Geleceğe Dönüş, Geçmişe Seyahat – 2 >> Solucandelikleri ve zaman makineleri ile geçmişe yolculuk edebilir miyiz?

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

Fizikçiler 30 yıldır zaman makinesiyle geçmişe yolculuk etmenin mümkün olup olmadığını araştırıyor. Kip Thorne gibi geçmişe yolculuğun mümkün olabileceğini düşünenler var. Konuya olumsuz bakanlar da var. Örneğin Stephen Hawking, kendi geliştirdiği Zamanın Korunumu İlkesi nedeniyle geçmişe yolculuk etmenin imkansız olduğu kanısında.

“Fizik yasaları zamanda geçmişe yolculuk etmeyi önlemenin her zaman bir yolunu bulacak ve Evren’i tarihçiler için güvenli kılacaktır” diyen Hawking haklı olabilir. Sonuçta geçmişe yolculuk etmek mümkün olsaydı, torunlarımızın gelecekten gelip bizi ziyaret etmesi gerekirdi. Bugüne kadar “Merhaba baba; ben senin oğlunum, gelecekten seni görmeye geldim” diyen biriyle karşılaşmadık.

Geçmişe gitmekle ilgili en büyük sorun zaman paradoksları. Geçmişe gidebilseydik “Eyvah, yanlışlıkla babamın annemle tanışmasını önledim, şimdi hiç dünyaya gelmeyeceğim” tarzı paradokslarla karşılaşacaktık. Fizikçiler bu tür zaman paradokslarını aşmanın ve geçmişe güvenli bir şekilde yolculuk etmenin yollarını araştırıyor.

 

Zaman paradoksu

Bu yazının ardından siz de Uzay Yolu Klasik Dizinin 28. bölümünü izleyerek gizemli zaman yolculuklarının cesur Kaptan Kirk’ü bile nasıl sarstığını görebilirsiniz. “Sonsuzluğun Kıyısındaki Şehir” adlı bu bölüm TV tarihinin en güzel hikayelerinden birini anlatıyor.

Belki de geçmişe seyahat için son zamanlarda fiziğin ve sinemanın gündemine oturan solucandeliklerini kullanabiliriz. Sonuçta Türkiye’de yeni gösterime giren Interstellar bilimkurgu filmi de fizikçi Kip Thorne’un danışmanlığında solucardeliklerini ele alıyor. Peki solucadelikleriyle zamanda yolculuk gerçekten mümkün mü? Birlikte görelim.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Solucandelikleriyle zamanda yolculuk

Geçen yazılarımızda ayrıntılarıyla ele aldığımız için, burada solucandeliklerinin uzay-zaman dokusunda açılan tüneller olduğunu ve evrende ışık hızını aşmadan ışıktan hızlı yolculuk etmenizi sağladıklarını söylemekle yetineceğim. Ancak, solucandeliklerinin birbirine bağlı iki kara delikten oluştuğuna dikkatinizi çekmek istiyorum.

Kara deliklerin uzay-zamanı büktüğünü biliyoruz. Bu durumda solucandeliklerinin de hem uzayı hem de zamanı büktüğüne dikkat etmemiz gerekiyor. Kütlenin zamanı bükmesinin zamanın yavaşlamasına neden olduğunu ikizler paradoksu ve kara delik zaman makinesi örneklerinde anlattık. Bu mantığı devam ettirdiğimizde solucandeliklerinin zamanı da büktüğünü görebiliyoruz. Einstein’ın Görelilik Teorisi’nde belirttiği gibi uzay-zaman bir bütün; uzay ve zaman aynı kumaşın, aynı dokunun parçası.

Solucandelikleriyle zamanda nasıl yolculuk edebileceğimizi görmek için önce evimizin bahçesinde bir solucandeliği açıldığını hayal edelim. Delikten baktığımızda başka bir galaksideki başka bir dünyayı görüyoruz; yani bu solucandeliği tünelinin bir ucu bahçemizde, diğer ucu da başka bir galakside ve biz tünelde birkaç adım atarak milyonlarca ışık yılı uzaktaki o galaksiye gidebiliriz.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Solucandeliğinden uzay gemisi olur mu? Olur

Şimdi solucandeliğinin öbür ucunu, yani uzak galaksideki ucunu bir uzay gemisi gibi düşünelim ve varsayalım ki çok gelişmiş bir teknolojiye sahip olan uzaylılar solucandeliğinin uzak ucunu aldılar, uzayda ışık hızına yakın bir hızda yola çıkardılar: Solucandeliğinin beri ucu, yani Dünyamızdaki ucu ise yer değiştirmeden bahçede kaldı.

