Zaman nedir? Kim bunu öyle kolayca ve kısaca açıklayabilir? Kim bunu düşüncesinde kavrayabilir ki kelimelere döküp anlatabilsin? Oysa konuşmalarımız esnasında açıkça geçen şu zaman kelimesinden daha aşina olduğumuz, hemencecik tanıdığımız başka bir kelime var mı? Sahiden de hemen anlıyoruz, hem kendimiz söylediğimizde, hem de bir başkasının söylediğini işittiğimizde. Peki o halde zaman ne? Hiç kimse bana sormazsa biliyorum da, biri sorup da ona açıklama yapmam gerektiğinde bilmiyorum.* Aurelius Augustinus
M.S. 354 ila 430 yılları arasında yaşamış olan ünlü filozof Aurelius Augustinus’tan bir alıntı yaparak başladım bu videoya çünkü zaman nedir sorusunu sorduğumuzda bu dizelerden çok da öteye gidemiyoruz. Gerçekten de bir durup düşünün lütfen. Zaman nedir diye kendinize sorduğunuzda bu sorunun cevabını bildiğinizi, ancak kelimelere dökemediğinizi göreceksiniz.
Tarih boyunca birçok filozof, gökbilimci, din adamı, bilim insanı bu sorunun cevabını aradı. Hatta birçoğumuz bile zaman zaman bunu durup düşünmüşüzdür. Zaman nedir? Ne zaman başladı? Nasıl başladı? Ezelden beri var olan ve sonsuza kadar akıp gidecek olan bir şey mi? Yoksa onun da bir başlangıcı ve sonu var mı? Aslında daha bu soruları sorarken bile bir paradoksun içine düşüyoruz. Zaman ne zaman başladı da ne demek? Yani zaman, başka bir zamanın içinde var olan bir olgu mu? Yoksa sadece bir illüzyon mu? Eğer madde olmasaydı zamandan söz edebilir miydik?
İçindekiler
Zaman ne değildir?
Aslında zaman, gezegenlerin ya da saatin, yani bir nesnenin hareketleri değil. Zamanın saatle veya hareketin sayılmasıyla ölçülmesi zamanın kendisi de değil, bizim ölçtüklerimiz sadece aralıklar. Mesela; Dünya kendi ekseni etrafında bir tur döndüğünde bir gün geçti deriz ve bugünkü evrensel kabule göre bu dönüşe 24 saat demişiz. Ya da Dünya Güneş’in etrafında bir tur döndüğünde buna da bir yıl deriz. Neredeyse kesin bir şekilde tahmin edilebilir olan bu hareketler olmasaydı yine zamandan bahsedebilecek miydik?
Değişimi ancak değişmeyen bir şeyle bağlantı kurarsak anlayabiliriz. Dünya güneşin etrafında döner, fakat dünyanın kendisi değişmemektedir. Yani biz dünyanın dönüşünü hissetmiyoruz. Aynı anoloji zaman içinde geçerli. Zaman akar gider ama hissetmeyiz. Benzerliklerin ardıllığı olmak zorundadır. Fakat ardıllık akıldadır. Bu yüzden, Augustinus için zihin veya akıl olmadan zaman da olamaz.
Şimdilik bu felsefi soruların cevaplarını videonun sonuna bırakıp, zamanı ölçmeye ilk olarak ne zaman ihtiyaç duyduk gelin onun tarihçesine bakalım biraz. Oradan da günümüz modern biliminin zamanı nasıl kavradığına Isaac Newton’dan, Albert Einstein’a kadar bakacağız.
Zaman nedir?
Fizikçiler, zamanı geçmişten günümüze geleceğin akışı olarak tanımlarlar. Basitçe tanımlayacak olursak eğer ki bir sistem değişmiyorsa, zamansızdır. Diğer bir deyişle sonsuzdur. Zaman üç boyutlu uzayda olayları tanımlamak amacı ile kullanılan, gerçekliğin dördüncü boyutu olarak düşünülebilir. Gördüğümüz, dokunduğumuz ya da tattığımız bir şey değildir, ama geçişini ölçebiliriz.
Zamanı ne zaman ölçmeye başladık?
İnsanoğlu geçmişten bu yana yıldızlara, Güneş’e ve Ay’a bakarak zamanı anlamaya ve hesaplamaya çalıştı. İlk başta insanlar için sadece yağmurun, karın, soğuğun ve sıcağın zamanını bilmek yetiyor, mevsimler insanların hayatlarını yönetip, hasat zamanını, göç zamanını, barınma zamanını söylüyordu. Dakika ve saniyeler daha çağdaş dönemlerin ürünü olmakla birlikte, insanlar günü birkaç bölüme ayırmaya çalıştılar ve gittikçe daha küçük zaman dilimlerine ihtiyaç duydular. Daha küçük zaman birimlerinin tarihi ise takvimle paralellik gösterir. Yılı ilk olarak birimlere bölen Sümerler, günü de ilk bölenler oldular ve zamanı hesaplamaya başladılar. Mısırlılarla devam eden bu çabalar Yunanlılar ve Romalılarla iyice gelişti.*²
Zamanı nasıl ölçmeye başladık?
Antik uygarlıklar gün, ay ve yıl gibi geçen geniş zaman dilimlerini akılda tutmak için takvimler geliştirdi. İlk zaman ölçen aletler, Antik Mısırlılar tarafından kullanıldı. Gündüzleri basit güneş saatlerini kullandılar. Güneş saati, iki tahta parçasından oluşuyordu; birinin üzerinde saati gösteren bir kadran bulunuyorken diğeri bunun üzerine gölge düşürüyordu.
Mısırlılar sadece bununla da kalmayıp gece gökyüzündeki yıldızların konumlarını gözleyerek de zamanı ölçtüler. Ayrıca; ilk su saatini kullananlar da yine onlardı. Su saatlerinin çalışması; suyun bir kaptan diğerine aktarılmasıyla sağlanıyordu. Alttaki kabın içinde, su aktıkça geçen zamanı gösteren bir ölçek vardı. Güneş ve su saatleri daha sonra Yunanistan, Roma ve Avrupa’da da kullanıldı. Bunlar Orta Çağ‘ın ilk yıllarında kullanılan üç zaman ölçme aletinden iki tanesiydi. Üçüncüsü ise; zamanın geçişini iki cam tüpün arasında akan kumla ölçen kum saatiydi.*²
İlk mekanik saatler ise 13. yüzyılın son dönemlerinde yapıldı. Bunlar genel kullanım niyetiyle yapılan saatlerdi. Birçok insanın görebileceği kilise, meydan veya halka açık diğer yerlere konuluyordu. Küçük ev saatleri ve cep saatleri 16. yüzyılda geliştirildi. Herkesin sahip olabileceği ucuz, fabrika yapımı kol saatleri ise 20. yüzyılın başlarında ortaya çıktı.*²
Evrensel bazda zamanın kullanımı
Zamanı evrensel bazda ve senkronize bir şekilde ölçmenin ilk önem kazandığı zamanlar 19.yüzyılda tren yolculukları ile başlar. O dönemde kasabalar saatlerini günün belli bir zamanına göre kendilerince ayarlıyorlardı. Ama bu ayarladıkları saat sadece yerelde geçerliydi. Yani bir kasaba da Güneş tam tepedeyse orada saat öğledir. Bugünün deyimiyle saatin 12:00 olması gibi. Fakat aynı anda başka bir kasabada Güneş tam tepede olmayacağı için orada da saatin 12 olduğunu söyleyemezsiniz.
İşte tren yolculuğu ile insanlar seyahat etmeye başladıklarında bu iş problem olmaya başladı. Çünkü trenlerin hareket saati, harekete başladıkları ile göre belirlenmekteydi. Örneğin İstanbul’dan Ankara’ya giden bir tren olsaydı, bu tren hareket ettiği yere göre yani İstanbul’a göre kalkacağından Ankara’da yaşayan insanların saati ölçme farkından dolayı sürekli bir karışıklık yaşanacaktı. Bir de bu sorunun ülke çapında farklı farklı illerde farklı istasyonlardan kalkan trenlerle daha da büyüdüğünü düşünün. Bu yüzden uzak yerlerdeki saatleri birbiriyle uyumlu hale getirecek bir sisteme ihtiyaç vardı.
Bu sistemin adına bugün Greenwich Ortalama Zamanı, İngilizcesiyle “Greenwich Mean Time” yani GMT diyoruz. GMT, Britanya Adaları’nın standart zaman dilimidir. Adını Londra’nın güneydoğusundaki Greenwich banliyösünden alır. Burada bulunan rasathanenin üzerinde bulunduğu kabul edilen meridyen, başlangıç meridyeni (0°) kabul edilir. Her boylam derecesi arası 4 dakikadır. Bu nedenle 15 derecelik her meridyen dilimi bir saate eşittir. Böylece 12 saat doğuda, 12 saat batıda olmak üzere, yeryüzü 24 saat dilimine bölünmüştür. Greenwich meridyeninden doğuya doğru gidildikçe saatler ileri (+), batıya doğru gidildikçe geri (-) gider. Türkiye saati GMT saatinden 3 saat ileridedir ve GMT +3 olarak gösterilir.
