Uzay-Zamanı Nedir? Einstein'ın Zaman ve Yerçekimi Teorisini Açıklıyoruz

Uzay-Zamanı Nedir? Einstein'ın Zaman ve Yerçekimi Teorisini Açıklıyoruz

Uzay-Zamanın Ne Olduğuna Dair Önemli Çıkarımlar

• Einstein'ın genel görelilik kuramı, zamanı genişlik, yükseklik ve uzunluk gibi kavramlarla benzer şekilde ele alır. Bu nedenle, hem zaman hem de uzay yerçekimi tarafından eğrilebilir. Bu, güçlü bir kütleçekim kuvvetine sahip bir nesneye ne kadar yaklaşırsanız zamanın o kadar yavaş olduğu anlamına gelir.

• Uzay-zaman sıkıştırması ve uzay-zaman birbirinden farklıdır. Uzay-zaman sıkıştırması, uzaydaki zamana değil, dünyaya daha fazla erişebildiğimiz için dünyanın nasıl daha küçük göründüğüne odaklanır.

• Uzay-zaman ve Dünya zamanı, uzayda nerede olduğunuza bağlıdır. Bir olay ufkuna yakınsanız, zaman Dünya'dakinden çok farklı olacaktır.

Günler bazen iyi zamanlarda sadece birkaç saat gibi gelebilir ve sıkıcı bir günde anlar zar zor geçebilir, ancak Dünya'nın Güneş etrafındaki geçişi, insanların güneş saatlerini kullanmaya başlamasından bu yana kolayca ölçülebilir bir şekilde değişmemiştir.

Ancak Londra'da Greenwich Ortalama Saati'nin merkezini belirleyen Big Ben'in inşasından yaklaşık yarım yüzyıl sonra, Albert Einstein'ın genel görelilik kuramı, bilim insanlarının zaman hakkındaki düşünce biçimini değiştirdi. Teorisinin de öne sürdüğü gibi, insanların zamanı deneyimleme biçimleri bulundukları yere bağlı olarak aniden değişebilir. Uzayda hızla ilerleyen insanlar, gezegenin yüzeyinde sonsuza dek genç kalmaya çalışanlardan daha yavaş yaşlanır.

Wisconsin-Milwaukee Üniversitesi Leonard E. Parker Yerçekimi, Kozmoloji ve Astrofizik Merkezi'nde astrofizikçi olan Lia Medeiros, "Einstein'ın genel görelilik kuramı, uzay ve zamanı aynı şey olarak ele almamızı gerektirir," diyor. "Tüm kariyerim, zamanın yavaşlamasının çok çılgınca bir şey olduğunu düşünmem ve bunu anlamak istememle başladı."

Uzay-Zamanı Nedir?

İnsanlar hayatı çoğunlukla üç boyutlu bir dünyada görürler ve zamanı -dördüncü boyutu- geçerken deneyimlesek de, onu uzayla ilgili olan diğer üç boyuttan farklı görme eğilimindeyiz.

Ancak Einstein'ın genel görelilik kuramı, zamanı genişlik, yükseklik ve uzunlukla benzer şekilde ele alır. Bu nedenle hem zaman hem de uzay, yerçekimi tarafından eğrilebilir.

Medeiros, "Yerçekimi olarak deneyimlediğimiz şey aslında uzay-zamanın eğriliğidir," diyor.

Bu, güçlü bir yerçekimi kuvvetine sahip bir nesneye ne kadar yaklaşırsanız zamanın o kadar yavaş olduğu anlamına gelir. Medeiros bunu açıklamak için bir örnek veriyor: Eğer ikizlerden biri yüksek bir gökdelenin çatı katında, diğeri ise aynı binanın bodrum katında yaşıyorsa, diğer her şey eşit olduğunda, bodrum katında yaşayan kardeş yüksekte yaşayan kardeşten biraz daha yavaş yaşlanacaktır.

Uzay-Zamanı Sıkıştırması: Yanlış Anlaşılan

Uzay-zaman sıkıştırması söz konusu olduğunda, bunun uzayın zamanı bükme biçimiyle veya Einstein'ın görelilik kuramıyla tam olarak bir ilgisi yoktur. Uzay-zaman sıkıştırma fikri, hava yolculuğundaki gelişmeler, internet ve dünyayı daha küçük bir yer gibi gösteren diğer şeyler nedeniyle modern çağda dünyanın daha küçük bir yer gibi görünmesiyle daha çok ilgilidir.

Astronotlar Zamanı Nasıl Farklı Algılar?

Einstein'ın teorisine göre, uzayda bir gün diye bir şey yoktur.

"Uzayda sabit bir gözlemciyi tanımlayamayız," diyor Medeiros.

Dünya'daki diğer insanlara göre zamanı nasıl algıladığınız, tamamen uzayda nerede olduğunuza bağlıdır. Öncelikle, uzaydaki astronotlar her şeyin daha hızlı geçtiğini hissetmezler; bir saati yine de Dünya'daki gibi deneyimlerler. Sadece Dünya'ya döndüklerinde, muhtemelen yüzeyde kalan birine göre daha az zaman geçmiş olacaktır.

Ancak tartışma olsun diye, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki (ISS) bir astronotu ele alalım. Uzay istasyonu Dünya'dan daha uzaktadır, yani daha az yerçekimi hisseder. Dünya'daki birine kıyasla, astronot teoride, yüzeydeki birine göre biraz daha hızlı yaşlanır, çünkü bir gökdelenin çatı katı süitinden bile çok daha yüksektir.

Ama böyle olmaz. Aslında, Dünya yörüngesinde zaman geçiren astronotlar, yüzeyde kalmış olsalardı olduğundan genellikle biraz daha az yaşlanırlar. Bunun temel nedeni, hızın zamanı yavaşlatmasıdır.

Bu nedenle, astronotlar gezegenin etrafında hızla hareket ettikçe, aslında yüzeydeki insanlardan daha yavaş bir zaman temposunda hareket ederler. Ancak aradaki fark çok büyük değildir. Bazı hesaplamalar, örneğin ISS'de altı ay geçiren bir astronotun, Dünya yüzeyindeki birinden saniyenin sadece bir kesri kadar daha az yaşlanabileceğini gösteriyor.

Uzay-Zamanı ve Dünya Zamanı

Benzer şekilde, zamanın uzayda akış şekli, Dünya'daki birine kıyasla, uzayda nerede olduğunuza bağlıdır. Bunun en uç örneği, bir kara deliğin çekiminden kaçamayacağınız nokta olan bir olay ufkunun yakınında uzayda olmanızdır.

Dışarıdan bir gözlemciye, bu eşiği geçen biri zaman içinde o kadar yavaşlar ki sonsuza dek orada kalır. Ancak, olay ufkunu geçen şanssız kaşif muhtemelen oldukça ani bir sonla karşılaşır.

"Yaşayacağım yaşam süresi aslında oldukça kısa, ama beni bir kara deliğe düşerken izlerseniz, gerçekten sıkılırsınız," diyor Medeiros.

Benzer şekilde, ne kadar hızlı gittiğinize bağlı olarak zamanı başkasından farklı algılarsınız. En uç noktada, ışık hızında hareket etmeyi başaran biri, az çok hareketsiz birine kıyasla neredeyse hiç yaşlanmaz. Medeiros, fotonların bu yüzden yaşlanmadığını söylüyor; ışık hızında hareket ediyorlar.

Kaynak: DM