Çok hızlı yolculuk ederek geleceğe gitmek mümkün müdür?

Özel görelilik kuramına göre zaman mutlak değildir, farklı gözlemciler için farklı hızlarda akar. İkizler paradoksu da bu durumla ilişkilendirilen bir düşünce deneyidir. Fakat paradoks olarak isimlendirilmesine karşın bu durum esasında bir ikilemdir ve özel göreliliğe göre bir çözümü vardır. Bu çözümü sizlere sunmadan önce özel göreliliğe kısa bir tur atmamız gerekecek.
Öncelikle paradoksumuzu oluşturan durumu Einstein’ın kendi sözleriyle açıklayalım: ” Eğer yaşayan bir organizma bulursak ve bu organizma bir insansa ve uzaya gönderilen kişi bu insanın ikiziyse ve uzaya giden ikiz kardeş eve geri dönerse ikiz kardeşini kendiyle kıyaslayacak olursa onu daha fazla yaşlanmış bir halde bulur. Bu durumdaki paradoks ise şundan kaynaklanmaktadır. İki kardeşte birbirlerini seyahat eden kişi olarak görür ve diğer kardeşin daha yaşlı olduğunu söyler ve bu da bizlere mantıklı gelen bir tür ikilemdir.”

 

saat,ikizler paradoksu
Zamanın Göreceliği

Einstein’ın 1905 yılında yayınladığı özel görelilik kuramının iki önemli postulatı vardır. İlki, birbirlerine göre düzgün hareket eden tüm gözlemciler için ışık hızı aynıdır. İkincisiyse, birbirlerine doğru hareket halindeki tüm gözlemciler için fizik kanunları aynıdır. Gelelim bu iki postulatın doğurduğu sonuçlara: Işık hızına yakın değerlerde yoluculuk ederseniz veya yer-çekimi dünyadan daha büyük olan bir gezegene giderseniz, zaman sizin için daha yavaş akmaya başlar.
İkizler paradoksunda da dünyada yaşayan ikizlerden birisi bir uzay aracına binip, belirli bir süre ışık hızına yakın seyahat ettikten sonra dünyaya döndüğünde, kendi ikizini hız, süre, ivmelenme değerlerinin belirleyeceği ölçüde yaşlanmış bulur. Ama dünyada kalan ikizin zamanın kendisi için daha yavaş aktığını iddia etmesi mümkündür çünkü özel görelilik eylemsiz yani ivmesiz sistemler için geçerlidir. Bu durumda hareket iki kardeş için görecelidir yani iki kardeş de hareket edenin kendileri olmadığını iddia edebilirler. Peki bu durumda hangi kardeş daha az yaşlanmıştır?

Paradoksun Çözümlenmesi

Özel göreliliğin bir sonucu olarak ışık hızına yakın seyirlerde zamanın yavaşladığını söylemiştik. Einstein 1915 yılında Genel Görelilik kuramıyla kütle-çekim kuvvetinin uzay ve zaman dokusuna etkisini Newton’a oranla çok daha temelden açıklamıştır ve zamanı yavaşlatmanın bir diğer yolunun kütle-çekim olduğunu söylemiştir. Bir süre sonra Einstein ivmenin yer-çekiminin etkilerini taklit ettiğini keşfetti. Bu çok can alıcı bir fikir çünkü Einstein bu keşfiyle ivmenin tıpkı kütle-çekim kuvveti gibi zamanı yavaşlatacağını ima ediyor. Yani sorumuzun cevabını genel görelilik tek bir kelimeyle açıklamakta: ivmelenme. Uzaydaki kardeş her ne kadar kendinin hareket etmediğini iddia etse de geri dönüş için harekete geçtiği sırada ivme değeri değişen bir referans koordinat sisteminde bulunmaktadır. İşte bu ivmelenme durumu paradoksumuzu huzura erdiriyor. Seyahat eden kardeş dünyadaki kardeşine göre daha az yaşlanmıştır çünkü hızlanan ve yavaşlayan taraf kendisidir.

 

ışık,ikizler paradoksu

 

Züğürdün Zaman Yolculuğu

Çoğu kişi zamanın yavaşlamasının gerçek bir zaman yolculuğu olmadığını düşünecektir. Fakat züğürt bir versiyonu da olsa görelilikten kaynaklı zaman yavaşlamasının etkileyici ve gerçek bir zaman yolculuğu olduğunu söyleyebiliriz. Geleceğe zaman yolculuğu dendiğinde geleceğin bir yerlerde belli olduğu anlamı çıkar ve şimdiki zaman gibi varlığı söz konusudur fakat buradaki durum farklı. Görelilikten kaynaklı zaman yolculuğunda olan şey seyahat eden kişinin uzakta olduğu süre boyunca Dünya’nın geleceğe akmasıdır. Bir bakıma, ileriye doğru hızlı oynatma tuşuna basıyor ve herkesten önce varıyor diyebiliriz.
Sonuç olarak burada da net bir biçimde görüldüğü üzere zaman göreceli bir kavramdır. Ama bu görelilik fizik yasalarını kesinlikle etkilememektedir. Şu unutulmamalıdır ki, eğer hız, zaman gibi kavramlardan bahsediyorsak anlam kargaşasını önlemek için mutlaka bir referans noktası belirtmeliyiz. Kim bilir belki de zaman kavramını daha ayrıntılı bir şekilde anlayabilirsek birçok bilim adamının ve bilim-kurgu yapımcısının fantezisi olan geleceğe ve geçmişe yolculuk rutin yapılan işlerden birisi olacaktır.

Kaynaklar:
1.Paradoks-Jım Al-Khalili
2.İzafiyet Teorisi-Albert Einstein
3-http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/ikizler-paradoksu