Bülent GÜNDOĞMUŞ

Işık Hızında Düşünen Adam: Albert Einstein

Sınırsız bir hayal gücüne sahip olan Einstein henüz 16 yaşındayken ışık hızıyla hareket eden bir gözlemciye, onun yanında hareket eden bir ışık demetinin nasıl görüneceğini merak etmiş ve yanıtını da kendisi vermişti: “Gözlemci, söz konusu ışık demetini hareket etmeden salınan (yani osile eden) bir elektromanyetik alan olarak algılayacaktır ve böylece herhangi bir dalga oluşumu meydana gelmeyecektir.” Genç Einstein’a göre bir gözlemci için bilinen bir elektromanyetik fenomen (ışık dalgası) başka bir gözlemci için fiziksel yasalara aykırı bir fenomen olarak gözükebilirdi. Ancak, böyle bir fenomen henüz fizik dalında görülmediği için kendisi bile böyle bir sonucu kabul edemiyordu. Daha sonraki yıllarda görelilik ilkesinin elektromanyetik fenomenlerin açıklanmasında tüm uzaysal ve zamansal belirimleri göreli olarak kabul ederek kullanılabileceğini anladı. Buna göre hareket eden cisimlerle ilgili fenomenlere uygulanan mekanik ve elektrodinamik yasalar ortak bir “göreli” çerçeve içinde formüle edilebilir, böylece zaman, uzayın üç boyutuyla birleştirilerek gözlemciye göre (göreli olarak) belirlenen dördüncü bir boyuta dönüştürülebildi (Capra, 1991, 237).

 

Einstein

 

Modern fiziğin başlangıcında Newton’un mutlak zaman kavramını yıkıp görelilik kuramını geliştirerek uzayın üç boyutuna zamanı ekledikten sonra uzay – zaman kavramını geliştiren Einstein’ın işte bu olağanüstü düşünsel başarısı bulunur. Bu kurama göre uzay hakkında konuşurken aynı anda zaman hakkında da konuşmamız gerekir ya da vice versa. Bu bağlamda, Newton’cu modelde olduğu gibi artık zamanın sürekli ve evrensel bir akışından söz edebilmemiz imkânsızdır. (Capra, 1991: 92-93)

Görelilik kuramının fiziğe getirdiği yenilik tüm uzay ve zaman ölçümlerinin göreli oldukları buluşuna dayanır. Einstein’e göre göreli olan zaman belirişleri gözlemciye bağlıdır. Günlük hayatımızda gözlemlediğimiz her şey evrensel olan ışık hızından (Yaklaşık 300.000 km / sn) çok düşük olduğu için, onları oluştukları anda görebiliyormuşuz gibi bir düşünceye sahibizdir. Bu nedenle çevremizdeki olup bitenleri bir zaman dilimlendirmesiyle sınıflandırabileceğimizi düşünürüz. Oysa bu görüş hatalıdır. Çünkü ışığın bile olayın oluşmasından gözlemcinin gözüne ulaşana kadar bir süre uzayda hareket etmesi gerekir. Bu süre çok kısa olduğu için ışığın yayılımı “ansızın” diye nitelenir. Fakat gözlemci gözlenen nesneye göre çok yüksek bir hızla hareket ediyorsa olayın oluşumu ile onun gözlenmesi arasında geçen zaman süresi olaylar zincirinin oluşumu için çok önemli olur. Bunun farkına varan Einstein farklı hızlarda hareket eden gözlemcilerin olayları zaman içinde farklı biçimde düzenleyebilecekleri fikrini ortaya atmıştır. Bir gözlemci tarafından aynı anda oluşuyormuş gibi görünen bir olay, diğer gözlemciler için farklı zamansal sıralamaya sahiptir. Bununla birlikte günlük yaşamımızın alışıldık hızlarında söz konusu farklılıklar keşfedilemeyecek kadar küçük olur ve ancak ışık hızına yaklaşıldığında farklı zamansal sıralama ölçülebilir hale gelir (Capra, 1991: 235).

