Astronomiya · Elmi-fantastika · Fizika · maraqlı

Zaman nədir? Bir çox fizik bu əzəli suala cavab axtarır

Elm adamı olaraq  tanınmağın yollarından biri olduqca mürəkkəb bir problem həll etməkdir. Fizik Sean Caroll indiyə qədər heç bir alimin tamamilə açıqlaya bilmədiyi çox qədim əzəli bir sualı cavablamağa çalışacaq.

Zaman nədir?

Nəzəriyyənizi küçədəki fizikadan anlayışı  olmayan birinə başa salırmışsınız kimi başa sala bilərsiniz?

S.C.:  Zamanın işləmə mexnizmini  anlamağa çalışıram və bu da çox fərqli istiqamətləri olan, olduqca böyük bir sualdır. Bunlar Enişteyinə, məkan-zamana, saatları istifadə edərək zamanı necə ölçdüyümüzə qədər qədər gedir.Lakin zamanın özəlliklə marağımı çəkən tərəfi, zamanın istiqamətidir: Keçmişin gələcəkdən fərqli olduğu gerçəyi.Keçmişi xatırlaya bilirik amma gələcəyi yox. Bunlar dönməz prosseslərdir. Məsələn, bir almadan şirə çəkə bilərik amma şirədən alma əldə edə bilmərik. Zamanın istiqaməti fikri 1870-ci illərə Avstryalı fizik Ludwig Boltzmanna gedib çıxır. O, entropiya adlanan anlayışı kəşf etdi. Entropiya dediyimiz şey nizamsızlığın ölçüsüdür. Ve getdikcə dəyəri artar. Termodinamikanın ikinci qanunu: Entropiya zamanla böyüyər ve nəsnələr daha da nizamsız hala gələr. Yəni, əgər kağızları masanızın üstünə nizamlı şəkildə qoyub və otaqdan çıxıb, geri dönəndə her şeyin dağıldığını görsəniz təəccüblənməzsiniz. Əgər dağılmış kağızların düzgün səliqə ilə toplanmış (öz-özünə) halda olduğunu görsəydiniz, çox təəccüblənərdiniz. Bax  bu entopiyadır və zamanın istiqamətidir. Her şey nizamsızlığz doğru getdikcə entropiya yüksəlir. Yəni, Boltzmann bunu anlamış və entropiyanın zamanın istiqamətilə necə əlaqədə olduğunu açıqlamışdı. Lakin açıqlamasında əksik olan bir detal var idi; niyə entropiya bu qədər aşağı qiymətdən başlamışdır? Niyə kainatdakı kağızlar nizamlı toplanmış şəkildəydi?  Sadə dildə desək , bizim müşahidə edilə bilən kainatımız 13,7 milyard il öncə olduqca  nizamlı şəkildə, minimum bir entropiya ilə meydana gəlmişdir. Kainat 13,7 milyad ildir öz-özünə var olan  və ən sonda heç bir şey olacaq kimi olan nizamlı bir oyuncaq kimidir. Lakin niyə ən başda yarandı? Niyə bu fövqəladə dərəcədə aşağı dəyərə sahib entropiya formasında idi? Məhz bu anlamağa çalışdığım şeydir. Kosmologiyanı, Böyük Partlayışın sahib olduqları bu özəllikləri vəə nə üçün sahib olduqlarını anlamağa çalışıram. Niyə almadan şirə çəkə bilirik, zamanın tək istiqamətini necə xatırlaya bilirik, niyə səbəblər nəticələrdən əvvəl gəlir, niyə əvvəl gənc olub sonra yaşlanırıq?  Bunların hamısı artan entropiyaya görədir. Bunların hamısı Büyük Partlayışın qoyduğu şərtlərə görədir.

W: Yəni bütün bunlara səbəb Böyük Partlayışdır. Ancaq nəzəriyyələrinizə görə, Böyük Partlayışdan əvvəl də bir şey var idi. Büyük Partlayışın olmasını təmin edən bir şey, bu nə idi bəs?

S.C.: Əgər  mətbəxdəki şkafınızdan  bir yumurta tapsanız, təəccüblənməzsininzz. “Buna bax, burada minimum entropiya konfiqurasiyası var. Bu “qeyr-adi” bir şeydir deməzsiniz, çünki yumurtanın kainatda yalnız olmadığını bilirsiniz. O bir toyuqdan gəlmişdir, toyuq fermanın bir parçasıdır, ferma biosferin bir parçasıdır vs. Lakin kainat müzakirə mövzusu olduğunda müraciət edə biləcəyimiz bir məntiq yoxdur. Kainatın başqa bir şeyin parçası olduğunu söyləyə bilmirik. Mənim dediyim də bax elə budur. Müasir kosmologiyanın, müşahidə edilə bilən kainatın bununla sərhədlənməyəcəyi fikrini paylaşıram. Kainat daha büyük bir çoxlu kainatların parçasıdır. Və Büyük Patlayış da başlangıç deyildi. Əgər bu doğrudursa, soruşulası sual dəyişir. Sual “niyə kainat minumum entropiya ilə başladı” deyil, sual “kainatın bir parçası niyə aşağı dəyərli entropiyalı bir vəziyyətə gəlmişdir” halındadır. Ve bu da cavablanması asan olan sualdır.

