Zamanın Akışı Yavaşlıyor mu ve Bir Gün Duracak mı?

İspanyol fizikçiler evrende zamanın akışının yavaşladığını ve bir gün zamanın tümüyle donacağını söylüyor. Fizikçi Senovilla’ya göre, evrenin genişlemesini hızlandıran karanlık enerji diye bir şey yok. Evren genişlemiyor, bunun yerine zaman yavaşlıyor ve biz bunu genişleme olarak algılıyoruz.

Karanlık enerji gizemi

Evrenin gittikçe hızlanarak genişlediğini gösteren onca astronomik kanıta rağmen, neden İspanya’nın önde gelen üç teorik fizikçisi hâlâ bunun tersini söylüyor? Neden bunu uzayın genişlemesiyle değil de zamanın yavaşlamasıyla açıklamaya çalışıyor?

Bunun nedeni, evrenin genişlemesine karanlık enerjinin yol açtığını düşünmemiz ve karanlık enerjinin ne olduğu hakkında hiçbir fikrimizin olmaması.

Nitekim boşluğun enerjisi dediğimiz karanlık enerjinin şiddetini kuantum salınımları ve sanal parçacık uzayıyla açıklamaya çalıştığımız zaman, bu enerji gerçekten 10¹²⁰ kat şiddetli çıkıyor! Kısacası tam bir yanlış hesaplama ve ıskalama rekoru kırıyoruz.

Karanlık enerji bu kadar şiddetli olsaydı uzayın atomların arasında bile ışıktan hızlı şişmesine yol açarak evreni çoktan parçalayıp yok ederdi. Geçen yazıda değindiğim büyük yırtılma senaryosu hemen bugün gerçekleşirdi.

Yoksa zaman yavaşlıyor mu?

Oysa karanlık enerjiden yeterince bahsettik. Bu yazıda size sicim teorisinden yeni türetilen çok daha radikal bir kuramdan söz edeceğim: Belki de karanlık enerji yok ve evren aslında genişlemiyor. Bunun yerine zamanın akışı yavaşlıyor ve biz de bunu evrenin genişlemesi olarak algılıyoruz.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Nasıl yani?

Bask Üniversitesi Bilbao yerleşkesinde çalışmalarını sürdüren fizikçi José Senovilla, zamanın yavaşlaması teorisini Doppler etkisini örnek göstererek açıklıyor. Bunun için Mecidiyeköy’e gidin ve yol kenarında bekleyin. Az sonra size yaklaşan bir ambulans sireni duyacaksınız.

Siren size yaklaşırken sesi tizleşecek ve sizden uzaklaşırken pesleşecektir. Bunun nedeni, siren sesinin haliyle ses dalgalarından oluşması ve sesin kaynağı olan ambulansın da ses dalgalarıyla birlikte size yaklaşıyor olmasıdır.

İşte bu sırada ve ambulans ışıktan yavaş gittiği için hızların eklenmesi yasası devreye giriyor. Ambulansın yeni çıkardığı ses dalgaları, eski çıkardığı ses dalgalarına yaklaşarak size ulaşıyor. Bu da bulunduğunuz noktada ses frekansının artması ve dalga boyunun kısalmasına, yani siren sesinin tizleşmesine yol açıyor.

Öte yandan ambulans sizden uzaklaşırken yeni ses dalgalarıyla eski dalgaların arası açılıyor ve bu da dalga boyunun uzayarak frekansın düşmesine, sonuçta siren sesinin pesleşmesine sebep oluyor.

Doppler etkisi budur

Zamanın yavaşlamasına gelince: Normalde biz evrenin genişlediğini galaksilere bakarak anlıyoruz. Bizden 3,26 milyon ışık yılı uzakta olan bütün galaksiler Samanyolu’ndan belirgin bir hızla uzaklaşıyor. Hatta galaksiler ne kadar uzaksa o kadar hızlı uzaklaşıyor.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

Kırmızıya kayma

Biz de galaksilerin uzaklaştığını kırmızıya kayma etkisiyle anlıyoruz ve kırmızıya kayma bir Doppler etkisi; çünkü ışık da bir elektromanyetik dalga ki bu durumda, galaksiler bizden uzaklaşırken yeni ışık dalgaları ile eski ışık dalgalarının arası açılıyor. Bu da kırmızıya kaymaya neden oluyor.

