ZAMAN-1
Zaman, geçen, kullanılan, asla tüketilip yok edilemeyen, hep var olan, biriken, sayılabilir ve hesaplanabilir bir değer ve kendi dışında yer alan obje, süreç ve olgulara anlam veren, bir kavramdır. Tek başına mevcut değilidir. Olsa bile ölçülemez. Bir referansa gereksinim gösterir. Bir başlangıcı vardır. Dolayısıyla bir de sonu olmalıdır. Dayandığı referans somut bir nesne ile ilgili bir hareket de olabilir, bölünme, parçalanma, büyüme, genişleme, ortaya çıkma, yaratılma gibi herhangi fiziksel bir olgu da…. Bir kural olarak kendi dışında fiziksel bir olguya gereksinim gösterir. O olmadan var olamaz.
Zaman ayrıca çeşitli süreçleri anlamamıza yardım eden, onlarla ilgili niteliklerden bazılarının ölçülmesinde kullanılan bir değerdir.
Tek başına var olmaması zamanla ilgili niteliklerin en ilgincidir. Tek başına bir değer değildir. Kendisine eşlik eden bir refreransı yoksa ölçülemez ve bir anlam taşımaz. Bir başlangıcı olduğundan kendinden önceki bir döneme ışık tutmaz. Tek başına bir değer ve anlam taşımamasına rağmen, her seferinde somut bir varlıkla birlikte açığa çıktığı için, algılanmasa ve gözlemlenmese bile, her zaman var olduğu ileri sürülebilir. Birlikte ortaya çıktı madde veya enerji ile yakından ilgili olması, onun yapısının bir öğesi olduğu izlenimini uyandırmaktadır. Bu gözlemler zamanın çıktığı kaynağın iyi bilinmediğini göstermektedir. Yine de diyebiliriz ki maddenin ortaya çıktığı an, zamanın başladığı andır. Zaman ve madde aynı anda ve birlikte yaratılmış olmalıdırlar. Zamanın daha önce mevcut olması anlamsızdır. Çünkü varlığını daha önce gözlemlemek mümkün değildir. Zamanın madde ile sıkı bir ilişki içinde olduğu kesindir. Ayrıca zaman, kendisinden sonra yaratılan diğer varlıklarla da yakın bir ilişki içinde olmalıdır. Onlardan biri uzaydır ve Big Bang’den 300 bin yıl sonra evrenin şeffaflaşması süreci sırasında açığa çıkmıştır. Zaman ışıkla, daha doğrusu ışık hızı ile de yakından ilgilidir.
Enerjinin maddeye dönüştüğü Big Bang, zamanın başladığı anı simgeler. Big Bang zamanın doğduğu sıfır noktadır. O andaki uzay yöresi sıfır genişliktedir.
Einstein’a göre zaman görelidir. Büyük cisimlerin yakınlarında zaman yavaşlar. Kara deliklerde çok yavaş geçmeye başlar. Durduğu bile söylenir. Einstein kara delikleri bilmiyordu. Genel görelik kuramına göre zaman büyük cisimlerin, örneğin dünyanın, yakınlarında yavaşlamalıdır. Bunun nedeni ışığın enerjisi ile frekansı (saniyedeki dalga sayısı) arasındaki ilişkidir. Enerji ne kadar büyükse, dalga sayısı da o kadar yüksektir. Işık dünyanın çekim alanında yukarı doğru hareket ederken enerji kaybetmekte ve frekansı düşmektedir. Yani ışık dalgaları arasındaki mesafe uzamaktadır. Yukardakilere göre dünya yüzeyinde vuku bulan olaylar biraz daha uzun zaman almaktadır.
Einstein’ın bu tahmininin doğruluğu, 1962 yılında bir su kulesinde deneye tabi tutulmuştur. Kulenin tepesine ve dibine son derece hassas atom saatleri konmuş ve aşağıdaki saatte zamanın daha yavaş ilerlediği gözlemlenmiştir. Çeşitli yüksekliklerdeki saatlerin hızları arasındaki fark günümüzde çok önemlidir. Çünkü günümüzde birinin yerini lokalize etmek ve kaybolmadan seyahat etmek uydularla sağlanmaktadır. Genel görelik kuramının ihmal edilmesi ve hesaplara dahil edilmemesi durumunda birkaç km’lik bir hata ortaya çıkmaktadır. Görelilik kuramının hesaplara eklenmesi durumunda, yanılma payı bir kaç santimetreyi geçmemektedir.
Işık hızının belli bir sınırı vardır. Işık yaklaşık saniyede 300 bin km’den daha hızlı hareket edemez. Zaman iki referans noktası arasındaki hareketi gösterdiğinden, zamanın geçme hızı ışık hızını geçemez. Başka bir deyişle zamanın maksimum geçmem hızı ışık hızına eşittir. Her ne kadar zaman ışık hızından daha hızlı geçemez ama, daha yavaş geçebilir.