GMT den daha sonra ise, Eş Güdümlü Evrensel Zaman, İngilizce: “Coordinated Universal Time “ kullanılmaya başlandı. Kısaca UTC olarak belirtilen bu evrensel zaman sistemi 1963 yılında kullanılmaya başlandı. UTC, atomik olarak hesaplandığından Güneş zamanına göre hesaplanan GMT ile arasında çok küçük farklılıklar vardır. Ancak bunlar gündelik kullanımı etkilemez.
Zaman, Newton ve Einstein
Buraya kadar zamanı nasıl ölçmeye başladığımızdan ve neden ölçmeye ihtiyaç duyduğumuzdan bahsettik. Fakat videonun başında da söylediğim gibi tüm bu sistemlerin geliştirilmesi, zamanın gerçekte ne olduğu sorusunun cevabını vermedi. Zaman fiziksel olarak var olan bir şey miydi; yoksa sadece zihnimizde var olan bir şey mi?
Zamanı ölçmek için bir zaman noktasına yani bir olayın gerçekleşmesine ihtiyacımız var. Bir zaman aralığı için iki olay olması lazım. Bu sayede olayların ya da değişimlerin düzenli bir dizisi, bir “saat” gibi kullanılabilir. Bir sarkacın salınımları, bir kum saati, gölge değişimini gösteren basit bir Güneş saati ya da sezyum atomunun titreşimleri ile zamanı ölçebiliriz. İşte tüm bunlar hareket ile zaman arasında kopmaz bir bağ olduğuna işaret ediyor. Peki zaman, hareket ile temelden bağlıysa mutlak mı; yoksa gözlemcinin hızına mı bağlı?*³
Newton’a göre zaman
Newton, iki olay arasındaki zaman aralığının kesin bir şekilde ölçülebileceğini düşünüyordu. İyi bir saat kullanılması koşuluyla kim ölçerse ölçsün, aynı sonuç elde edilebilirdi. Newton’un mutlak zamanı, alıştığımız gündelik zamanla çok uyuşuyor. Newton’a göre zaman ilk olarak, hiç durmaksızın ileri doğru akıp giden bir şey. Geçmişe gidip de örneğin doğum tarihinizi biraz ileriye ya da geriye alamazsınız. İkinci olarak ise, mutlak bir şey; herkes ve her hareket eden nesne için değişmeyen bir şey. Yani Newtoncu kuramda zaman, evrensel. Herkes hemen hemen aynı zamanlarda büyüyor ve yaşlanıyor. Fakat bugün biliyoruz ki durum gerçekte böyle değil.*³
Einstein’a göre zaman
20.yüzyılın başında tarihin en önemli bilim insanı olan Newton’a kafa tutacak bir adam, ilginç bir makale yayımladı. Einstein. Bu sayede hem uzay, hem de zaman kavramlarının göreli olduğu anlaşıldı. Einstein bunu özel ve genel görelilik ile sağladı. Özel görelilik kuramına göre zaman, farklı hızlardaki gözlemciler için farklı akıyor. Genel görelilikte ise kütle çekim kuvveti, uzay-zamanı büküyor; zamanı değiştiriyor; onun hızlı veya yavaş akmasına yol açıyor. Ve uzay, zaman olmaksızın bükülemiyor.
Buradan anlıyoruz ki zamanın değişmesi iki faktöre bağlı:
Birincisi hareket, ikincisi ise kütle çekim kuvveti. Eğer ki ben hareket etmeye başlarsam zaman benim için başka bir referans noktasına göre farklı akmaya başlayacak. Ya da mesela bir karadeliğin yakınına gidersem kütle çekimi o kadar artacak ki artık zaman benim için dünyadaki bir insana göre farklı akacak.*³
Hareketin zaman üzerindeki etkisi
Bizim zamanı anlamamızda etkisi olan en önemli bilim insanı hiç şüphesiz Albert Einstein. Einstein’ın denklemlerine göre, bir cisim ışık hızına yaklaştıkça zaman genleşiyor. Yani zaman hareket eden bir insan için daha yavaş akıyor. Einstein’dan önce kimse böyle bir şeyin olacağını düşünmemişti bile. Peki bu etkiyi neden günlük hayatımızda görmüyoruz. Çünkü dünyadaki yavaş hızlarda hareketin zaman üzerindeki etkisi algılayamayacağımız kadar küçük.
