için uzayda yüzlerce,binlerce ışık yılı yolculuk etmeleri gerekecekti.

ALGILANAMAYAN VARLIK
Eğer ufolar başka bir boyutun eserleri ise ,bize gelmeleri için güneş sisteminde başka bir gezegende yaşamaları gerekmez.Sadece zaman - mekan aşmalarıda gerekmez.Sadece tepemizde yaşayıp bu dünyayı bizimle paylaşabilirler.Tabiki bizim algılayamadığımız bir boyutta.Cismin (bizim boyutumuzda)belirmesi, sadece bir geçiş , kayboluş ise diğer boyutta belirmesi olarak gerçekleşecektir.
Başka bir çekici fikir , belkide birçok diğer boyutlar olduğudur.

DAHA ÇOK BOYUTLAR
Kablo teorisine göre 15 milyar yıl önce kainat yaratıldığında 4 değil 10,11 boyutluydu.O günden bu güne kadar geçen süre içinde kainat kendisini 4 boyuta kadar açmıştır.4. boyuttan 3'ü boşluk 1'i zaman olarak kalmıştır.Diğer boyutlar katlanmış durumda kalmışlar ve bildiğimiz evren üzerinde neredeyse hiç etkileri olmamıştır.Bu yüzden kablo teorisinin katlanmış durumdaki bu boyutları , ufo ve diğer paranormal fenomenleri açıklamada çok az bir yer almaktadır.Prensip olarak bizim boyutumuz dışındaki boyutlar, dünyamıza etki ettiği sürece algılanabilir.Yapılan bir çok deneye göre bu söz konusu değil.Bilim adamlarına göre eğer bu boyutlar gerçekten varsa bile dünyamıza etkileri olmadığı için yokmuş gibi algılanacaktır.

BOŞLUK - DOLULUK
Ancak yinede bu bir çok ufoloğun cesaretini kıramamaktadır.Onlar bu teorilere biraz hak verirken farkında olmadığımız diğer önemli rol oynayabilecek faktörleri aramaya devam etmektedirler.
Bilim adamları şunuda ekliyorlar: Başka bir cismin veya varlığın bizim boyutta belirmesinin imkansız olduğunu kanıtlamak olanaksızdır.Bu yüzden bir çok ufolog ufoların başka bir boyuttan 4 boyutlu ( 3 yer 1 zaman) dünyamıza geldiği fikrini bir kenara koymuyorlar.Veya o cisimlerin içinde gri küçük adamlar oturuyorlar mı? Bu başka bir tartışma konusudur.

Uzay ve Zaman Warpları

Bilimkurgu açısından uzay ve zamanın katlanması çok yaygın bir konudur. Warp kullanılarak çok uzak mesafeler katedilir ve zamanda yolculuklar gerçekleştirilir. Yine de geçmişin bilimkurgu düşünceleri günümüzde gerçekleşmektedir ve bugünküler de gelecekte gerçekleşebilir.

Uzay ve zamanın eğrilmesi oldukça yeni bir düşüncedir. 200 yıl kadar öncesine dek, hepimizin bildiği Öklid geometrisine göre bir üçgenin iç açıları toplamının 180 derece olduğudur. Geçtiğimiz yüzyılda bunun tek geometri olmadığı, örneğin bir küre yüzeyinde yer alan bir üçgenin iç açıları toplamının 180 dereceden büyük olacağı anlaşıldı. Yer yüzeyini ele aldığımızda iki nokta arasındaki en kısa yol, bir doğru değil bir çember yayıdır. Yeyüzü üzerinde öyle bir üçgen çizilebilir ki, bir köşesi kutup noktasında ve diğer iki köşesi de eşlekte (ekvatorda) yeralabilir ve her köşedeki açı da 90'ar derece olabilir. Yani her açısı dik açı olan bir üçgen. Bunun tersine, içbükey bir yüzeyde de iç açıları toplamı 180 dereceden küçük bir üçgen oluşturulabilir.

Yer yüzeyi 2 boyutlu olarak tanımlanır. Bunun anlamı, yer yüzeyinde Kuzey-Güney ve Doğu-Batı yönlerinde olmak üzere hareket edilebileceğidir. Bir de bunlara dik yön, yukarı-aşağı vardır. Bu durumda yer yüzeyi 3 boyutlu uzayda yeralır. 3 boyutlu uzay düzdür; yani Öklid geometrisine uyar; üçgenin iç açıları toplamı 180 derecedir.