“Anında oluş”un gözlemcinin hareket durumuna bağlı göreli bir kavramı oluşturduğu anlaşıldığından beri tüm evreni kapsayan Newton’cu mutlak bir zaman diliminden söz edemez hale geldik.  Belirli bir anda, bizden çok uzaklarda gerçekleşen bir olay, başka bir gözlemci için daha önce ya da sonra gerçekleşebilir. Bundan dolayı mutlak bir çerçeve dahilinde “belirli bir andaki evren” diye bir durumdan söz edemeyiz, yani bağımsız, mutlak bir uzay yoktur (Capra, 1991: 235).

Uzay ve zaman arasında kurulan bu sıkı ilişki yalnızca büyük uzaklıklar değil, yüksek hızlara ulaştığımızda da karşımıza çıkar. Yeryüzündeki bile herhangi bir uzaklığın ölçülmesi zamandan bağımsız değildir; çünkü bu ölçüm gözlemcinin hareket durumuna ve buna bağlı olarak zamanın referansına denk düşer (Capra, 1991: 240).

Büyük uzaklıklar için verilen en çarpıcı örnek, ikiz kardeşlerden birinin uzayın derinliklerine doğru yaptığı bir geziden dünyaya döndüğünde kardeşinden daha genç olduğu durumdur. Çünkü uzaydaki kardeşin sahip olduğu tüm saatler, dünyadaki gözlemci kardeşine göre gezi sırasında yavaşlamış olur. Yani zaman, ikizlerin uzaydaki konumlarına göre farklı akmış olur. Bu ikiz karşıtlığı modern fiziğin en ünlü karşıtlığı kabul edilmektedir.

Uzay ve zamanın bu sıkı ilişkisi Doğu mistisizminde sıkça tekrarlanır. Fritjof Capra  D. T. Suzuki’nin aşağıdaki sözlerini görecelik kuramına en iyi örnek olarak gösterir:

“Avatamsaka felsefesinin önemi, akıl ve beden arasında hiçbir ayrımın olmadığını kavrayan bir bilinç olmadan anlaşılmaz. Ama böyle bir durum bir kez yaşandı mı, çevremize baktığımızda bütün nesneler ile ilişki halinde olduğumuzu kavrayıveririz. Ve bu ilişkinin yalnızca uzaysal değil, aynı zamanda zamansal olarak da var olduğunu idrak ederiz. Saf bir tecrübenin sonucunda, zamansız bir uzayın ve uzaysız bir zamanın var olmadıkları anlaşılır, çünkü bunlar, karşılıklı olarak birbirine nüfuz etmektedirler” (Akt: Capra, 1991: 245).

Uzay ile zaman içsel olarak birbirlerine böylesine nüfuz etmiş oldukları için hem modern fizik, hem de Doğu mistisizminin ortaya koydukları dünya görüşü dinamiktir. Çünkü zaman ve değişimi varoluşun temel öğeleri olarak alır.

Şimdiye kadar sözü edilen Özel Görelilik Kuramı’dır ve bu kuram hareket eden cisimler ve elektrik ya da manyetizmayla ilgili fenomenlerin açıklanması için ortak bir yapı oluşturur. Einstein bu kurama yerçekimsel kuvveti ekleyerek Genel Görelilik Kuramı’na ulaşır. Genel Görelilik Kuramı’na göre, anılan bu yerçekimsel etki uzay – zamanın sürekliğine bir eğim kazandırır ve ortaya çıkan bütünlük adeta bükülmüş gibi görünür. Bu kuramla, uzay ve zaman yalnızca gözlemcinin hareket durumuna bağlı hale gelmemiş, aynı zamanda uzay – zamanın tüm yapısı maddenin dağılımı ile ayrılmaz biçimde bağlanmıştır. Bu çerçevede uzayın farklı derecelerde eğikliğe sahip olduğu ve zamanın da uzayın farklı yerlerinde farklı bir biçimde aktığı anlaşılmıştır. Artık ortaya çıkmıştır ki, üç boyutlu Öklid uzayı ve lineer bir zaman akışı yaklaşımları ortadan kakmıştır. Doğu mistikçileri de, özellikle meditasyon sırasında hem üç boyutlu uzayın ötesine geçerler, hem de zamanın alışıldık algılanışını aşarlar. Onlar, zamanı doğrusal yaşamazlar, ebedi, zamansız ve bu nedenle de dinamik bir “şimdiki anı” tecrübe ederler. Bu ruhani dünyada geçmiş, şimdi ve gelecek gibi zaman dilimleri yoktur, bunlar “şimdiki an”da birleşmiştir. (Capra, 1991: 247, 255-256). Kuşkusuz, böyle “sonsuz şimdiki an”da gerçekleşen bir tecrübeden söz etmek çok zordur.

