Evrenin Zarafeti

Brian Greene - Evrenin Zarafeti


Zaman Üzerindeki Etki: I. Kısım

Pek az çabayla, ışık hızının sabit olmasından yararlanarak bildik gündelik zaman kavrayışımızın açıkça hatalı olduğunu gösterebiliriz. Diyelim ki savaş halindeki iki ülkenin liderleri uzun bir müzakere masasının iki ucuna oturmuş ve ateşkes kararı almışlar, ama ikisi de anlaşmayı ilk imzalayan olmak istemiyor. Birleşmiş Milletler Genel Sekreteri parlak bir öneri getiriyor: İki başkanın tam ortasına bir ampul yerleştirilecek, ampul başta kapalı olacak. Ampul açıldığında yaydığı ışık, iki başkan da ampule eşit uzaklıkta olduğu için, ikisine de aynı anda ulaşacak. İki başkan da ışığı gördüklerinde anlaşmayı imzalamayı kabul ediyor, plan uygulanıyor ve anlaşma her iki taralı da tatmin edecek şekilde imzalanıyor.

Bu başarıyla koltukları kabaran Genel Sekreter, barış anlaşmasına varmış savaş halindeki başka iki ülke için de aynı yaklaşımı kullanmaya karar veriyor. Bu sefer tek fark, bu müzakeredeki devlet başkanlarının sabit bir hız ve doğrultuda ilerleyen bir trenin içindeki bir masanın iki ucunda oturuyor olmaları. Adlarına uygun düşecek şekilde, İleriülke'nin liderinin yüzü trenin hareket doğrultusuna dönük, Geriülke'nin liderinin yüzü ise hareket doğrultusunun tersine. Fizik yasalarının bireyin hareketinden - bu hareket değişmediği sürece - bağımsız olarak kesinlikle aynı kalacağını bilen Genel Sekreter, farkı dikkate almıyor ve ampulün yanmasıyla başlayan imza törenini daha önce yapıldığı gibi gerçekleştiriyor. İki başkan da anlaşmayı imzalıyor ve danışman heyetleriyle birlikte düşmanlıkların son bulmasını kutluyor.

Gelgelelim tam o sırada, imza törenini hareket halindeki trenin dışındaki platformdan izlemiş olan iki ülke halkı arasında çatışmaların başladığı haberi geliyor. İleriülke halkının kandırıldıklarını ve başkanlarının anlaşmayı Geriülke'nin liderinden daha önce imzaladığını iddia ettiğini, çatışmaların bu yüzden yeniden patlak verdiğini öğrenmek müzakere trenindeki herkesi dehşete düşürüyor. Trendeki herkes - iki taraf da - anlaşmanın aynı anda imzalandığında hemfikir olduğuna göre, töreni izleyen dışarıdaki gözlemciler nasıl bunun aksini düşünebilir?

Platformdaki gözlemcinin bakış açısını daha detaylı inceleyelim. Başlangıçta trendeki ampul kapalıdır, sonra belli bir anda yanar ve her iki başkana doğru ışık demetleri gönderir. Platformdaki bir kişinin bakış açısına göre, İleriülke'nin başkanı yayılan ışığa doğru gitmektedir, Geriülke'nin başkanı ise ışıktan uzaklaşmaktadır. Yani platformdaki gözlemcilere göre ışık demetinin, yaklaşmakta olan ışığa doğru giden İleriülke devlet başkanına ulaşmak için, ışıktan uzaklaşan Geriülke başkanına ulaşmak için kat ettiği yol kadar yol kat etmesi gerekmez. Bu, ışığın her iki başkana doğru yol alırkenki hızıyla ilgili bir ifade değildir; ışık kaynağının ya da gözlemcinin hareket halinden bağımsız olarak, ışığın hızının hep aynı olacağını zaten belirtmiştik. Şimdi sadece ilk ışık çakımının, platformdaki gözlemcilerin bakış açısına göre, her iki başkana da ulaşmak için ne kadar yol kat etmesi gerektiğini betimlemeye çalışıyoruz. Bu mesafe İleriülke'nin başkanı için, Geriülke'nin başkanı için olduğundan daha kısa olduğundan ve ışık her iki başkana doğru aynı hızla yol aldığından, ışık önce İleriülke'nin başkanına ulaşacaktır. İleriülke yurttaşlarının kandırıldıklarını iddia etmesinin sebebi budur.