Yer yüzeyinde yaşamakta olan fakat 3. boyuttan haberdar olmayan 2 boyutlu varlıklar olduğunu düşünelim. Eğer böyle varlıklar olsaydı, bunlar yer yüzeyinde hareket edebilecekler ama 3. boyutu algılamayacaklardı. Onlara göre uzay eğri ve geometri de Öklid olmayan bir geometri olacaktı.

İki boyutlu varlıkların var olması için bir çok güçlük vardır. Örneğin böyle varlıkların sindirim sistemi, bizlerde olduğu gibi bedenin bir ucundan diğerine uzanamayacaktır, çünkü bu durumda bedenleri iki parça olacaktır. Böylesi nedenlerle 3 boyut, yaşam için gerekli görünüyor.

Bu örneği kendi bulunduğumuz ortama taşırsak, 4. boyutun olduğunu ama bizim bunu algılayamadığımızı düşünebiliriz. Eğer bu 4. boyuttaki küre yeterince büyükse bizim için düz olacak ve küçük mesafeler için Öklid geometrisi geçerli olacak, çok büyük mesafeler içinse geçerli olmayacaktı. Bunu daha iyi anlamak için, bir kürenin yüzeyini boyayan boyacılar düşünelim. Boyalı yüzeyin kalınlığı arttıkça yüzey büyüyecektir. Eğer küre 3 boyutlu düz bir uzay olsaydı, sonsuz miktarda boya eklenebilirdi ve küre yüzeyi de gittikçe büyürdü. Fakat 3 boyutlu uzay aslında bir başka boyuttaki bir kürenin yüzeyi olsaydı, hacmi büyük ama sonlu olacaktı. Boya eklendikçe bu küre, uzayın yarısını doldururdu. Bundan sonra, boyacılar da küre büyüdükçe, gittikçe küçülen bir yerde sıkışacaklardı. Böylece düz değil de eğri bir uzayda yaşadıklarını anlayacaklardı.

Bu örnek, eski yunanda ortaya konan ilk düşüncelerle, yaşadığımız dünyanın geometrisini tam olarak tanımlayamayacağımızı göstermektedir. Bu nedenle, içinde yaşadığımız uzayı ölçüp, onun geometrisini deneylerle tanımlamak gerekir. Eğri uzayların tanımı 1854'te Alman fizikçi George Friedrich Riemann tarafından yapılmasına karşın, 60 yıl boyunca bu tanımlar matematiksel yaklaşımlar olarak kalmıştır. Bu yaklaşımlar eğri uzayların varlığını özetlemekle birlikte, içinde yaşadığımız uzayın neden eğri olabileceğini açıklamamaktadır. Bunun açıklaması, 1915 yılında Einstein'in Genel Görelilik Kuramını ortaya koymasıyla yapılabilmiştir.

Genel Görelilik, evren hakkındaki düşüncelerimizi kökten değiştirmiştir. Bu kuram yalnızca eğri uzay değil, aynı zamanda eğri ya da katlanmış zamanla ilgilidir. 1905'te Einstein, uzay ve zamanın birbiriyle sıkı sıkıya bağlı olduklarını anlamıştır. Bir olayın yeri, 4 nicelikle belirlenebilir. 3 sayı olayın konumunu belirler. 4. sayı ise, olayın zamanıdır. Böylelikle uzay ve zaman 4 boyutlu bir nicelik, yani uzay-zaman olarak ele alınabilir. 1905'te Einstein yayınladığı makalesinde, bir olayın oluştuğu yer ve zamanın harekete bağımlı olduğunu göstermiştir. Farklı gözlemciler birbirlerine göre harekette değillerse, bir olay her ikisi için de aynı olabilir. Fakat birbirlerine göre hareketleri arttıkça, aynı olay iki gözlemci için farklı olacaktır. Bu durumda, bir gözlemciye göre diğeri için zamanın geriye doğru olması için, hareketin hızının ne kadar olması gerektiği sorulabilir.
 