Peki aynı şeyleri ışık hızı için de ileri sürebilir miyiz? Evet. İleri sürebiliriz. Işığın en fazla gidebileceği hız saniyede 300 bin km’dir ama, daha yavaş hareket edebilir. Işık hızına bu sınırı koyan, daha doğrusu bu sınır üzerinde etkili olan etkenler nelerdir? Işık hızı neden yavaşlar? Bunlar aynı zamanda zamanı yavaşlatan etkener midir? Zamanı yavaşlatan etkenler nelerdir?
Büyük kütlelerin yakınlarında zaman daha yavaş geçmektedir. Bir insan büyük bir cisme ne kadar yakın ise onun için zaman daha uzakta olan birine göre daha yavaş geçmektedir. Kütlecekim gücü zamanı uzatmaktadır. Bu durum deneysel olarak kanıtlanmıştır.
Bütün bunların anlamı nedir? Zamanın göreli olmasının ne gibi bir önemi ve anlamı olabilir?
HACI
ZAMAN-2
Zamanın Big Bang’le başladığına değinmiştik. Big Bang sırasında bir nesne patlayıp, genişlemiş, zaman, madde ve uzay ortaya çıkmıştır. Daha da ilginç olarak Big Bang’in ilk saniyesi içinde şimdiki evrenin önemli bir kısmı da yaratılmıştır. Bu oran kimine göre binde bir, kimine göre ise yüzde 70’dir.. Hangi oranı kabul ederseniz ediniz şurası bir gerçektir ki bu muhteşem bir genişlemedir.
Bu genişleme sırasında ışık hızlı en azından 100 kere geçilmiştir. Bu nasıl mümkün olabilir? Işık hızı nasıl ve neden geçilmiştir? Bu soruların yanıtına ilerde değineceğim. Ama şurasına hemen değinmede yarar vardır ki Big Bang kuramını açıklarken karşılaşılan bazı sorunları açıklamak için evrenin bir genişleme döneminden geçmesi ve bu dönemin ışık hızından hızlı olması gerekmektedir. Bu genişleme döneminde hıza henüz bir limit konmamış olabilir. Ya da genişleyen madde değildir, uzaydır. Nedenini bilmek mümkün olmayabilir. Genişlemenin hızının bir sınırının olmamasını, maddenin daha henüz oluşmamasında da aramak mümkündür. Madde olmadığı için ışık hızı sınırı aşılmıştır. Madde hıza limit koyuyor olabilir….
Einstein’ın görelik kuramına göre madde ile enerji arasında bir ilişki vardır. Işık hızının karesinin bu ikisi arasında birleştirici bir fonksiyonu olduğunu söyleyebiliriz. Bu formülün ayrıntısı beni aşar.. Aslında Einstein’ın bu formülünü anlayan çok az bilim adamı vardır.
Einstein’a göre uzayın bir dokusu vardır. Bu doku eğilebilir, bükülebilir, katlanabilir… Uzaydaki cisimler belki de hem bu dokunun bir tür deforme olmasına neden olmakta, hem de zamanı yavaşlatmaktadırlar. Madde ile birlikte zaman katılığını kaybetmekte ve daha plastik bir nitelik kazanmaktadır. Cisimlerin uzay dokusunda yaptığı katlanmalar için geodesik terimi kullanılır. Einstein’ın görelilik kuramına göre ışık bu yoları izleyerek yayıldığı için kırılmaktadır.
Büyük cisimlerin üstünde ve yakınlarında zamanın yavaşlamasının nedeni bu olabilir mi?
Bunun doğru yanıtını bilmeye elbette olanak yoktur. Big Bang’den önce madde olmadığı ve dolayısıyla zamanın sonsuz hızla geçtiği söylenebilir. O zamanda ışık hızı gibi bir sınır da olmayabilir. Kütle bu sonsuz hızı yavaşlatmış ve zaman yavaşlayarak kendini manifest etmiş olabilir. Kütle nasıl uzay dokusunda katlanmalara neden oluyorsa, zamanı da yavaşlatmaktadır…. Bu nedenden dolayı yaratılışının ilk anlarında evren hızla genişleyebilmiştir.
Bu kurama göre zaman, kütle ve enerji arasında E=MC^2 ile belirtilen bir ilişki vardır.
ZAMAN-3
Zaman hiç kuşkusuz fizik-metafizik sınırında yer alan müthiş bir olgudur. Bu kavramın tümüyle bilimsel olduğunu söyleyemeyiz. Buna rağmen zaman, nerdeyse elle tutulacak, gözle izlenecek ve geçtiği duyulacak kadar soyut bir kavramdır. Zaman termodinamiğin ikinci yasası ile ilginç bir uyum içindedir. Yalnız bir yöne doğru geçmesi zamanın bütün esprisi ve en önemli niteliğidir. Bu ilginç konuya ilerde değineceğim.