Lee Smolin Zamanın Yeniden Doğuşu’nda, Einstein’ın zamanın bir yanılsama olduğu tezinden kalkarak zamanı yeniden keşfetmeye çalışır.  Ona göre Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı’nın zamana dair en büyük keşfinin eşzamanlılığın göreliliği olduğudur. Einstein birbirinden uzaktaki olayların eşzamanlı olarak tanımlanmasında daima bir muğlaklık olduğunu savunur. Çünkü yukarıda da ifade edildiği gibi birbirine göre hareket eden gözlemciler, birbirinden uzaktaki iki fenomenin eşzamanlı olup olmadığı konusunda farklı sonuçlara varacaklardır (Smolin, 2017: 73).

Eşzamanlılığın göreliliğinin temel varsayımlarından biri ışık hızının evrenselliğidir. Yani fotonun hızını ölçen herhangi iki gözlemcinin ölçümleri birbirlerine ya da fotona göre nasıl hareket ediyor olurlarsa olsunlar aynı sonucu verecektir. Ayrıca hiçbir şey bu evrensel hızdan daha hızlı hareket edemez. Bu durumda, bir olay diğer bir olayı ancak ışık hızında ya da daha yavaş giden bir sinyal ilkinden çıkıp ikincisine ulaşırsa etkileyebilir. Eğer bu mümkünse iki olaya arasında bir sebep – sonuç ilişkisinden söz edebiliriz. Ancak, iki olayın uzayda birbirinden çok uzakta ve zaman olarak da birbirine son derece yakın anlarda gerçekleşmesi halinde birinden diğerine herhangi bir sinyalin ulaşması mümkün olmayabilir. Einstein böyle durumlarda eşzamanlılığın olup olmadığını, birinin diğerinden önce mi sonra mı olduğunu bilemeyeceğimizi göstermiştir. Oysa fiziğin bir anlam ifade edebilmesi için gözlemcilerin sebep – sonuç bağıyla bağlı olayların sırası hakkında anlaşmaları gerekir. (Smolin, 2017: 74).

Jorge Luis Borges’in şu ifadesi çok anlamlıdır: “Ben aşkımın sadakatını düşünerek mutlu olduğum sırada o beni aldatıyordu diye düşünen âşık kendini kandırıyor. Eğer yaşadığımız her durum mutlaksa, o mutluluk o ihanetle aynı zamanda gerçekleşmedi; o ihaneti öğrenmek, ‘önceki’ durumları değiştirmeyen, ama (o durumların) anısını değiştiren yeni bir durumdur. Bugünün mutsuzluğu, geçmişteki mutluluktan daha gerçek değildir” (Borges, 2009: 220). Öyleyse, Borges’in aşkının sadakatını düşünmesi – zaten düşünmüyor –  akla uygun değildir. Çünkü Einstein’e göre uzaktaki olayların (örneğimizde Borges ve sevgilisinin eylemleri) eşzamanlı olarak tanımlanması muğlaktır.