Zamanda yolculuk yapabilmek için ışıktan hızlı hareket gerekir. Ne yazık ki aynı makalesinde Einstein, ışık hızına yaklaşıldıkça harcanması gereken gücün de sonsuz büyük değerlere ulaşması gerektiğini göstermiştir.

Einstein'in 1905 makalesi, geçmişe zaman yolculuğunun yapılamayacağını göstermiştir ve ayrıca yıldızlara yolculuğun çok yavaş ve verimsiz bir iş olacağını da göstermiştir. ışıktan hızlı gidilemiyorsa, bu durumda en yakın yıldıza gidip gelmek en azından 8 yıl ve gökada (galaksi) merkezine ise 80 000 yıl sürecektir. Eğer bu yolculuğu yapan uzay aracı ışık hızına yakın hızlarda ise, yolcular için gökada merkezine yapılan yolculuk  birkaç yıl olarak algılanacaktır. Fakat geri dönüldüğünde de yeryüzünde çok uzun zaman geçmiş olacağı için hiç tanıdıkları kimse olmayacak, hatta çoktan unutulmuş olacaklardır.

1915 yılı makalesinde Einstein, çekim etkisinin, uzay-zamanın, içindeki madde ve enerji tarafından büküldüğü ya da bozulduğu varsayılarak açıklanabileceğini göstermiştir. Bu olay daha sonra Güneş Tutulmalarında gözlenerek ispatlanmıştır. Normalde belli bir doğrultudaki yıldızın, tutulma sırasında konumunun değiştiği gözlenmiştir. Bu değişim, bir derecenin binde biri kadar, yani yaklaşık olarak 1 km uzaklıkta 1 cm kadar sapma miktarındadır. Güneş Sistemi'nde çekim etkileri küçük olduğu için, yakınlarımızda bu sapma küçüktür. Fakat, evrenin başlangıcında ya da kara deliklerin yakınlarında bu etki çok büyük olmalıdır. Buralarda uzay ve zamanın, kurgubilim konularında olduğu gibi, zamanda yolculuk  ya da evrenin bir noktasından girip bir başka farklı noktasından çıkma (kurtdelikleri) gibi olayların oluşabileceği koşullara uygun bükülmeler gösterebileceği düşünülebilir. İlk bakışta bunlar olabilir gibi görünebilir. Örneğin 1948'de Kurt Goedel, tüm maddelerin döndüğü bir evreni temsil eden, Genel Göreliliğin alan denklemlerinin çözümünü buldu. Bu evrende, bir uzay gemisi yola çıkmadan önceki bir konuma dönebilirdi.

Einstein'la aynı yerde çalışan bu bilim insanının bu çözümünün, yaşadığımız evrene uygulanamayacağı sonradan belirlenmiştir. Goedel'in varsayımları, içinde yaşadığımız evrenden farklıdır.

Zamanda yolculuğu mümkün kılacak başka kuramlar da ortaya atılmıştır. İlginç bir kurama göre, birbirlerini ışık hızından biraz daha düşük bir hızda geçmekte olan iki sicim vardır. Bu sicimler uzun ama çok küçük bir kesite sahiptirler. Bunlar paket lastiğine benzemektedir fakat milyarlarca ton gibi çok aşırı bir gerilime sahiptirler.

Kozmik sicimler kurgubilim gibi görülmesine karşın, bunların evrenin başlangıcında, büyük patlamadan hemen sonra oluşmuş olabileceklerine ilişkin bilimsel nedenler olabilir. Hem Goedel'in hem de string kuramının ortak yanları,  zamanda geri yolculuğu mümkün kılmalarıdır.

Uzayda bir noktadan diğerine hızla yolculuk  yapabilmek, zaman yolculuğu ile yakından ilgilidir. Gökadanın bir yerinden bir diğer yerine kısa zamanda ulaşabilmek için oluşturduğumuz küçük bir tüp ya da kurtdeliği ile, uzay-zamanı yeterince bükmemiz gerekmektedir. Böylece gökadanın bir ucundan diğerine kısa zamanda  gidip dönülebilir. Fakat bu düşüncede de aksaklıklar vardır. Çünkü, eğer böyle bir yolla gökadanın bir ucundan diğerine bir kaç hafta içinde gidip gelebilirsek, başka bir karadelikle, yola çıkmadan önceki bir zamana da dönebiliriz.

