Bir noktada insanlar, filozofları ve fizikçileri uzun süredir rahatsız eden aynı soruyu merak etmiş olabilirler: Zaman gerçek mi? Bir Matematikçiye Sor forumunda tartışıldığı gibi, matematikçiler öyle düşünmüyor. Ya da en azından matematiksel olarak geçmişin ve geleceğin şimdiki zamanla özdeş olduğunu söylüyorlar.
1905 özel görelilik teorisinde Albert Einstein zamanı uzayın bir fonksiyonu olarak tanımlaması dışında aşağı yukarı aynı şeyi itiraf etti. Başka bir deyişle, uzayda her nokta kendi şimdisidir. Yeterince uzak bir mesafeden ve yeterince hızlı bir şekilde, teknik olarak bazı gözlemcilerin geçmişini veya bugününü işgal edebilirsiniz çünkü bilgi ışık hızından daha hızlı seyahat edemez.
Ama bu doğruysa, o zaman neden geleceği hatırlamıyorsun? Saçma gelebilir, ancak bu tür sorular, YouTube‘daki PBS Spacetime‘dakiler gibi fizikçiler tarafından bile ele alındı. Gerçeklik gerçekten bir yanılsamaysa, insanlar neden “şimdi”nin bölünmez bir dilimine bu kadar somut bir şekilde bağlı hissediyor?
“Geçmiş” izlenimi veren biyokimyasal anılar olarak zaman içinde biriken şifrelenmiş duyusal uyaranların oranındaki bir sınırlamadan mı ibaret? Zaman neden bir yönde hızla ilerleyen bir ok gibi hissettiriyor? Bu durumda iş tanımlara geliyor. Tanımımızı zamanı entropiye eşitleyecek şekilde ayarlamamız koşuluyla, zamanın tek yönlü geçişi gerçekten mevcuttur.
Zaman Neden Sadece Tek Yönde Hareket Eder?
Düzensiz Bir Evren
Entropi, anlaşılması zor bir kavramdır, ancak zamanın geçişini deneyimlememizin nedeni de budur. Yetişkinler gençleşmez. Kek hamuru yumurta, süt ve un olarak ayrılmaz. Patlayan nesneler kendiliğinden düzelmez. Quanta Magazine‘e göre “zamanın oku” olarak adlandırılan bir fenomen olan, tersine dönmeyen tek yönlü bir yol boyunca ilerleyen olayları deneyimliyoruz. Ancak açık konuşmak gerekirse, olaylar tersine dönüyor gibi görünebilir bu sadece saçma bir şekilde uzun bir zaman alır. Ve eğer öyle olsaydı, geleceği hatırlayabilirdiniz yani bir nevi.
Örneğin; Pittsburgh Üniversitesi‘nden Profesör John Norton, bir odadaki 1024 gaz molekülünün odanın bir tarafına kayma şansının 0,5 kat 1024 olduğunu söylüyor. Ne kadar olanaksız olursa olsun, bu tamamen imkansız değil. Kek hamurunun moleküllerinin yumurta, süt ve un olarak ayrışması da imkansız değildir. Bazıları, Boltzmann Beyni adı verilen bütün bir beynin uzay boşluğunda parlayarak var olabileceğini öne sürüyor.
Bununla birlikte, genellikle, moleküller zamanla daha düzensiz hale gelir. Teknik olarak ifade edersek, moleküller bir düzen durumundan düzensizliğe geçerken entropi artar. Big Bang‘den bu yana, evren minimumdan maksimum entropiye doğru tek yönlü bir rotadadır. Sonunda evrenin ısı ölümü, sıcaklığın her yere eşit olarak dağıldığı ve bir daha hiçbir farklı, düzenli nesnenin var olmayacağı maksimum düzensizlik durumu yatar.
Kapalı Beyin Sistemi
Peki entropi neden her zaman artar ve kafanızdaki zaman algısını nasıl etkiler? Bunun için entropiyi bir sistemdeki mevcut aktarılabilir enerji miktarı olarak tanımlayan termodinamiğin ikinci yasasına başvuruyoruz. İsterseniz evreni bir evin tek bir odası gibi düşünebilirsiniz. Bazı bölgeler daha sıcak, bazıları daha soğuktur ve hava her zaman farklı şekillerde birbirine karışır.
Sonuçta, odaya fazladan enerji girmediği sürece veya odadan fazladan enerji çıkmadığı sürece oda kapalı bir sistemdir ve sıcaklık farklılıkları her zaman düzelecektir. Benzetmemizde, oda hiçbir zaman herhangi bir dış kaynaktan ek enerji kazanmayacaktır çünkü evrenin dışında hiçbir şey yoktur. Ve böylece entropi her zaman artar.