Ardından çılgın uzaylılar, solucandeliğinin öbür ucunu sucuk kangalı gibi büktüler ve galaksimize getirip, bahçemizdeki ucuyla yan yana koydular. Solucandeliğinin bu yolculuk sırasında ışık hızına yakın bir hızda giden öbür ucunda sadece 1 saniye geçerken, başından beri bahçemizde olan ucunda 24 saat geçecektir.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Fark ettiyseniz solucandeliği bir zaman makinesi oldu. Artık kangal şekilli bu solucandeliği tünelinin bir ucundan girip diğer ucundan çıkarak, tam 1 gün geçmişe gidebiliriz. Çünkü bir süre önce başka bir galaksiye açılan o uçta zamanın yavaşladığını ve bir gün yerine 1 saniye geçtiğini biliyoruz. Fizik yasalarının solucandeliklerine izin verip vermediğini ise bilmiyoruz. Ancak, birçok fizikçi, solucandeliklerinin oluştukları anda büyük bir patlamayla yok olacağını düşünüyor.

Bunun sebebi sanal parçacıklar: Sanal parçacıklar Evren’deki siyah boşluğu, vakumu dolduran parçacıklar. Bu parçacıklar uzay boşluğunda Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi nedeniyle ortaya çıkıyor. Belirsizlik İlkesi’ne göre bir parçacığın konumu ve hızını aynı anda bilemeyiz.

Bu da konumunu bildiğimiz bir parçacığın hızının belirsiz olması ya da hızını bildiğimiz bir parçacığının konumunun belirsiz olması anlamına geliyor (Nitekim bu tür bir parçacık evrenin herhangi bir yerinde ortaya çıkabilir).

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

H.G. Wells’in Zaman Makinesi romanının film uyarlamasında ilk zaman makinesi tasarımı.

 

Sanal parçacıklar

Sonuçta Belirsizlik İlkesi uzay boşluğunun bile bir enerjisinin olmasına ve tıpkı çaydanlıktaki haşlak suyun kaynaması gibi, uzay boşluğunun da sanal parçacıklarla kaynamasına yol açıyor. Bu parçacıklar madde ve anti madde çiftleri halinde oluşuyor. Ancak, Madde ve anti madde birbirini aniden yok ettiği için sanal parçacıklar da deyim yerindeyse “gerçeklik dünyasına adım atmaya fırsat bulamadan” yok oluyor.

Söz konusu parçacıklara sanal parçacık adını vermemizin sebebi bu ve sanal parçacıklar solucandeliklerini zaman makinesi olarak kullanmanın önündeki en büyük engeli oluşturuyor. Sanal parçacıklar solucandeliklerini yok ediyor!

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Bunun sebebi Casimir etkisi

Casimir Etkisi’ni görmek için, içinde hiçbir molekül veya atom olmayan vakuma, bildiğimiz uzay boşluğuna, birbirine çok yakın mesafeyle iki ince levha koyduğumuzu düşünelim (levhaların arasında sadece birkaç milimetre aralık olsun). Bu levhaların hem arasında hem de dışında sonsuz sayıda sanal parçacık bulunuyor. Ancak levhaların dışında, levhaların arasından daha fazla sayıda sanal parçacık mevcut. Bu da levhaların dışındaki sanal parçacıkların levhaların arasına akmasına yol açıyor.

1’in karekökü gibi sanal sayılarla ifade edilen sanal parçacıklar, tıpkı boş kaba dolan su gibi levhaların arasına akıyor. Dolayısıyla levhaların arasındaki boşluk, evrenin geri kalanından negatif enerji çekiyor (Evren’de toplam enerji sabit olduğu için, levhaların arasına akan enerji, levhaların dışındaki enerjinin azalmasına ve doğal olarak levhaların dışında negatif enerji oluşmasına neden oluyor).