Görelilik ilkesine göre ışık hızı haricinde her tür hız tamamen göreli bir niceliktir. Dolayısıyla eşzamanlılığın nesnel olarak gerçek bir yanı yoktur. Yani, “şu anın”gerçek bir yanı olamaz (Smolin, 2017: 75). Roger Penrose’nin deyişiyle, “Görelilik gereğince ‘şimdi’ diye bir kavram yoktur. Bu kavrama en yakın kavram uzay – zamanda bir gözlemcinin ‘eşanlı uzayıdır’, fakat bu tanım gözlemcinin hareketine bağlıdır! Bir gözlemciye göre tanımlanan ‘şimdi’, öteki gözlemcinin ‘şimdi’si ile uyuşmaz” (Penrose, 1999: 2).

“Evren tarihinin bir bütün olarak sebep – sonuç ilişkileriyle birbirlerine bağlı olan olaylar sistemi şeklinde görüldüğü resme blok evren adı verilir” (Smolin, 2017: 76). Smolin’e göre, bu isimle, değişmez bir taş bloğuna gönderme yapılmaktadır. Louis de Broglie’nin ifadesiyle,

“Hepimiz için aslında geçmişi, şimdiyi ve geleceği oluşturan her şey, uzay-zamanda bütün bir blok haline dönüşür. Zamanın geçtiğini gören her gözlemci, uzay-zamanın yeni katmanlarını keşfedecektir. Bunlar onun için maddesel dünyanın peşpeşe gelen öğeleri olarak gözükmektedirler. Fakat gerçekte, uzay-zamanı oluşturan olaylar bütünü, gözlemcinin anlar hakkında oluşturduğu bilgisinden önce var olmaktadır” (Akt: Capra, 1991: 264-265).

Capra’ya göre, bu ifade ile uzay-zamanın görelilik kuramındaki gerçek anlamı ortaya konmuştur. Çekilen fotoğraf dört boyutlu olup tüm zaman dilimleri ve uzay bölgelerine sahiptir. Chuang Tzu’nun dediği gibi parçacıkların göreli dünyalarını anlayabilmek için zamanın akışını unutmamız gerekir (Capra,1991: 265).

James Gleick Time Travel’in Ancient Light (2017: 75-90) Einstein’ın görelilik kuramı ile zaman anlayışını, yaptığı birçok alıntıyla şiirsel bir dille anlatır. Şöyle özetleyebilirim:

Newton’a göre, mutlak ve matematiksel zaman, kendi başına ve kendi doğası gereği dışsal hiçbir şeyden etkilenmeden tekdüze biçimde akıp gidiyordu. Tanrı’nın zamanı olan mutlak zaman Newton’un amentüsüydü. Hareket zaman içindeki yer değişimi, ivme ise zaman içindeki hız değişimi anlamına geliyordu. Mutlak, doğru ve matematiksel bir zaman temel alındığında eksiksiz bir kozmoloji, bir Dünya Sistemi kurulabilirdi.

Einstein bu rüyaya bir yere kadar inandı. James Clerk Maxwell’e göre elektrik akımları, manyetik alanlar, radyo dalgaları ve ışık dalgaları tek ve aynı şeydi. Maxwell denklemleri sayesinde ışık hızı hesaplanmıştı. Ama bunlar mekanik yasalarla örtüşmüyordu. Matematikçilere göre ışık dalga özelliği gösteriyordu, fakat dalganın neyin içinde yayıldığı bilinmiyordu. Artık biliyoruz ki uzay boşluğunda ışığın hızı sabit ve saniyede 299.792.458 metre (yaklaşık 300.000.000 metre) ve bu hızı hiçbir şey geçemiyor. Işığı yayan eterden kurtulmaya çalışan Einstein ışık hızını evrensel, hatta mutlak kabul etti ve “Işık hızı mutlaksa, zamanın mutlak olması imkânsızdır” dedi. Öyleyse kusursuz eşzamanlılığa olan inancımızı – iki olayın aynı anda meydana gelebileceği varsayımını – terk etmeliydik. Yani, her gözlemci kendi anını gözlemlediğine göre zaman mutlak olarak tanımlanamazdı. Neticede herkes için aynı olabilecek bir an, zamanda bir nokta olamazdı. Örneğin birbirine uzak iki noktaya düşen yıldırımın eşzamanlı olduğunu ispatlamak mümkün değildir. Çünkü her iki olayı gözlemleyen fizikçinin aynı fikirde olması mümkün olmaz. Öyleyse tek bir saat, Tanrı’nın ya da Newton’un saati yoktur. Bu durumda evrensel bir şimdiden söz edemeyiz.

