Özkan piŞKİn zaman evren insan iÇİndekiler

Minkowski Geometrisi

Eukleides geometrisi ile ilgili ezberimizin bozulmasını Einstein ve onun Zürih Politeknik okulundan hocası Rus asıllı Herman Minkowski tamamlamıştır diyebiliriz. Daha doğru dürüst tanımlamasını bile yapamadığımız zaman kavramını uzayın ayrılmaz parçası yapmışlar ve ona boyut niteliği kazandırmışlardır. Uzay-zaman kavramını anlamanın zorluklarından birisi, gözümüzde canlandırmamızı engelleyen dört boyutlu olması özelliğidir. Aşağıda Roger Penrose’dan (1989) basitleştirilerek verilen alıntı bu konuda yardımcı olabilir.

Dört boyutlu sistemin zorluklarından kurtulmak için üç boyutta (iki uzay, bir zaman) çalışıp sonuçlardaki fikirler fazla değişikliğe uğramadan dört boyuta genelleyebiliriz. Bir uzay-zaman şemasında her nokta bir olayı temsil eder, yani her nokta bir an için varolur. Şemanın tamamı, geçmiş, şimdi ve gelecek ile bütün tarihi gösterir. Bir parçacık zaman içerisinde sürekli olduğu için bir noktayla değil, parçacığın dünya çizgisi (hayat çizgisi, evren çizgisi) adı verilen bir eğriyle temsil edilir. Parçacık ivmesiz hareket ediyorsa doğrusal, ivmeli hareket ediyorsa eğri olan bu çizgi parçacığın varlığının tüm tarihçesini belirler. Şekil I.24’ de iki uzay ve bir zaman boyutlu bir uzay-zaman görülmektedir. Düşey yönde ölçülen standart bir zaman koordinatı t, yatayda ölçülen iki uzay koordinatı x/c ve z/c (uzay koordinatları foton kullanıldığı için c ışık hızına göre ikiye ayrılmıştır) ile simgelenmiştir.

Şekil I.24. Minkowski uzay-zamanında bir ışık konisi. O ile gösterilen uzay-zaman merkezindeki olayda yer alan bir patlamadan sonra ışık yayılımının tarihçesi.
Merkezdeki koni, uzay-zaman merkezi O’nun (gelecekte) ışık konisidir. Uzayın merkezi O olayında, t=0 zamanında bir patlama meydana geldiğinde oluşan ışığın tarihi bu ışık konisidir. Üç boyutlu uzayda bu tarih c hızıyla dışa doğru genişleyen bir küre yüzeyidir. Örnekte üçüncü uzay boyutu y’yi ihmal ettiğimizden bu, koniyi kesen çemberdir. Bu çemberi içeren yatay düzlemlerin her birisi, t zaman koordinatının artan değerlerine karşı gelen değişik uzay temsilleridir. Görelilik kuramına göre hiçbir maddesel parçacık ışık hızından daha hızlı hareket edemez. Patlamadan çıkan tüm maddesel parçacıklar ışığın gerisinde kalmalıdır. Bunun uzay-zaman cinsinden anlamı parçacıkların dünya çizgilerinin ışık konisi içinde kaldıklarıdır. Burada ışık dalga olarak değil foton denilen parçacık olarak kabul ediliyor. Boş uzayda fotonlar her zaman doğrular boyunca c temel hızıyla hareket ederler. Her zaman c hızı olabilmesi için grafikte 45º eğimli çizgiler gerekir ki bunlar da fotonların dünya çizgilerini oluştururlar. Yani koni fotonlar tarafından belirlenmiştir.
Bu özellikler uzay-zamanın her noktası için geçerli olmalıdır. Koordinat merkezinin bir ayrıcalığı yoktur; O noktası diğer bir noktadan farklı değildir. Dolayısıyla uzay-zamanın her noktasında, merkezdeki ışık konisiyle aynı önemi taşıyan birer ışık konisi bulunmalıdır. Herhangi bir ışık çakmasının geçmişi veya bir fotonun dünya çizgisi her noktada o noktadaki ışık konisi üstünde kalır, halbuki bir maddesel parçacığın geçmişi mutlaka geçtiği her noktadaki ışık konisinin içinde kalacaktır (Şekil I.25). Tüm noktalardaki ışık konilerinin oluşturduğu küme, uzay-zamanın Minkowski geometrisinin bir parçası olarak görülmelidir.

Şekil I.25. Minkowski geometrisinin bir görüntüsü.
Işık konisi yapısı Minkowski geometrisinin önemli bir öğesidir. Ancak bu geometriden daha fazlası anlaşılır. Eukleides geometrisindeki mesafe kavramıyla oldukça önemli benzerlikler taşıyan bir uzaklık kavramı vardır.
Minkowski geometrisine geçmeden önce basite indirgeyerek işe başlayalım. Uzayımız iki boyutlu olsun; biri zaman (t) diğeri uzay (x veya y veya z). Feynman diyagramları (Şekil I.26) denilen bu diyagramlar kuantum fiziğinde parçacıkların hareketlerinin gösterilmesinde yaygın olarak kullanılır.

Şekil I.26. Parçacıkların uzay-zaman içindeki dünya (evren, hayat) çizgileri.
Bir yerde duran, hiç hareket etmeyen bir parçacık zaman ekseninin (t) üzerinde veya buna paralel bir dünya çizgisi okuyla gösterilir (OP1 veya P1). Hareketsiz bu parçacık için sadece zaman akar geçer. Hareketli parçacıkların yer değiştirmesini gösterebilmek için bunların dünya çizgileri durağan parçacığın doğrultusuyla açılı olmalıdır. Parçacığın hızına göre bu açı artar (P2, P3, P4). Hareketli parçacıkların katettikleri mesafe, ya da diğer bir deyişle yaşadıkları zaman aralığı basit Pitagor eşitliğiyle bulunur. Örneğin OP2 parçacığı için OP2²=b²+c² bulunur. Söz konusu açı, şayet parçacık ışık hızıyla hareket ediyorsa 45º olur.

Üç boyutlu Eukleides geometrisinde bir noktanın merkeze olan r uzaklığı, standart Kartezyen koordinatları cinsinden r²=x²+y²+z² ifadesiyle verilir (Şekil I.27).

Şekil I.27. Eukleides geometrisinde bir noktanın merkeze uzaklığı OP²=x²+y²+z².
Üç boyutlu Minkowski geometrisi için, esas olarak bir işaret farkı ile aynı ifade kullanılır Şekil I.28):
s²= t²- x²- z².
Daha doğru yöntemle dört boyutlu Minkowski geometrisini dikkate aldığımızda uzaklık ifadesi şöyledir:
s²= t²- x²- y²- z² .


Şekil I.28. Minkowski geometrisinde uzaklık geçen zaman anlamındadır.
Bu ifadedeki “uzaklık” niceliği s’nin fiziksel anlamı nedir?. t, x, y, z (dört boyut) veya t, x, z (üç boyut) koordinatlarına sahip P noktasının, üç boyutlu uzayda (Şekil I.28), O’nun gelecek ışık konisi içinde yeraldığını varsayalım. Bu şekilde uzay iki (x,z) boyutuyla gösterilmiştir. Burada OP doğru parçası bir maddesel parçacığın geçmişinin bir kısmını temsil edebilir. Minkowski uzayında, OP doğru parçasının s uzunluğu, parçacığın O ve P olayları arasında yaşadığı zaman aralığıdır. Parçacık çok duyarlı bir saatle donatılmış olsaydı, O ve P olayları arasında bu saatin kaydedeceği zamanlar arasındaki fark tam olarak s değerine eşit olurdu. Buna karşın t değişkeninin ölçtüğü zaman bu değerden farklıdır. Çünkü bu şekildeki parçacığın saati t değişkeni ile gösterilmektedir ; t ise yalnız durgun (düşey dünya çizgili)(Şekil I.26’ya bakınız) gözlemciler için zaman bildirir. Hareketli (O merkezinden sabit hızla uzaklaşan) bir gözlemci için “doğru” süre ölçümü, özel göreliliğe göre, s niceliği tarafından sağlanır. Minkowski anlamında göreli zaman ölçümü sonucu s’nin, herhangi bir hareket söz konusu olduğunda, daima t’den biraz küçük olduğuna dikkat edelim. Zira formülde, x, y ve z değerlerinin hepsi sıfır olmadığı sürece s², t²’den küçüktür. Hareket, (yani OP’nin t ekseni boyunca yer almaması) koordinat sistemimizde ölçülen t ile karşılaştırıldığında, saatin “geri kalmasını” sağlama eğilimindedir. Bu hareketin hızı, ışık hızından © çok daha küçükse, bu durumda s ve t hemen hemen aynı değeri alacaklardır. Bu da normal hızlarda “hareketli” saatlerin neden geri kaldıklarının doğrudan farkına varamamamızın nedenini açıklar. Öte yandan hız, ışık hızına eşitse, P ışık konisi üzerinde yer alır. Işık hızında zaman sonsuza dek yayıldığından (akışı durduğundan) s=0 buluruz. Başka bir deyişle, ışık konisi, O’dan Minkowski “uzaklığı” (yani “zaman”) sıfır olan noktaların geometrik yeridir. Buna göre, bir foton zaman akışını asla algılamayacaktır.
Minkowski geometrisinin, fiziksel saatlerle ölçülen (veya “yaşanan”) zaman olarak yorumlanan ilginç “uzunluk” ölçümü dahil ana yapısı, özel göreliliğin özünü içerir. Bu bağlamda okuyucu, göreliliğin “ikizler ikilemi” adı verilen örneği belkide duymuştur. İkiz kardeşlerden birisi Yeryüzü’nde dururken diğeri, ışık hızına yakın bir hızla komşu bir yıldıza gider ve döner. Döndüğünde Yeryüzü’nde kalan kardeşinden çok daha gençtir. Bu durum Minkowski’nin geometrisiyle kolayca açıklanabilir (Şekil I.29). AC doğrusu evde kalan kardeşin, AB ve BC doğru parçaları yıldıza gidiş-dönüş yapan kardeşin dünya çizgilerini temsil etmektedir. Evde kalan kardeş, Minkowski uzaklığı AC ile ölçülen bir süre geçirirken, seyahat eden, Minkowski uzaklıkları AB ve BC toplamı kadar süre geçirmiştir. Eşit olmayan bu süreler Minkowski geometrisinde şöyle gösterilir:
AC > AB + BC
Demekki evde kalan kardeş, yıldıza seyahat edenden daha uzun süre geçirmiştir. Burada hemen belirtmek gerekir ki yukarıdaki eşitsizlik, Eukleides geometrisinin iyi bilinen üçgen eşitsizliğini (AC Yukarıdaki eşitsizlik işaretinin ters yönde olmasının nedeni, “uzaklık” tanımının değişmiş olmasındadır. Minkowski’nin AC uzaklığı, ABC uzaklığından daha “uzundur”. Aynı şekilde Minkowski “üçgen eşitsizliği”, çok daha genel sonucu yansıtır: iki olayı bağlayan dünya çizgileri arasında en uzunu (geçirilen en uzun süre) düz (yani ivmesiz ) olanıdır. İkiz kardeşler aynı A olayından hareket etseler ve aynı C olayına ulaşsalar ve birinci kardeş ivmesiz, ikinci kardeş ivmeli hareket etse iki kardeş tekrar buluştuklarında birinci kardeş daima daha uzun bir zaman aralığı yaşamış olacaktır.
Böyle tuhaf bir zaman ölçüm yöntemi sağduyumuza aykırı gelebilir. Fakat günümüzde yöntemin doğruluğunu gösteren pek çok gözlemsel kanıt vardır. Örneğin, belirli bir zaman sonra bozunan radyoaktif elementler birçok atom-altı parçacıklar üretirler. Bu parçacıkların bir kısmının veya parçacık hızlandırıcılardaki parçacıkların hızları bazen ışık hızına yakındır. Bu koşullar altında bunların bozunma süreleri, yukarıdaki açıklamalarla uyumlu oranda gecikir.
İleride Evren bölümünde, yukarıda sözü edilen geometriler karşımıza tekrar çıkacaklar. O nedenle şimdilik konuyu burada kapatarak, tüm geometrilerin temel öğesi olan, hayal gücümüzü zorlayan boyut kavramını gözden geçirip bu bölümü sonlandırabiliriz.
Genelde boyut, bir geometrik varlığı (cismi) tanımlar. Bu tanımlama, bu cismin noktalarından birini mekanda yerleştirmek için gerekli değişkenler sayısının en küçüğü ile yapılır. Bu sayı boyuttur. Örneğin bir çizgi (geometrik cisim) üzerinde tek bir sayı (çizginin başlangıcından itibaren noktaya kadar olan mesafeyi belirten sayı/rakam) bir noktayı yerleştirmek için yeterlidir. Bu nedenle çizgi tek boyutludur.

Dünya yüzeyinde (veya haritada) bir noktayı işaretlemek için ise iki çeşit sayıya (enlemin değeri ve boylamın değeri) gereksinme vardır. Yani bir yüzey üzerinde bir noktanın yerleştirilmesi için iki sayıya ihtiyaç olduğu için yüzey iki boyutludur. Bir odadaki asılı ampulü oda içine yerleştirmek için ise bu ampulün tavandan (veya tabandan), ikier ikişer karşılıklı duvarlardan her birinden ne kadar mesafede olduğunu bilmemiz gerekir. Diğer bir deyişle, bir hacim içinde bir noktayı yerleştirmek için en az üç sayıda değere ihtiyacımız vardır; o halde hacim üç boyutludur. Burada hemen belirtmek gerekir ki, tek başına bir nokta bir geometrik cisim olmadığı için boyutu yoktur, yani sıfır boyutludur.

Buraya kadar söylediklerimizi gözümüzde canlandırabilir, hatta kağıt üzerine çizebiliriz. Fakat işin içine dördüncü boyut girdiğinde zorluklar baş gösterir. Çok boyutlu (6, 10 hatta 26) uzaylardan kolaylıkla bahseden matematikçileri kendi uğraşlarıyla başbaşa bırakarak 0, 1, 2, 3 boyutları nasıl gösterdiğimizi çizelim. Ve, dördüncü boyut olarak nitelendirilen zamanı, konumuz olduğu için bu çerçeveye nasıl yerleştirebileceğimizi deneyelim.
Aşağıdaki şekilde (Şekil I.29A) nokta boyutsuzdur; sıfır (0) boyutludur. Çizgi (B) tek boyutludur. Bir yüzeyin (C) bir noktasını yerleştirmek için iki sayıya (x, y) gereksinme olduğundan yüzey iki boyutludur.

Şekil I.29. Nokta, çizgi ve yüzeyin çizimi.

Aşağıdaki şekilde (Şekil I.30) hacim içindeki bir noktayı (A) yerleştirmek için üç sayıya (x, y, z) gereksinme olduğu görülmektedir; hacim üç boyutludur.

Şekil I.30. Üç boyutlunun çizimi.

Yukarıdaki şekillerde incelenen cisimler hareketsizdi. Peki hareketli bir cismi nasıl yerleştirebiliriz?. Hareket söz konusu olduğunda zaman kavramının işin içine girmesi gerekir. Belirli bir anda bir yerde olan cisim bir başka anda başka bir yerde bulunacaktır. Bir odada uçan bir sineği düşününüz. Dördüncü boyut olan zaman boyutunu resmimize eklememiz gerekir. Üçten fazla boyutlu ortamları anlaşılabilir grafikere dönüştürmek için bazı boyutlar devre dışı bırakılarak diğerleri seçilip grafiğin koordinat sistemiyle çakıştırılır. Bu tür grafiklerin örneklerini Şekil I.26 ve I.28’de görmüştük. Bu diyagramlarda uzay boyutlarından biri dikkate alınmamış onun yerine zaman boyutu kullanılmıştır. Bu yöntemle olayın zaman içinde gelişimini gözde canlandırmak kolaylaşır.

Boyut sayısının 0, 1, 2, 3, 4… gibi tamsayılar olduğunu gördük. Üçten fazla boyutun ezberimizi bozması yetmezmiş gibi 1980’li yıllarda yeni bir boyut kavramı ortaya çıktı: fraktal boyut (kesirli boyut). Nasıl bir boyut kesirli (örneğin 0.62, 1.27) olabilir?. Daha 1918’lerde Alman matematikçi Felix Hausdorff’un dikkat çektiği fraktal boyut kavramını 1975’de matematikçi Benoit Mandelbrot matematik dünyasının dışında düş ürünü olmayıp doğada da istisnadan çok kuraldırlar. Fraktallerle ilgili uygulamalar, kimya, biyoloji, sosyoloji, madencilik gibi pek çok alanda yaygınlaşmıştır. Ayrıntılarına girmeden konuyu bir örnekle tanıtmaya çalışayım.
Uzunluğu 1 cm. olan bir çizgi olsun. Bu çizgi uzunluğu 1/10 cm. olan kaç çizgi parçasıyla örtülebilir?. Tabii 10 (10¹) adet. Kenarı 1 cm. olan kareyi kenarı 1/10 cm. olan kaç kare ile örtebiliriz?: 100 (10²). Bir küp için 1000 (10³) küçük küp gerekir. Burada boyutu üs olarak görüyoruz: 10¹, 10², 10³. Çizgi parçasının, karenin kenarının, kübün kenarının uzunlukları ne kadar olursa olsun bu üs dizisini buluruz. Bu tür ölçme tanımlaması tekniklerinde çizgi parçasının uzunluğunun (u) sıfıra doğru gidişi için limit hesapları söz konusudur. Önemli olan şudur: geometrik bir varlık, kendisini örtecek (dolduracak) en küçük sayıda “hücre” ile karakterize edilirse, bu hücre sayısı (N) hesabı, boyutu hücre büyüklüğünün (1/u) bir üssü (a) olarak tanımlanır. Böylece N= (1/u)ª yazılabilir. Peki basit bir işi karmaşık hale getirmenin bir anlamı olabilir mi?. Çizgi, kare veya küp gibi geometrik varlıklar yerine fraktal bir “varlığı” ele alırsak yeni tanımlamanın yararlarını görürüz. Fraktalın en klasik örneği “Cantor topluluğudur”. Uzunluğu 1 olan bir çizgiyi3 eşit parçaya bölelim ve ortadaki parçayı atalım. İşleme, kalan parçalar üzerinde aynı şekilde devam edelim. Çok sayıda (sonsuz olabilir) işlem sonunda birbiriyle dokanak halinde bulunmayan sayısız nokta elde ederiz. Elde edilen topluluk artık uzunluk sözcükleriyle tanımlanamayacak bir topluluktur. Fakat fraktal boyut yöntemiyle bu topluluğa bir boyut verebiliriz.

Birinci işlemden sonra, geometrik cismi örtmek için 1/3 uzunluğunda 2 parçaya, ikinci işlemden sonra 1/9 uzunluğunda 4 parçaya, üçüncü işlemden sonra 1/27 uzunluğunda 8 parçaya ihtiyaç vardır. N’inci işlemden sonra erekli parça sayısı (N), 2ⁿ ‘ye; parça uzunluğuda 1/3ⁿ ‘ye eşittir. 2ⁿ = (1/3ⁿ)ª ilişkisinde n sonsuza, u sıfıra gittiğinde Cantor tanımlanır.

n.log 2 = a.log(1/3ⁿ)
a= n.log2/log (1/3ⁿ) = 0.65.
Diğer bir deyişle bu topluluğun boyutu kesirli olup 0 ( nokta boyutu) ile 1 (çizgi boyutu) arasındadır. Benzer şekilde, iki boyutlu uzayda boyutu 1 ve 2 arasında olan cisimler yapılabilir. Doğada fraktal boyuta sahip pek çok cisim vardır. Örneğin net sınırlara sahip olmayan bir bulut ne bir hacim ne de bir yüzeydir. Boyutu 2 ile 3 arasında, ikisi arası bir varlıktır.
Uzay-zamanla ilgilenen birçok teorisyen fraktal boyut kavramını bu alana uygulamıştır. Örneğin El Naschie’nin (1994) yaklaşımında, uzay-zamanın sayılamayacak kadar çok sayıda ve boyutta noktadan oluştuğu düşünülür. Burada boyutların tümü aynı ağırlıkta değildir. Kimi boyutlar yeterince büyüktürler; kimi diğerleri ise kıvrılmış, yuvarlanmış öyle küçüktürler ki fark edilemezler. Her ne kadar boyut sayısı sonsuz olsa da, araştırıcı ortalama boyut sayısını 4 olarak hesaplamıştır. Naschie, uzay-zaman kavramını modellemek için Cantor kümelerini kullanmıştır.

BÖLÜM II
ZAMAN BİLMECESİ

Düşünerek yaşamaya başlamasından beri insan aklını zorlayan sorulardan biri gökyüzü (uzay, kosmos) ise diğeri de zamandır. Aristote’un, zamanın varlığı üzerine şu sorusu asırlar boyunca tartışılmıştır: mademki “geçmiş” artık bitmiştir, “gelecek” daha yoktur ve “şimdi” oluşur oluşmaz biter, o halde zamanın varlığından söz edilebilir mi?. Yok olurken var olan bir varlık hala bir varlık mıdır?. Belki bir varlık değildir ama, günlük lisanımızda bile zaman sözcüğünü (dolayısıyla kavramını) kullanmadan kendimizi ifade etmemiz son derece zorlaşır. Konuşmalarımızdan ve yazışmalarımızdan , zaman, vakit, saat, saniye, an, dün, bugün, yarın, şimdi, gelecek, geçmiş, gün, güncel, yıl, sene, asır,çağ, devir, ezel, ebed, hafta (haftanın günleri), ay (yılın ayları), mevsim (mevsimler), gece, gündüz, önce, sonra, erken, geç, hemen, genç, yaşlı, acil, sabırlı, sabırsız, beklemek, gecikmek, takvim, tarih, sürekli vd… gibi zamanla doğrudan veya dolaylı ilişkili sözcükleri ve fiillerin çekim zamanlarını (yaptım, geliyorum, düşüneceğim gibi) çıkardığımızda doğru dürüst cümle bile kuramayız.

Zaman kavramından ne anlıyoruz?. Kavram hepimiz için tanıdık ama hiç kimse tam olarak bu kavramın içeriğini, anlamını açıklayamıyor. Aziz Augustin bu çaresizliğimizi daha IV. Yüzyılda çok güzel ifade etmiştir: “zamanın ne olduğunu biliyorum, ama birisi ne olduğunu açıklamamı isterse hiçbir şey bilmiyorum”. Hangi tür nesne olduğunu doğru dürüst bilmememizden olsa gerek zaman hakkındaki düşüncelerimiz pek net değildir. Zaman bir madde midir?, bir düşüncemidir?, bir görüntümüdür?, sadece bir kelimemidir veya bilincin ürünü müdür?.
Hemen herkes kendine göre zamanın bir tanımlamasını yapabilir. Ama bunların çoğunluğunda zaten öncelik, sonralık, geçmiş, gelecek olarak zaman fikri vardır, zamanın gerçek doğasını yansıtamazlar ve zamanın anlamının farklı anlatımlarından başka bir şey değildirler. Örneğin bir zamanlar biraz da Tanrı tanımlamasını hatırlatan bir tanımlama yapmıştım: “her yerde var olan, ne olduğu bilinmeyen, her şeyi yapan ve yok eden şey”. Zamanın ne olduğunun bilinmediğini itiraf eden bu tanımlamayı beğenmediğimden şöyle bir irdeleme yürütmüştüm. Yıldızlı bir gecede gökyüzüne baktığımda gördüğüm aslında geçmişin bir görüntüsüydü. Ben “şimdi”deydim, gördüğüm ise geçmişti. Hiçbir şey yapmadan hareketsiz durduğumda bile beynim düşüncelerimi sıraya koyuyor, zamanın geçtiğini hatırlatıyordu. Hareketsiz durduğumu sandığımda gerçekten hareketsiz miydim?. Ben farkında olmasam da Dünya ekseni etrafında saatte yaklaşık 150 km. hızla, Güneş etrafında saniyede 29 km. hızla hareket ediyor, yıldızlar ve galaksiler birbirlerinden büyük hızlarla uzaklaşıyorlardı. O halde bende hareketsiz değildim, Evren’de hareketsiz bir şey yoktu., yoksa zaman hareketin ölçüsünden başka bir şey değil miydi?.Hareket zamanı doğuruyor, zaman da kendisini yaratan hareketin hızını somutlaştıran bir ölçü olabilirdi. Zamanla ilgili araştırmalarımı sürdürdükçe bu zaman-hareket ilişkisinin Gribbin (1984) tarafından şöyle ifade edildiğini öğrendim. Hareket, enerjixzaman’dır. Gribin bu sonuca, Planck sabitinden yola çıkarak ulaşıyor. “Planck sabitinin (h=6.6x10^-34 jul/saniye) ana tuhaflığı çok küçük olması değil ölçüldüğü birimlerdir. Yani enerji (erg)xzaman (saniye) dır. Böyle birimlere “hareket” (action) denir ve klasik mekanikte yeri yoktur. Klasik mekanikte madde ve enerjinin korunumu yasası vardır ama, hareketin korunumu yasası bulunmaz. Hareketin ilginç bir özelliği vardır. Sabit bir hareket mutlak biçimde sabittir, uzay-zamanda bütün gözlemcilere göre aynı büyüklüktedir. Bunun böyle olduğu Einstein’ın özel görelilik kuramıyla anlaşılmıştır. Şöyle ki: uzayda farklı süratlerde yolculuk eden gözlemciler her şeyi farklı görürler. Örneğin ölçtükleri bir sopanın uzunluğu hakkında anlaşamazlar. Sopa 4 boyutlu uzayda zaman içinde hareket ederken 4 boyutlu bir yüzey çizer. Bu, yüksekliği sopanın uzunluğu, genişliği geçen zaman miktarını veren bir hiper dörtgendir. Dörtgenin alanı, uzunluk x zaman cinsinden ölçülür ve bu alan gözlem yapan bütün gözlemcilere, ölçtükleri uzunluk ve zaman konusunda anlaşamasalar da aynı gelir. Keza hareket (enerji x zaman) enerjinin 4 boyutlu dengidir”. Neyse, şimdilik modern fiziğin görüşlerini bir tarafa bırakarak zamanın “tarihçesini” tamamlamaya çalışalım.
Tanınmış metafizikçilerin zaman (veya uzay) hakkındaki görüşleri Aristote’un görüşlerinden daha fazla açıklayıcı değildir. Modern filozofinin babası ve matematikçi Descartes için uzay ve madde tek ve aynı şeydi. İnsanların boşlukta ayrılmış farklı cisimler olarak gördükleri şeyler her tarafta bulunan görünmez, bölünmez gerçeğin çeşitli formlarıdır. Leibniz için uzay yoktur, insanların uzay olarak kabul ettikleri cisimler arasındaki ilişkilerdir. Benzer şekilde, zaman da olaylar arasındaki ilişkiler olduğu için zaman da yoktur. Kant oldukça çelişkili mantık irdelemeleriyle zamanın başlangıcının olabileceği veya olmayabileceği gibi paradoksal öneriler ileri sürmüştür. Uzay da, her şeye bir yer vermek için insan uydurmasıdır.
Zamanın etkilerini çevremizde ve kendi üzerimizde gözlemliyor ve hissediyoruz, fakat doyurucu bir şekilde tanımlayamıyoruz. Zaman, şeyleri, olayları hep birden değilde sırayla oluşturduğu gibi onları değiştiriyor da. Klein’in (2002) dediği gibi, “şimdi”, bizim açımızdan şimdi var olan tek şeydir ve asla aynı olmadan her zaman vardır. Paradoksal olarak devamlılığı ve değişimi içerir. Zamanın tanımlanmasının bu kadar çetrefilli olması, her halde bir ölçüde en temel kavramlardan biri olması, daha temel bir kavrama refere edilerek tanımlanamamasından ileri gelir der Klein. Zamanı tanımlamada zorlanmamızı Klein ayrıca zamanın içinden çıkamamamıza, onu uzaktan objektif olarak gözlemleyememize bağlamaktadır. Günümüz fiziğinde uzay ve zaman, uzay-zaman birlikteliği olarak ele alınıyor. Biz uzayın ve zamanın içindeyiz. Uzayda istediğimiz yönde hareket edebiliriz, fakat zamanda yerimizi değiştiremeyiz. Bu nedenle zamandan çıkıp onu uzaktan gözlemleyemiyoruz.
Zamanla ilgili, asırlardan beri sorulmuş, sorulagelen pek çok soru vardır. Uzay ve zaman algılamamızın dışında var mıdır?. Başlangıçları ve sonlarından söz edilebilir mi?. Gelecek önceden çizilmiş midir yoksa davranışlarımızla etkileyebilir miyiz?. Bu konular önceleri sadece dinbilimin alanını oluşturuyordu, sonra filozofların ve nihayetinde bilim insanının alanı oldu.
Dinin tekelinde olduğu başlangıç aşaması, insanın ve Evren’in oluşumunu açıklamayı amaçladığından çeşitli dinler ve kültürlerin kendilerine özgü karmaşık ve farklı efsaneleri söz konusudur. Bazen birbirinden tamamen farklı kültürlerin önerdiği açıklamalar çarpıcı şekilde benzerdir. Eski medeniyetlerin yaratılışla ilgili efsanelerinde uzay ve zaman için kutsal bir güç söz konusu olsa da bazı modellerin modern bilimin önerdiği model ve mekanizmalarla benzerliği yadsınamaz. Modern bilimin mitlerden esinlendiğini düşünmekten insan kendini alamıyor. Bu medeniyetlerin birçoğunda yumurta, zaman ve uzayın doğuşu için bir semboldür. Kabuğu parçalanan yumurtadan doğan Yer ve Gök’ün Big Bang ile benzerliği ortadadır. Mitolojisi en zenginlerinden biri olan hinduizmde yaratılış bir altın yumurta ile başlar. Çok büyük bir denizde yüzen bu yumurta 1000 yıl sonra kırılır, Evren’in Efendisi bir insan olarak ortaya çıkar. Korktuğu ve yalnız olduğu için bölünerek erkek ve kadına dönüşür. Bu çiftten tüm hayvanlar, balıklar, kuşlar ve böcekler üremiştir. Temel mesaj tüm cisim ve canlıların aynı bir yaratıcının farklı görüntüleri olmasıdır. Bu temel mesajı Mevlana, Yunus Emre’de de görüyoruz. Bir kısım Hintliler duyularımızın aldatıcı olduğuna, gerçek olmadığına; zamanın insan zekasının bir illüzyonu olduğuna inanırlar. Ana amaç, zaman illüzyonundan kurtularak gerçeği görmeye yarayan, anlayışın en üst seviyesi olan “bilgiye” ulaşmaktır. Bu “bilgiye ermek” kavramını günümüz yazarlarından birçoğunda da bulmaktayız. Bu arada Evren uzun döngüler takip eder. Örneğin Dünya’nın yaratılması için yaklaşık 4,3 milyar yıla ihtiyaç vardır. Modern bilimin bugün ulaştığı bu sonucun 3500 yıl önce elde edilmiş olması hayret vericidir. Hindistan’dan aşılmaz coğrafik engellerle ayrılmış olsa da eski Çin’de de her şey bir yumurtayla başlar. Zaman ve uzayın tek ve aynı kontiniyum olduğuna inanan Maya’lar devirlerinin en gelişmiş ve bir yılı 365 gün olan takvimi yapmışlardır. Beklentilerine istedikleri yanıtları alamadıklarından olsa gerek eski Yunanlılar entelektüel çabayı kutsal açıklamalara yeğlediler. Yunan filozofları uzay ve zamanı soyut kavramlar olarak görmeye başladılar. Gök ve Yer’in kraliçesi mantıktır diyen Platon madde ve akılı ayırarak mantığa yeni bir boyut kazandırdı ve böylece uzay ve zaman üzerine bilimsel araştırmaları başlatmıştır denilebilir.İlerleyen yıllarda Platon geleneği ile İncil’in görüşlerinin birleştirilmesiyle günümüzün batı dünyasında halen çoğunluk toplumlarca geçerli olan uzay ve zaman kavramları yerleşti. Yahudi-hıristiyan inancında zamanı Yaradan yaratmıştır, dolayısıyla başlangıcı ve sonu vardır. Bu görüş, aynı zamanda, batının zamanı lineer algılamasını yansıtır ve diğer kültürlerin, “şimdi”, “geçmiş” ve “geleceğin” beraberce bulunup devamlı tekrarlandığı döngüsel algılamadan farklıdır. Belirli bir anda sadece “şimdi” gerçektir, “geçmiş” ve “ gelecek” insan aklının ürünleridir.
Hepimiz, bir beklenti içindeyken zamanı bir türlü geçmediğini, buna karşın keyifli zamanlarımızın çok daha hızlı akıp gittiğini yaşamışızdır. Saatlerin fizik zamanı ise, en azından klasik fizikte, değişmeyen, hep aynı tempoda akar. Bir Kuzey Avrupalı ile bir Akdenizli kişinin zamanı algılaması; ateşli bir hasta ile sağlam kişinin de zamanı algılamaları farklıdır. O halde zamanı aşağıdaki kategorilere ayırabiliriz.
-Sübjektif, psikolojik zaman

-Biyolojik zaman

-Sosyal-kültürel zaman

-Fizik zaman, objektif zaman, saatin zamanı.

Zamanın iç içe girmiş bu türlerini sırasıyla ele almadan önce zamana ait bir konuyu özetlemeye çalışalım.