Evrenin en temel hız sınırı olan ışık hızı, saniyede 299 milyon 792 bin 458 metre olarak kabul edilir. Fizik yasaları gereği bu hızın aşılması mümkün değildir. Ancak insanlık, her zaman sınırları zorlamayı sever.
Evren Neden Bir Hız Sınırı Koymuştur?
Fizik, evrenin düzen içinde işleyebilmesi için bazı temel ilkelere dayanır. Bu ilkelerin başında nedensellik ve yerellik gelir.
Nedensellik İlkesi: Her olayın bir nedeni ve sonucu vardır. Eğer neden-sonuç ilişkisi bozulursa, evrende kaos başlar. Örneğin bir olayın sonucu, sebebinden önce gerçekleşemez.
Yerellik İlkesi: Evrenin bir köşesinde olan bir olay, yalnızca belirli bir hızla başka bir noktaya etki edebilir. Bu sınır, ışık hızıdır. Eğer yerellik bozulursa, evrende “anında etki” mümkün hale gelir ki bu da mevcut fizik anlayışımızı geçersiz kılar.
İşte bu yüzden evrende bir hız limiti vardır ve bu limit de ışık hızıdır.
Neden “Işık Hızı” Denilir?
Aslında evrendeki hız sınırı yalnızca fotonlara özgü değildir. Gluon gibi bazı parçacıkların da durgun kütlesi sıfırdır ve ışık hızıyla hareket ederler. Ancak foton daha erken keşfedildiği için bu hız “ışık hızı” olarak adlandırılmıştır.
Einstein’ın Görelilik Teorisi Ne Diyor?
Albert Einstein’ın özel görelilik teorisine göre, bir nesne ışık hızına yaklaştıkça kütlesi artar ve enerji ihtiyacı sonsuza yaklaşır. Bu da kütlesi olan hiçbir parçacığın ışık hızına ulaşamayacağı anlamına gelir.
Ayrıca zaman ve uzay, ışık hızına yaklaşan nesneler için bükülür. Bir gözlemciye göre hızlanan nesnenin zamanı yavaşlar, boyu kısalır ve kütlesi artar. Bu nedenle ışık hızı yalnızca bir sınır değil, aynı zamanda uzay-zamanın işleyişini belirleyen temel bir kavramdır.
Işık Hızını Aşarsak Ne Olur?
Işık hızını aşmak, yalnızca hızlı gitmek anlamına gelmez. Bu durumda evrendeki tüm fizik yasaları bozulur.
Nedensellik ihlali: Olayların sırası değişebilir. Örneğin bir sonucu, nedeninden önce görebilirsiniz. Bu da geçmişe yolculuğu mümkün hale getirir.
Yerellik ihlali: Uzak galaksilerdeki bir olay, anında dünyayı etkileyebilir. Bu durumda evrenin düzeni çöker.
Kısacası ışık hızının aşılması, hem geçmişe hem de geleceğe gitme ihtimalini doğurur. Ancak bu, aynı zamanda evrenin bizim bildiğimiz haliyle var olamayacağı anlamına gelir.
Zaman Yolculuğu Mümkün müdür?
Bilim insanları, zaman yolculuğu konusunda farklı görüşlere sahiptir.
Geleceğe Yolculuk: Görelilik teorisi sayesinde aslında geleceğe yolculuk mümkün sayılır. Yüksek hızlarda hareket eden astronotların zaman algısı, dünyada kalanlara göre daha yavaş işler. Bu etkiye zaman genleşmesi denir. Yani yeterince hızlı hareket edebilseydik, geleceğe gitmek mümkün olabilirdi.
Geçmişe Yolculuk: Asıl tartışmalı olan kısım budur. Nedensellik ilkesi ihlal edileceği için geçmişe yolculuk büyük paradokslar doğurur. Örneğin “büyükbaba paradoksu” bu duruma örnektir: Geçmişe gidip dedenizi yok ederseniz, sizin doğmanız da imkânsız hale gelir.
Einstein’ın genel görelilik teorisine göre uzay-zaman bükülebilir. Bu bükülme sayesinde iki farklı nokta arasında köprüler oluşabilir. Bu köprüler, literatürde solucan deliği olarak adlandırılır.
Eğer solucan delikleri gerçekten var olur ve istikrarlı hale getirilebilirse, ışık hızını aşmadan da evrende çok kısa sürede yolculuk yapmak mümkün olabilir. Teorik olarak bu, zaman yolculuğunun da kapısını aralayabilir. Ancak günümüzde solucan deliklerinin varlığı kanıtlanmamıştır ve tamamen teorik bir fikir olarak kalmaktadır.
Işık hızını aşmayı hayal ettiğimizde beraberinde kaçınılmaz paradokslar da gelir. Örneğin, siz ışık hızını aştığınızda, dünya başka bir kozmik olay yüzünden yok olmuş olabilir ancak siz hâlâ orada var olabilirsiniz. Geçmişe gidip kendi doğumunuzu engelleyebilirsiniz. Bu da mantıksal bir çelişki doğurur.