W: Bu çoxlu kainatlar (Multikainatlar) nəzəriyyəsində ortada statik bir kainat nəzərdə tutursunuz. Bu kainatdan daha kiçik kainatlar qabarcıqlar kimidir ve fərqli zaman istiqamətlərində  irəliləyir. Bu, mərkəzdəki kainatda zamanın olmadığı anlamınamı gəlir?

S.C.: Bax burada biz bəzi şeyləri ayırmalıyıq. Kainatın tarixində fərqli anlar vardır ve zaman hansı an haqqında bəhs etdiyimizi bizə deyir. Və bir də zamanın istiqaməti vardır, bizdə irəliləmə hissini, zaman içərisində süzüldüyümüz veya hərəkət etdiyimiz hissini yaradır. Yəni, bu mərkəzdəki statik kainatda koordinat olaraq zaman var amma zamanın isiqaməti yoxdur. Orada nə keçmiş, nə də gələcək var, her an birbirine bərabərdir.

W: Yəni, anlaya bilmədiyimiz və qəbul edə bilmədiyimiz bir zaman haqqındamı danışırsınız?

S.C.: Onu ölçə bilərsən, amma hiss edə bilməzsən. Onu təcrübə ilə yoxlaya da bilməzsən. Çünki bizim kimi nəsnələr o cür bir çevrəde var ola bilməzdi. Çünki biz, var olabilmək üçün zamanın istiqamətindən asılıyıq.

W: Əgər elədirsə,bəs o kainatdakı zaman nədir?

S.C.: Boş kosmosda belə zaman və məkan vardır. Fiziklər bu sualı cavablamaqda heç bir çətinlik çəkməzlər. “Əgər meşədə bir  ağac kəsilsə və bunu eşidən kimsə olmasa, yenə də səs çıxacaqmı?”  Cavab: “Bəli! Əlbəttə səs çıxardı!” Bəzər şəkildə əgər zaman entropiya olmadan axmağa davam edirsə və bunu təcrübədən keçirəcək kimsə yoxdursa yenə də zaman varmıdır? Bəli, yenə də zaman vardır. Kainatın o hissəsində belə, zaman hələ də təbiətin təməl qanunalarının bir parçası olmağa devam edər. Bu sadəcə o boş kainatda meydana gələn hadisələrin səbəb və nəticəsinin olmadığı, yaddaş anlayışının olmadığı,  yaşlanma və ya metabolizma ve ya buna bənzər şeylərə sahib olmadığı anlamına gəlir. Bunlar sadəcə  təsadüfi dalğalanmalardır.

W: Bəs əgər mərkəzdəki bu kainat sadəcə dayanırsa ve orada heç bir şey olmursa, bəs zamanın yönlerinin olduğu bu kainatlar necə o kainatdan çıxa bildilər? Çünkü bu ölçüləbilən bir prosses kimi görünür.

S.C.: Doğrudur, mükəmməl bir nöqtəyə toxundunuz. Cavab isə orada hardasa heç bir şeyin meydana gəlmədiyidir. İnkişaf elətdirməyə çalışdığım düşüncədəki əsas  məsələ, “Niyə ətrafımızdakı kainatın dəyişdiyini görürük?” sualına veriləcək cavabdır. Kainatın olduğu kimi qaldığı ve qalmağa davam etdiyi heç bir vəziyyət yoxdur. Əgər olsaydı, o vəziyyətə keçer ve sonsuzluğa qədər o vəziyyətdə qalırdıq. Bu bir təpədən aşağı yuvarlanan topa bənzəyir, lakin təpənin bitdiyi bir nöqtə yoxdur. Top daima keçmişə ve gələcəyə doğru yuvarlanmağa davam edəcəkdir. Beləce, mərkəzdəki qisim  statiktir, yani heç bir şey olmurmuş kimi görünən  bölgədir. Amma kvant mexanikasına görə, hadisələr ara sıra olur. Nəsnələr var olmağa doğru dalğalana bilirlər. Burada əsas məsələ bir dəyişim ehtimalıdır . Yəni, düşündüyüm şey kainatın bir növ atom çəyirdəyinə bənzədiyidir. Əsla tamamən qərarlı ola bilmir. Bir yarı ömrü var. Ve dağılacaq. Əgər ona baxsanız, mükəmməl bir şəkildə qərarlı görünür, heç bir şey olmamaqdadır… Heç bir şey olmamaqdadır… Və sonra, boom! Anidən içərisindən bir alfa zərrəciyi sürətlə çıxar, alfa zərrəciyinin də  bir başqa kainat olmasının xaricində.