Bilimsel açıdan bakınca zamanın ne yöne doğru aktığı önemli değildir. Zamanın geriye doğru akması ile ileriye doğru ilerlemesi arasında hiç bir fark yoktur. Einstein’ın özel görelilik kuramına göre de böyle bir fark olmamalıdır. Bilimsel kurallar geçmişi ve geleceği ayırmazlar. Bilimsel yasalar çeşitli karmaşık olgularıın icraatı sırasında değişmezler. Yani simetri bozulmaz. Bu bilimsel ilke üç harfle belirtilebilir.
C, P ve T……
C: Changing particles for antiparticles… Madde zerrelerini anti madde zerreleri ile değiştirmek fizik yasalarını değiştirmez.
P: Ayna hayali durumlarında fizik yasaları değişmez. Sağ ve sol aynı fizik yasalarına uyarlar..
T: Bütün zerrelerin yönlerinin değişmesi, ters yöne dönmesi, fizik yasalarını değiştirmez.
Fizik yasaları evrenin her yerinde aynıdırlar. Daha da ilginci, çeşitli kombinasyonlar sırasında da bilimsel kurallar değişmez. C ve P’nin veya üçünün birlikte değişmesi halinde de kurallar değişmez. Öyle ise yalnız T’nin değiştiği durumlarda da kurallar aynı kalır. Değişmez.
Yine de biz insanlar için zamanın ileri doğru hareket etmesi ile geriye doğru yönelmesi arasında bazı önemli farklar vardır. Bu farkların nedeni nedir?
Bu durumun nedeni entropi denen durumdur. Entropi ikinci termodinamik yasasıdır. Bu yasaya göre kapalı sistemlerde entropi (rastgelelik, düzensizlik) giderek artar. Bu da zamana bir yön verir. Yere düşen cam bardak kırılarak küçük parçalara ayrılır. Bu durum düzensizliğin giderek arttığına işaret eder. Entropinin olması zaman okuna bir yön verir. Geçmiş gelecekten bu ok sayesinde ayrılır.
Stephen Hawking’e göre üç farklı zaman oku vardır.
Termodinamik zaman oku-ki aslında entropinin artması şeklinde açıklanabilir..
Psikolojik zaman oku: İnsanların zamanın geçtiği yönü algılamalarıdır. Yani dünle bugünü ayırabilmeleridir.
Kozmolojik zaman oku: Bu da evrenin genişleme yönüdür. Bunun tersi evrenin zamanla daralması, büzülmesi, kendi üzerine çökmesi demektir.
Şu anda bu üç zaman oku birlikte aynı yöne yöneliktir. Psikolojik zaman oku ile termodinamik zaman oku her zaman birlikte aynı yönü gösterir. İnsanlar yalnız entropinin arttığı yönü hatırlarlar. Entropinin az olduğu günler, eski güzel günlerdir. Dündür.. Evvelsi gündür. Bardağın henüz kırılmadığı gündür.
Bu durum geçmişte evrenin daha düzgün ve üniform olmuş olmasını gerektirir. Entropi giderek arttığına göre geçmiş bir zamanda herşey son derece düzenli olmuş olmalıdır. Düzenden kaos doğmuştur ve düzensizlik giderek artmaktadır.
Peki geçmişteki düzen tam anlamı ile mükemmel ve simetrik olabilir mi?
Olamaz. Çünkü geçmişteki düzen de quantum ilkelerine uymak zorundadır.
Geçmişin uyması gereken quantum ilkeleri nelerdir?
En ilginci Heisenberg’in belirsizlik(kesinsizlik) ilkesidir. Evrenin geçmişteki düzeni de bu ilkeye uymak zorundadır. Yani evrenin başlangıç döneminde bile tam bir düzen ve mükemmellik yoktur.
Evren genişlerken bu düzensizlik artmış ve evrende maddenin dağılımı az çok rastgele olmuştur. Bazı yerlerde madde birikimi diğer yörelerden daha fazladır. O yöreler kütleçekim gücüne uymuş ve galaksiler oluşmuştur.
Evrenin başlangıcından itibaren zaten mükemmel olmayan düzen, entropi ile giderek artmış ve bugünkü durum orataya çıkmıştır. Evrende rastgelelik giderek artmakta ve evren genişlemektedir.
Peki evrenin giderek küçülmesi, büzülmesi, çekilmesi, kendi üstüne kapanması durumunda entropiye ne olacaktır? Bu durumda nasıl bir entropi söz konusudur? Entropi giderek azalacak mıdır? Termodinamik zaman okunun yönü değişecek midir?
Çökme zamanında da termodinamik zaman okunun yönü değişmeyecek ve entropi artmaya devam edecektir. Yani entropi genişlemekte olan evrende olduğu gibi, artmaya devam edecektir. Termodinamik ve psikolojik zaman oku değişmeyecek ve hep aynı yöne doğru olacaktır. Bunun nedeni “no boundry condition” denen durumdur. Yani her hall-u kârda entropi artmak zorundadır. Evren ister genişlesin, ister kendi üzerine çöksün, entropi giderek artacaktır. Bu demektir ki evren çöküyor olsa da entropi, zamanın geçtiği yöne doğru giderek artmalıdır. Termodinamik ve kozmolojik zaman oku hep aynı yöne dönük olmalıdır.