Unutmayalım, yıldızların ışıkları çok eskilerden geliyor. Uzak galaksiler kendilerini bize şimdi oldukları gibi değil, bir zamanlar oldukları gibi gösteriyorlar. Romancı John Banville “Elimizde olan sadece ancient light, çok eskilerden bir ışık” derken, zaman yolcusu Joyce Carol Oates, “Güneşin ışıklarını bize ulaşması için dakikalar (güneş ışınları güneşin yüzeyinden dünyamıza yaklaşık 8 dakikada ulaşıyor) geçtiğine göre, hep güneşle aydınlanan bir geçmişte yaşıyoruz” diyor.

Evrenimizdeki olaylar birbirine bağlanabilir, bir diğerinin nedeni olabilir; ama birbirine bağlanamayacak kadar uzak ya da yakın da olabilir ve hangisinin daha önce geldiğini kimse söyleyemez. Bu nedenle kendi uzay – zamanımızda çok yalnızız demektir. Falcılar geleceği görür, ama Richard Feynman’ın deyişiyle şimdiki zamanı göremezler.

Matematikçi Hermann Minkowski Einstein’ın 1905 tarihli Özel Görelilik Kuramı ile ilgili makalesini okuduktan sonra, öğrencisinin zaman kavramını tahtından indirdiğini söylemiş, zaman değil, zamanlar olduğunu kanıtladığını öne sürmüş, ama işi yarım bıraktığını ifade etmişti. Ona göre artık tek başına uzay ya da tek başına zamandan söz edilemezdi. Uzay, uzunluk, genişlik ve kalınlık olmak üzere (x, y, z) üç boyutluydu, buna zaman (t) boyutunu eklediğimizde, ortaya çıkan soyutlama doğa kanunlarının birincisi, “mutlak dünya ilkesi”ydi. Kısaca, x, y, z, t bir dünya noktasıdır ve bir dünya nesnesinin doğumundan ölümüne kadarki tüm dünya noktaları bir “dünya çizgisi” oluşturur. Die Welt (dünya), iyi bir isim, ama artık uzay-zaman diyoruz. Eğer dünya dört boyutlu bir süreklilikse, o zaman herhangi bir anda algıladığımız her şey bütünün sadece bir parçasıdır. Yani, zaman duygumuz bir yanılsamadır.

Einstein, 1955 yılında arkadaşı Besso öldüğünde, cenaze töreninde, arkadaşının, kendisinin önünden dünyayı terk ettiğini, ama kendileri gibi fizikçilerin geçmiş, şimdi ve gelecek arasındaki ayrımın inatla devam eden bir yanılsamadan ibaret olduğunu bildiğini söyleyecekti.

İroni şu ki, Einstein kusursuz eşzamanlılığın bir kimera (Yunan mitolojisinde tek vücutta farklı hayvan uzuvları olan yaratık) olduğunu keşfettikten yüzyıl sonra, her şeyin birbirine bağlı ve bağımlı olduğu dünyamızda teknoloji eşzamanlılığa hiç olmadığı kadar çok bel bağlıyor ve hemen her şey on-line…

 

Notlar

Borges, Jorge Luis (2009). Öteki Soruşturmalar, çev. Peral B. Charum ve Türker Armaner, İstanbul: İletişim Yayınları.

Capra, Fritjof (1991). Fiziğin Tao’su, çev. Kaan H. Ökten, İstanbul: Arıtan Yayınevi.

Gleick, James (2017). Time Travel, London: 4th. Estate.

Penrose, Roger (1999). Us Nerede? Kralın Yeni Usu III, çev. Tekin Dereli, TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, Ankara.

Smolin, Lee (2017). Zamanın Yeniden Doğuşu, çev. Bilge Tanrıseven, TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, Ankara.

 

 

 

 

 

 

 

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>