CNN görgü tanıklarının ifadelerini aktardığında Genel Sekreter, başkanlar ve danışmanlar kulaklarına inanamaz. Hepsi de, ampulün tam iki başkanın arasına gayet sağlam olarak yerleştirildiğinde, dolayısıyla başka söze gerek bırakmayacak şekilde ampulün yaydığı ışığın başkanlara ulaşmak için aynı mesafeyi kat ettiğinde hemfikirdir. Hem sağa hem de sola doğru yayılan ışığın hızı aynı olduğundan, ışığın her iki başkana da aynı anda ulaştığını düşünmektedirler, hatta öyle olduğunu gözlemlemişlerdir. Peki kim haklı, trendekiler mi trenin dışındakiler mi? İki grubun gözlemlerinde de, gözlemlerini destekleyen açıklamalarında da hata yok. Cevap her iki tarafın da haklı olduğudur. Uzay gezginlerimiz George ile Gracie için olduğu gibi, iki bakış açısı da aynı ölçüde doğruluk iddiası taşımaktadır. Buradaki ayrıntı, iki doğrunun çelişiyor gibi görünmesidir. Önemli bir siyasi mesele söz konusu: Başkanlar anlaşmayı aynı anda imzaladı mı? Yukarıdaki gözlemler ve akıl yürütme bizi kaçınılmaz olarak anlaşmanın trendekilere göre aynı anda imzalandığı, ama platformdakilere göre aynı anda imzalanmadığı sonucuna götürür. Başka bir deyişle, iki gözlemci grubu göreli hareket halindeyse, bazı gözlemcilerin bakış açısına göre eşzamanlı olan şeyler, diğer gözlemcilerin bakış açısına göre eşzamanlı olmayacaktır.

Bu şaşırtıcı bir sonuçtur. Gerçekliğin doğasına dair bugüne kadar keşfedilmiş en derin kavrayışlardan biridir. Yine de bu kitabı okuyup bir kenara bıraktıktan uzun süre sonra, bu bölümden şu talihsiz barış girişimi dışında bir şey hatırlamayacak olsanız bile, Einstein'ın keşfinin özünü kapmış olurdunuz. Hiç yüksek matematiğe ya da karışık bir mantık zincirine başvurmaksızın, bu senaryonun da gösterdiği gibi, zamanın tümüyle beklenmedik bu özelliği doğrudan ışığın hızının sabit olmasından kaynaklanmaktadır. Işığın hızı sabit olmasaydı da yavaş hareket eden toplara ve kartoplarına dayalı sezgilerimizin bize düşündürdüğü gibi hareket ediyor olsaydı, platformdaki gözlemcilerin trendeki gözlemcilerle aynı fikirde olacağını hatırlatırım. Platformdaki bir gözlemci yine fotonların Geriülke'nin başkanına ulaşmak için, İleriülke'nin başkanına ulaşmak için olduğundan daha uzun bir mesafe kat etmesi gerektiğini iddia ederdi. Ancak sezgi, Geriülke'nin başkanına yaklaşmakta olan ışığın, ileri doğru giden tren tarafından "itildiği" için daha hızlı yol alacağını söyler. Aynı şekilde bu gözlemciler, İleriülke'nin başkanına yaklaşmakta olan ışığın trenin hareketiyle "geriye çekilip" daha yavaş yol aldığını da görürdü. Bu (hatalı) etkiler dikkate alındığında, platformdaki gözlemciler ışık demetlerinin iki başkana da aynı anda ulaştığını görecekti. Fakat gerçek hayatta ışık hızlanmaz ve yavaşlamaz, hızı artırılamaz ve azaltılamaz. O yüzden de platformdaki gözlemciler haklı olarak ışığın önce İleriülke'nin başkanına ulaştığını iddia edecektir.

Işık hızının sabit olması, eşzamanlılığın, hareket hallerinden bağımsız olarak herkesin hemfikir olduğu evrensel bir kavram olduğu yönündeki asırlık kavrayıştan vazgeçmemizi gerektirir. Dünya'da, Mars'ta, Jüpiter'de, Andromeda galaksisinde, kozmosun her köşesinde sakin sakin aynı saniyeleri vurduğu hayal edilmiş olan evrensel saat yoktur. Tam tersine, göreli hareket halindeki gözlemciler, hangi olayların aynı anda olduğu konusunda görüş ayrılığına düşecektir. Bir daha tekrarlayalım, bu sonucun - yaşadığımız Dünyanın gerçek bir özelliği - bu kadar yadırgatıcı olmasının sebebi, gündelik hayatta karşılaşılan türden hızlar söz konusu olduğunda ortaya çıkan etkilerin son derece küçük olmasıdır. Müzakere masası 30 metre uzunluğunda olsaydı, tren de saatte 16 kilometre hızla hareket ediyor olsaydı, platformdaki gözlemciler ışığın İleriülke'nin başkanına Geriülke'nin başkanından saniyenin milyarda birinin milyonda biri kadar daha önce ulaştığını "görecekti". Bu gerçek bir farklılık olsa da o kadar küçüktür ki insan duyuları tarafından doğrudan algılanamaz. Tren hatırı sayılır ölçüde daha hızlı gidiyor olsaydı, diyelim ki saatte 900 milyar kilometre hızla hareket etseydi, platformda duran birinin bakış açısına göre ışığın Geriülke'nin başkanına ulaşması İleriülke'nin başkanına ulaşmasından 20 kat daha uzun sürecekti. Özel göreliliğin çarpıcı etkileri, yüksek hızlarda daha belirgin hale gelir.

Brian Greene - Evrenin Zarafeti


Bir sonraki bölüm hazırlandığında linki burada olacaktır




Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM