Zaman – Newton ve Einstein

Sonsuzlukla ilgili geçtiğimiz ay başladığım yazı dizisine zaman kavramı ile sonsuzluk ilişkisini ele alarak devam edeceğim. Tabii bunun için öncelikle zamanın ne olduğu hakkında biraz fikir sahibi olmamız gerekiyor. Zaman, gündelik hayatımızda ve dünyayı anlamlandırışımızda eşsiz önemde olmasına karşın anlaşılması ve açıklanması da bir o kadar güç bir kavramdır. Bu güçlüğe ek olarak, doğa bilimlerindeki zaman kavrayışı da büyük değişimler geçirmiştir. Doğa bilimlerindeki büyük paradigmatik değişimler için sık sık örnek verilmesiyle adeta bir karşılaştırma paradigması haline gelen Newton-Einstein karşıtlığı bizim için zaman konusunda da işe yarayabilir; çünkü Newton’un ve Einstein’ın evrenimizi betimleyişleri arasındaki en temel farklardan biri zamanın akışına karşı getirdikleri farklı yorumlardır.

 

Zamanın akışı, çağımız felsefesinde genellikle nesnel olarak “şimdi” olma özelliğine sahip özel bir anın olduğu ve bu anın sürekli değiştiği şeklinde ifade edilir. Başka bir deyişle, zamanın aktığı bir evrende evrensel bir “şimdi” vardır ve bu “şimdi”nin hangi ana karşılık geldiği değişkenlik gösterir. Zaman hakkında verilen teorilerden zamanın akışının gerçek olduğunu kabul edenler “dinamik teoriler”, reddedenler ise “statik teoriler” olarak adlandırılır. Bu adlandırmaya göre Newton’un zaman kavrayışı dinamiktir, Einstein’ın zaman kavrayışı ise statik teoriye daha yakındır.

 

Newton, önemli eseri Philosophae Naturalis Principia Mathematica‘da [Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri] (kısaca Principia) “mutlak zaman” görüşünden bahseder. Bu görüşe göre gerçek zaman kendisi dışında hiçbir şeye bağlı olmaksızın daima aynı hızla akar. Bizim ölçüm yöntemlerimizden (saat, gün, yıl) etkilenmez ve nesnel bir yapıdadır. Anlaşılacağı üzere bu kavrayış az önce bahsettiğim dinamik zaman kavrayışına çok iyi bir örnek oluşturmaktadır. Ancak bu kavrayışa karşı hem felsefi hem fiziksel temelde geliştirilmiş çeşitli karşı çıkışlar vardır. Felsefi karşı argümanlardan biri akış hızı argümanı olarak adlandırılır ve verilen açıklamayla alakalı basit bir gözlemden yola çıkar. Dinamik zaman kuramının savunucusu “zaman sabit bir hızla akıyor” derken zamanın tam olarak hangi hızla aktığını nasıl ifade edebilir? Herhangi bir değişimin hızını incelerken genellikle değişkenin zamana göre hangi hızda değiştiğini ifade ederiz, örneğin bir arabanın surati gittiği mesafenin zamana oranıyla ifade edilir (kilometre/saat). Ancak zaman için benzer bir oran bulmak çok zordur, akış hızının neyle karşılaştırarak ifade edilebileceği hiç açık değildir. Bu itiraza bir cevap şu şekilde olabilir: Elbette zaman saniyede bir saniye hızıyla akıyor. Ancak saniye/saniye’nin meşru bir birim olup olmadığı konusunda akademik tartışma devam etmektedir.

 

Dinamik zaman kavrayışını reddeden bir görüş ise Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı‘yla ifade edilmiştir. 1905’te yayımlandığından beri sonuçlarının deneysel olarak desteklenmesiyle daha da ikna edici hale gelen Özel Görelilik Kuramı, zaman hakkında bize Newton’ın mutlak zaman anlayışından çok farklı bir resim sunmuştur. Bu kuram, içinde bulunulan referans sistemine göre zamanın genişleyebildiğini ve hatta eşzamanlılığın göreceli olduğunu gösterir. Bu iki ilginç sonuçtan ilkiyle alakalı olarak, ışık hızına yakın ancak farklı hızlarda ilerleyen iki uzay gemisindeki iki saatin birbirinden farklı zamanları göstereceği biçimindeki düşünce deneyini çoğumuz duymuştur. Ancak bizim şimdiki konumuz için eşzamanlılığın göreceliliği, kuramın belki daha da önemli bir sonucudur.