1971 yılında yapılan bir deneyde hareketin zaman üzerindeki etkisi tam da Einstein’ın tahmin ettiği gibi kanıtlandı. İki atom saati biri yerde diğeri ise bir jet uçağının içerisinde olacak şekilde çalışmaya başladı. Deney tamamlandığında uçaktaki atom saati yerdeki atom saatinden saniyenin birkaç milyarda biri kadar yavaştı. Elbette bu hız, ışık hızına göre çok düşüktü fakat gerçekten de ışık hızına yakın hızlara çıkabilirsek Einstein’ın keşfettiği gibi zaman çok daha fazla yavaşlayacaktı. Bu deneyle anladık ki eğer hareket uzayı temsil ediyorsa; uzay ve zaman birbirinden ayrı düşünülemezdi. Einstein’ın da anlatmak istediği tam olarak buydu. Uzay ve zaman birleşikti.
Kütle çekiminin zaman üzerindeki etkisi
Newton’a göre kütle çekimi, iki cisim arasındaki kütlenin gizemli bir çekimiydi. Büyük cisimlerin çekim kuvveti, küçük olanlardan daha büyüktü. Einstein, bu fikri çürüterek kütle çekim kuvvetinin ivmelenme ile aynı şey olduğunu gösterdi. Eşdeğerlik ilkesi. Mesela uzay boşluğunda tam gaz giden bir roketin içinde olduğunuzu düşünün. Roket sürekli ivme kazandığı için koltuğunuza yapışır ve aynı Dünya üzerinde durur gibi yer çekimine maruz kalırsınız.
İşte bu yüzden Einstein’a göre kütle çekimi, cisimler arasındaki gizemli bir kuvvet değildi. Kütlenin varlığı nedeniyle oluşan bir uzay-zaman bükülmesiydi. Ayrıca kütle çekim alanı içinde, farklı yüksekliklerdeki gözlemciler için zaman farklı hızlarda akmalıydı.
Kütle çekim oranı ne kadar güçlüyse zamana olan etkisi de o kadar artıyordu; yani çekim güçlü iken zaman daha yavaş akıyordu. Bu tez 1962’de, bir su kulesinin tepesine ve dibine yerleştirilen çok duyarlı saatlerle denendi. Kulenin dibine, yani Dünya’ya daha yakın olarak yerleştirilen saatin daha yavaş çalıştığı gözlendi. Genel göreliliğin öngördüğü de buydu.
Einstein ile evren anlayışımız değişti
Newtoncu evrende cisimler hareket ediyor, kuvvetler birbirlerini çekiyor ve itiyor; ama zaman ve uzay bunlardan hiç etkilenmeden, öylece sürüp gidiyordu. Uzay ve zamanın sonsuza kadar süreceği düşünülüyordu. Genel görelilik kuramında ise uzay ve zaman, artık dinamik nitelikte. Uzay ve zaman evrende olan her şeyden etkilenmekle kalmıyor, olan her şeyi etkiliyor da. Uzay ve zaman kavramları olmadan evrende gerçekleşen olaylardan söz edemeyiz.
Einstein ile birlikte gelen bu uzay-zaman anlayışı evren hakkındaki düşüncelerimizde köklü değişikliklere yol açtı. Aslında değişmeyen, hep var olan ve sonsuza kadar varlığını sürdürecek olan evren kavramının yerini dinamik, genişleyen, geçmişte sonlu bir zamanda başlamış ve gelecekte sonlu bir zamanda bitecek olan bir evren kavramı aldı. Bu da tek bir anlama geliyordu zamanın da bir başlangıcı ve sonu vardı.
Zamanın oku
Einstein’ın teorisi gerçekten de zamanın evrenin dokusuna örüldüğünü doğruluyor. Fakat tam olarak çözemediği büyük bir sorun var: Neden uzayda herhangi bir yönde gidebilirken zamanda sadece tek bir yönde gidebiliyoruz? Mesela ben uzayda ileri-geri, sağa-sola, yukarı-aşağı istediğim gibi gidebiliyorum. Buradan kalkıp İzmir’e gidip sonra tekrar Bursa’ya dönebiliyorum. Ama zamanda neden bunu yapamıyorum? Hem de teorik olarak mümkünken. Ne yaparsak yapalım, geçmiş her zaman inatla arkamızda duruyor.