Peki şu anda çökme fazında olmadığımızı nasıl bilebiliriz?
Çünkü çökme fazı canlıların ortaya çıkması için uygun bir zaman değildir. Howking’e göre: Canlı varlıkların ortaya çıkabilmesi için güçlü bir termodinamik zaman okuna gereksinim vardır.
Genişleme sırasında zamanla bütün yıldızlar yakıtlarını tüketecekler, proton ve nötronlar ışık zerrelerine ve radyasyona çürüyeceklerdir. Evren o kadar düzensiz bir hale gelecektir ki, entropi artık ya hiç artmayacak, ya da son derece yavaş artacaktır. Termodinamik zaman oku son derece yavaşlayacaktır.
Düzensizlik daha fazla artmada zorlanacağı ve entropi çok yavaş artacağı için canlıların var olması mümkün değildir. Normalde canlı olarak yaşamak için gıda maddelerine gereksinimiz vardır. Bu gıda maddelerindeki enerjiyi kullanabileceğimiz başka tür bir enerjiye çevirmekte ve onu doğaya ısı olarak iade etmekteyiz. Isı düzensiz enerjiyi temsil eder. Zaten düzensiz olan bir ortamdan canlılar kendilerini idame ettirecek biyolojik enerjiyi alamazlar. Dolayısı ile çökme fazında canlılar var olamazlar.
Zamanın simetri ilkesine uyması gerektiğine değindik. Yani zaman bir yöne doğru geçiyorsa, ondan o yönün tersine doğru geçmesi de beklenmelidir. Ama bu kuramsal bir beklentidir. Evren kendi üstüne çökerken kozmolojik zaman oku tersine dönmüş demektir. Ama bu durumda da entropi yine de artacağından, termodinamik zaman okunun yönü değişmeyecek, entropiyi gösterecektir. Kozmolojik zaman oku tersine dönebilir. Ama termodinamik zaman oku asla tersine dönemeyecektir. Evrende psikolojik zamanı termodinamik zaman oku saptamaktadır. Entropinin yavaşlaması ve yok olması demek, termodinamik zaman okunun gücünü yitirmesi ve yavaşlaması demektir. Bu durum da yukarda açıkladığımız nedenlerden dolayı canlılıkla bağdaşmamaktadır. Kozmolojik zaman okunun tersine dönmesi durumunda psikolojik zaman oku olmayacaktır.
Bundan şöyle bir sonuç çıkarabiliriz.
Canlı ve akıllı yaratıklar için geçmiş zamana yolculuk yapmak mümkün değildir. Onlar için zamanın yalnız tek bir yönü vardır. O yönün tersine hareket edilemez. Bunun nedeni zamanın ters yönde hareket edememesi değildir. Kozmolojik zaman her iki yöne doğru hareket edebilir. Ancak canlılıkla uyumlu termodinamik zaman oku çok zayıflayacağından, o zamanı deneyimlemek canlılar için mümkün olamayacaktır. Çünkü canlılar o zaman okunda var olamayacaklardır.. Psikolojik zaman okunun tersine dönmesi, onu algılayacak entel yaratıklar olamayacağı için mümkün değildir. Kozmolojik zaman oku, zayıf termodinamik zaman oku ile birlikte var olabilir. Hatta bu zaman oku ters bir yöne doğru da ilerliyor olabilir. Ama o evrende bu ilginç duruma şahit olacak akıllı canlılar yaşamıyor olacaktır.
Tek gerçek zamanin geçmiş zaman olmasına rağmen, geçmişe seyahat canlı varlıklar için mümkün değildir.
HACI
ZAMAN-4
ZAMANIN QUANTUM MEKANİK TANIMI….
Atomaltı evrende zaman var mıdır? Elektronların aynı anda birçok yerde bulunması ve tek elektronun iki yarıktan aynı anda geçmesi bu ortamdaki düzenin zamana bağlı olmadığının kanıtı olabilir mi?
Zamanın durumunu incelemek için kuramsal olarak atomaltı evrene girelim ve oradaki quantum mekanik süreçlerden bazılarına kısa bir göz atalım. Bu arada önce bu fizik türüne neden quantum dendiğini de hatırlayalım.
Atomaltı evrende enerji etrafa quantum (kuantum) denen ve daha küçüğü olmayan birimler, zerreler, (üniteler) şeklinde yayılır. Quantum’un çoğulu quanta dır.. Bu birimler farklı enerji düzeylerine sahip olabilirler ama, bunların daha küçüğü, yani küsürü olamaz.