Bir kurtdeliği oluşturmak için, uzay-zaman normal maddenin bükülme yönünün tersine bükülmelidir. Bildiğimiz madde, yer yüzeyinde olduğu gibi bükülür. Bunu yapabilmek için, at eğerinde olduğu gibi bükülmüş bir madde gerekir. Bunun için gereken de, negatif kütleli ve negatif enerji yoğunluğuna sahip maddedir.

Klasik kurama göre negatif enerji yoktur. Yani bir miktar enerji varsa, bu sıfırlandığında "borç alamazsınız". Bu kuramı yıkan, daha esnek bir kuram olan Kuantum Kuramı'dır. Kuantum kuramına göre bazı yerlerde enerji pozitif iken, başka yerlerde negatif olabilir. Bu, Belirsizlik Prensibi'ne dayanan bir sonuçtur.

Belirsizlik Prensibi'ne göre, bir parçacığın yeri ve hızı aynı anda belirli olamaz. Bir nicelik iyi ölçülebiliyorsa, diğerinin ölçümü belirsizleşir. Bu kuram, elektromanyetik alan ya da çekim alanlarına da uyar. Buna göre bu alanlar tam olarak sıfırlanamaz. Çünkü eğer bu olursa, hem konum hem de hızlar sıfırlanır ve iyi belirlenmiş olur. Bu da prensibe aykırıdır. Bu nedenle, bu alanlar minimum miktarda salınımlara sahip olmalıdır. Bu, birbirlerini yok ederek tekrar oluşan madde-antimadde çifti olarak düşünülebilir. Bunlara "sanal" parçacıklar denir. Çünkü bunlar parçacık algılayıcılarıyla algılanamaz. Dolaylı olarak etkileri gözlenebilir.

Bunu yapmanın bir yolu, Casimir Etkisi ile olabilir. Birbirlerinden çok az ayrık iki paralel metal plaka düşünelim. Bu plakalar madde ve antimadde parçacıkları için ayna görevi görsün. Buna göre levhalar arasındaki bölge belirli ışık dalgalarının geçmesine izin verecektir. Bu durumda levhalar arasında, dışındakine göre biraz daha az parçacık bulunacaktır. Bu durumda aradaki parçacıklar levhalara daha az çarpacakları için, dışarıdaki parçacıklar levhalara bir baskı uygulayacaklardır. Bu kuvvet deneylerle ölçülmüştür. Bu nedenle "sanal" parçacıklar gerçekten vardır ve gerçek etkiler oluşturmaktadırlar.

Levhalar arasında daha az parçacık olduğundan, levhalar arasında, dışındakine göre daha düşük bir enerji yoğunluğu vardır. Fakat boş uzayın enerji yoğunluğu, levhalardan çok farklıdır ve sıfır olmalıdır. Eğer böyle olmazsa uzay-zamanı büker ve evren hemen hemen düz olarak kalamaz. Bu nedenle levhalar arasındaki enerji yoğunluğu negatif olmalıdır.

Bu durumda elimizde uzay-zamanın eğriliğini kanıtlayan ışığın bükülmesi deneyi bulgusu ve bu bükülmenin negatif olduğu Casimir etkisi bulgusu vardır. Böylece de, zamanla bilimsel ve teknolojik gelişme oldukça da, belki bir kurtdeliği yapabilir ya da uzay ve zamanı farklı bir biçimde bükebilir ve bu yolla da geçmişe yolculuk yapabiliriz gibi görünmektedir. Ama eğer bu gelecekte olabilecekse, neden gelecekten birileri bu zamana gelip bunun nasıl yapılabileceğini bize anlatmamaktadır?

Kimileri, bunun zaten gerçek olduğunu, UFOlar tarafından ziyaret edildiğimizi fakat yönetimlerin bunlardan alınan bilgileri sakladıklarını düşünebilir. Bu pek akıllıca bir yaklaşım değildir. Çünkü bu yolla çok şey öğrenilebilir.

Eğer gelecekten gelen ziyaretçilerimiz yoksa, bu durumda yolculuk  ancak gelecekte yapılabilecek demektir. En azından, geçmişin geçmiş olduğu, ve bu nedenle geçmişe yolculuk  yapabilecek eğriliğe sahip olmadığı için geçmişe gidilemeyeceği düşünülebilir. Fakat gelecek açıktır. Gelecekte uzay-zamanı bükebileceksek, geçmişe dönemeyiz. Çünkü bu bükülme ancak gelecekte gerçekleşebilecektir.

