“Benjamin Button’ın Tuhaf Hikayesi” filminde Brad Pitt yaşlı bir adam olarak ortaya çıkar ve giderek gençleşir. Bunun gerçekte olduğunu ve zamanın geriye doğru aktığını hayal edin. İnsanlar yaşlanmak yerine gençleşecek ve yavaş yavaş yenilenecek, bildikleri her şeyi unutarak geçen uzun bir yaşamın ardından ebeveynlerinin gözlerinde bir parıltı olarak son bulacaklar. Mümkün değil ki! demiş olmalısınız. Peki ama neden mümkün değil? Zaman neden hep geçmişten geleceğe doğru gidiyor? Zamanın oku nedir?
Zaman kimisi için şimdi ile sonra arasındaki farktır. Kimisi için de saatlerin ölçtüğü şeydir. Ancak zamanın asla tek bir tanımı yoktur. İçinde bulunduğumuz anda ne yaşıyorsak ona şimdi adını veririz. Bunu bir referans noktası kabul eder ve devamında da geçmiş ve geleceği tanımlarız. Yani zaman aslında bizler için bir kabuldür.
Biz zamanın belirli bir yönü olduğunu varsaysak da fizikçiler öyle değildir. Sonucunda doğa yasalarının çoğunda “zaman tersine çevrilebilir”. Yani fiziğin temel yasalarının zamanda bir yön tercihi yoktur. Bu da zamanın geriye doğru aksa da işe yarayacakları anlamına gelir. Sonucunda gerçek dünyada kahve soğur ve arabalar bozulur. Aynaya ne kadar bakarsanız bakın, asla gençleştiğinizi göremezsiniz. Peki zaman neden hep ileri doğru ilerliyor?
Zamanın Oku Nedir?
“Zamanın oku” çağlar boyunca bilim insanlarını ve filozofları şaşırttı. Bununla ilgili en önemli neden fiziğin daha da özelinde ilgili denklemlerin kendilerinde zamanın yalnızca bir yönde akması gerektiğinde ısrar eden hiçbir şeyin olmamasıydı. Bunun sonucunda da zaman okunu farklı biçimlerde açıklama çabaları ortaya çıktı.
Psikolojik açıdan ele alırsak zaman çevremizde olup bitenleri anlamlandırmada ve olayları zihnimizde organize etmede başvurduğumuz, geçmişten geleceğe uzanan bir köprüdür. Hatırladığımız şeyler geçmişi oluştururken gelecek, hatırlanamayan olaylardan oluşur. Zaman oku, kişinin algısının bilinenden (Geçmiş) bilinmeyene (Gelecek) sürekli bir hareket olduğu hissine sahip olması nedeniyle ortaya çıkar.
Zamanın neden geri döndürülemez olduğunu açıklamak için doğada geri döndürülemez süreçleri bulmamız gerekiyor. Fizikte (ve hayatta!) buna benzer birkaç kavramdan biri, zaman geçtikçe her şeyin daha az “düzenli” hale gelme eğiliminde olmasıdır. Bunu entropi adı verilen fiziksel bir özelliği kullanarak açıklıyoruz.
Bir fincan sıcak çayı masanın üzerinde bırakırsanız, kaçınılmaz olarak soğuyacaktır. Ancak bunun tam olarak nasıl gerçekleşeceğini bize ancak termodinamik söyleyecektir. Termodinamik enerjinin bir yerden başka bir yere ve bir biçimden başka bir biçime transferi ile ilgilenmektedir. Termodinamiğin ikinci yasası, istatistiksel ilkeleri kullanarak çok sayıda nesnenin davranışını tanımlayan istatistiksel mekanik alanından gelir. İngiliz gökbilimci Arthur Stanley Eddington ise, zamanın termodinamik okunu açıklamıştır.
Zaman Oku ile Entropi Nasıl İlişkilidir?
Termodinamiğin ikinci yasasına göre izole bir sistemde entropi ancak artar. Entropi, bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsü olarak tanımlanır. Zamanın aktığı yön, yani “ileri” dediğimiz yön, düzensizliğin veya entropinin arttığı yöndür.
