Zamanda neden geriye gidemeyiz?

Physical Review Letters journal'de yayınlanan bilimsel bir araştırmada, bir grup teorik fizikçi “Zaman Oku” konseptine farklı bir açıdan bakarak zamanın evrensel boyutların nasıl dışına çıktığını inceliyor.

Bu konseptte zamanın durmaksızın neden ileri gittiği tanımlanıyor. Genelde geçmiş zaman hipotezinde termodinamikler tarafından yürütülen düşük entropi seviyesiyle başlar ve entropi giderek artar. Ceviz kabuğunda düşük entropi geçmişken, yüksek entropi gelecek olarak bilinir ve bu konsepte termodinamik zaman asimetrisi denir. Aslında entropi basitçe bir sistemdeki düzensizlik olarak bilinir. Örneği bir gazın odayı doldurması ya da buzun erimesi entropiye güzel bir örnektir. 

Bu örneklerde tersinmez entropi( düzensizlik) gözlenir. İşte bu örneği evrensel boyuta yani Büyük Patlamayla (Big Bang) evrenin doğuşuna uygularsak başlangıç aşaması düşük entropi ya da minimum entropi olarak adlandırılır. Sonsuz sürede Evren genişleyip soğudukça bu devasa sistemin entropisi artacaktır. Bu nedenle zaman hipotetik olarak entropinin derecesiyle bağlantılıdır. Fakat bu fikirle ilgili bazı sorunlar var. 

ANALİZ: Evrende Fıtık Edecek Bir Lazer

Büyük Patlama sonrasında yapılan birkaç ölçüm, Büyük Patlama anında ortamın sıcak ve son derece düzensiz ilkel parçacıklardan oluştuğunu gösteriyor. Evrenin sonrasında olgunlaşıp, soğuması sonucunda yerçekimi olaya girerek Evren’i daha kompleks ve de daha kompleks yaptı. Gaz bulutları soğuyarak, yıldızlar oluştu ve gezegenler yerçekimsel çöküşten evrildi. Sonuç olarak organik kimya hayatı ve dolayısıyla insanoğlunu mümkün kıldı. Bu nedenle daha önce iddia edilenin aksine düzensizlik artmak yerine azaldı. 

Perimete Enstistüsü Teorik Fizik Bölümü’nden yardımcı araştırmacı Flavio Mercati entropinin nasıl ölçüldüğünü tartışıyor. Entropi enerji ve sıcaklığın fiziksel boyutlarıdır, bu nedenle dış referans çerçevesinden ölçülür. “Bu evrenin alt sistemleri için yapılabilir, çünkü  evren o kadar büyüktür ki dışarıdan bir referans alınamayacağından bunları tanımlayacak bir nokta yoktur,” diyor Mercati. Peki bu entropi değilse, evrensel saati ileri doğru ne  kurmaktadır? 

ANALİZ: Yerçekim Dalgaları Yıldızların Parlaklığını Arttırabilir

Komplekslik boyutsuzluğun miktarıdır, en temel formda sistemin ne kadar karmaşık olabileceğini tanımlar. Biri Evren’i incelediğinde kompleksliğinde doğrudan zamanla ilintili olduğunu, zaman işledikçe Evrenin giderek daha da şekillendiğini görürsünüz. “Araştırmamızda bu soruya bir cevap arıyoruz: Bu sistemleri bu kadar düşük entropiye sürükleyen nedir? Bunun cevabı yerçekimi ve yerçekiminin kaostan düzen ve kompleksliği şekillendirme eğilimi, “diyor Mercati. Mercati ve arkadaşları bu fikri test etmek için , oyuncak bir evrendeki parçacıkları simüle edecek bilgisayar modelleri yarattı. Simülasyon nasıl çalışırsa çalışsın, evrenlerin komplekslikleri zamanla daima artmasına karşın asla azalmadı. 

Büyük Patlamada, Evren en az kompleks haliyle başladı(düzensiz parçacıklardan enerjiden oluşan bir sıcak çorba misali). Sonra Evren soğudu ve devreye yerçekimi girdi, gaz kümeleri birleşerek yıldızları ve galaksileri oluşturdu. Evren merhametsizce daha kompleksleşerek, yerçekimi kuvveti bu kompleksliği arttırdı. 

ANALİZ: Brian Cox: Zaman Yolculuğu Kolay Gibi!

“Her çalıştığımız her çekimsel oyuncak modelde, ortalarda bir yerde çok homojen,kaotik ve şekilsiz bir hal özelliği var. Bu Kozmik Mikrodalga Arkaplanı’ndan evrenin oluştuğu plazma çorbasına çok benziyor. Sonrasında iki zaman doğrultusunda da , yerçekimi homojensizlikler geliştirerek, tersinmez bir yönde pek çok yapı ve düzen yaratmaktadır,” diyor Mercati. Evren olgunlaştıkça, alt sistemler yeterince izole olduğunda, diğer kuvvetler klasik zaman oku kondisyonlarını kuruyor ve düşük entropi alt sistemlerine baskın çıkıyor. Bu gibi alt sistemler örneğin;  dünyadaki günlük yaşam gibi entropi tarafından yönetilir ve termodinamik zaman okunu yaratır. Evrensel boyutların ötesinde , bizim zaman algımız gitgide artan devamlı bir komplekslikle işler ve entropi baskın gelir. Evren kompleksliği artan bir yapıdır. Evren birbiri arasında devasa boşluklar bulunan büyük galaksilerden oluşur. Uzak geçmişte birbirlerine daha yakın gruplardı. Bizim hipotezimiz, zaman algımız tersinmez komplekslikteki artış kanunun bir sonucudur,” diyor Mercati Perimeter Enstitüsü yayınında. 

Araştırmadaki bir sonraki adım gözlemsel kanıt aramak olabilir. Araştırma zamanda geriye yolculuğun imkansızlığının nedenlerini inanılmaz bir şekilde ortaya koyuyor.

Kaynak: Gerçekbilim