Yine de bu kavramlarda bazı yanılgılı yönler vardır. Örneğin gelecekte, geçmişe yolculuk  yapılabilirse, bu yolculuğa çıkmadan önceki bir zamana dönüp yolculuk  engellenebilir. Ya da yolculuğu yapacak kişinin ailesi öldürülerek o kişinin doğmaması sağlanabilir. Böylece de gelecek değişeceği için bu olabilir görünmemektedir. Bu durumda 2 olası çözüm olabilir.

Bunlardan ilki, uzay-zamanın yeterince bükülerek geçmişe yolculuğa olanak tanıyacak uygun fizik denklemlerinin çözümünün bulunması. Diğeri ise farklı tarihler düşüncesi. İkincisini ilk ortaya atan fizikçi David Deutsch'tur ve Steven Spielberg de bu düşünceye dayanarak Geleceğe Dönüş adlı filmi yapmıştır.

Bu bakış açısına göre, farklı bir tarihsel duruma göre, gelecekten herhangi bir geri dönüş olmayacak ve böylelikle de tarih değişmeyecektir. Fakat yolcu gelecekten döndüğünde farklı bir tarihsel akışa girecektir.

David Deutsch'un bu yaklaşımı, bir kaç yıl önce ölen ünlü fizikçi Richard Feynman tarafından da desteklenmiştir. Temel olarak, Kuantum Kuramı'na göre evrenin tek bir tekil tarihi olamaz. Bunun yerine, evren, olası her bir tarihe sahiptir ve herbirinin kendi olasılığı vardır. Bazı tarihlere göre uzay-zaman öyle bükülmüştür ki, bir uzay gemisi geçmişe gidebilir fakat her bir tarih kendi içinde bir bütündür ve yalnızca eğri uzay-zaman değil aynı zamanda içindeki cisimlerle de tanımlıdır. Bu nedenle bir uzay gemisi başka bir tarihe aktarılamaz.

Sonuç olarak, bu düşüncelere çözüm bulmak için yapılması gereken, Kuantum Kuramı ve Genel Görelilik Kuramını birleştiren "Herşeyin Kuramı"nın bulunması gerekmektedir. Bugünkü anlayışımızla, henüz uzay-zaman bükülmesi ile zaman yolculuğunu açıklayacak durumda değiliz.

UZAYIN VE ZAMANIN EFENDİLERİ

[ Rus Astronom Nikolai Kardeshev uzayda, enerji kaynaklarını esas alan üç tür uygarlık olduğunu ileri sürmüştür. Tip I, Tip II, Tip III. 

Bizimki gibi Tip 0 uygarlıklar enerjiyi fosil yakıtlardan sağlar. Çevre kirliliğinden veya nükleer savaşlardan dolayı yok olup gitmezse eninde sonunda yaşadığı gezegenin enerji kaynaklarını tüketir. Bu iki tehlikeden sıyrılmayı becerebilmişe yaşamın sırrını çözecek, yapay zekayı elde edecek düzeye gelir. Bu aşamada Tip I uygarlığa geçer ve diğer gezegenlere yolculuk yaparak onlardan enerji temin eder, iletişim kurar. Gezegen vatandaşlığı  başlamış, kültürel ve ulusal sınırlar yıkılmıştır.   

Tip II.de gezegenlerdeki enerji kaynakları tükenmiş, doğrudan güneşten enerji kullanmaya başlamıştır. Hava koşullarını manipüle etme, çevre kirliliğini yok etme başarısı göstermiştir.   

Tip III.de yapay canlı yaratılmış, uzayın derinliklerine araştırmalar için gönderilmiştir. Uygun gezegenlerde koloniler kurulmuş hatta Planck enerjisi bile denetim altına alınmıştır.  Gerçek bir galaktik uygarlığa ulaşılmıştır.]