 

Nedir bu eşzamanlılığın göreceliliği? Bu ifade iki farklı olayın aynı anda olup olmadığının iki farklı gözlemci için farklı cevaplara sahip olabileceği anlamına gelmektedir. Bir gözlemci A ve B olayını aynı anda olarak algılarken, başka bir gözlemci A olayını B’den sonra gerçekleştiği şeklinde yorumlayabilir. Bu olgu gerçeklikle alakalı sezgilerimize çok ters gelebilir, ancak daha iyi anlamak için Sam Baron ve Kristie Miller’ın An Introduction to the Philosophy of Time [Zaman Felsefesine Bir Giriş] adlı kitabındaki şu düşünce deneyine başvurabiliriz:

 

[…] Varsayalım ki, bir tren bir platformun yanından ışık hızının yarısı süratinde geçiyor olsun. İki gözlemci var: Tren geçip giderken platformda duran Sara ile trende olan Suzy. Varsayalım ki trenin iki ucuna yıldırım düşsün, ve Sara yıldırımın düştüğü bu iki noktaya eşit uzaklıkta olsun. Bulunduğu referans sisteminde iki yıldırımın ışığı Sara’ya aynı anda ulaşacaktır. Bunun sonucunda Sara “İşte!” diye düşünecektir, “İki yıldırım aynı anda düştü!”. Peki ya Suzy? Onun da trenin tam ortasında durduğunu düşünelim. Suzy trende olduğu için, ve tren ön ucuna düşen yıldırıma doğru ve arka ucuna düşen yıldırımdan uzağa hareket ettiği için, Suzy bu durumda öndeki yıldırımı kovalıyor olacaktır. Bununla birlikte trenin arkasına düşen yıldırımdan da kaçıyor olacaktır. Buna bağlı olarak, trenin önüne düşen yıldırımı, arkasına düşen yıldırımdan önce görecektir. “İşte!” diyecektir Suzy, “öndeki yıldırım arkadakinden önce düştü!”

 

Sıkıntı şurada ki, Sara’nın haklı ve Suzy’nin hatalı olduğunu ya da tam tersini söyleyebileceğimiz bir fiziksel temel yoktur. Yani sahip olduğumuz en iyi fiziksel kuramlarımızda ya da keşfettiğimiz doğa yasalarında Sara’nın ya da Suzy’nin perspektifinin özel bir yanı olduğunu gösterecek hiçbir şey yoktur. Bildiğimiz kadarıyla evren hakkındaki iki perspektif de – iki referans sistemi de – eşit derecede geçerlidir. Ancak bu doğruysa, iki olayın eşzamanlı olup olmadığının gözlemcinin olaylara göre içinde bulunduğu hareket durumuna bağlı olduğunu kabul etmek zorundayız gibi görünüyor. Bir referans sisteminde iki olay eşzamanlıyken, başka birinde eşzamanlı olmayabilir.” 1

 

Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı’nın bize evrenin ve zamanın doğası hakkında sunduğu bu resmin dinamik zaman anlayışına nasıl ters düştüğünü görmek pek zor değil. Dinamik teorinin beraberinde getirdiği evrensel şimdilik fikri, eşzamanlılığın göreceli olmasıyla çelişiyor: A ve B olayları eşzamanlı ise, A şimdi oluyorsa B de şimdi olmak zorundadır. Ancak eşzamanlılık gözlemciye bağlıysa, bu şimdi olma özelliğinin de evrenselliğini kaybettiği anlamına geliyor. Dinamik zaman anlayışının, evrende birden fazla şimdi bulunduğunu söyleyerek ya da şimdi olma özelliğini farklı şekilde kurgulayarak zamanın aktığı gerçeğini muhafaza edip edemeyeceği halen tartışma konusu.

 

Bu yazıda fazla üzerinde durmayacak olsam da, zamanın aktığını reddeden statik teori de sorunlarla yüzleşmiyor değil. En göze çarpan sıkıntısı zamanın akışının belki de deneyimlediğimize en emin olduğumuz kavramlardan biri oluşu. Kendi deneyimimizi incelediğimizde bizden gittikçe uzaklaşan bir “geçmiş”, git gide yaklaşan bir “gelecek” ve asla içinden çıkamadığımız ama içeriği sürekli olarak değişen bir “şimdi”ye rastladığımızı kim inkâr edebilir? Statik teorinin sunduğu resim, gerçeklikle alakalı sezgilerimize son derece karşıdır.

 

Görüleceği üzere dünya hakkındaki anlayışımızın en temellerinde bulunan, her gün deneyimlediğimize emin olduğumuz, geleceği planlarken ve geçmişi anarken daima başvurduğumuz zaman fikri, açıklaması epey zor bir kavramdır. Ancak bu zorlu gizem bizi tembelliğe, boşvermişliğe itmemeli; aksine bu son derece önemli kavramı anlamak için araştırmaya ve hakkında düşünmeye devam etmeliyiz.