Atom çekirdeğinin titremesi son derece güçlü gama ışınlarının oluşmasına neden olacaktır. Atom çekirdeğine en yakın elektronun bir üst yörüngeye tırmanması ve sonra eski yörüngesine geri dönmesi, X ışınlarını oluşturacaktır. Diğer elektronların yörünge değiştirmesi de mor ötesi, kızıl ötesi ve görülebilen ışınların etrafa yayılmasına neden olacaktır. Bu ışınlar etrafa foton denen quanta şeklinde yayılacaklardır.
Atom çekirdeğinde proton ve nötronları bir arada tutan “Kuvvetli Nükleer Güç” de quanta olarak mevcuttur. Etki alanı son derece dar olup, çekirdeğin dışına yayılamaz.
Atomun düzenli bir şekilde çözünmesine yardım eden “Zayıf Nükleer Güç” de görevini quanta olarak yerine getirir.
Atomüstü evrende ısı da etrafa ısı quantumları şeklinde yayılır.
Bütün bunları kendine konu edinen fizik için quantum mekaniği denir.
Atomaltı dünyada zaman akmaz. Yani orada zaman yoktur. Bir elektronun aynı anda birden fazla yerde bulunması demek, onun atomüste evrende doğasını bildiğimiz zaman kavramına uymaması demektir. Atomaltı evrende zaman olmayınca, atomüstü evrende gözlemlenen birçok garip süreçler vuku bulabilir. Zamanın ışık ve ışık hızı ile de bir ilişkisi olduğuna değinmiştik. Her ne kadar bu ilişkinin doğası açık değilse de, olmadığını iddia etmek mümkün değildir. Atomaltı evrende ışık yoktur. Bu nedenlerden orada zamanın akışı olmamalıdır diyebiliriz.. Zamandan yoksun ve karanlık bir dünyadır orası. Zaman olmadığı gibi, ne alt vardır, ne de üst. Ne sağ vardır ne de sol… Atomaltı evren sihirli bir alemdir.
Atomüstü alemde ışık hızı referansına bakarak zamanı değerlendirebiliriz. Atomaltı evrende öyle bir referans noktası yoktur. Hareketi referans olarak almamız gerekir ama, Heisenberg’in belirsizlik ilkesi zamanı kesin olarak saptamamızı önler. Hareketin belirsizliği vardır. Hiç bir şey kesin değildir. Herşey mümkündür.
Yine de zamandan yoksun bu karmaşık fiziksel süreçlerin toplamı atomüstü aleme bir düzen şeklinde yansır. Kaosdan düzen doğar.
Işığın kaynağı olan atomlar kendi dünyalarını onunla aydınlatamazlar belki ama, bazı ilginç quantum mekanik davranışlarıyla atomüstü dünyadaki her türlü düzenin ve dengenin, tek kelime ile simetrinin, tesisini sağlarlar.
Aynı şekilde zaman da, quantum aleminde olmayan ama, oradaki quantum mekanik etkinliklerden kaynak alan ışık aracılığı ile atomüstü evrene yansıyan bir değerdir.
Bu durumda zaman için, atomaltı dünyadaki quantum mekanik süreçlerden kaynak alan bir tür artekfattır, diyebiliriz..
Işığın Planck uzunluğunu geçmesi için gerekli zaman aralığı için Planck zamanı denir. Planck uzunluğu (mesafesi) ise 10^-33 santimetredir. Bu bir protonun 10^-20’si kadar olan bir uzunluktur. Işığın 10^-33 santimetreyi katedmesi için aradan geçen zaman Planck zamanıdır. Işık bu mesafayi 10^-43 saniyede geçer. Bu zaman aralığı anlamı olan en küçük zaman birimidir. Bundan daha küçük bir zaman aralığının bilinen hiç bir anlamı yoktur.
Bu bağlamda anlamdan ne kastedildiğini kısaca açıklamak gerekiyor. 10^-43 saniye, bilinen ilk fiziksel sürecin vuku bulduğu bir zamandır. Big Bang’den sonraki bilinen ilk fiziksel olgu bu zamanda vuku bulmuştur. Bilim bu zamanın daha ötesine gidememektedir. Başka bir deyişle bu zamandan daha önce nasıl bir evrenin var olduğu bilinmemektedir. Bu zamandan önce bütün güçlerin bir arada olduğuna inanılmaktadır. Yani Planck zamanında çekim gücü de diğer güçlerle birleşmiştir. Bu zamanın bu yüzden fizikçiler için büyük bir anlamı vardır. Bu zaman evrenin başlangıcıdır.
Planck zamanı en küçük zaman aralığı mıdır? Zamanın quantum birimi olarak kabul edilebilir mi?Bu sorunun yanıtı kesin değildir. Ama Planck zamanını zamanın quantumu olarak kabul etmek doğru olmayabilir. Bu zaman aralığı anlamı olan en kısa aralıktır. Daha kısa zaman aralığının bir anlamı yoktur. Çünkü bilim daha kısa zaman aralığında vuku bulan fiziksel bir sürecin varlığından haberdar değildir. Bu yüzden bu zaman aralığı bilinen ve anlamı olan en kısa zaman aralığı olarak tanımlanmıştır. İlerde anlamı olan, yani fiziksel bir olgunun vuku bulduğu daha kısa bir zaman aralığı bulunursa, o zaman Planck zamanının 10^-43 saniyeden daha kisa yeni bir değeri olacaktır.