Bilimin geleceği hakkındaki tahminlerimiz, evreni anlamamıza yardım edecek ‘‘Uzay-zaman’’ ilişkisini bilmeden doğru olamaz. Bu ikili hakkında öğreneceklerimiz, kafamızı çok kurcalayan sorulara da cevap verebilir: uzay delinebilir mi? Zaman geriye döndürülebilir mi? Evren nasıl doğdu, nasıl ölecek? İnsanoğlunun nihai sonu ne olacak? Bunu çözmek için durmadan araştırmalar yapılmakta, teoriler ve modeller üretilmektedir. 

Modern bilimin en büyük başarılarından biri, doğanın dört temel kuvvetini keşfetmektir: 1) Güneş sistemini ve galaksiyi bir arada  tutan yerçekimi kuvveti; 2) Işık, radar, radyo, TV, mikrodalga v.s.yi içeren elektromanyetik kuvvet; 3) elementlerin radyoaktif parçalanmalarına yol açan zayıf nükleer kuvvet ve 4) güneşin, yıldızların evrende ışımalarını sağlayan güçlü nükleer kuvvet. 

Bu dört kuvvetten her birini tanımlayan denklemler alt alta tek bir sayfaya sığar. Hayrettir ki, temel düzeyde tüm fizik bilgisi bu tek sayfadan türetilebilir. 

Fakat 2000 yıllık bilimi taçlandıracak başarı, bu dört kuvveti tek bir satırda özetleyecek bir ‘‘herşey teorisi’’ denklemi olacaktır. Einstein yaşamının son 30 yılını bu teoriyi aramakla geçirmiş fakat sonuç alamamıştır. 

Herşey Teorisi fizikteki bütün kopuk uçları bağlayacak; evren değiştirmek veya zamanda yolculuk mümkün mü, kara deliklerde ne oluyor, Big Bang nerden çıktı gibi fiziğin en zor sorularının çözümlenmesine yardımcı olacaktır. Steven Hawkingin deyişiyle bu teori bize ‘‘Tanrı’nın zihnini okuma’’ imkanı verecektir. 

Gelecek üzerinde yorum yapmak, nihai gelecek, yani evrenin sonu üzerinde düşünmeden tam olamaz. Fizik yasalarına dayanarak 100 milyar kadar yıl sonra olabilecekleri iki olasılığa indirgeyebiliriz: evrenin ölümü ateşten mi olacak, buzdan mı? 

Adına evren dediğimiz sabunköpüğü, 15 milyar yıldır  genleşmekte. Bilim adamları bu genleşmenin ne kadar süreceğinden emin değil. Evrenin yoğunluğu belli bir kritik noktanın üzerine çıkarsa, kozmik genleşmeyi tersine döndürecek bir çekim yaratabilir. Bu büzülme evrendeki ısının yükselmesine yol açar. Milyarlarca yıl sonra okyanuslar kaynar, gezegenler erir, yıldızlar ve galaksiler dev bir atom halinde sıkışırlar. Bu senaryoda evren ateşten ölür. 

Öte yandan, yeterli madde olmazsa evren durmadan genleşir ve Termodinamik yasalarına göre git gide soğur. Bu senaryoda sıcaklık mutlak sıfıra yaklaşınca evren sonunda ölü yıldızlar ve kara deliklerden ibaret kalır. Trilyonlarca yıl sonra kara delikler bile buharlaşıp evren elektronlar ve nötrinolardan oluşan bir gaz haline gelir ve buzdan ölür. 

Her iki şekilde de evren ve onunla birlikte tüm canlılar ölecektir. Böyle bir son varoluş saçmalığı (existential absurdity) gibi görünüyor: insanlar bataklıktan çıkıp yıldızlara ulaşmak için milyonlarca yıl  uğraşsınlar, sonra da evrenle birlikte bir çırpıda ölsünler. 

Fakat bu iç karartıcı resmin de bir gediği var: uzaydaki uygarlığın Tip IV.e ulaşarak başka bir evrene geçebilecek beceriyi yakalaması. Böyle olursa,  Herşey Teorisi evrendeki yaşamın kurtuluşu olur. 

SONUÇ 

Isaac Newton sahilde yürüyüp deniz kabuğu toplarken, önünde uzanan keşfedilmemiş gerçekler okyanusunun böylesine harikalar içerdiğinin farkında değildi. Yaşamın, atomun ve beynin sırlarının bir gün bilim tarafından çözülebileceğini düşünemiyordu bile. 