 

 

 

 

 

1 Sam Baron ve Kristie Miller, An Introduction to the Philosophy of Time (Polity Press, 2019), 87.

Bunları da sevebilirsiniz

Bir cevap yazın

Zaman – Newton ve Einstein

Sonsuzlukla ilgili geçtiğimiz ay başladığım yazı dizisine zaman kavramı ile sonsuzluk ilişkisini ele alarak devam edeceğim. Tabii bunun için öncelikle zamanın ne olduğu hakkında biraz fikir sahibi olmamız gerekiyor. Zaman, gündelik hayatımızda ve dünyayı anlamlandırışımızda eşsiz önemde olmasına karşın anlaşılması ve açıklanması da bir o kadar güç bir kavramdır. Bu güçlüğe ek olarak, doğa bilimlerindeki zaman kavrayışı da büyük değişimler geçirmiştir. Doğa bilimlerindeki büyük paradigmatik değişimler için sık sık örnek verilmesiyle adeta bir karşılaştırma paradigması haline gelen Newton-Einstein karşıtlığı bizim için zaman konusunda da işe yarayabilir; çünkü Newton’un ve Einstein’ın evrenimizi betimleyişleri arasındaki en temel farklardan biri zamanın akışına karşı getirdikleri farklı yorumlardır.

 

Zamanın akışı, çağımız felsefesinde genellikle nesnel olarak “şimdi” olma özelliğine sahip özel bir anın olduğu ve bu anın sürekli değiştiği şeklinde ifade edilir. Başka bir deyişle, zamanın aktığı bir evrende evrensel bir “şimdi” vardır ve bu “şimdi”nin hangi ana karşılık geldiği değişkenlik gösterir. Zaman hakkında verilen teorilerden zamanın akışının gerçek olduğunu kabul edenler “dinamik teoriler”, reddedenler ise “statik teoriler” olarak adlandırılır. Bu adlandırmaya göre Newton’un zaman kavrayışı dinamiktir, Einstein’ın zaman kavrayışı ise statik teoriye daha yakındır.

 

Newton, önemli eseri Philosophae Naturalis Principia Mathematica‘da [Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri] (kısaca Principia) “mutlak zaman” görüşünden bahseder. Bu görüşe göre gerçek zaman kendisi dışında hiçbir şeye bağlı olmaksızın daima aynı hızla akar. Bizim ölçüm yöntemlerimizden (saat, gün, yıl) etkilenmez ve nesnel bir yapıdadır. Anlaşılacağı üzere bu kavrayış az önce bahsettiğim dinamik zaman kavrayışına çok iyi bir örnek oluşturmaktadır. Ancak bu kavrayışa karşı hem felsefi hem fiziksel temelde geliştirilmiş çeşitli karşı çıkışlar vardır. Felsefi karşı argümanlardan biri akış hızı argümanı olarak adlandırılır ve verilen açıklamayla alakalı basit bir gözlemden yola çıkar. Dinamik zaman kuramının savunucusu “zaman sabit bir hızla akıyor” derken zamanın tam olarak hangi hızla aktığını nasıl ifade edebilir? Herhangi bir değişimin hızını incelerken genellikle değişkenin zamana göre hangi hızda değiştiğini ifade ederiz, örneğin bir arabanın surati gittiği mesafenin zamana oranıyla ifade edilir (kilometre/saat). Ancak zaman için benzer bir oran bulmak çok zordur, akış hızının neyle karşılaştırarak ifade edilebileceği hiç açık değildir. Bu itiraza bir cevap şu şekilde olabilir: Elbette zaman saniyede bir saniye hızıyla akıyor. Ancak saniye/saniye’nin meşru bir birim olup olmadığı konusunda akademik tartışma devam etmektedir.

 

Dinamik zaman kavrayışını reddeden bir görüş ise Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı‘yla ifade edilmiştir. 1905’te yayımlandığından beri sonuçlarının deneysel olarak desteklenmesiyle daha da ikna edici hale gelen Özel Görelilik Kuramı, zaman hakkında bize Newton’ın mutlak zaman anlayışından çok farklı bir resim sunmuştur. Bu kuram, içinde bulunulan referans sistemine göre zamanın genişleyebildiğini ve hatta eşzamanlılığın göreceli olduğunu gösterir. Bu iki ilginç sonuçtan ilkiyle alakalı olarak, ışık hızına yakın ancak farklı hızlarda ilerleyen iki uzay gemisindeki iki saatin birbirinden farklı zamanları göstereceği biçimindeki düşünce deneyini çoğumuz duymuştur. Ancak bizim şimdiki konumuz için eşzamanlılığın göreceliliği, kuramın belki daha da önemli bir sonucudur.