Genişlemenin birinci kanıtı bu

İkinci kanıt ise çok kesin: Bizden 5-10 milyar ışık yılı uzaktaki en uzak galaksilere bakınca bunların ışığının aşırı derecede kırmızıya kaydığını görüyoruz.

Her ne kadar bu galaksiler bizden çok uzak olduğu için ışığın kırmızıya kayması artsa da bu kadar aşırı kırmızıya kaymayı sadece galaksilerin yüksek hızı ile açıklayamayız. Bu ancak son 13 milyar yılda bizzat uzay boşluğunun genişlemesiyle, bizzat evrenin genişliyor olmasıyla açıklanabilir.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

Uzay ütüsü

Bunu ütü yaparken görebilirsiniz: Gömleğinizi ütülürken kumaşı düzleştiriyorsunuz. Evren de genişlediği için 10 milyar ışık yılı uzaktaki galaksilerden gelen eski ışığı lastik gibi iki ucundan iyice geriyor. Bu da ışığın dalga boyunun uzaması ve frekansının azalmasına neden oluyor.

Nitekim uzak galaksilerin ışığı kırmızıya kaymakla kalmıyor. İyice enerji kaybederek yakın kızılötesi, kızılötesi, mikrodalga ve nihayet radyo dalgaları bandına kayıyor. İşte evrenin genişlediğini gösteren en büyük kanıt budur.

Ya genişlemenin hızlanması?

Evren, doğduğu andan bu yana geçen 13,78 milyar yıllık sürede sabit hızda genişliyor olsaydı; 13 milyar ışık yılı uzaktaki bir galaksinin ışığının diyelim ki yüzde 70 oranında kırmızıya kayması gerekirdi. Oysa bu galaksilere bakınca ışığın özellikle son 5 milyar yılda, yüzde 90 oranında kırmızıya kaydığını görüyoruz. Bu da evrenin genişlemesinin son 5 milyar yılda hızlandığını gösteriyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

Tabii karanlık enerji yüzünden

İspanyol fizikçi Senovilla ile iki meslektaşı evrenin genişlediğine inanmıyor ve karanlık enerji diye bir şey olmadığını düşünüyor. Bunun yerine zamanın yavaşladığını öne sürüyor. Peki bu radikal fikir nereden çıkıyor?

Aslında hiç radikal bir fikir değil. Daha doğrusu Einstein’ın genel görelilik teorisinden daha radikal değil. Unutmayın ki genel görelilikte uzay ve zaman iki bağımsız varlık değildir. Uzay ve zaman görelidir. Biri diğerine göredir.

Örneğin ışık hızına yaklaşırsanız ve ben sizi Dünya’dan izlersem sizin için zamanın akışının yavaşladığını görürüm. Oysa size göre zaman normal hızla akar. Siz de uzay gemisinden bakınca Dünya’da zamanın akışının hızlandığını görürsünüz.

Kısacası görelilikte uzay-zaman bir bütündür. Işık hızına yaklaşın cisimlerde zamanın akışının nasıl yavaşladığını ve kara delikler gibi büyük kütleli cisimlerin de zamanı nasıl yavaşlattığını kara deliğe düşen astronota ne olur yazısında okuyabilirsiniz.

Ancak karıştırmayın!

Bu yazıda geçen zamanın yavaşlaması, yukarıda anlattığım zaman genleşmesinden farklı bir olay. Burada zaman genleşmesi yüzünden zamanın yavaşlamasından söz etmiyoruz. Zamanın akışının bütün evrende aynı oranda yavaşlıyor olabileceğinden bahsediyoruz. Yine de Senovilla, zamanın yavaşlaması fikrini görelilik teorisindeki uzay-zaman kavramından türetiyor.

