Zaman Yolculuğu: Zamanda Yolculuk Yapmak Mümkün mü?

Zamanda İleri veya Geri Gitmek Mümkün mü? Bunu Nasıl Başarabiliriz?

Zamanda yolculuk, herkes tarafından merak edilen meşhur bir fiziksel soru işareti. Herkes hayatında en azından bir kere "Zamanda yolculuk yapsam, hangi zamana giderdim?" sorusunu kendine sormuştur ya da bu soruyla karşılaşmıştır. Zaman yolculuğu bir yana, zamanın kendisi de yüzyıllardır insanların bir anlam yüklemeye çalıştığı derin ve anlaşılması güç bir gizemdir. Felsefeye göre zaman, değişimin ta kendisidir. Fiziğe göre ise gözlemleyebildiğimiz evrenin 4. boyutudur.
Peki zamanın kendi akışının ötesine geçip, onun içinde ileri ya da geri hareket etmek mümkün mü? Yani zamanda yolculuk yapabilir miyiz? Bu soruya farklı fiziksel teoriler altında aşağıdaki gibi farklı cevaplar verebiliriz.

Newton Fiziği Çerçevesinde Zaman Yolculuğu

Temellerini Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Doğa Felsefesinin Matematiksel Prensipleri) isimli kitabıyla 17. Yüzyılda Isaac Newton’ın attığı, ve sonrasında başta J. L. Lagrange, W. R. Hamilton ve C. G. J. Jacobi olmak üzere bir çok fizikçinin ve matematikçinin geliştirdiği klasik mekanikte, ya da kısaca Newton fiziğinde, mutlak zaman kavramı vardır. Bütün gözlemcilere göre zaman aynı yönde ve eşit hızda akar. Bunu, basitçe bir nehir gibi düşünebiliriz. Sürekli olarak, bir andan diğerine akıyor gibidir, tek yönlü olarak yalnızca geleceğe doğru... Bu, bizim günlük hayattan alışkın olduğumuz ve içgüdülerimize de doğru gelen zaman anlayışıdır.
Zamanın fiziksel dinamiklerden ya da gözlemcilerden bağımsız ve mutlak olması demek, Newton fiziği çerçevesinde bizim zamanda ileri ya da geri gidebilmemizi imkansız kılmaktadır. Bu Newton kanunlarının doğrudan bir sonucudur: Newton, etrafında gözlemlediği olguları açıklayabilmek için mutlak uzay ve mutlak zaman kavramlarına ihtiyaç duymuş, bu kavramlarla oluşturduğu fizik de doğayı açıklayabilmiştir. Bu yüzden de Newton fiziği kapsamında en baştan zaman yolculuğunun olamayacağını kabul etmiş oluruz.
Ancak ilginç bir şekilde, olayların ileri doğru hareket eden bir sırayla meydana gelmek zorunda olduğunu söyleyen herhangi bir fizik yasası yoktur. Fizikteki tüm denklemler zaman ileri doğru akarken de geri doğru akarken de aynen geçerlidir. Peki bizler neden olayların meydana gelişini yalnızca tek yönlü olarak izleyebiliyoruz? 

Görelilik Teorisi Çerçevesinde Zaman Yolculuğu

Albert Einstein’ın 1905 yılında geliştirdiği Özel Görelilik teorisine göreyse durum farklıdır. Einstein’a göre meydana gelmiş ve gelecek olan her şey aslında var demektir. Einstein, bu cesur fikirle zamanı algılayışımız konusundaki en temel kavramlardan birini yıkmıştır. Yakın dostu ve uzun yıllar beraber çalıştığı Michele Besso'nun ölümü sonrasında ona ithafen yazdığı bir mektupta, Einstein şöyle söylüyor:

O, bu tuhaf dünyadan benden birazcık önce ayrıldı. Bunun hiçbir anlamı yoktur. Bizim gibi, fiziğe inanan insanlar; geçmiş, şimdiki zaman ve gelecek arasındaki farkında sadece inatçı bir illüzyondan ibaret olduğunu çok iyi bilirler.

