Zaman nədir? Bir çox fizik bu əzəli suala cavab axtarır

0

Elm adamı olaraq tanınmağın yollarından biri olduqca mürəkkəb bir problemi həll etməkdir. Fizik Sean Karol (Sean Carroll) indiyədək heç bir alimin tamamilə açıqlaya bilmədiyi çox qədim, əzəli bir sualı cavablamağa çalışıb.

Zaman nədir?

Nəzəriyyənizi küçədəki fizikadan anlayışı olmayan hər hansı birinə izah edirmiş kimi danışa bilərsiniz?

Sean Carroll:  Zamanın işləmə mexanizmini anlamağa çalışıram və bu da çox fərqli istiqamətləri olan, olduqca böyük bir sualdır. Bunlar Eynşteynə (A.Einstein), məkan-zamana, saatları istifadə edərək zamanı necə ölçdüyümüzə qədər gedir. Lakin zamanın, xüsusilə, maraq doğuran tərəfi onun istiqamətidir: Keçmişin gələcəkdən fərqli olduğu gerçəyi. Keçmişi xatırlaya bilirik, amma gələcəyi yox. Bunlar dönməz proseslərdir. Məsələn, bir almadan şirə çəkə bilərik, amma şirədən alma əldə edə bilmərik. Zamanın istiqaməti fikri 1870-ci illərə avstriyalı fizik Lüdviq Bolsmana (Ludwig Boltzmann) gedib çıxır. O, entropiya adlanan anlayışı kəşf etdi. Entropiya dediyimiz şey nizamsızlığın ölçüsüdür və getdikcə dəyəri artır. Termodinamikanın ikinci qanunu: Entropiya zamanla böyüyür və nəsnələr daha da nizamsız hala gəlir. 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 entropiyadır və zamanın istiqamətidir. Hər şey nizamsızlığa doğru getdikcə entropiya yüksəlir. Yəni Bolsman bunu anlamış və entropiyanın zamanın istiqaməti ilə necə əlaqədə olduğunu açıqlamışdı. Lakin açıqlamasında əksik olan bir detal var idi, niyə entropiya bu qədər aşağı qiymətdən başlamışdır? Niyə kainatdakı kağızlar nizamlı toplanmış şəkildə idi? 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 milyard ildir öz-özünə var olan və ən sonda bir heç olacaq nizamlı bir oyuncaq kimidir. Lakin niyə ən başda yarandı? Niyə bu fövqəladə dərəcədə aşağı dəyərə sahib entropiya formasında idi? Kosmologiyanı Böyük Partlayışın sahib olduqları bu özəllikləri və nə üçün sahib olduqlarını anlamağa çalışırıq. 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 Böyük Partlayışın qoyduğu şərtlərə görədir.

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

S.C.: Əgər mətbəxdəki şkafınızdan bir yumurta tapsanız, təəccüblənməzsiniz. “Buna bax, burada minimum entropiya konfiqurasiyası var, bu “qeyri-adi” bir şeydir” deməzsiniz, çünki yumurtanın kainatda yalnız olmadığını bilirsiniz. O, bir toyuqdan gəlmişdir, toyuq fermanın bir parçasıdır, ferma biosferin bir parçasıdır və s. Lakin kainat müzakirə mövzusu olduqda müraciət edə biləcəyimiz bir məntiq yoxdur. Kainatın başqa bir şeyin parçası olduğunu söyləyə bilmirik. Müasir kosmologiyanın, müşahidə edilə bilən kainatın bununla sərhədlənməyəcəyi fikrini paylaşıram. Kainat daha böyük kainatların parçasıdır. Və Böyük Partlayış da başlanğıc 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. Və 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 və fərqli zaman istiqamətlərində irəliləyir. Bu, mərkəzdəki kainatda zamanın olmadığı anlamınamı gəlir?

S.C.: Bax burada biz bəzi şeyləri ayırmalıyıq. Kainatın tarixində fərqli anlar vardır və zaman hansı an haqqında bəhs etdiyimizi bizə deyir. Və bir də, zamanın istiqaməti vardır, bizdə irəliləmə hissini, zaman içərisində süzüldüyümüz və ya hərəkət etdiyimiz hissini yaradır. Yəni, bu mərkəzdəki statik kainatda koordinat olaraq zaman var, amma zamanın istiqaməti yoxdur. Orada nə keçmiş, nə də gələcək var, hər an bir-birinə 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 çevrədə var ola bilməzdi. Çünki biz var ola bilmək 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!” Bənzər 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 qanunlarının bir parçası olmağa davam edir. Bu, sadəcə o boş kainatda meydana gələn hadisələrin səbəb və nəticəsinin olmadığı, yaddaş anlayışının olmadığı, yaşlanma, metabolizm və 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 yönlərinin olduğu bu kainatlar necə o kainatdan çıxa bildilər? Çünkü bu ölçüləbilən bir proses 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 və qalmağa davam etdiyi heç bir vəziyyət yoxdur. Əgər olsaydı, o vəziyyətə keçər və sonsuzluğa qədər o vəziyyətdə qalardıq. Bu, bir təpədən aşağı yuvarlanan topa bənzəyir, lakin təpənin bitdiyi bir nöqtə yoxdur. Top daima keçmişə və gələcəyə doğru yuvarlanmağa davam edəcəkdir. Beləcə, mərkəzdəki qisim statiktir, yəni 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 və 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 yerlər var. Bəs zamanın istiqaməti buralarda da varmı?