Oysa negatif enerji çekim değil, itim kuvvetine sahip olduğu için bu etkinin levhaların arasını açması gerekiyor! Ancak bu etkiyi dengeleyen bir karşı kuvvet, bir çekim kuvveti var: Evren’in toplam enerjisi sabit olduğundan, bu kez levhaların arasında, Evren’in dışından akan enerjiyi dengelemek üzere pozitif enerji oluşuyor. Pozitif enerji ise kütleçekim kuvvetidir ve negatif enerjiye karşı koyan bu kuvvet levhaları birbirine çekiyor, birbirine doğru yaklaştırıyor.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Sanal parçacıklar ve solucandelikleri

Levhaların arasında meydana gelen pozitif enerji tıpkı +1 ile – 1’in toplamının sıfır olması gibi, Evren’in toplam enerjisinin dengede ve sıfır olmasını sağlıyor (Nötr atomların, iyonize olmayan atomların toplam elektrik yükünün sıfır olduğunu hatırlayalım).

Solucandeliklerini de Casimir levhaları gibi düşünebiliriz: Bir solucandeliği oluşturduğumuz zaman, negatif enerji Evren’den deliğe doğru akarak itici kuvvet etkisiyle solucandeliğinin ağzının genişlemesini sağlıyor. Ancak, solucandeliğinin içinde negatif enerjiyi dengelemek için pozitif enerji oluşuyor. Bu da deliğin ağzını kapatan bir kütleçekim kuvveti meydana getiriyor. Zamanda yolculuk etmek üzere solucandeliklerini kullanmak istiyorsak, önce bu deliklerin ağzını açık tutmamız gerekiyor.

Öyleyse solucandeliklerinin dışında kalan evrende, bu deliklerin içinde oluşan pozitif enerjiden daha büyük miktarda negatif enerji üreterek, solucandeliklerinin ağzını açık tutmayı başarabilir miyiz? Solucandeliğinin ağzını büzen kütleçekim kuvvetini (deliğin içindeki pozitif enerjiyi) deliğin dışındaki kütle itim kuvvetiyle, yani karşı çekim kuvvetiyle yenebilir miyiz?

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Bedava enerji yok, her şeyin bir bedeli var

İşimiz kolay değil. Solucandeliğinin içinde pozitif enerji oluşması bir tek şekilde mümkün: Solucandeliği Evren’in dışından negatif enerji ödünç almak zorunda. Ancak bunun bir bedeli var. Evren’in toplam enerjisinin 0 olması için solucandeliğinin içinde pozitif enerji oluşacak, yani kara delik gibi güçlü bir kütleçekim alanı meydana gelecek. Bu çekim kuvvetinin solucandeliğini kapanmaya ve çökmeye zorlayacağını söyledik.

Bununla birlikte bir şansımız olabilir. Evren’in dışındaki sanal parçacık sonsuzluğunun, solucandeliğinin içindeki sanal parçacıkların sayısından daha büyük olduğunu anımsayalım.

Bu durumda solucandeliğinin dışında, deliğin içindeki pozitif enerjiden daha güçlü bir negatif enerji oluşturabilir ve böylece deliğin ağzını açık tutmayı başarabiliriz; fakat bu yoktan enerji yaratmak, bir devridaim makinesi yapmak demek. Yalnız, devridaim makinesi yapmak termodinamik yasaları nedeniyle imkansızdır.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Bedava kahvaltı

Nitekim Fizikçi Kip Thorne yukarıda anlatılan durumu test etmek için gereken hesaplamaları tamamladığında, solucandeliklerinin oluştuktan sonra bir yıldız gibi uzun ömürlü olması veya Stargate bilimkurgu dizisindeki “yıldız geçitleri” gibi en az 30 dakika boyunca açık kalması için, boşluktan bedava enerji üretmemiz gerektiğini anladı.

Kısacası solucandeliklerini ağzını açık tutmak için yoktan enerji üretmek ve dolayısıyla Evren’deki toplam enerji miktarını artırmak gerekiyordu. Bu da ancak devridaim makinesiyle mümkün olabilirdi; ama dediğimiz gibi termodinamik yasalarına göre devridaim makinesi yapmak imkansızdı.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Casimir Etkisi ve Evren’in genişlemesi

Termodinamik yasaları enerjinin tamamının, yüzde 100’ünün işe dönüştürülemeyeceğini, enerjinin bir kısmının her zaman atık ısı olarak uzaya kaçıp ziyan olacağını söylüyor.