Termodinamikte, izole edilmiş bir sistem, herhangi bir dış kuvvetten etkilenmeyen kapalı bir alanı ifade eder. Örneğin siz yıkamadığınız sürece bulaşıklar lavaboda birikir. Sonucunda da düzensizlik hızla artacaktır. Düzensizlikten kurtulmak ancak bulaşıkları yıkamakla olacaktır. Ancak bunun için de enerji harcamamız gerekecektir. Ancak termodinamiğin birinci yasasına göre hiçbir makine %100 verimle iş yapamaz ve enerji harcayamaz; enerjinin bir kısmı ısı olarak dışarıya dağıtılmaya mahkumdur.
Kısıtlı herhangi bir alanda düzen yarattığınız her defasında; kitaplarınızı düzenlediğiniz, bir deste kağıda işaretler koyduğunuz veya havalandırmayı çalıştırdığınız zamanlarda, sürecin yan ürünü olarak aynı zamanda ısı enerjisi düzensizliğini de yaratmış olursunuz. Bu nedenle de ortalama olarak, zamanın ilerlediği yönde toplam entropiyi azaltmak imkansızdır.
Entropi, zamanın nasıl ilerlediğiyle yakından ilgili birkaç fizik kanunundan biridir. Entropinin zamanla arttığını kabul etsek bile bu, yine de zamanın neden sadece ileriye aktığını açıklamak için yeterli değildir. Bu yüzden entropi, zamanı kavrama konusunda bir ipucu olmaktan öteye geçemez.
Evren için de durum aynıdır: Evren geliştikçe genel entropi artar. Ancak doğanın düzensizliği tercih etme eğilimi göz önüne alındığında, evren neden ilk etapta bu kadar düzenli bir durumda başladı? Bu hala bir gizem olarak kabul ediliyor. Bu nedenle bazı araştırmacılar Büyük Patlama’nın başlangıç olamayacağını, aslında zamanın farklı yönlerde aktığı “paralel evrenler” olabileceğini öne sürüyor.
Zaman Okunun Tek Yönlü Olmaması Bir Kargaşaya Neden Olurdu
Zaman herhangi bir yönde hareket edebilseydi, paradokslar bol olurdu. Mesela zamanda geriye gidip kendi büyükanne ve büyükbabanızı öldürebilirdiniz. Üstelik bu sizin asla var olmayacağını anlamına gelirdi. Zamanda geriye doğru yolculuğa izin verirsek, o zaman sonuçlar sebeplerden önce gelir ve maddi evrenin altında yatan mantıksal bağlantılar bozulur.
Gerçekleşen her şey aslında bir birbirleri arasında nedensellik ilişkisine sahip birer dizgidir. Bir şeyin sonucu, diğer bir şeye neden olur. Belki de bu nedenle tek bir yönde hareket etmelidir.
Zamanın doğasına dair bu sorular son derece derin sorulardır ve cevapları da modern fiziği temelinden sarsabilir. Bu sorular heyecan verici olsa da cevap vermek neredeyse imkansızdır. Sonucunda zaman konusunda bazı cevaplara ulaşmak için yapabileceğimiz gerçek bir deney yoktur. Bu sorunları inceleyerek bir ilerleme kaydedebiliriz veya farklı bir sorun üzerinde çalışırken bu konuya dair çok önemli bir bulguya rastlayabiliriz. Bunu da zaman gösterecektir.
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Ask Ethan: Why Can’t Time Be Reversed For Three-Body Systems? Yayınlanma tarihi: 4 Nisan 2020; Kaynak site: : Forbes. Bağlantı: Ask Ethan: Why Can’t Time Be Reversed For Three-Body Systems/
- Why Can’t We Reverse the Arrow of Time? Yayınlanma tarihi: 3 Nisan 2023. Kaynak site: Discover magazine.Bağlantı: Why Can’t We Reverse the Arrow of Time
- Ellis, George. (2013). The arrow of time and the nature of spacetime. Studies In History and Philosophy of. Science Part B Studies In History and Philosophy of Modern Physics. 44. 10.1016/j.shpsb.2013.06.002.
- What is time – and why does it move forward?. Yayınlanma tarihi: 22 Şubat 2016. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: What is time – and why does it move forward?
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