Buna “zamanın oku” deniyor. Bir damla boya bir bardak suya damladığında içgüdüsel olarak boyanın bardağı dolduracağını biliriz. Ama tam tersini göreceğimize hiç ihtimal bile vermeyiz. Fizikte bu, Termodinamiğin İkinci Yasası olarak tanımlanıyor. Buna göre sistemler zamanla düzensizlik veya entropi kazanıyor. Evrenimizdeki sistemler düzenden düzensize doğru hareket ediyor, bu ise, zaman okunun yönünü tanımlayan evrenin bir özelliği.
Evrenin ilk zamanlarına doğru gittiğimizde şimdikinden sadece daha farklı değil aynı zamanda daha düzenli görünmek zorunda. Entropi önceden neden azdı bilmiyoruz ama en azından evrenin başladığı ve entropinin düşük olduğu bir noktanın varlığını biliyoruz. Yani zamanın okunun tek yönde ilerlemesine sebep olan şey Büyük Patlama. Bunu kurulmuş bir saat olarak da düşünebiliriz. Sıkıca kurulmuş bir saatin enerjisi nasıl zaman ilerledikçe boşalıyorsa; evren de Büyük Patlama’dan beri enerjisini boşaltıyor ve giderek düzensizleşiyor.
Peki zamanın bir başlangıcı varsa ve düzensizlik sürekli artıyorsa bu bir sonunun da olacağı anlamına gelmiyor mu?
Sonuç:
Sonuç olarak eğer hiçbir değişimin farkında olmazsak zamanın da farkında olmamız mümkün değil. Dünya’nın ve Ay’ın hareketleri bizim zaman algımızın üzerinde önemli bir rol üstleniyor. Eğer bembeyaz boş ve sonsuz bir odada bekliyor olsaydınız ne kadar zaman geçtiğini tahmin etme konusunda oldukça başarısız olurdunuz. Zaman bugünkü modern bilimin bize gösterdiğine göre mutlak değil göreceli. Hareket ve kütle çekimi onu bükebilir. Ayrıca zaman, evrenle bir bütün.
Hepimiz şöyle bir yanılgıya düşüyoruz; zaman hep vardı, evrenden önce de vardı ve sürekli geçmişten geleceğe doğru akmaktaydı. Hayır. Zaman da uzay gibi Büyük Patlama ile meydana geldi. Yani evren zamanın içinde var olmadı zaman ile birlikte var oldu.
Einstein’ın meşhur bir sözü var:
“Geçmiş, şimdiki zaman ve gelecek arasındaki ayrımlarımız sadece bir illüzyondan ibarettir. Ama bu illüzyon çok kuvvetlidir.”
İşte bu sözüyle Einstein, zamanın aslında geçmişten geleceğe akan bir olgu olmadığını sadece anlardan ibaret olduğunu anlatıyor. Yani Einstein’a göre yaşadığımız tüm anlar evrende aynı anda varlar. Aynı bir film rulosu gibi. Her şey orada duruyor. Geçmişimiz ve geleceğimiz. Bizse sadece o an perdeye yansıyan sahneyi görüyoruz ve oynuyoruz.
Kaynaklar ve İleri Okuma:
*İtiraflar – AUGUSTINUS
*²Kingfisher Bilim Ansiklopedisi Cilt: II,Basım evi: Ders Kitapları A.Ş. Yayın evi : Milliyet Doğan Gazetecilik
*²Görsel Büyük Genel Kültür Ansiklopedisi (1981) Görsel Yayınları,15. Cilt, İstanbul 16
*³Nasıl Başladı – RAMAZAN KARAKALE
https://tr.wikipedia.org/wiki/E%C5%9F_G%C3%BCd%C3%BCml%C3%BC_Evrensel_Zaman
https://tr.wikipedia.org/wiki/Greenwich_Ortalama_Zaman%C4%B1
https://muhendistan.com/zaman-nedir/
https://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/time-dilation1.htm
http://dusundurensozler.blogspot.com/2010/08/ortacag-felsefesinde-zaman-kavrami-1.html
https://www.gencufuk.com/filozoflarin-zaman-algisi-aristoteles-augustinus-ve-kindi/
https://yadi.sk/i/d-Q7TXWG3RSCyN
https://www.kozmikanafor.com/bir-hafta-neden-7-gun/
https://www.matematiksel.org/entropi-termodinamigin-meshur-2-yasasi/