S.C: Ola bilər. Zamanın istiqaməti ilə əlaqəli maraqlı olan şey fizika qanunları ilə izah olunmamasıdır. Orada deyil, 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, sonra isə anlamaq. Beləcə anlamaq hisslərimizi dəyişdirməz, sadəcə bu qəbullanmağımızı daha da asanlaşdırar. Müqəddəs Aqustinə (St. Augustine) 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 hisslərimizi dəyişdirmir.

W: Bəs zaman haqqında fikirlərimizin dəyişdiyi qara dəlik kimi yerlərdə və ya yüksək sürətlərdə zamanın istiqamətinə nə olur?

S.C.: Bu mövzu Eynşteynin Nisbilik nəzəriyyəsinə aiddir. Məkan-zamanda hərəkət edən biri üçün özləri və yanlarında gətirdikləri saatlar, fiziki və zehni hisslər 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 dəlikdə, Yerdə və ya boşluğun düz ortasında belə olsanız, məkan fərq etməz, her yerdə keçərlidir. Lakin Eynşteynin bizə söylədiyi məkan və zamanda aldığımız yol, keçdiyini hiss etdiyimiz zamana təsir edər. Zamanın yönü istiqamətlə əlaqəlidir, sürətlə deyil. Buradakı önəmli olan ortada tutarlı bir istiqamət olduğudur. Yəni məkan və zamandakı kosmosda 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 gerçəkliyə bağlanmasıdır. Çünki düşündüyün şey sənin gələcəyinin kainatın keçmişində olduğudur. Bu da fizika qanunlarına uyğundur, lakin gələcəyə təsir edən qərarlar verə bildiyimiz, amma keçmişi dəyişə bilən qərarlar vermədiyimiz günlük həyatdakı təcrübələrimizlə uyğunsuzdur.

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

S.C.: Zamanın istiqaməti sonsuzluğadək irəliyə doğru hərəkət etməz. Kainatın tarixində minimum entropiyadan yüksək entropiyaya doğru yol aldığımız 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 izin verərsiniz və otaq hava ilə dolar. Və hava artıq heç bir şey etməz. Dağılma zamanı boyunca zamanın yönü vardır. Lakin bir dəfə tarazlığa gəldiyində zaman oxu varlığına son verər. Və nəzəri olaraq yeni bir kainat meydana çıxar.

W: Yəni bizdən öncə saysız miqdarda kainat vardı və 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. Ancaq, həqiqətən, dürüst olsaq, bunlar fərqli lokal şərtlərə sahib kosmos bölgələridir. Bu metafiziki olarak bir-birlərindən ayrı olmaları kimi deyil. Bundan çox uzaqdırlar. Bir-birlərinə toqquşduğunu və arxalarındakı izlərin müşahidə edilə bilən təsirlər buraxdıqlarını düşünməyiniz mümkündür. Amma, eyni zamanda, bunun olmaması da mümkündür. Yəni əgər oradadırlarsa, orada olduqlarına dair hər hansı bir işarə olmayacaq. Əgər bu doğrudursa, bu səhnənin məntiqli ola bilməsinin tək yolu, çoxlu kainatları (multikainatlar) bir nəzəriyyə olaraq deyil, bir nəzəriyyənin sonrası olaraq düşünməkdir. Əgər Kvant mexanikası və qravitasiya qanunlarını çox-çox yaxşı anladığınızı düşünürsünüzsə, bunu söyləyə bilərsiniz: “Qanunlara görə kainatlar var, olmağa doğru gedir. Əgər onları müşahidə edə bilsəm belə, bu nəzəriyyəmin bir ön görünüşüdür və bu nəzəriyyəni digər metodlar istifadə edərək test etmişəm.” Hələ ki, o nöqtədə deyilik. Yaxşı bir nəzəriyyəyə necə sahib olacağımızı və onu necə sınayacağımızı bilmirik. Əgər birinin təsvir etdiyi layihə Kvant qravitasiyası ilə əlaqəli gözəl bir nəzəriyyə ilə gəlib, burada, öz kainatımızda sınanarsa, müşahidə edə bilmədiyimiz başqa yerlərlə əlaqəli şeylərə dair təxminləri ancaq o zaman ciddiyə ala bilərik.

Sean Karol (Sean Carroll) kimdir? Sean Karol Kaltekdə fəaliyyət göstərən nəzəriyyəçi fizikdir. Kosmologiya nəzəriyyələri, sahə nəzəriyyəsi və qravitasiya sahələri üzərində araşdırma aparır. Karol son (“From Eternity to Here: The Quest for The Ultimate Theory of Time” – Sonsuzluqdan Buraya: Sonuncu Zaman Teoreminin Axtarışında) 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/

Redaktə etdi: Fatimə Əliyeva

CAVAB YAZ

Zəhmət olmasa şərhinizi daxil edin!
Zəhmət olmasa adınızı buraya daxil edin