Özkan piŞKİn zaman evren insan iÇİndekiler

Zamanın yönü (zaman oku) – Nedensellik

Doğadaki olayların ortaya çıkışları açık bir nedene bağlıdır. Örneğin, “düşen bardak kırıldı” tümcesinde kırılma olayı bardağın düşmesi nedeniyle gerçekleşmiştir. Bazen “neden” açık şekilde görülmese de olayların zorunlu sıralanması sonucunun içinde bulunur. “Güneş doğdu” olayında “neden” Dünya’nın ekseni etrafında dönme olayıyla bağlantısıdır. Bir olayın gerçekleşmesinin öncesinde bir nedenin/nedenlerin bulunmasına nedensellik ilkesi denir. Zamanın tek boyutlu, lineer düzenlenmesiyle açıklanabilir. Tek boyutlu olan zaman şayet döngüsel düzenlenmeye (zamanı temsil eden çizginin kendi üzerine kapanması) sahip olsaydı, döngü tamamlandığında (belirli bir zaman sonra) aynı olaylar nedenlerinden önce gerçekleşirdi. Fizik bilimi, nedensellik prensibine bağlı kalarak lineer zamanı kabul etmiştir. Böylece olaylar değişmez bir kronolojiyle sıralanmıştır. Tıpkı bir nehrin akması gibi zaman sadece ileriye (geleceğe) doğru akar. Zamanda geçmişe gidilebilseydi içinden çıkılmaz durumlar ortaya çıkardı. Buna yaygın örnek olarak, ninesinin gençliğine giden bir adamın onu öldürmesi durumunda kendisinin şu anda var olması gerçeğini engelleyeceği gibi bir paradoksa (ikileme) neden olabileceği verilir.

Bizim için geçmiş ile gelecek aynı değildir; geçmişi kısmen hatırlarız fakat geleceği hiç hatırlamayız. Zaten hatırlasaydık, borsada, piyangoda, rulette köşeyi dönmek zor olmazdı. Geçmiş ile gelecek arasındaki asimetriklik zamanın geleceğe doğru sürekli akışının ifadesidir. Yaşamımız boyunca, yaşlanmamız gibi tersinir olmayan (geri dönüşü olmayan) olayların tanıklarıyız. Örneğin düşüp kırılan bir bardağın filmini çeksek ve filmi sonundan itibaren oynatsak (parçaların birleşmesi ve bardağın düştüğü yere geri dönmesi) filmi seyreden gözlemci filmin tersine oynatıldığının hemen farkına varır. Bu bizim geçmiş ile gelecek kavramlarına bakış açısından kaynaklanır. Olayda zaman tersine çevrilemez, zamanın yönü geçmişten geleceğedir ve zaman oku olarak adlandırılır.
Zaman sorununun fizik olaylarda da (geçmiş ile gelecek arasındaki asimetri) var olup olmadığı Newton’dan beri sorgulanmıştır. Bu kez hareketsiz bir bilardo topuna ikinci bir bilardo topu göndererek çarpıştıralım. Filmi tersten oynattığımızda gözlemci terslik olduğunu anlayamaz. Bunun nedeni, filmin doğru veya tersine oynatılmasında çarpışmalar aynı dinamik yasalara uymaktadır. Diğer bir deyişle olay tersinirdir; geçmiş ile geleceğin yeri değiştirilebilir veya zamanın akışının yönü olayı etkilemez. Bu tür olaylar parçacıklar fiziğinde (kuantum fiziği) yaygındır. Küçük ölçekte olaylar tersinir iken bizim makro ölçeğimizde tersinir değildir. Klein bu durumu, makroskopik ölçekte zamanın sadece geçmediğini, geçerken yeni şeyler keşfetmesiyle, yaratmasıyla, aşındırmasıyla, bozduğunu asla tamir edemeden yıkmasıyla açıklar. Zaman oku sorununu açıklamaya yönelik en eski açıklama (1929), bu kavramın isim babası Eddington tarafından, yine kendisinin geliştirdiği termodinamiğin ikinci ilkesi ile yapılmıştır. Her yalıtılmış sistemde düzensizlik (entropi) zamanla artar. Düzenli bir sistem olan bardak parçalara ayrıldığında düzensizliği artmıştır. Parçalar hiçbir zaman birleşip kendiliğinden bardağı oluşturmazlar. Olaylar, geri dönüşü olmaksızın devamlı geleceğe doğru gelişirler. Zamanda aynı şekilde davranmalıdır. Bu zamanın termodinamik okudur. Başka bir deyişle, gelecek geçmişe (ve şimdiye) dönüşmeden ne kapsadığı bilinemez. Daha yakın zamanlarda fizikçiler zaman okunun evrenin genişlemesinden kaynaklandığını; bu genişlemenin tüm fizik süreçleri geri dönüşü olmayacak şekilde yönlendirdiğini ileri sürmüşlerdir. Bu durumda, şayet evren büzülme evresine geçerse zaman okunun gelecekten geçmişe yöneleceği düşüncesi akla gelebilir. Böyle olursa ve hala insan soyu varsa geçmişi değil geleceği hatırlayıp “köşeyi dönebileceğiz”, doğmadan önce ölüp gittikçe gençleşerek ana rahminde kaybolup gideceğiz demektir.
Bilimciler zamanın diğer oklarından da söz ediyorlar. İnsan hafızasının geleceği değil geçmişi hatırlaması zamanın psikolojik okudur. Evren devamlı genişlemektedir, bu da zamanın kosmolojik okudur. Bu okların her biri, zamanın önüne geçilemez şekilde ilerlediğini kanıtlar. Bu oklar hakkında Hawking’in (1988) ilginç görüşlerine yer ayırmamız gerekiyor.
Hawking, evrenin sınırsız olduğu ve “insancı ilke” (kabaca evrenin amacının insanın var olması) görüşlerinden hareketle , yukarıda sözü edilen üç okun aynı yönü göstermediğini savunur. Ayrıca evren sınırsız varsayıldığında, zamanın termodinamik ve kozmolojik oklarının olacağını ama bu okların evrenin geçmişi boyunca aynı yönü göstermeyeceklerini ileri sürer. Dahası, ancak bu iki okun aynı yönü gösterdikleri zaman akıllı varlıkların ortaya çıkabileceğini belirtir. İşte Hawking’e göre bu üç ok.
Zamanın termodinamik oku

Bir kutudaki “yap-boz” bulmaca parçalarını düşünelim. Parçaların tam bir tablo yaptığı yalnız ve yalnız tek bir düzenleme vardır. Buna karşın parçaların düzensiz olduğu ve bir tablo oluşturmadığı pek çok sayıda durum bulunur. Kutudaki parçaların başta bir tablo oluşturacak şekilde (düzenli) dizildikleini varsayalım. Kutu sallandığında düzen bozulur. Bazı parçacık grupları belkide hala tablonun bir bölümünü oluşturuyordur ama kutuyu daha fazla salladıkça parçaların hiçbir tablo oluşturmadığı karmaşık bir durum olasılığı artacaktır. Başka bir deyişle, başlangıçtaki düzenli durumdan zamanla düzensiz duruma geçiş eğilimi artacaktır.

Şimdi, evrenin herhangi bir durumdan (düzenli veya düzensiz) var olmaya başladığını fakat düzenli bir şekilde son bulacağını varsayalım. Düzensizliğin zamanla azalmasını varsaydığımız için, evren daha önceki zamanlarda daha düzensiz olurdu ve zaman okları düzenli duruma yönelik olurdu. Böyle bir evrendeki gözlemciler kırık bardak parçalarının birleşip masanın üzerine zıpladığını görürlerdi. Yani bize göre geçmişteki olayları değil gelecekteki olayları anımsarlardı ve bizim ortamımızda, borsa, piyango, rulet, loto ile köşeyi dönerlerdi.
Zamanın psikolojik oku

Hawking, bilgisayar belleğinin çalışma şeklinin, ayrıntısını bilmediğimiz insan hafızasının çalışma şekline benzeyebileceği varsayımından hareketle psikolojik oku bilgisayar belleği bağlamında açıklar. Bilgisayar belleği iki değişik durumdan (0, 1) herhangi birini alabilen öğelerden oluşmuş bir aygıttır. Bilgisayar hafızasına herhangi bir bilgi kaydedilmeden önce bellek, her iki konumdan birinde eşit olasılıkla bulunmak üzere düzensiz durumdadır. Bellek, hatırlanılması istenilen veri girildiğinde kesin olarak şu ya da bu durumu alacaktır. Yani, düzensiz durumdan düzenli duruma geçecektir. Belleğin istenilen durumu alması için bir miktar elektrik enerjisi kullanmak zorunludur. Bu enerji ısı olarak tüketilir ve evrendeki düzensizliğin miktarını arttırır. Evrenin düzensizliğindeki bu artışın, belleğin kendi düzeninin artışından fazla olduğunun gösterilebileceğini söyler Hawking. O halde bilgisayarın soğutucusunun uzaklaştırdığı ısı, bilgisayar belleğe bir şey kaydettiği zaman, evrenin toplam düzensizliğinin yükselmesi anlamına gelir. Belleğin anımsamadığı zaman yönü düzensizliğin arttığı (gelecek) zaman yönü ile aynıdır. Şu halde, zaman yönünü nesnel kavrayışımız, yani zamanın psikolojik oku, beynimizin içinde, zamanın termodinamik oku tarafından belirlenmektedir.

Zamanın kosmolojik oku

Zamanın kosmolojik oku, evrenin büzülme yerine zamanla genişlediği tüm evrende egemen olan oktur. Klasik görelilik kuramında evrenin nasıl başladığı, bilimin bütün yasaları Büyük Patlama tekilliğinde (singularity) geçerliliklerini yitirdikleri için kestirilemez. Evren son derece düzenli durumdan yola çıkmış olabilir. Bu, şimdi gözlemlendiği gibi, zamanın termodinamik ve kozmolojik oklarını doğurmuş olabilirdi. Öte yandan son derece kaotik ve düzensiz bir durumda da başlamış olabilirdi. Bu durumda zaten düzensiz olduğu için düzensizlik zamanla artmazdı. Düzensizlik, ya zamanın termodinamik okunun olmadığı bir durumda değişmez kalırdı, ya da termodinamik okun , kosmolojik okun ters yönünü gösterdiği bir durumda azalırdı. Bu olasılıkların hiçbiri gözlemlerimizle uyuşmuyor. Uzay-zamanın eğriliği büyük olduğu zaman (Big Bang öncesi ve hemen sonrası) tanecik çekim etkileri önem kazanır ve klasik görelilik kuramı artık evrenin iyi bir tanımını yapamaz olur. Evrenin nasıl başladığının anlaşılması için çekimin tanecik kuramı geliştirilmelidir. Bu henüz başarılamadığı için Hawking, bu zorluktan, geçmişlerin ancak sınırsızlık koşuluna (ileride değinilecek) uymasıyla kurtulabileceğimizi önerir. Bu durumda başlangıç, uzay-zamanın düzgün ve düzenli halinden başlayacaktır. Tamamen düzgün olması kuantum kuramının belirsizlik ilkesi nedeniyle düşünülemez. Uzay-zamanın yoğunluğunda ve parçacıkların hızlarında bazı ufak dalgalanmaların olması kaçınılmazdır. Sınırsızlık koşulu bu dalgalanmaların belirsizlik ilkesiyle uyumlu, ve olabildiklerince küçük olduklarını üstü kapalı bir biçimde söylemektedir.

Evren, yapısını üssel büyüten ya da “şişen” bir genişleme dönemi ile başlamış olmalıdır. Bu genişleme sırasında yoğunluk dalgalanmaları ilk başta küçük iken sonradan artmaya başlamıştır. Yoğunluğun ortalamadan çok olduğu bölgelerin genişlemesi fazladan kütlenin çekimiyle yavaşlamış olabilir. Sonuç olarak, bu bölgeler genişlemelerini durdurarak, galaksileri, yıldızları ve bizim gibi varlıkları oluşturmak üzere büzülmeye başlamıştır. Evren düzgün ve düzenli durumla başlayarak, zaman geçtikçe öbeklenmiş ve düzensiz olmuştur. Bu, zamanın kosmolojik okunun varlığını açıklar.

Peki ya, evren genişlemeyi durdurup büzülmeye başlarsa ne olur?. Termodinamik ok yön değiştirip, düzensizlik zamanla azalmaya başlar mı?. Hawking, bu durumda ne olacağının anlamanın en kolay yolunun kara delikten içeri atlamak olacağını belirtir. Zira, bir yıldızın kara delik oluşturmak için çöküşü, evrenin tümünün son büzülme evrelerine benzer. Evrenin büzülme evresinde düzensizlik azalacaksa, kara deliğin içinde de azalması beklenir der. Ama ne yazık ki kara delikte hayatta kalmak, kalınsa bile dışarıyla iletişim kurmak mümkün değildir.

Büzülme evresinin, genişleme evresinin zaman içinde tersi gibi görünmesi zarif bir simetri yarattığından çekici gelebilir. Fakat daha sonra, büzülme evresinin zorunlu olarak genişleme evresinin zaman içinde tersi gibi olmasının gerekmediği; büzülmenin genişlemeden çok daha farklı olacağı anlaşıldı. Sınırsızlık koşulu aslında, düzensizliğin büzülme evresinde de artmayı sürdüreceğini söylemekteydi. Evren küçülmeye başladığı zaman, veya kara deliklerin içinde, zamanın termodinamik ve psikolojik okları yönlerini değiştirmeyecekti.
Şu soru hala durmaktadır. Neden termodinamik ve kosmolojik okların aynı yönü gösterdiğini gözlemliyoruz?. Diğer bir deyişle, düzensizlik niye evrenin genişlediği zamanla aynı yönde artmaktadır?. Niye biz büzülme evresi yerine genişleme evresinde ortaya çıktık?. En son soruya, “daha büzülme evresi oluşmadı ki, nasıl bilelim?” yanıtı pek de mantıksız sayılmayacaktır. Ancak Hawking, “insancı ilkeye” dayanarak yanıtlamayı yeğliyor: büzülme evresindeki koşullar akıllı varlıkların ortaya çıkmasına elverecek uygunlukta olmayacaktır. Görüşlerinin devamını şöyle getirir. Tüm yıldızlar yakıtlarını tükettiklerinde evren neredeyse tam bir düzensiz durum alacaktır ve kuvvetli bir termodinamik ok da kalmayacaktır. Öte yandan akıllı bir yaşamın ortaya çıkabilmesi için zamanın termodinamik oku zorunludur. Çünkü, yaşamlarını sürdürebilmek için insanlar, düzenli enerji biçimindeki yiyeceği tüketip, bunu düzensiz enerji şeklindeki ısıya dönüştürmelidir. O halde akıllı yaşam evrenin büzülme evresinde ortaya çıkamaz. Termodinamik ve kosmolojik okların niye aynı yönü gösterdiklerinin nedeni budur, yoksa evrenin genişlemesinin düzensizliğin artmasına neden olması değil.

PSİKOLOJİK (SÜBJEKTİF) ZAMAN
Çoğunlukla süre olarak adlandırılan psikolojik zaman her bir kişiye ve koşullara göre değişir. Bitmeyecek gibi gelen dakikalar, göz açıp kapayıncaya kadar hızlı geçmiş gibi gelen seneler. Duygusal süreler ile saatin zamanı aynı değildir. Hatta yaşanmış zamanda bile farklılık düşünülebilir. Örneğin bir filmi seyrederken o andaki zamandan ziyade filmin zamanı yaşanır. Beklemek, zaman bilincini en iyi belirginleştiren, pekiştiren işlevdir ve bu bilinç de kendisini “can sıkıntısı” ile gösterir. Bu da bizim için zamanın kullanılma niteliğinin, görülmek, seyredilmek veya düşünülmek niteliklerine baskın olduğunu kanıtlar.
Bilincimiz, doğaları ve ölçekleri bakımından birbirine dolaşmış birçok zamansallık hisseder: duygularımızın zamanı, mizaçlarımızın zamanı, düşüncelerimizin zamanı gibi. Fizik zaman her zaman noktasal olarak “şimdi” üzerine odaklanmıştır ve bu “şimdi” geçmişin sonsuzluğunu geleceğin sonsuzluğundan ayırır. Buna karşın psikolojik zamanın “şimdisinde” biraz yakın geçmiş biraz yakın gelecek ile karışıktır. Fizik zamanda, birbirini takip eden anlar asla beraber bulunmazlar. Psikolojik zaman ise, “şimdiyi” yakın geçmiş ve yakın gelecek ile inşa eder. Nörobilimciler bilincin üçer saniyelik sekanslarla işlediğini göstermişlerdir (La Quatrieme Dimension, 1990). Bu sekanslar sırasında veriler topluluğu zekada eşzamanlı olarak bulunurlar. Diğer bir deyişle, psikolojik zaman, fizik zamanın devamlı olarak ayırdığı “şeyi” birleştirir. Böylece bir melodi dinlediğimizde önceki nota, şimdinin notası ve geleceğin notasının projeksiyonu ile birlikte tutulur ve uyumlu, ahenkli bir topluluk oluşur. Yakın geçmiş ile yakın gelecek şimdi ile beraberdir. Bilinçte böyle bir bağlantı yaratılmasaydı, her nota tek başına kaldığından melodi oluşmazdı.
Fizik ve psikolojik zamanlar akışkanlıklarıyla da birbirinden farklıdır. Görelilik kuramını düşünmeksizin, en azından klasik anlamda fizik zaman hep aynı hızla akar, halbuki psikolojik zamanın akışkanlığı o kadar değişkendir ki hissedilen süre çok derecelidir. Süre değerlendirmemiz yaşla, özellikle de olayların bizim için taşıdığı anlam ve önemiyle değişir. Nihayet, fizik ve psikolojik zamanlar geçmiş ve gelecek kavramlarına benzer statü tanımazlar. Bu, daha önce değindiğimiz “zaman oku” sorunudur. Şimdilik, en azından günümüzde her iki zamanı da yeterince anlayamadığımızı, baş edemediğimizi söyleyelim. İkisinin bağlantılarının madde-hayat geçişinde bulunduğundan şüphe edilse de “dünya” zamanından “ruh” zamanını veya tersini türetmek denemelerinin başarılı olduğu söylenemez (La Quatrieme Dimension). Belki de fazla şematikleştirme çabaları yüzünden fizik, zamanın temel özelliklerinden bazılarını “ıskalamıştır”. Tekrarlanan “tik-taklardan” oluşmuş fizikçilerin monoton zamanı hayat zamanının ancak çok fakir idealleştirilmesi olabilir.
Akıl tarafından algılandığı şekliyle zaman, ikamet edilen yer, kişinin mesleği, yakınındaki kişiler gibi faktörlerin fonksiyonu olarak uzun veya kısa hissedilebilir. Meşguliyetimiz üzerinde yoğunlaştığımızda zamanın kaçışını fark etmeyiz. Örneğin cerrahlar bir ameliyat sırasında zaman kavramını kaybederek