W: Yəni zamanın istiqaməti ilə irəli doğru hərəkət etdiyimiz bu yeni kainatlarda fizika qanunlarının fərqli olduğu, məkan-zamanda anomaliyaların olduğu yerler var. Bəs zamanın istiqaməti buralarda da varmı?

S.C: Ola bilər. Zamanın istiqaməti ilə əlaqəli maraqlı olan şey fizika qanunları ilə izah olunmamasıdır. Orada değil. Yəni, gördüyümüz kainatın bir özəlliyi fərdi zərrəciklərə aid qanunların bir özəlliyi deyil. Yəni, zamanın istiqaməti, oradakı yerli fizika qanunları əsasında yaranan bir şeydir.

W: Bəs zamanın istiqaməti bizim biliyimizə, şüurumuza ve onu qavrama bacarığımıza bağlıdırsa, bu, sizin kimi onu daha yaxşı anlaya bilən adamların zamanı digərlərindən daha fərqli yaşadığı anlamına gələ bilərmi?

S.C: Əslində deyil. Öncə qəbul etmə gəlir, anlamaq isə sonradan. Beləcə anlamaq hislərimizi dəyişdirməz, sadəcə bu qəbullanmağınızı daha da asanlaşdırar. St. Augustine’e aid bir kitabda məşhur bir ifadə var,  “Sən mənə zamanın nə olduğunu soruşana qədər zamanın nə olduğunu bilirəm, buna görə sənə onun nə olduğunu deyə bilmirəm.” Yəni, məncə hamımız zamanın keçməsini qəbul edə bilirik. Lakin onu anlamağa çalışmaq, hislərimizi dəyişdirmir.

W: Bəs zaman haqqında fikirlərimizin dəyişdiyi  qara dəlik kimi yerlərdeə ve ya yüksek sürətlərdə zamanın istiqamətinə ne olur?

S.C.: Bu mövzu Einşteyinin nisbilik nəzəriyyəsinə aiddir. Məkan-zamanda hərəkət eden biri üçün özləri və yanlarında gətirdikləri saatlar, fiziki ve zehni hislər kimi bioloji saatlar daxil, kimsə zamanın daha sürətli və ya daha yavaş axdığını hiss edə bilmir. Yanınızda daha həssas saat gətirsəniz belə  bu saat saniyədə sadəcə bir saniyəlik yol gedəcək. Bu bir qara dəlikde, Yerdə və ya boşluğun düz ortasında belə olsanız, məkan fərq etməz, her yerde keçəərlidir. Lakin Einşteyinin bizə söylədiyi məkan ve zamanda aldığınız yol, keçdiyini hiss etdiyiniz zamana təsir edər. Zamanın yönü, istiqamətlə əlaqəlidir, sürətlə deyil. Buradakı önəmli olan ortada tutarlı bir istiqamət olduğudur. Yəni məkan və zamandakı , kosmosdakı hər yerdə bir tərəf keçmişkən, digər tərəf gələcəkdir.

W: Ən azından zamanda geriyə gedə bilmirik.

S.C.: Bəli.  Zamanda asanlıqla irəliyə gedə bilərik, bu problem deyil.

W:  Elə indi bu an gələcəyə gedirik!

S.C.: Dünən gələcəyə getdim və indi buradayam! Kitabda diqqətimi çəkən nüanslardan biri nəzəri  olaraq keçmişə getməyin mümkün olduğunu düşünsək, ortaya çıxması zəruri olan bütün paradoksların ən sonunda, əgər keçmişə gedə bilsək tutarlı bir zaman yönü təyin edə bilməyəcəyimiz geçəyinə bağlanmasıdır. Çünki düşündüyün şey, gələcəyinin kainatın keçmişində olduğudur. Bu da fizika qanunlarına uyğun da  gələcəyə təsir edən qərarlar verə bildiyimiz amma keçmişi dəyişdirə bilən qərarlar vermədiyimiz günlük hayatdakı təcrübələrimizlə uyğunsuzdur.

