Zaman Nedir? Işık dursa ne olur?

12 yaşındaki oğlumun bu sorularına düzgün bir cevap veremeyeceğimi anladım. Konu ile ilgili dokümanları incelemeye başladım.
Mevcut teorileri ve bu konudaki teorilere baktığım zaman ise, farklı bir sonuç gördüm. Aslında neredeyse tüm cevaplar önümüzde ama bunları birleştiremiyoruz.
Bunları nasıl birleştirebileceğimi ararken, basit bir bakış açısı değişikliği yaptım.

Zamanı sadece maddenin bir boyutu değil, ayrıca maddenin yaratılışının bir parçası olduğunu düşündüm. Maddenin oluşabilmesi için, zamanın gerektiğini düşündüm.

O zaman tüm parçalar neredeyse oturuyor. Bilimsel bilgi eksiklerim için mevcut olan araştırma ve hesaplama sonuçlarından faydalandım.
Faydalandığım tüm kaynakları ve kişileri burada tek tek anmam mümkün değil. Bulabildiğim mümkün her kaynağı kullandığım için, fizik çalışmalarına dahil olan herkesten alıntı yaptığımı kabul edebiliriz.
(Sadece varsayımımın, daha önce hiç denk gelmediğim için tek olduğunu düşünüyorum. Bunu paylaşmak ve tarihini belirlemek içinde web'e koyuyorum.)

İlk önce şu soruya cevap vereyim, zamanda geçmişe yönelik bir yolculuk mümkün değil. Eğer doğruluk payım var ise, gelecekte de uygun bir teknoloji geliştirilemeyecek. Dönüşü mümkün bir geleceğe yolculukta söz konusu değil. Mümkün olabilecek tek şey, alternatif paralel evrenlerden birine, onun geçmişine gitmek ve dönüşte yapılan değişikliğin gerçekleşmiş olduğu alternatif başka bir evrene dönmek mümkün olabilir.
Ama aynı uzay-evren içinde geçmişe dönmek mümkün değildir. (Aslında verilen her karar ile bu alternatif evrenler arasında geziniyor bile olabiliriz.(?)

Işık dursa ne olur? Işık dursa, zaman da durur. Uzayın genleşmesi de durur. Tüm maddeler ise tekilliğe kadar parçalanır. Enerji hallerine dönüşürler.

Bu enerji yoğun alanlardan, “entropi yasası” gereği uzaya her yerde eşit olacak şekilde dağılır.

Her yer aynı düzeyde ışıma yapana ve tüm frekanslar eşitlenene kadar sürer.
Evren büyük patlama öncesi dönemine döner.

Zaman akar. Çevremizdeki olaylardan bunu kavrayabiliyoruz. Einstein ile Zamanın bir boyut olarak var olduğunu fark ettik. Uzay ve zamanın iç içe olduğunu öğrendik. Kütlenin uzay ve zamanı büktüğünü öğrendik. Hızın, zamanı ve kütleyi değiştirdiğini anladık.

Sonra atom altı parçacıkların kurallarının, madde için  geçerli fizik yasalarından farklı olabileceğini fark ettik. Maddenin bir çok parçacıktan oluştuğunu gördük.
Kuantum alanında net verilerin değil, olasılıkların ve belirsizliğin geçerli olduğunu gördük.

Daha sonra evrendeki tüm maddelerin titreşen sicimlerden oluştuğu fikri ile karşılaştık.

Matematik hesaplarında evrenimizin sanıldığı gibi 3 hatta 4 değil, 11 boyutlu (M-kuramı)olabileceğini gördük.

Belkide şimdi Kütle çekimini taşıyan parçacık olan gravitonların varlığının ispatlanabileceği döneme girdik.

Bütün bunlar yetmez gibi, evrenimizdeki bilinen tüm madde ve enerjinin sadece %4-5 civarında olduğunu, kalanın ise karanlık madde (%20-21) ve karanlık enerji (%75) olduğunu fark ettik.

Saptanamayacak kadar küçük karanlık maddenin parçacıkların kütleleriyle  galaksileri oluşturduğunu öğrendik. Aynı zamanda, karanlık enerji evreni genişlemeye zorlarken,  gizemini hala korumaktadır.

Zaman, evrenin genişlemesinin bir türevidir.Şimdi bu balonun yüzeyinde iki parçacık (1, 2) seçelim. İki nokta arasındaki mesafeye (a), bu iki noktanın balonun içinden geçen sanal mesafeye (solucan deliğine) de (a’) diyelim.

Şekil 1


Şimdi balonun şişmesi ile bu iki nokta (1, 2)  birbirinden uzaklaşacaktır. Bu mesafelere de  (a+c)=(b) ve  (a’+c’)= (b’) diyelim.