HACI
ZAMAN-5
ZAMANLA İLGİLİ BAZI SAYILAR
Günümüzde zamanı ve mesafeyi tanimlamak için ışık hızından yararlanılır.
Bir metre, ışığın belli bir zaman diliminde geçtiği mesafedir. Bu metre için bir standartdır.
Işık bir metreyi 1/299 792 458 saniyede aşar.. Başka bir deyişle bu zaman aralığını bulmak için 1'i 299792458'e bölmeniz gerekiyor.
Uzundan kısaya doğru zamanı şöyle sıralayabiliriz.
Bir saniye.. Aşağı yukarı iki kalp atışı arasında geçen zamandır
Milisaniye= 10^-3 saniye. Saniyenin binde biri.
Mikrosaniye=10^-6 saniye
Nanosaniye=10^-9 saniye
Pikosaniye=10^-12 saniye
Femtosaniye=10^-15 saniye
Attosaniye?10^-18 saniye
Planck zamanı=10^-43 saniye. Big Bang'den sonra anlamı olan en kısa zaman..
Bu zamanda kütleçekim diğer güçlerden ayrılmıştır. İlk ayrılan güçtür.
Mümkün olduğu kadar kısa aralarla geçen zamanı ölçmenin ne gibi bir yararı olabilir diye sorabilirsiniz. İnsan yaşamında kısa zamanların hiç bir önemi yoktur ama, atomların birbirleri ile yaptığı tepkileşmelerde kısa zamanların büyük önemi vardır. Bazı kimyasal reaskiyonların doğasını başka türlü anlamaya olanak yoktur. Fotosentez ve diğer moleküler tepkileşmeler femtosaniye içinde gerçekleşmektedirler. Kimyasal tepkileşmelerin femmtosaniye önce ve sonra resimleri çekilmekte ve sonuç incelenmektedir. Böylece femtokimya doğmuştur. Bu kimyasal olayları başka türlü anlamaya olanak yoktur.
1999 yılında Caltech bilim adamı Ahmed Zewai, kimyasal tepkileşmelerin 100-200 femmtosaniye içinde kurulup, çözüldüğünü zarif bir şekilde demonstre ettiği için Nobek Kimya ödülünü kazanmıştır.
Femmtosaniye ile uğraşan bilim adamlarının kullandığı lazer ışınları ile bazı göz ameliyatları yapılmaktadır. Korneadaki pürüzler femtosaniye lazerleri ile tedavi edilmekte, korneanın ön kısmındaki ince ve nazik epitel tabakası bu tedavi sırasında zedelenmemektedir. Bu tedavi sırasında ortama dışardan çok az enerji girmekte ama, yine de atomların düzeni sağlanmaktadır. Yani bu yöntemle atomlar manüple edilmektedirler. Ortamda fazla ısıı oluşmadığından sekonder zedelenme minumum bir düzeyde tutulmaktadır.
Son zamanlarda kimya attosaniye düzeyine inmiştir. Femmtosaniye lazer ışını birçok attosaniye süren şualara ayrılmış ve attosaniye süren lazer araştırmaları başlamıştır. Attosaniye lazer ile ışıklandırılan elektronlar bazı sırlarını ifşa etmeye zorlanmaktadırlar.
Femtosaniye hakkında bir fikir vermek istiyorum.
90 saniye evrenin yaşı olan 15 milyar için ne ise, bir femtosaniye de 90 saniye için o dur.
Siz artık attosaniyeyi imgeleyin…
HACI
ZAMAN-6
ZAMANIN GİZEMİ
Zaman hakkında hemen her fizikçi ve filozofun farklı bir anlayışı vardır. Onlar arasında zamanın niteliklerinin doğası konusunda bir düşünce birliği yoktur. Zaman hakkında yapılan yorumların hangisi doğru, hangisi yanlış, hatta hangisi mantıklı hangisi saçma şekinde bir yargıya varmaya da olanak yoktur. Zaman o kadar gizemlidir...
Kimilerine göre zaman yoktur. Zaman madde ve hareketle ilgili bir olaydır. Diğerlerine göre zaman akmaz... Çoğunluğun görüşüne göre geçmiş, simdiki ve gelecek olmak üzere üç farklı zaman vardır. Zaman bazı ünlü fizikçilere göre absolü olabilir. Diğer ünlüler için ise görelidir.