İlgili yazı: Büyük Yırtılma Evreni Nasıl Yok Edecek?

Bir de zar kozmolojisinden

Zamanın bütün evrende yavaşlaması ile zar kozmolojisi teorisini kısaca anlatalım: 1) Görelilik teorisinde zamanın akışı kütleli cisimlerin hızına göre değişir; ama bu, sadece evrenin içindeki elektron ve Trump gibi kütleli cisimlere göre değişir. Ancak, görelilikte ayrılmaz bir bütün olan uzay-zaman evrenin tamamı için mutlak ve sabittir.

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam evren sabit değil ki uzay genişliyor. Öyleyse uzay-zaman nasıl mutlak ve sabit oluyor?” Nitekim fizikçiler de 20 yıl önce evrenin gittikçe hızlanarak genişlediğini bulunca yukarıdaki önermeyi şöyle değiştirdiler:

Evren genişliyor olsa bile uzay-zaman bir bütündür ve evren genişledikçe bir bütün halinde değişir. Simetrik Zaman Kristalleri yazısında okuyabileceğiniz üzere, fizik yasaları bütün evrende geçerlidir ve evrenin doğumundan bu yana hiç değişmemiştir.

İşte yüzden Senovilla zamanın bütün evrende eşit ölçüde yavaşladığını söylüyor ve evrenin genişlemesini zamanın yavaşlaması ile açıklıyor: Nitekim uzay-zaman bir bütünse uzayı zamanla açıklayabilirsiniz.

İlgili yazı: Kepler Dünya’ya En Çok Benzeyen Gezegeni Buldu

Zaman sızıntısı

Senovilla aynı zamanda bir sicim teorisyeni. Sicim teorisi de evrenin oluşumunu klasik büyük patlama teorisinden farklı bir şekilde açıklıyor.

Buna göre evremiz aslında 4 boyutlu uzayda yüzen ve sonsuz uzunluk ile sonsuz genişlikte olan üç boyutlu bir yapraktır. Kağıt gibi düzdür. Evrenimizi içeren bu büyük kainatta dört uzay boyutu ve bir zaman boyutu var. Kısacası zaman dahil 4 boyutlu olan evrenimiz 5B kainatın içinde yüzüyor.

Buna zar kozmolojisi diyoruz

Büyük patlamaya gelince: 5B kainatın içinde dilim dilim evrenler var. Bu evrenler üst üste veya bakış açınıza göre yan yana diziliyor (biz kolaylık olması için dikey olarak anlatalım). Ancak, ara sıra bu evren yapraklarından biri diğer yaprakla çarpışıyor. Bu da çarpışan evrenleri o bölgede sıfırlayıp bu bölgenin içini yeniden oluşturan büyük patlamalara yol açıyor.

İlgili yazı: Biyonik Böbrek ile Diyaliz Derdine Son

Özetle sicim teorisine göre

Bizim evrenimiz başka bir evren yaprağıyla çarpıştı, büyük patlama yaşandı, evrenimizin içindeki her şey bu yüzden yok oldu ve ardından evren bugün geçerli olan fizik yasalarıyla yeniden oluştu. Ancak, Senovilla’nın zamanın yavaşlaması teorisini anlamak için son bir detayı görmemiz gerek:

2) Sicim teorisine göre, yerçekimine yol açan kütleçekim kuvvetini oluşturan graviton parçacıkları, bizim evrenimizden başka evrenlere sızabiliyor. Deyim yerindeyse sigara dumanı gibi yükselerek üstteki evrene veya sudaki taş gibi batarak alttaki evrene geçiyor.