 

Şekil 2


( b-a) farkı (c), bu iki noktanın saptanmış bir zaman aralığındaki birbirinden uzaklaşma miktarıdır.
(c’) için bir açıklamam yok.  İki noktanın zamanla ilişkisiyle bağlantılı olabilir. (Bu kirişleri ölçebilmek için bu iki noktanın evrenin merkezinden olan uzaklığını ve aralarındaki sabit açıyı ya da en azından yay parçasının eğimini bilmemiz gerekir.)
 

 

 Bakışı açımızı değiştiriyoruz.

Uzayda (2)  noktasında bulunan sabit bir gözlemci düşünelim. Aynı anda, uzayda hiç hareket etmediği halde, evren genişlerken farklı bir noktaya (1) seyahat etmektedir.

Şekil 3

İşte bu (2-1) bize bu gözlemci için geçerli zamanı verir. Tabii zaman buradaki gibi sadece salt bir çizgi değildir.
(Bu noktayı evren içinde herhangi bir nokta olarak hayal edin. Sonra bu noktanın, her yöne doğru gerçekleşen bir genleşme ile ilk bulunduğu noktadan farklı bir noktaya hareket ettiğini düşünün.)

”2” noktasında gözlemcinin (x,y,z) koordinatları ne ise, “1” noktasında da (x’,y’,z’) koordinatları aynıdır. Sadece zaman koordinatı değişmiştir. Bu değişim işte zamandır.

Bu nedenle de zaman tek yönlüdür.

Bu kadar özetledikten sonra, kendi varsayımıma geçebilirim.

Zaman skaler değil, vektörel bir büyüklüktür.

Einstein, özel görelilik ile tüm hareketler için bir yasa getirir:  Bütün cisimlerin uzaydaki ve zamandaki bileşke hızı, her zaman tam olarak ışık hızına eşittir.
Cismin uzay ve zamandaki bileşik hareketi her zaman birbirini tamamlar. Cismin zamanda yaptığı ışık hızındaki hareketin, bir bölümü uzayda harekete aktarılır, böylece bileşke hareket sabit kalır. Bu cismin zamandaki hareketinin yavaşlamasıdır.

 

Şimdi uzayda sabit bir cisim ele alalım. Bu cisim genleşen uzaydadır. Genleşmeye göre koordinatları sabittir. Ama ilk yeri ile ikincisi arasında fark vardır (2-1). Bu farkı yol almasını sağlayan sabit bir hızı vardır.

Eğer kütle düşük ise bu elastik doku içinde rahat hareket eder. Hızı yüksektir. Sıfır kütlede ışık hızına ulaşır. Tamamen uzay-zaman dokusu ile hareket eder.

Eğer kütleli bir cisim ise, uzay-zamanda hareket ederken (higgs alanı) uzay dokusunda dirençle karşılaşır. Eğer hızını artırmayı başarırsak, zaman dalgasının hızına yaklaşacaktır.
Ama hiçbir zaman içinde bulunduğu zaman dalgasının önüne geçemeyecektir.

Bir sörfçünün dalga üzerinde yol alması gibi. Ulaşabileceği en yüksek hız, dalganın hızı olabilecektir. Dalgadan ayrılmadığı sürece, daha hızlı gitmesi mümkün değildir.

Eğer uzay-zaman dalga şeklinde ışık hızında genleşmeseydi, içinde hareket eden fotonlar hem dalga hem parçacık özelliği gösteremezdi. Fotonlar, dalga ile hareket eden parçacıklara benziyor.

Zaman; evreni genişlemeye zorlayan kuvvettir. Belki de aranılan "karanlık enerji", zamandır.

Bunu hayal etmek için; sıvımsı boşluk dolu bir baloncuğun genleştiğini düşünün. Yoğunluğu homojen ve sabit oranda parçacık içersin.

Parçacıkların hareketini hayal edin.

Balon genleşirken, parçacıklar birbirlerinden dış çeperdeki genleşme hızından, daha düşük hızlarda uzaklaşır.

Parçacıklar vektörel olarak hareket ederler. Fark edemedikleri ama hareketlerini sağlayan bir hızları vardır. Parçacıklar sabit bir momentum kazanmışlardır. Bu onlara kütle sağlar. Artık parçacıkların kütlelerinde artış olmaz.  Ama sahip oldukları kütleyi sabit olarak korurlar.

Yani zaman olmasaydı, cisimlerinde kütleleri olmazdı. Atomun parçalanması ya da birleşmesi veya dönüşmesi esnasında açığa çıkan enerji, zamandan kazanılan enerjidir.