O okyanusun sırlarının  çoğu bugün sır olmaktan çıktı. Bilimsel imkanların ve uygulamaların okyanusu açıldı önümüzde. Belki de yaşadığımız süre içinde çeşitli bilimsel harikalara tanık olacağız. Zira artık doğanın dansının pasif seyircileri değiliz; aktif koreograflar olma sürecindeyiz. Quantum, DNA ve bilgisayarın temel yasaları keşfedildi, şimdi çok daha uzaklara, yıldızlara götürecek yolculuğun içindeyiz. Zaman-Uzay ilişkisini de bir kez keşfettik mi, zamanın ve uzayın efendileri olmamamız için bir sebep kalmaz. Önümüzdeki tek engel doğal afet, savaş veya çevre kirliliği yüzünden yok olup gitmektir. Bunu aşabilirsek bizi gerçek gezegen toplumu haline getirecek Tip I uygarlığına ulaşabiliriz.

Zaman tanımı üzerine:  Dördüncü Boyut Gemisi

Zaman denildiğinde ne anlıyoruz? İlk olarak başlangıç ve bitiş kavramlarını çağrıştırır bize. Çünkü biz doğarız başlar ömür kronometresi çalışmaya ve son nefese kadar vaktimiz vardır bize sunulan hayat hediyesini yaşamak için. Düz bir çizgi hayal ederiz hemen, ömrümüzü de bu çizginin üzerinde geçirdiğimiz bir yol. Sonunda süre dolar, yol biter ve kronometre durur. Peki zaman da durmuş mudur bu anda?

Peki nedir zaman? Hep yarış halinde olduğumuz, yetişmeye uğraştığımız, bazen durmasını istediğimiz ya da bir an önce geçmesi için sabırsızlandığımız zaman nedir? Evrenin her yerinde aynı mıdır? Dümdüz bir çizgi midir? Hep ileriye doğru mu akar? Zamanın sonu var mıdır? Maddeye bağımlı mıdır yoksa madde olmasa bile zaten kendi başına var olan bir olgu mudur? Boyut mudur yoksa?

Bu ve benzeri soruların cevaplarını bulabilmek için zamanı, hem sosyal hem de bilimsel olarak anlamaya çalışmak doğru olacaktır.

Bilimsel yaklaşımlara baktığımızda, öncelikle uzay-zaman kavramlarının birbirinden ayrı olmadıklarını, birbiriyle iç içe kolektif bir çalışma içinde olduklarını anlamamız gerekiyor. Önce Newton bazı şeylerin mutlak, bazı şeylerin izafi olduğunu buldu. Aynı zamanda kütlenin çekim kuvvetini de bulmuştu. Bunun üzerine konumuzla ilgili olarak 2. büyük adım Michelson ve Morley’in, ışık hızının evrenin her yerinde değişmez bir değer olduğunu, yani saniyede 300.000 km. olduğunu bulması oldu. Böylece görecelilik teoreminin ilk adımları ortaya çıkmıştı. Artık ışık hızı referans alınarak, evrende her hareketi ışık hızına uyarlayarak ölçebilirdik. Einstein, birleşik uzay-zaman 4 boyutlusunu gündeme getirdiğinde ise zamanın açıklanabilmesi için oldukça yol alınmış oldu. Bundan böyle zaman 4. boyut olarak kabul edilmeye başlandı.

Bu noktaya geldiğimizde ise önce boyut kavramını ele almak gerekir. Basitçe örneklersek; nokta sıfır boyutudur, noktaların yan yana dizilmesi çizgiyi oluşturur; bu da 1. boyuttur. Çizgileri dik olarak birbirine eklediğimizde bir dörtgen ve düzlem elde ederiz; bu da 2. boyut… Bu düzlemleri birbirine dik gelecek şekilde  birleştirdiğimizde ise bir küp yada dikdörtgenler prizması elde ederiz ki bu da 3. boyuttur. Buraya kadar anlamak kolay çünkü maddesel olarak beynimiz de üç boyutlu olduğundan bunları kavramakta pek sorun yaşamayız. Ancak 4. boyut devreye girdiğinde işler karışır.