W: Yəni, bu multikainatlar nəzəriyyəsinin bir bölümü, kainatımızın en sonunda boş ve statik bir hala gələcəyi ilə əlaqəlidir. Bu da bizim ən sonda bizim kainatımızdan da başqa bir kainatın çıxacağı anlamınamı gelir?

S.C.: Zamanın istiqaməti sonsuzluğadək irəliyə doğru hərəkət etməz. Kainatın tarixində, minimum entropiyadan yüksək entropiyaya doğru yol aldığınız bir dövr var. Lakin çata biləcəyimiz maksimum entropiyaya çatanda artıq zamanın istiqaməti olmayacaq. Bu eynilə bu otaq kimidir. Əgər otaqdakı bütün havanı çıxarsaq və küncə qoysaq, bu zəif entropiya olar. Ardından dağılmasına izn verərsiniz və otaq hava ilə dolur. Və hava artıq heç bir şey etməz. Dağılma zamanı boyunca, zamanın yönü vardır. Lakin bir dəfə tarazlığa gəldiyində, zaman oxu varlığına son verər. Ve nəzəti olaraq, yeni bir kainat meydana çıxar.

W: Yəni, bizdən öncə saysız miqdarda kainat vardı ve bizdən sonra da saysız miqdarda olacaq. Bu da bizdən sonrakı kainatları gedib ziyarət edə biləcəyimiz anlamınamı gəlir?

S.C.: Mənə görə bu mümkün deyil amma bilmirəm. Amma həqiqətən dürüst olmaq gərəkirsə, bunlar fərqli lokal şərtlərə sahib kosmos bölgələridir. Bu metafiziki olarak birbirlərindən ayrı olmaları kimi deyil. Bundan çox uzaqdırlar. Birbirlərinə toqquşduğunu ve arxalarındakı izlərin müşahidə edilə bilən təsirlər buraxdıqlarını düşünməyiniz mümkündür. Amma eyni zamanda bunun olmaması da mümkündür. Yəni əgər ordadırlarsa, orada olduqlarına dair hər hansı bir işarə olmayacaq. Əgər bu doğrudursa, bu səhnənin məntiqli ola bilməsinin tək yolu, çoxlu kainatlar (multikainatlar) bir nəzəriyyə olaraq deyil, bir nəzəriyyənin sonrası olaraq düşünməkdir. Əgər kvant mexanikası ve qravitasiya qanunlarını çox çox yaxşı anladığınızı düşünürsəniz, bunu söyləyə bilərsiniz: “Qanunlara görə kainatlar var olmağa doğru gedir. Əgərr onları müşahidə edə bilsəm belə, bu nəzəriyyəmin bir öngörünüşüdür ve bu nəzəriyyəni digər metodlar istifadə edərək test etmişəm.” Hələki o nöqtədə deyilik. Yaxşı bir nəzəriyyəyə necə sahib olacağımızı və onu necə sınayacağımızı bilmirik. Əgər birinin təsvir etdiyi layihə, kvant qravitasiyası ilə əlaqəli gözel bir nəzəriyyə ilə gəlib, burada öz kainatımızda sınanarsa, müçahidə edə bilmədiyimiz başqa yerlər ilə əlaqəli şeylərə dair təxminləri ancaq o zaman ciddiyə ala bilərik.

Sean Carroll kimdir? Sean Carrol Caltech’de fəaliyəət göstərən nəzəriyyəçi fizikçidir. Kosmologiyanəzəriyyələri, Sahə nəzəriyyəsi və qravitasiya sahələri üzərində araşdırma apaprır. Carroll son  “From Eternity to Here: The Quest for The Ultimate Theory of Time” (Sonsuzluktan Buraya: Nihai Zaman Teorisi’nin Arayışında) kitabında zaman və məkanla əlaqəli nəzəriyyələrini fiziklər və fizik olmayanlara açıqlamağa çalışır.

Mənbə:

What is time? One physicist hunts of the ultimate theory

https://www.wired.com/2010/02/what-is-time/
https://bilimfili.com/zaman-nedir-bir-fizikci-ezeli-soruya-cevap-ariyor/

Bir cavab yazın

Sistemə daxil olmaq üçün məlumatlarınızı daxil edin və ya ikonlardan birinə tıklayın:

WordPress.com Loqosu

WordPress.com hesabınızdan istifadə edərək şərh edirsinz. Çıxış /  Dəyişdir )

Google foto

Google hesabınızdan istifadə edərək şərh edirsinz. Çıxış /  Dəyişdir )

Twitter rəsmi

Twitter hesabınızdan istifadə edərək şərh edirsinz. Çıxış /  Dəyişdir )

Facebook fotosu

Facebook hesabınızdan istifadə edərək şərh edirsinz. Çıxış /  Dəyişdir )

%s qoşulma