Bu nedenle boşluktan bedava enerji üretemiyoruz, çünkü boşluktan çektiğimiz enerjinin tamamını kullanamıyoruz. Bir kısmı hep boşa gidiyor ve boşluktan çekebileceğimiz enerji sürekli azalıyor. İşte bu nedenle solucandelikleri de ağzını sürekli açık tutmak için Evren’den sınırsız miktarda negatif enerji çekemiyor.

Evet, önce deliğin dışında, deliğin içindeki pozitif enerjiden daha büyük miktarda negatif enerji oluşuyor ve negatif enerjinin itici kuvveti ile deliğin ağzını genişletmeye başlıyoruz. Ancak deliğin ağzı genişledikçe, termodinamik yasalarının etkisiyle, dışarıdan içeriye negatif enerji akışı azalıyor.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

Genişleyen Evren. Evren’in balon gibi şişerek genişlemesi gittikçe hızlanıyor.

 

Bu nedenle deliğin ağzını istediğimiz kadar genişletemiyoruz, örneğin İstanbul Boğazı kadar geniş bir solucandeliği üretemiyoruz ve deliğin ağzı bir insanın zar zor geçebileceği büyüklüğe eriştiğinde, negatif enerji pozitif enerjiye karşı koyamayacak kadar azalıyor. O noktada solucandeliğinin içindeki pozitif enerji güçlü bir kütleçekim alanı oluşturarak solucandeliğini çökertiyor. Bu süreçte serbest kalan boşluk enerjisi de büyük bir patlamaya yol açıyor.

İşte bu nedenle Casimir Etkisi yalnızca iki levha birbirine birkaç milimetre kadar yakınken, birbirine çok yakınken gözlemlenebiliyor. Bu etki Dünya ile Güneş arasındaki astronomik mesafelerde ortaya çıkmıyor. Buna da şükretmemiz gerek çünkü sanal parçacıklar, negatif enerji ve Casimir Etkisi hem Evren’in Büyük Patlama ile oluşmasından hem de Evren’in günümüzde hızlanarak genişlemesinden sorumlu.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Şimdi yanağınıza çimdik atın

Hayır, şaka yapmıyorum. Lütfen yanağınıza canınızı acıtmadan bir çimdik atın ve derinizi sıkıştırarak öyle tutun. Derinizin sıkışan kısmını Casimir Etkisi ile birbirine yaklaşan levhalara benzetebilirsiniz. İşte Evren, solucandeliklerini böyle çimdik atar gibi sıkıştırmak istiyor ve bu sırada deliğe dolan negatif enerji, solucandeliklerinin bir süre boyunca kapanmadan açık durmasını sağlıyor (pozitif enerji üstün gelene dek).

Bu sırada yanağınızdaki teninizin, çimdikle sıkıştırdığınız yerin dışında kalan derinin nasıl gerildiğini fark ettiniz mi? Sanal parçacıklar ve negatif enerji de uzay boşluğunun bir kısmını böyle sıkıştırıyor ve boşluğun sıkıştığı yerin dışında kalan uzay parçasının da tıpkı teniniz gibi gerilmesini sağlıyor. Evren’i oluşturan uzay boşluğu işte bu şekilde genişliyor, Evren böyle genişliyor.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Delikli evren

Uzay boşluğunu Planck sabitine kadar ölçebiliyoruz. 1,61619926 × 10-35 metreye kadar Evren anlamını koruyor. Planck sabitinden daha küçük, yani bu mesafeden daha kısa mesafelerde ise fizik kuralları işlemez oluyor ve Evren yok oluyor.

Dolayısıyla uzay boşluğunu düz bir kumaş gibi değil, delikli tül perde gibi düşünmemiz gerekiyor. Tül perde Evren’in kendisi, tül perde Evren’in enerji alanı ve uzay-zamanın dokusu; deliklerde ise hiçbir şey yok, belki sanal parçacıklar var.

Delikli evrenden neden söz ettik? Çünkü bu deliklerin kenarlarını, arasında dar bir boşluk bulunan mikroskobik Casimir Etkisi levhaları veya solucandelikleri gibi düşünebiliriz.

Matematiksel açıdan bakarsak, uzayda evrendeki Planck birimleri kadar çok sayıda solucandeliği olduğunu, bu deliklerin içine negatif enerji aktığını ve negatif enerjinin itiş kuvvetinin de Evren’in genişlemesine yol açtığını düşünebiliriz (Negatif enerji tül perdedeki deliklerin genişlemesine, dolayısıyla tül perdenin, yani uzayın da genişleyerek büyümesine neden oluyor).