Dolayısıyla sicim teorisyenleri evrende zaman sızıntısı olduğunu düşünüyor. Dört fizik kuvveti içinde kütleçekim kuvvetinin en zayıf kuvvet olmasını da graviton sızıntısıyla açıklıyor. Gravitonlar paralel evrenlere geçince evrenimizdeki yerçekimi zayıflıyor.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Zamanın yavaşlamasıyla ne ilgisi var?

Zaman oku yazısında anlattığım gibi, fizikçiler zamanın neden geçmişten geleceğe aktığını bilmiyorlar. Evet, Benjamin Button filmindeki gibi yaşlı doğup genç ölmüyoruz. Ancak, bilimsel olarak neden zamanın geleceğe aktığını da bilmiyoruz.

Yalnızca evrende ısının neden sıcaktan soğuğa aktığını gösteren termodinamik yasaları, o da istatistiksel gazlar kinetiğine dayanarak, zamanın neden ileriye aktığına dair bir ipucu veriyor. Siz de zamanda yolculuk yazılarımda bunu okuyabilirsiniz.

Sicim teorisyenleri de zamanın akışını termodinamiğe bağlıyor. Oysa bazı sicim teorisi fizikçileri, termodinamiği ısıya ve ısının kaynağı olan elektromanyetik kuvvete bağlamak yerine, doğrudan kütleçekim kuvvetine bağlıyor! Bask Üniversitesi’nden José Senovilla, Marc Mars ve Salamanca Üniversitesi’nden Raül Vera işte bu alt gruba giriyor.

Diyorlar ki

Zamanın oku ileriyi gösteriyor, bu termodinamiğe bağlı ve termodinamik de kütleçekim kuvvetini taşıyan graviton parçacıklarına bağlı. Dahası gravitonlar paralel evrenlere sızıyor. Bu yüzden yerçekimi zayıflıyor ve uzay-zaman bir bütün olduğu için bütün evrende zamanın akışı yavaşlıyor. Ancak, zaman bütün evrende aynı hızda yavaşladığı için biz bunu evrenin genişlemesi olarak algılıyoruz.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler

Kırmızıya kaymanın kökeni

Senovilla’ya göre, uzak galaksilerin ışığının kırmızıya kaymasının nedeni uzayın son 13 milyar yılda genleşmesi değil, bizzat zamanın son 13 milyar yılda yavaşlaması ve son 5 milyar daha hızlı olarak yavaşlamaya başlaması. Uzayı zamanla açıklayabildiğimize göre, ışığın frekansının azalmasını da zamanın yavaşlaması ile açıklayabiliriz.

Radikal teori budur

Peki Senovilla neden arkadaşlarıyla birlikte böyle radikal bir teori geliştirdi? Aslında iki şeyi açıklamak istiyorlar: 1) Zaman neden geleceğe akıyor? 2) Evren neden genişliyor gibi görünüyor? İspanyol fizikçilere göre, bu iki sorunun cevabı zamanın akışının “zamanla” yavaşlıyor olması. Zaman bütün evrende yavaşlıyor.

Ve bir gün donacak

Bir gün hepimiz donup kalacağız. Tıpkı 80’lerin B sınıfı ucuz bilimkurgu dizilerindeki uzaylı Amazon kadınların ışın tabancasıyla vurulmuş erkek köleler gibi buz keseceğiz. Bu belki de 100 milyar sonra, çok uzak bir gelecekte gerçekleşecek.

İlgili yazı: Evren İçi Boş Bir Hologram mı?

Sonra ne olacak?

Zar kozmolojisine inanan sicim teorisyenlerine göre 100 trilyon trilyon yıl sonra bizim 3B evren yaprağımız, bir alttaki veya üstteki yaprakla bizim bulunduğumuz bölgede tekrar çarpışacak. Böylece yeni bir büyük patlama yaşanacak ve yeni bir evren oluşacak. Bu süreç sanal zamanda sonsuza dek düzensiz aralıklarla ve farklı şekillerde tekrarlanacak.