Zaman konusunda bildiğim tek gerçek zaman için yapılan yorum ve tanımlamaları doğru yanlış, haklı haksız, mantıklı mantıksız olarak nitelendirmenin olanaksızlığıdır. Her yaklaşım kendine göre doğru, mantıklı ve haklı olabilir. Çelişkili olanlar bile doğru olarak kabul edilebilir. Ne demek istediğimi bir örnekle açıklamaya çalışayım.
Bence zamanı geçmiş, şimdiki ve gelecek olarak üçe ayırarak incelemek doğru değil. Çünkü şimdiki zaman diye bir şey olamaz. Onu deneyimlediğmiz an o geçmiş zaman oluyor. Zaten bir olayı uzaktan izlerken onu şimdiki zamanda gözlemlemiyoruz. Geçmiş zamanda gözlemliyoruz. Görüntüleri yakalamak ışık hızına bağlı olduğu için, yalnız geçmişte vuku bulan olayları gözlemliyoruz. Bir olayın bize uzaklığı az ise aradan geçen zaman da azdır. O olay daha yakın geçmişte vuku bulmuş oluyor. Örneğin bir olay bizimle aynı odada vuku buluyorsa bir saniyenin küsürü kadar bir zaman önce vuku bulmuş oluyor. Ama bir olay ayda vuku bulmuş ise, aradan bir saniyenin geçmiş olması gerektiği için, ancak o kadar zaman önce vuku bulmuş oluyor. Güneşte vuku bulan bir olayı farkettiğimiz zaman aradan 8 dakika geçmiş oluyor. Yani biz yalnız geçmişte vuku bulan olguları gözlemliyoruz. Şimdiki zaman diye bir zaman kavramı var olamaz. Şimdiki zaman sembolik bir zamandan başka bir şey değildir. Anlamsızdır. Matematiksel olarak kesin değildir. Sürekli olarak değişen bir değerdir.
Aynı mantığı güderek diyebiliriz ki gelecek zaman da yoktur. Çünkü geleceğin bir garantisi yoktur. Evren bir anda yok olabilir. Evrenin içinde bir yerlerde false vacuum'un ortaya çıktığını düşünün.. Bu false vacuum inanılmaz bir hızla genişleme niteliğine sahiptir. Mevcut evreni saniyenin küsürü içinde yok edebilir. Bizim evrenin böyle bir başlangıcı olduğuna inanılmaktadır. Ki evren kuramasal olarak, içinden çıktığı evreni yok ederek ortaya çıkmış bile olabilir.
Zamanla ilgili iddialar, görüşler ve çıkarsamalar, her türlü tartışmaya açık, ne kadar çelişkili olurlarsa olsunlar hemen her kuramla bağdaşabilen, eğitim düzeyi ne olursa olsun hemen herkesin aynı derecede otorite sahibi olduğu gizemli bir konudur..
HACI
ZAMAN-7
Zamanı bir katalist olarak düşünebilir miyiz?
Katalistlerin görevi malum. Kimyasal tepkileşmelerin hızını ve etkinliğini artırmak..
Kimyasal tepkileşmeler zamana bağlı olduklarından, zamanı tek başına ayrı ve ek bir katalist olarak düşünebilir miyiz?
Zamanın katalist olmasının ne gibi bir önemi ve anlamı olabilir?
Zaman kullanılan bir değerdir. Her tepkileşmeye, her süreçe zaman da katılır. Onsuz hiç bir şey gerçekleşmez. Zamanın olmaması demek, kimyasal bir tepkileşme sırasında aradan hiç zaman geçmemesi demektir. Bu durumda tepkileşme anından vuku bulmaktadır. Evrende böyle bir durum söz konusu değildir. Aynı analojiyi kullanırsak, zamanın sonsuz olması demek, tepkileşmenin hiç vuku bulmaması anlamına gelmelidir. İki kimyasal madde tepkileşmeyecekse bunların tepkileşmesi için aradan geçecek süre sonsuz zaman olarak kabul edilebilir.
Evrende zaman bu iki değer arasında yer alır. Her kimyasal süreç için farklı bir zaman değeri kullanılmaktadır. Onlar tepkileşmeyeceklerse tepkileşmenin mümkün olmadığı değil de, gerçekleşmesi için sonsuz zamana gerek olduğu söylenebilir.
Zaman ayrıca uzay dokusunun öğelerinden biri olarak da düşünülebilir. Bu dokunun diğer öğeleri arasında çekim dalgaları ile elektromanyetik radyasyon da vardır.
Zamanı ışık hızına indekslediğimiz zaman ortaya ilginç gözlemler çıkmaktadır. Zaman görelilik kazanmakta, uzay genişlemektedir. Kimyasal tepkileşmelerin olduğu gibi, hareketin de zamanla bir ilişkisi vardır. Hareket ne kadar ışık hızına yakınsa, uzay o kadar genişlemektedir. Einstein’ın görelilik kuramının bütün esprisi budur.
Bu gözlemler karşısında zamanın katalist olması ne demektir?