Üç boyutlu olan dünyamızın iki boyuta indirgenmesi örneği ile sanırım konu biraz daha net olarak şekillenebilir. Bunun için yaklaşık 100 yıl önce Reverend Edwin Abbott’un, “Flatland: Birçok Boyutların Çekiciliği” adlı kitabına göz atmamız faydalı olacaktır.  Flatland, iki boyutlu bir dünya idi. Yani hareketlerin sadece ileri geri, sağa ve sola şeklinde olabildiği, sadece düzlemsel bir yer. Burada çok çeşitli geometrik şekillerden oluşan varlıklar yaşıyordu. Flatland' daki yaşam, gezegenin sakinlerinden biri olan ''kare'' nin ilginç bir olay yaşadığı güne kadar son derece sakin ve sessizdi. O gün Flatland'a dış uzaydan bir “şey” geldi. Bu üç boyutlu vücudu olan bir küre idi. Fakat kare, bu ziyaretçiyi, Flatland anlayışı ile sadece kesit, yani bir ''daire'' şeklinde görebilirdi. Küre, kareye bazı özellikler verip değiştirerek, onu kendi üç boyutlu dünyasına götürdü. Bu kare için inanılmaz bir deneyim oldu. Bir zaman sonra kare, kendi gezegenine döndüğünde kimse ona inanmadı. Toplum dışı ilan edilerek Galileo gibi cezalandırıldı…

Bu hikaye bize, 3 boyutlu halimizle 4. boyutu algılamamızın güçlüğünü anlatmak için oldukça güzel bir örnek teşkil eder. Bizim dünya değiştirmemiz de karenin hikayesi gibi bambaşka boyutlara geçmek gibi bir şey olsa gerek, kim bilir?…

Fiziksel dünyamıza göre zamanı kabaca tanımlamak istersek; iki hareket arasındaki süreye zaman diyebiliriz. Yada maddenin yer değiştirmesinin hızı… Yani zaman, fiziki koşulları  ne olursa olsun herkes için aynı olan, mutlak ve evrensel bir olgu değildir, göreceli ve değişkendir. Hareketin hızı zamanın da hızıdır. Hareket ve maddenin nesnel hali zamanla belirir. Zamanın olmadığı yerde, nesnellik de yoktur. Bu nedenle zaman, cismin kesinlikle belirleyici faktörüdür. Uzay ve zaman birlikte anlamlıdır ve biri olmadan diğerinin var olması mümkün değildir.

Görelilik kuramında, biricik mutlak zaman yoktur. Bunun yerine herkesin, nerede olduğuna ve nasıl devindiğine bağlı olarak işleyen kendi özel zaman ölçüsü vardır... Her olayın oluş ve bitişi kendi zamanıdır.  Her bir birim olay için ayrı ayrı zamanlar vardır. Yani maddeden ayrı süren giden zaman diye bir şey yoktur. Uzay-zaman bir bütündür ve biri olmadan diğeri anlamsızdır.

Mesela elimize bir film şeridi alalım. Buradaki film de bir arabanın düz bir çizgide 10 sn. lik hareketi olsun. Filmin çekim hızını da saniyede bir kare olarak öngörelim. Böylece elimizde 10 karelik bir film mevcuttur. Her bir karede araba farklı bir yerdedir. Filmi elimize alıp baktığımızda arabanın 10 ayrı yerdeki 2 boyutlu görüntülerine sahibiz demektir bu. Şimdi aynı arabanın yanına gidelim. 3 boyutlu olarak karşımızda duran arabayı hareket ettirelim. Gözlerimizi kapatalım.  Elimizdeki 10 ayrı karedeki gibi olduğu yerlerde durduralım ve sadece karede durmuş olduğu yerlerde gözlerimizi açalım. Eğer zaman boyutu olmasaydı, sadece o 10 ayrı yerde duran birbirinden bağımsız 10 ayrı araba varmış gibi algılayabilirdik bu durumu. Yani hareketin devamlılığını tanımlayamazdık. Bir sabitlik söz konusu olacaktı. Böylece de maddenin bir nesnelliği kalmayacaktı.  

Görelilik kuramında  Einstein, iki olay arasında  ölçülen aralığın, gözlemcinin nasıl hareket edeceğine bağlı olduğunu gösterdi. Yani çeşitli hızlardaki araçlar veya maddelerde geçen zamanın, uzay-zaman içinde değişik konumlarda bulunan gözlemcilere göre '