Durun daha bitmedi

Biliyor musunuz? Şu ana kadar bu radikal teorinin en normal kısmını gördük. Bir de gerçekten çılgınca olan bir kısmı var. Hani görelilikte uzay-zaman bir bütündür demiştik ya; Senovilla’ya göre zaman sırf bu yüzden uzaya dönüşebilir.

İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler >> Evrende kozmik kopyalarımız ve alternatif dünyalar var mı?

Evren de 4 uzay boyutu olacak

Bu durumda evrenimizde zamanın akışının yavaşlamasının sebebi, zamanın aslında uzaya dönüşüyor olması. Buna da yerçekimini taşıyan gravitonların başka evrenlere kaçması yol açıyor. Bu kaçış hiç tersine dönmüyor ve giden geri gelmiyor. İşte bu yüzden zaman geleceğe akıyor!

Öyle ki bir gün evrendeki zaman boyutu tümüyle uzaya dönüşecek ve gerçek zaman artık sanal zaman olacak. Evrenimizdeki saatler donup kalacak ve evren yalnızca 4B uzaydan oluşacak. Ta ki başka bir evren yaprağıyla çarpışana kadar…

İşin ilginci sicim teorisyeni olmamakla birlikte, Stephen Hawking’in büyük patlamayı açıklamak için geliştirdiği Sınır Yok Önermesi’ne göre, evremiz sanal zamanda dört boyutlu uzaydan oluştu. Büyük patlamadan sonra zaman uzaydan koptu ve bugünkü evren meydana geldi (bu teoriyi gelecek yazıda anlatacağım).

İlgili yazı: Stephen Hawking Evrenin Sonsuz Olmadığını Söyledi

Karanlık enerji nedir?

Bunu bilmiyoruz ve Senovilla ile arkadaşlarının buna sıra dışı bir cevabı var: Madem karanlık enerjinin ne olduğunu bilmiyoruz öyleyse karanlık enerji yoktur ve evrenin genişlemesi bir yanılsamadır.

İki zaman boyutu

Bu teorisi size garip geldiyse aslında sizlere radikal teoriler içinde en aklı başında olanı anlattığımı belirtmek isterim. Nitekim Güney California Üniversitesi, Los Angeles yerleşkesinden fizikçi Itzhak Bars da zamanın yavaşladığını düşünüyor.

Ancak evrende 1 değil, 2 ayrı zaman boyutu olduğunu ve zamanın yavaşlamasının, bu boyutlardan birinin diğerine akmasından kaynaklandığına inanıyor! Büyük Yırtılma Evreni Nasıl Yok Edecek? yazısında anlattığım üzere, bu tür radikal teorilerin yanlış olması en az doğru çıkması kadar faydalı olur:

Fizikçiler sürekli yeni teoriler geliştiriyorlar, ama bunların büyük kısmını bilimsel olarak test edemiyorlar. Oysa teori enflasyonunu azaltırsak ve deney yaparak çok sayıda teorinin yanlış olduğunu gösterirsek bütün evreni 2,5 cm’lik tek denklemle açıklayacak her şeyin teorisini bulmamız kolaylaşır.

İlgili yazı: Kütle Nedir ve Enerjiye Dönüşür mü?

Uzay-zamanın kökeni

Peki Stephen Hawking hayata gözlerini yummadan önce hangi teorileri geliştiriyordu? Hawking kara deliklerin buharlaşması ve kara delik enformasyon paradoksu hakkında neler söyledi? 70 yıllık verimli hayatında neler keşfetti?

Onu da Stephen Hawking ve 4 Büyük Başarısı yazısında okuyabilir ve zaman ile madde olgusunun kökeni nedir? başlığı altında bizzat zamanın varlığını sorgulayabilirsiniz. Verimli bir hafta geçirmek üzere iyi dinlenceler dilerim.

Görelilikte zaman nasıl yavaşlıyor?

¹Limit of Kerr–de Sitter spacetime with infinite angular-momentum parameter a
²Pure double-layer bubbles in quadratic F(R) gravity
³Identification of a gravitational arrow of time