Her sabah tanıdık bir ritimle başlıyoruz güne. Mutfakta suyun kaynaması, kahvenin kokusu, duvardaki saatin tik-takı… Zaman geçiyor ve biz yaşlandıkça anılar biriktiriyoruz. Bazen “Zaman akıp geçiyor” diyoruz; sanki geri dönemeyeceğimiz, durduramayacağımız bir ırmakta sürükleniyoruz.

Ama tuhaf bir şey var. Son yıllarda fizik bilimi, sezgilerimize tamamen ters bir fikir ortaya attı: Belki de zaman, hissettiğimiz gibi durmaksızın akan bir ırmak değil. Peki gerçekliğinden bugüne dek emin olduğumuz bu kavram, evrenin dokusuna işlenmiş bir gerçek mi? Yoksa, yalnızca beynimizin bize oynadığı muhteşem bir yanılsama mı?

Newton’un Kozmik Saati

Newton 17. yüzyılda zamanı, evren sahnesindeki mutlak bir saat gibi tanımladı. Zaman her yerde, hep aynı hızda, kendi başına akıyordu; oyuncular sahnede ne yaparsa yapsın, perde arkasında hiç değişmeyen bir kronometre işliyordu. Zaman herkes için aynıydı.

Ama 1905’te Einstein bu tabloyu yerle bir etti. Özel görelilik teorisi, zamanın gözlemcinin hızına bağlı olduğunu gösterdi. Mesela ışık hızına yaklaşan biri için zaman gerçekten yavaşlar. Yalnızca hız da değil; kütleçekimi de zamanı yavaşlatır. Bir kara deliğin yakınında zaman neredeyse duracak kadar yavaşlar. Yani zaman artık akan bir ırmak değil, evrenin kütle dağılımına göre şekillenen esnek bir kumaş gibidir.

[GPS uydularının doğru konum verebilmesi için hem hız hem de kütleçekimin zaman üzerindeki etkisini dikkate almak gereklidir. Uydu saatleri Dünya’nın kütleçekiminden daha az etkilendikleri için(1) günde yaklaşık 45 mikrosaniye hızlı çalışırlar. Uydunun hızıysa bu etkiye ters yönlü olarak zamanı 7 mikrosaniye yavaşlatır. Ve toplamda uydu saatleri, yerdeki bir gözlemciye göre günde yaklaşık 38 mikrosaniye daha hızlı ilerler. Bu oluşan zaman farkı hesaplamalara katılmazsa, uydunun yolladığı konum kilometrelerce hata içerir duruma gelir.]

Kütleçekimin zamanı nasıl “yavaşlattığını” anlamak için bir düşünce deneyi yapalım. Bilinen en büyük kütleli karadelik olan TON 618’in (~40-66 milyar Güneş kütlesi) olay ufkunun biraz dışında yörüngede dönen bir uzay gemisinde olduğumuzu düşünelim. Gemide bir şişedeki sudan bir yudum alıp yerine koyuyoruz ve bu yaklaşık 5 saniye sürüyor Dünya’daki bir gözlemci için bu 5 saniye yaklaşık 25 güne denk gelir; siz bir yudum su içerken Dünya’da tam 25 gün geçmiştir. O sürede sizi Dünya’daki biri gözleyebilse, sizi ağır çekimde su içerken görecektir; ne var ki sizin için bu 5 saniye Dünya’daki ile aynı süredir. Dışarıdaki bir gözlemci için evrenin her noktasında zaman farklı hızlarda akar. Daha doğrusu öyle görünür.

Peki neden? İki araba düşünün, biri düz yolda 100 km/sa, diğeri eğimli/kavisli bir yolda aynı hızda gidiyor. Dışarıdan bakan bir gözlemci için kavisli yoldaki araba aynı sürede daha az düz mesafe kat eder ve daha “yavaştır”; çünkü aracın hızı aynı olsa da yolun geometrisi farklıdır. Karadelik yakınında da benzer şekilde: sizin "zaman ekseniniz" güçlü eğrilik yüzünden Dünya'nın zaman eksenine göre farklı bir açıyla ilerler ve dışarıdaki bir gözlemci için daha “yavaş” akar.

Görelilik zamanı esnetti ama başka bir soru açık kaldı: Zaman neden hep ileriye akıyor? Cevap termodinamiğin ikinci yasasında gizli. Kapalı bir sistemde düzensizlik (entropi) hep artar; hiçbir şey kendiliğinden daha düzenli hale gelmez. Bir damla mürekkep suya düştüğünde dağılır, ama dağılmış mürekkep asla bir araya toplanıp tekrar o tek damlayı oluşturmaz. Bir yumurta kırıldığında sarısı ve akı birbirine karışır, ama bu süreç asla tersten işlemez; kırık bir yumurtanın parçaları uçuşup yeniden bütün bir yumurta haline gelmez.

Fizikçi Arthur Eddington bu tek yönlü düzensizlik artışını “zamanın oku” diye adlandırdı. İşin ilginci, evren Büyük Patlama’da neredeyse sıfır entropiyle ve büyük bir düzenlilikle başladı; o günden beri de sürekli kaosa doğru yol alıyor. Zamanın bir yönü varsa, bunun nedeni işte evrendeki bu kaçınılmaz........

© Gazete Pencere