Peki bu kafanızdaki anıları nasıl etkiliyor? Philip Ball‘un American Physical Society‘de açıkladığı gibi, daha büyük bir entropi durumunda moleküllerin kesin dağılımını toplayamayız, bu yüzden geleceğe dair hiçbir hatıramız yoktur. Dahası, anıların kendisi de kimyasal zincirlerdir.
Fizik Forumlarındaki tartışmaların söylediği gibi, sistemlerinin, yani sizin beyninizin genel düzensizliğini artıran bu zincirler oluştuğunda enerji aktarılır. Kek hamurunun yumurta, süt ve unu nasıl dönüştüremeyeceği gibi, anıları oluşturan moleküller de kimyasal olarak tersine çevrilemez.
Karışık Bilgilerin Kuantum Alanı
Entropinin ve zamanın okunun arkasında daha derin bir itici güç daha vardır: kuantum dolanıklığı. Kuantum mekaniği özünde çok çok küçük şeylerin fiziğidir, klasik mekanik ise büyük şeylerin fiziğidir. Çok küçük şeyler, atomları oluşturan elektronlar ve protonlar gibi aşina olabileceğiniz atom altı parçacıkları ve ayrıca müonlar ve bozonlar gibi daha az aşina olabileceğiniz şeyleri içerir.
Büyük şeyler arasında kediler, kahveniz, güneş vb. bulunur. Şeyler küçüldükçe daha da garipleşirler, çünkü atom altı şeyler daha büyük şeylerden farklı mekanik kurallara uyar. Ama en önemlisi, daha büyük şeyler atom altı şeyler üzerine kuruludur. Bu, çok küçük olanın fiziğinin, tıpkı bir evin temeli gibi, zamanın okunun akışına kadar büyük olanın fiziğini etkilediği anlamına gelir.
The Guardian‘ın özetlediği ve YouTube‘daki PBS Spacetime‘ın tam olarak araştırdığı gibi, atom altı parçacıkların dönüş yönü, yukarı/aşağı konum vb. gibi, parçacık ölçülene kadar bilemeyeceğimiz özellikleri vardır. Ölçüldüğü anda, The Conversation‘a göre parçacık ölçülür ölçülmez, Einstein‘ın “uzaktaki ürkütücü eylem” dediği şey aracılığıyla kozmosun herhangi bir yerinde bağlı olduğu parçacık olan dolaşık ikizinin gizli özelliklerini de ortaya çıkarıyoruz.
Ancak ne kadar çok ölçersek, o kadar çok gizli özellik yaratırız. Bunun nedeni, dolaşık özellikleri tam olarak veya yeterince hızlı bir şekilde ölçemememizdir. Entropiye neden olan şey budur: zaman içinde daha da karmaşık, gizli bilgilerin birikmesi.
Zamanın Okunu Tersine Çevirmek
Değişmez fizik yasaları ve zamanın tek yönlü doğası hakkında söylediğimiz her şeye rağmen, bazıları hâlâ şu soruyu sormaktan çekinebilir: Zamanın okunu tersine çevirmek mümkün mü? Bir sistemdeki entropiyi, anlık bir Boltzmann Beyni’nin var olabileceğinden daha uzun süre artırabilir miyiz? Bir şekilde geleceği hatırlayabilir miyiz veya şu anki dilimimizin dışına çıkabilir miyiz? Buna şöyle diyebiliyoruz: Bir şekilde, ama beklediğiniz şekilde değil.
Bir Matematikçiye Sor forumunda açıklandığı gibi, geçmişin, bugünün ve geleceğin matematiksel olarak aynı olduğundan bahsettiğimizi hatırlıyor musunuz? Başka bir deyişle, bu, bir parçacığa bakabilmeniz ve Büyük Patlama‘dan bu yana bir parçacığın kat ettiği yolu matematiksel olarak belirleyebilmeniz gerektiği anlamına gelir.
Peki bu tür hesaplamaları yapabilen mega-süper-ultra-güçlü, neredeyse-tanrısal bir bilgisayarınız olsaydı, ama her yerdeki her parçacık için? Geçmişe, bugüne ve geleceğe her yerde aynı anda tanık olabileceksiniz. Ya tek tek molekülleri kontrol edebilsek ve onları istediğimiz gibi yeniden biçimlendirebilsek? Bam: Philip Ball‘un Quanta Magazine‘de tartıştığı gibi, zaman okunun anında tersine dönmesi.
Bu fikir ‘blok evren’ denen şeyle örtüşmektedir. Blok evrene göre, geçmiş, şimdi ve gelecek aynı anda, her yerde aynı anda mevcuttur. Dışarıdan bir bakış açısıyla ya da tanrısal bir aygıt ya da varlık için tüm evren, herhangi bir noktada, herhangi bir şekilde erişilebilen tek bir zamansız blok gibi görülebilir.
Zaman Neden Sadece Tek Yönde Hareket Eder ile İlgili Videolar