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Peki neden Evren kara deliklerle kaplı değil?

Newton ve Leibniz’in birbirinden bağımsız olarak geliştirdikleri sonsuz küçükler hesabından yola çıkarak, delikli Evren’de nasıl negatif enerji oluştuğunu ve Evren’in bu sayede nasıl genişlediğini hesaplayabiliyoruz.

Öyleyse akla şu sorular geliyor: Neden negatif enerji akışı yukarıda anlattığımız gibi zamanla azalmıyor? Neden pozitif enerji bir saatten sonra Planck deliklerinin (evreni doldurduğuna inandığımız mikroskobik solucandeliklerinin) çökerek kapanmasına ve kara deliklere dönüşmesine yol açmıyor? Neden Evren’de Planck birimi kadar çok sayıda, neredeyse sonsuz sayıda kara delik oluşmuyor ve neden bütün Evren kara deliklerle kaplanmıyor?

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Joker kartı

Bunun basit bir sebebi var ve bu nedenle solucandelikleri ile zamanda yolculuk için de umut var: Fizik yasalarının Planck mesafesinden daha küçük mesafelerde geçerli olmadığını belirttik. Planck delikleri tabii ki Planck mesafesinden daha küçük ve dolayısıyla bu deliklerin içinde termodinamik yasaları geçerli değil.

Sonuçta negatif enerjinin az miktarda da olsa deliklerin içine akmasını durduracak hiçbir engel yok. Bu nedenle evrenin dokusundaki “Planck deliklerini” kara deliğe dönüştürecek miktarda pozitif enerji de birikmiyor.

Bu durumda Planck deliklerinin, aslında mikroskobik solucandeliklerinin içinde enerjinin korunumu yasası geçerli değil. Nitekim Holografik Evren Prensibini geliştiren fizikçilerden biri olan Gerard ‘t Hooft, 2013 Dünya Bilim Festivali kapsamında katıldığı panelde, Evren’de enerjinin korunumu yasasının bazı durumlarda geçerli olmadığını düşündüğünü belirtmişti.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk 15

 

Fizik yasalarının sonu ya da yeni bir fizik

Meslektaşları Hooft’a katılmıyor, fakat Evren’in neden şimdi aşırı bir hızda genişleyerek yok olmadığını ya da anında kara deliklerle dolmadığını açıklamak için Planck deliklerinde fizik kurallarının geçerli olmadığını da kabul etmemiz gerekiyor.

Planck sabitini bulan ve kuantum mekaniğini geliştiren fizikçi Max Planck 100 yıldan uzun bir süre önce bunu göstermişti. Belirli bir bölgeye sonsuz miktarda enerji sıkıştırılamayacağını ispatlamıştı. Uzayın belirli bir bölgesinde taşınabilecek enerjinin bir üst sınırı vardı ve bunu Planck sabiti belirliyordu.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk 16

 

Tabii yeni bir kuantum kütleçekim kuramı bunun sebebini daha iyi açıklayabilir. Ancak Planck delikleri konsepti, Evren’de en azından Planck mesafesi boyunda solucandelikleri oluşabileceğini gösteriyor.

Doğrusu yakın zamana kadar bu fikri ben de hayal olarak görüyordum ama Maldacena ve Susskind, Evren’deki kuantum dolaşıklığı olgusunu solucandelikleriyle açıklayan yeni bir model geliştirdiler (Mikroskobik solucandeliklerinin temel parçacıkları uzay-zamanda birbirine bağladığını düşünüyorlar). Bu nedenle Planck deliklerinin her biri ağzı açık bir solucandeliği olabilir.

Nihayet bütün bu açıklamalar birer spekülasyon ve solucandeliklerini zamanda yolculuk etmek için kullanmak istiyorsak, önce bu delikleri insanların geçebileceği kadar büyütmemiz gerekiyor. Yukarıda anlattığımız sebeplerle şimdilik bu imkansız görünüyor ama bir an bunu başardığımızı varsayalım: Solucandeliklerinin fizikçi John Friedman ve meslektaşlarının Topolojik Sansür adını verdiği çökme etkisiyle yok olmasını önlesek bile, bu delikleri kullanarak geçmişe yolculuk edebilecek miyiz?