Zamanın bir katalist değil de, kimyasal tepkileşmeler veya maddenin ve ışığın hareketi sırasında kullanılan bir değer olduğu ileri sürülebilir. Ya da zaman bir kofaktör’dür. Ama yine de vazgeçilmez bir faktördür. Olmasa olmaz.......
Neden hiç bir şey zamansız olmamaktadır?
Zaman var olduğu için mi evrenin böyle bir düzeni vardır? Evrende vuku bulan her türlü hareket ve fiziko-kimyasal tepkileşmeleri zaman düzenlemektedir. Bu düzenleme zamanın dışında bir olgu da olsa, zamanla ilgili ve ona bağımlıdır. Hiç bir hareket ve tepkileşme kendini zamandan soyutlayamaz.
Zaman ölçülmekte, biçilmekte, sayılmakta ve kullanılmaktadır. Ayrıca tekarlanmakta, algılanmakta ve kaydedilmektedir. Stephen Hawking’e göre zamanın şekli bile vardır. Bu şekil armuta benzer.. (Stephen Hawking, the Universe in a Nutshel.. Page 29) Ama yine de zaman asla yok olmamaktadır. Bir yerlerde bilgi şeklinde birikmektedir.
Her ne kadar zaman göreli ise de, aynı zamanda bazı absolü değer ve niteliklere de sahiptir. Yani vardır. Varlığı absolüdür. Kesindir. Mutlaktır. Kendisi ise soyuttur. Yine de hem soyut, hem de somut süreçleri anlamlandırılmakta kullanılmakta, onları etkilemektedir. Başka bir deyişle zaman onlara anlam vermekte, onlar tarafından kullanılarak bir ürün ve bilgi şeklinde birikmekte ve onların yapısına katılmaktadır. Soyut zamanın tek başına bir anlamı yoktur. Zaman ancak madde ile, yani somut değerlerle birlikte bir anlam kazanmaktadır. Kendisi bir anlam kazanırken, onlara da bir anlam kazandırmaktadır. Aradan geçen zamanı değerlendirerek hareketlerin ve tepkileşmelerin doğası hakkında bir fikir sahibi olunabilir. Öyle ise zamanın madde ile olan ilişkisi sanıldığından çok daha derindir. Madde varsa zaman da vardır.
HACI
ZAMAN-8
Büyük cisimlerin yakınlarında zaman neden yavaşlar?
Zamanı, atomaltı quantum evrenden, Einstein evrenine kaçan, yansıyan veya sızan bir artefakt olarak tanımlamıştım. Buna göre zaman yapay bir değerdir. Başka bir deyişle zaman quantum mekanik süreçler sırasında ortaya çıkıyor ve atomaltı dünyadan, atomüstü evrene yansıyor. Bu durum büyük cisimlerin yakınlarında zamanın neden yavaşladığını açıklayabilir mi?
Çekim gücü çok yükseK olan büyük cisimlerde zamanın atom dışına sızması da yavaşlıyor diyebilir miyiz? Başka bir deyişle zaman artefaktı atomlardan kaçmada zorlanıyor olabilir mi? Kütle çekim ve kütle ile zaman arasında ters bir orantı mevcut olabilir mi? Kütleçekim ne kadar güçlü ise zaman o kadar yavaş geçiyor olabilir mi?
Karadeliklerde kütle çekim çok yüksektir. Bu yüzden zamanın karadeliklerin yakınlarında yavaşladığına, kimilerine göre ise durduğuna, inanılıyor. Belki de karadeliklerdeki atomlardan etrafa zaman artefaktı yayılamıyor. Atomlar son derece kompakt bir şekilde sıkıştırılmış durumda... Elektronlar protonlarla birleşmişler ve nötronlara dönüşmüşler. Karadeliklerin ortasında nötronlar kendilerini oluşturan quarklara ayrılmış bile olabilir. Buna quark çorbası bile denebilir. Bu durum zamanın maddeden etrafa yayılmasını yavaşlatıyor olabilir...
HACI
ZAMAN-9
Peki uzayda ışık hızı ile hareket etmekte olan bir gemide zaman neden yavaşlıyor?
Bunun zamanın ışık hızı ile ilgili olduğunu telkin eden ilginç bir açıklaması var. Işık hızı ile hareket sırasında ışığın dalga boyu uzuyor ve dolayısıyla zaman daha yavaş geçmeye başlıyor. Işığın dalga boyu ile zamanın geçme hızı arasında bir ilişki olabilir. Dalga boyu uzayan ışığın rengi, enerjisi daha düşük olan kırmızıya kayıyor. Bizden uzaklaşan yıldız ve galaksilerden gelen zayıf ışığın spektrumu kırmızıya kayıyor. Bize doğru yaklaşmakta olan galaksilerin spektrumu ise, daha güçlü olan maviye kayıyor. Belki de maviye kayma durumunda zaman daha hızlı geçiyor.
Görüldüğü üzere açıkça zamanla ışık hızı arasında entrikalı bir ilişki var..
HACI
Recent Comments