O halde zaman içerisindeki her an şimdiden varsa, belki de zaman akmıyordur. Tıpkı donmuş bir nehir gibidir. Her an bulunduğu yerde donakalmıştır.
Newton’un mutlak zaman ve mutlak uzay kabullerinin aksine Einstein, mutlak olması gereken şeyin "ışığın farklı gözlemcilere göre hızı" olduğunu ileri sürmüştür. Fiziğin bütün gözlemcilere göre de aynı olmasını şart koştuğumuzda da, mutlak zaman ve mutlak uzay kavramları kalkmak zorunda kalmıştır. O halde zamanda geçmişe veya geleceğe gitmek mümkün müdür?
Columbia Üniversitesi’nden teorik fizikçi Brian Greene’e göre zamanda yolculuk mümkün. Eğer geleceğe gitmek istiyorsanız bunu iki şekilde gerçekleştirebilirsiniz:

1. Özel görelilik teorisi altında hıza bağlı zaman genişlemesi kullanarak
2. Genel görelilik teorisi altında çekimsel zaman genişlemesi kullanarak

Özel Görelilik Teorisi Çerçevesinde Zamanda Yolculuk

Bu durumda ek bir şart koymazsak, Einstein’ın Özel Göreliliği başka gözlemcilere göre hızımızı değiştirerek o gözlemcilerin geçmişlerine ve geleceklerine gitmemize izin vermektedir. Gerçekten de matematiksel olarak sadece durgun olduğumuz biriyle aynı zamanı paylaşırız. Eğer ki bir arkadaşımıza göre ışık hızından daha az hızlarla hareket ediyorsak, bizim zamanımın ona göre daha yavaş akacaktır, ve biz bu şekilde bir süre hareket edip sonra tekrar ona göre duracak olursak bize göre daha az zamanda ona göre daha çok zaman geçirmiş oluruz: Yani arkadaşımızın geleceğine gitmiş oluruz!
Bu noktayı şöyle bir örnekle açıklayalım: Ali ve Bahar bir parkta oturuyor olsun. Bahar oturmaya devam ederken Ali biraz dolaşıp tekrar Bahar'ın yanında oturursa Ali, Bahar'ın geleceğine gitmiş olur; çünkü Ali yürürken sıfırdan yüksek bir hıza sahiptir ve dolayısıyla zaman onun için Bahar'a göre daha yavaş akacaktır! Elbette günlük hayatta karşılaştığımız hızlar aşırı düşük olduğu için, bu geleceğe sıçrama da inanılmaz düşük (hatta belki de hesaplamaya değmeyen) miktarlardadır. Örneğin Ali ortalama bir hızla bir saat yürüyüp gelse, Bahar'ın sadece bir nanosaniyenin beş binde biri kadar geleceğine gitmiş olur! Oysa ışık hızının yarısı bir hızda hareket etseydi, aynı sürede Bahar'ın dokuz dakikadan fazla geleceğine gitmiş olurdu.
Ek bir şart koymadığımız zaman Özel Görelilik’in matematiğine göre zamanda geriye gitmemiz de mümkündür! Eğer bir gözlemciye göre ışık hızından daha hızlı hareket edecek olursak, bizim zamanımız o gözlemciye göre geri yönde akar! Yani yukarıdaki örnekte Ali, Bahar’a göre ışık hızından hızlı hareket edip sonra geri otursaydı, Bahar'ın yanına döndüğünde bıraktığından daha genç bulacaktı!
Ali’ye göre heyecan verici bir deney olsa da, durum Bahar için pek iç açıcı değil: Ali’nin gezmeye çıkmadan daha önce gezmekten döndüğünü görecektir! Üstelik sıkıntı sadece Ali’nin zamansız dönüşü de değil. Işık hızından hızlı gidebilen gözlemciler olursa, olay sıralaması bu gözlemciler için farklı olacaktır: Örneğin hareketi sırasında Ali, Bahar'ın önündeki cam kırıklarının birleşip Bahar'ın elinde tuttuğu bir bardağa dönüştüğünü görecektir.
Biz doğada belirli olaylar için olay sıralamasının değişemeyeceğini gözlemliyoruz. Böyle gözlemlediğimiz olaylarda da genel olarak bir neden-sonuç ilişkisi bulunuyor. Yukarıdaki örnekte Ali’nin gördüğünün "saçma" olmasının sebebi de bu: Bir bardak yere düşünce kırılır, çünkü kırılmasının sebebi yere düşmesidir. Yani düşme bir sebep, kırılma ise sonuçtur. Bu yüzden hiçbir zaman kırılmanın önce, düşmenin sonra gerçekleştiğini gözlemlemeyiz. Buna da nedensellik deriz: Neden, sonuçtan önce gelmelidir! Özel Görelilik’te matematiksel olarak bu durumun sağlanabilmesi için de "Bilgi taşıyan hiçbir şey, ışık hızından hızlı gidemez!" deriz!
"Hiçbir şey ışık hızından daha hızlı gitmemeli!" demememizin sebebi nedenselliği bozacak bir sonuç üretmediği sürece ışık hızından hızlı giden bir parçacık Özel Görelilik’e uygundur. Nedenselliği bozmaması için de "bilgi taşıyan" diye ifade kullanırız. Örneğin kuantum mekaniğinde ışık hızından hızlı giden parçacıklar vardır, fakat bu parçacıkları etkileri ile onlara karşılık gelen antiparçacıkların etkileri birbirini götürür, bu sebeple ışık hızından hızlı net bir bilgi taşınmamış olur!
Son zamanda geriye yolculukla ilgili bir diğer büyük problem, kütleli cisimlerin ışık hızından yüksek bir hıza (hatta doğrudan ışık hızına) ulaşması için gereken enerji miktarının sonsuz olmasıdır. Ancak Evren'de sonsuz enerji bulunmadığını bilmekteyiz.