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Zaman makinesinin önündeki diğer engeller

Bilim adamları geçmişi değiştirerek paradokslara yol açmamızı önleyen iki fizik mekanizması olduğunu düşünüyorlar. Bunlardan biri, zaman makinelerinin sadece egzotik maddeyle çalışabileceği öngörüsü:

Fizik yasaları Evren’de egzotik madde olmasını yasaklıyorsa, zaman makinesiyle geçmişe gitmek imkansız olabilir. Örneğin, zaman makinesi için ışık hızından hızlı giden takyon parçacıkları gerekiyorsa ve Evren’de takyonlar yoksa zaman makinesi yapamayız.

İkinci engel ise fizikteki Enerjinin Korunumu ve Enformasyonun Korunumu ilkelerine bağlı. Bu ilkelerin geçmişe yolculuğu neden yasakladığını, “Aynı Ahmet’ten iki tane olmaz” ve “Bugün Afşin–Elbistan Termik Santrali’nde üretilen elektrik enerjisini meydana getiren elektronları aynı anda ve aynı zamanda iki kere yaratamayız” önermeleriyle açıklayabiliriz. Bu ifadeler aslında fizikteki basit bir kurala dayanıyor:

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk 11

 

Yoktan enerji yaratmak veya enerjiyi yok etmek imkansız

Detaylar için Kara Delikler ve Enformasyon Paradoksu yazısına göz atabilirsiniz; ama kısaca ifade edecek olursak, evrendeki toplam enerji değerinin sabit olduğunu tekrarlamak gerekiyor. Evren’deki toplam enerjinin sabit olması demek, enerji açısından bakıldığında Evren’in geçmişi ve geleceği arasında hiçbir fark olmaması demek:

Enerji, Evren’deki zamanın akışı içinde şekilden şekle girebilir; ısı veya buhar enerjisine, mekanik enerjiye ya da elektromanyetik enerjiye dönüşebilir. Ancak, enerjiyi asla yoktan yaratamaz ya da yok edemeyiz.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

Boşlukta mikroskobik kuantum salınımları.

 

Geçmişe yolculuk etmek, geleceği geçmişe taşımak demek

Bir gün Planck mesafesinden daha geniş solucandelikleri oluşturmanın yolunu bulsak bile, solucandelikleri ve diğer zaman makineleri başka bir sebeple kendi kendini yok edecekler. Bunun sebebi ise enerjinin korunumu yasasına bağlı olan İkizler Paradoksu.

Şöyle düşünün: Bahçenizdeki solucandeliğinden içeri giriyorsunuz. Bu durumda vücudunuzun maddesini, kütlesini, enerjisini ve deliğin içindeki sanal parçacıkları; yani boşluğun enerjisini de yanınızda götürüyorsunuz. Ardından, yukarıda anlattığımız gibi solucandeliği kangal sucuk gibi bükülüyor, deliğin çıkış ucu deliğe girdiğiniz bahçedeki giriş ucuyla yan yana geliyor.

İlk başta solucandeliği tüneli içinde uzak galaksiye doğru yürürken, geride kalan Dünya’ya göre milyarlarca yıl geleceğe gitmiş oluyorsunuz (uzay gemisi örneği). Ardından, deliğin bir süre önce başka bir galaksiye açılan ucu bükülüp, bahçenizdeki giriş ucunun yanına geliyor.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Havaya uçan zaman makineleri

Solucandeliği tünelinin bükülmesi ve çıkış ucunun Dünya’ya doğru ışık hızına yakın bir hızda dönmesi, siz başlangıçta Dünya’dan uzaklaşırken şimdi Dünya’ya yaklaşmanıza yol açıyor. Tünelde normal hızda yürümenize rağmen, tünelin bükülen ucuyla birlikte uzayda ışık hızına yakın bir hızda yol aldığınız ve artık dünyadan uzaklaşmak yerine ters yönde gidip Dünya’ya yaklaştığınız için, bu kez zamanda geçmişe gitmiş oluyorsunuz.

Ve geçmişe gelip bahçenizde solucandeliğine giren eski halinizi gördüğünüz anda bomba gibi patlayıp kendinizi ve geçmişinizi yok ediyorsunuz! Peki neden? Çünkü geçmişe giderken sahip olduğunuz enerjiyi, içinde yürüdüğünüz sanal parçacık uzayını, kuantum salınımlarını beraberinizde götürdünüz. Geçmişe gittiğiniz anda, geleceğin enerjisini geçmişe getirdiniz. Aynı enerjiyi iki kere yarattınız.

Bu bir paradoks! Geçmişe seyahat, hem enerjinin korunumu yasasına aykırı bir durum olarak yeni bir İkizler Paradoksuna (kendi geçmişinizle el sıkışmanıza) yol açıyor hem de aynı enerjiyi geçmişe kopyaladığınız için solucandeliğiyle birlikte havaya uçmanıza neden oluyor. Kısacası zaman makinesi yapabiliriz, ama bu makine çalıştığı anda enerji ve enformasyon paradoksuna yol açarak havaya uçacaktır.

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk

 

Kaçınılmaz son

Kip Thorne, Sung-Won Kim ile birlikte 1990 yılında bu senaryoyu matematik hesaplamalarıyla test etti ve solucandeliği tabanlı zaman makinelerinin çalışır çalışmaz yok olacağı sonucuna vardı. 1991 yılında ise Stephen Hawking kendi hesaplamalarında bütün zaman makinelerinin çalışır çalışmaz yok olacağını ortaya koydu. Ne kadar gelişmiş olursa olsun hiçbir uygarlık zaman makinesi kullanamayacaktı. Hawking bunu Zamanın Korunumu ilkesi olarak adlandırdı (Kronolojik Korunum).

Takvimler 1996’yı gösterdiğinde ise Bernard Kay, Marek Radzikowski ve Robert Wald, zaman makinelerinin çalıştıkları anda yok olacağı sonucuna varmak için henüz erken olduğunu söylediler. Belki yeni bir kuantum kütleçekim kuramı geliştirirsek bu engeli aşmanın bir yolunu bulabilirdik.

Kip Thorne ve Hawking buna katılmıyor. Her ikisi de fizik yasalarının geçmişe giden zaman makinelerine asla izin vermeyeceğini düşünüyor. Hatta Hawking Haziran 2000’de, Kip Thorne’un 60. doğum gününde bir muziplik yaptı ve ona solucandelikleriyle ilgili yeni bir analiz sundu. Buna göre Thorne’un havaya uçmadan geçmişe gitme şansı 1/1060 idi!

 

Geleceğe_dönüş-back_to_the_future_day-zamanda_yolculuk 22

 

Geçmişi değiştirmek

Buna rağmen fizikçiler geçmişe yolculuk etme konusunu pes etmeden araştırmayı sürdürüyorlar. Tasarlanan alternatif zaman yolculuğu yöntemleri arasında kozmik sicimler ve paralel evrenlere yolculuk var.

Ben de bir bilimkurgu hayranı olarak geçmişe yolculuktan kolay kolay vazgeçmeye niyetli değilim. 🙂 Kuantum kütleçekim kuramı ve diğer gelişmelerle bir gün geçmişe yolculuğun mümkün olacağına inanıyorum. Bu mümkün olmasa bile, zaman makinelerinin imkansız olduğunu gösteren kesin kanıtların yeni fizik kurallarıyla birlikte ortaya koyulmasını sabırsızlıkla bekliyorum.

Gelecek bölümde kozmik sicimleri kullanarak zamanda yolculuk etmenin diğer muhtemel yollarını ele alacağız. Bu arada vakit geçirmek için Geleceğe Dönüş serisini baştan izleyebilir veya solucandeliklerini konu alan ve ülkemizde yeni gösterime giren Interstellar filmine gidebilirsiniz. Interstelların yapımcılığı ve danışmanlığını solucandelikleri alanında uzmanlaşan Kip Thorne üstlenmiş (Yazının birinci bölümü için tıklayınız).

 

Zamanda nasıl yolculuk edebiliriz?

1 Stephen W. Hawking, The Chronology Protection Conjecture, Physical Review D, 46, 603 (1992).
2 John Friedman and Atsushi Higuchi, Topological Censorship and Chronology Protection, Annalen Phys. 15:109-128,2006; also available on the web.
3 Matt Visser, The Quantum Physics of Chronology Protection, in The Future of Theoretical Physics and Cosmology: Celebrating Stephen Hawking’s 60th Birthday, edited by G.W. Gibbons, S.J. Rankin and E.P.S. Shellard (Cambridge University Press, Cambridge, England, 2003); also available on the web.
4 Kip Thorne, Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy, Norton, 1994: Chapter 14.

No Comments

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir


*