 

Nedir bu eşzamanlılığın göreceliliği? Bu ifade iki farklı olayın aynı anda olup olmadığının iki farklı gözlemci için farklı cevaplara sahip olabileceği anlamına gelmektedir. Bir gözlemci A ve B olayını aynı anda olarak algılarken, başka bir gözlemci A olayını B’den sonra gerçekleştiği şeklinde yorumlayabilir. Bu olgu gerçeklikle alakalı sezgilerimize çok ters gelebilir, ancak daha iyi anlamak için Sam Baron ve Kristie Miller’ın An Introduction to the Philosophy of Time [Zaman Felsefesine Bir Giriş] adlı kitabındaki şu düşünce deneyine başvurabiliriz:

 

[…] Varsayalım ki, bir tren bir platformun yanından ışık hızının yarısı süratinde geçiyor olsun. İki gözlemci var: Tren geçip giderken platformda duran Sara ile trende olan Suzy. Varsayalım ki trenin iki ucuna yıldırım düşsün, ve Sara yıldırımın düştüğü bu iki noktaya eşit uzaklıkta olsun. Bulunduğu referans sisteminde iki yıldırımın ışığı Sara’ya aynı anda ulaşacaktır. Bunun sonucunda Sara “İşte!” diye düşünecektir, “İki yıldırım aynı anda düştü!”. Peki ya Suzy? Onun da trenin tam ortasında durduğunu düşünelim. Suzy trende olduğu için, ve tren ön ucuna düşen yıldırıma doğru ve arka ucuna düşen yıldırımdan uzağa hareket ettiği için, Suzy bu durumda öndeki yıldırımı kovalıyor olacaktır. Bununla birlikte trenin arkasına düşen yıldırımdan da kaçıyor olacaktır. Buna bağlı olarak, trenin önüne düşen yıldırımı, arkasına düşen yıldırımdan önce görecektir. “İşte!” diyecektir Suzy, “öndeki yıldırım arkadakinden önce düştü!”

 

Sıkıntı şurada ki, Sara’nın haklı ve Suzy’nin hatalı olduğunu ya da tam tersini söyleyebileceğimiz bir fiziksel temel yoktur. Yani sahip olduğumuz en iyi fiziksel kuramlarımızda ya da keşfettiğimiz doğa yasalarında Sara’nın ya da Suzy’nin perspektifinin özel bir yanı olduğunu gösterecek hiçbir şey yoktur. Bildiğimiz kadarıyla evren hakkındaki iki perspektif de – iki referans sistemi de – eşit derecede geçerlidir. Ancak bu doğruysa, iki olayın eşzamanlı olup olmadığının gözlemcinin olaylara göre içinde bulunduğu hareket durumuna bağlı olduğunu kabul etmek zorundayız gibi görünüyor. Bir referans sisteminde iki olay eşzamanlıyken, başka birinde eşzamanlı olmayabilir.” 1

 

Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı’nın bize evrenin ve zamanın doğası hakkında sunduğu bu resmin dinamik zaman anlayışına nasıl ters düştüğünü görmek pek zor değil. Dinamik teorinin beraberinde getirdiği evrensel şimdilik fikri, eşzamanlılığın göreceli olmasıyla çelişiyor: A ve B olayları eşzamanlı ise, A şimdi oluyorsa B de şimdi olmak zorundadır. Ancak eşzamanlılık gözlemciye bağlıysa, bu şimdi olma özelliğinin de evrenselliğini kaybettiği anlamına geliyor. Dinamik zaman anlayışının, evrende birden fazla şimdi bulunduğunu söyleyerek ya da şimdi olma özelliğini farklı şekilde kurgulayarak zamanın aktığı gerçeğini muhafaza edip edemeyeceği halen tartışma konusu.

 

Bu yazıda fazla üzerinde durmayacak olsam da, zamanın aktığını reddeden statik teori de sorunlarla yüzleşmiyor değil. En göze çarpan sıkıntısı zamanın akışının belki de deneyimlediğimize en emin olduğumuz kavramlardan biri oluşu. Kendi deneyimimizi incelediğimizde bizden gittikçe uzaklaşan bir “geçmiş”, git gide yaklaşan bir “gelecek” ve asla içinden çıkamadığımız ama içeriği sürekli olarak değişen bir “şimdi”ye rastladığımızı kim inkâr edebilir? Statik teorinin sunduğu resim, gerçeklikle alakalı sezgilerimize son derece karşıdır.

 

Görüleceği üzere dünya hakkındaki anlayışımızın en temellerinde bulunan, her gün deneyimlediğimize emin olduğumuz, geleceği planlarken ve geçmişi anarken daima başvurduğumuz zaman fikri, açıklaması epey zor bir kavramdır. Ancak bu zorlu gizem bizi tembelliğe, boşvermişliğe itmemeli; aksine bu son derece önemli kavramı anlamak için araştırmaya ve hakkında düşünmeye devam etmeliyiz.

 

 

 

 

 

1 Sam Baron ve Kristie Miller, An Introduction to the Philosophy of Time (Polity Press, 2019), 87.

Bunları da sevebilirsiniz

Bir cevap yazın