Genel Görelilik Teorisi Çerçevesinde Zamanda Yolculuk

Zamanda yolculuk yapmanın bir diğer yolu da, uzay-zamanın çok fazla büküldüğü bir yere (örneğin bir nötron yıldızının veya bir kara deliğin yanına) gitmelisiniz. Einstein’a göre kütle çekimi, zamanı büyük ölçüde etkiler. Çekim kuvveti ne kadar güçlüyse zaman o kadar yavaşlar. Ve bildiğimiz gibi kara deliklerin ışığın bile kaçamadığı bir çekim kuvveti vardır. Siz, bir karadeliğin yanına yaklaştığınızda, zaman bükülecek ve yavaşlayacaktır. Sizin için oradaki birkaç saat dünyada yüzlerce yıl demek olduğundan eve döndüğünüzde dünyanın geleceğine gelmiş olursunuz.
Peki ya geçmişe gitmek? Hepimizin bir şekilde gerçekleştirmek istediği bu olay, teoride solucan delikleri ile mümkün gibi görünüyor. 1935 yılında Albert Einstein ve Nathan Rosen tarafından geliştirilen kurama göre solucan delikleri (ya da Einstein-Rosen Köprüleri), uzay-zaman düzleminin kara delikler gibi büyük kütleli cisimlerce muazzam miktarda bükülmesi sonucu, uzayın aslen birbirinden yüz binlerce ışık yılıyla ayrılmış bölgelerinin, tıpkı bükülen bir kağıdın uç köşelerinin bir araya gelmesi gibi yakınlaştığını öngören, adeta "kestirme yol" olarak görebileceğimiz astronomik yapılardır. Sadece iki mekanı değil, iki zamanı da birbirine bağlarlar. Bir solucan deliği uzay-zamanın bir parçasıyla daha önceki ana ait bir başka parçasını birbirine bağlayabilir. Ancak ufak bir sorun var: Solucan deliklerinin varlığı henüz ispatlanabilmiş değildir; hatta sabit bir şekilde açık kalabilmek için ihtiyaç duyacakları enerji miktarından ötürü, teorik olarak mümkün oldukları bile oldukça şaibelidir.
Zamanda geriye gitmenin mümkün olabileceğini söyleyen bir diğer bilim insanı Einstein’ın yakın arkadaşı Kurt Gödel’dir. 1940’larda Princeton Üniversitesi İleri Araştırmalar Enstitüsü’nde çalışan Kurt Gödel, Einstein’ın kütle çekimi alanı denklemlerini kullanarak kendi ekseni etrafında dönen silindirik bir evren modeli tasarlamıştır. Bu evren modeline göre madde ışık hızını aşmaya gerek kalmaksızın uzayda ve zamanda kapalı bir halka çizecekti. Ve siz zamanda ileriye giderek kendi geçmişinize ulaşabilecektiniz. Ancak bu da, termodinamiğin ikinci yasasını ihlâl etmeyi gerektirmektedir ve bu nedenle pek mümkün gözükmemektedir.