uzun saatler boyunca yorulmadan işlerini yapabilirler. Zamanın kişisel algılanmasının bir diğer açıklaması da fizyolojik boyutudur. Duyumsal dikkatliliğin artması beyni harekete geçirir ve herhangi bir dikkatsizliği elimine ederek zaman algılamasını değiştirir. Örneğin şiddetli korku hissi zamanı uzatarak saniyeden kısa anlar sosuz gibi gelebilir. Bir kazadan kurtulanlar, birkaç saniye süren kaza olaylarında zamanın donduğunu, geçmek bilmediğini anlatırlar. İnsan aklının acil durumlarda zamanı “askıya almak” yeteneği doğal yaşama mekanizması olabilir. Bu olgu, deneme pilotu Stromberg’in hayatını kurtarmaya mutlaka katkıda bulunmuş olabilir (La Quatrieme Dimension). Uçağı, uçak gemisinden ayrılır ayrılmaz düşmeye geçmişti. Uçağın gemiden ayrılışı ile suya düşüşü arasında geçen 8 saniyede Stromberg bir kurtuluş planı gerçekleştirdi. Anlattığına göre her şey “ağır çekimde” gelişiyordu. Önce reaktörü tekrar çalıştırmayı denedi, olmadı; kalan birkaç saniyede fırlatma kolunu hazırlamaya geçti. Kolu tuttuğunda yeterince sıkı yakalayıp yakalamadığını anlamamıştı. Çok az zaman kalmış olmasına karşın bir göz atmak zamanını ayırdı ve çekti. 18 metreye fırlayarak uçağın enkazından yeterince uzağa düştü. Alışkanlık ve deneyimin böylesine hızlı karar almada çok önemli rol oynadığı açık olsa da bazı zaman uzmanları pilotun zekasının, normal düşünme koşulları yaratmak üzere 8 saniyeyi %300 “yaydığına” inanmaktadır.

Burada şöyle bir soru sorulabilir. Fizik zamanla sübjektif zaman arasında varsa bir bağlantıyı matematiksel olarak ifade etmek mümkün müdür?.

Uzmanlar, zamanın yayılma gizemini yavaş yavaş çözmeye başlamışlardır. Çözüm, beynin alın loblarındaki iki hücre topluluğunda gözükmektedir. Bunlardan biri, zamanı an be an takip eden bir sarkaç gibi işleyerek beynin “şimdi” kavramını kurmasını sağlar. Diğeri, davranışın koordinasyonu, değerlendirmesi ve organizasyonu için devreye girer; böylece zekanın “şimdinin” ötesindeki zamanın bilincine varmasına katkıda bulunur. Bundan sonrasında organizma geçmişten sonuçlar çıkarıp gelecekteki işleyişini öngörecek duruma gelir.

Biraz durup bir parantez açalım. Koşullara göre zamanı kısa veya uzun algıladığımızı, beynin zamanı yayma yeteneğine sahip olduğunu gördük. Diğer bir deyişle zamanın özelliklerine bir yenisini, “esnekliğini” ekleyebiliriz. Bunun yanında görelilikte, ışık hızına yaklaştıkça zamanın sonsuza dek yayılması (sonsuzlaşması, akışının durması) söz konusu. O zaman, zamanın algılanması “sadece sübjektif mi yoksa bir gerçeğin kısmen de olsa algılanması mı? “ diye sorabiliriz. Beyin içi iletişim hızı bazı koşullarda ışık hızına yaklaştığı için mi zaman yayılıyor?. Bilimciler ise, zamanın organizasyonunu ve gözetmenliğini yapan hücrelerin birbirine yakınlığının zamanın yayılmasını açıklayabileceğini düşünmektedirler. Korkunun ortaya çıktığı anlarda zeka dikkatini iyice arttırır ve bu hücreleri çok hızlı şekilde devreye sokar.
Bir olayı bekleme anlarında potansiyel bir düşmanını, avını gözleyen bir hayvan durumunda oluruz. Hemen oluşacak olaya yoğunlaştığımızdan diğer hiçbir şey dikkatimizi çekmez. Bu hiper dikkatlilik hali sübjektif zamanı hızlandırır, zamanın daha hızlı geçtiğini sanırız. Bunun tam tersi durumunu hapishane mahkumlarında görmek mümkündür. Hapisten çıkışlarını beklerken gün saymaları zamanı daha da uzatır.
Zamanın akışının algılanması yaşla da ilgilidir. Çocuklar için zaman çok yavaş geçer. Bayram, doğum günü gibi sabırsızlıkla bekledikleri bir olayın öncesindeki günler, saatler sonsuz uzundur. Halbuki bir erişkin için tam tersi olabilir. Böyle bir durumun birçok açıklamasından biri tamamen matematikseldir. Bir senelik bir süre 5 yaşındaki bir çocuğun hayatının %20 sini; buna karşın 50 yaşındaki bir kişinin hayatının %2 sini oluşturur. Dolayısıyla çocuğun ve yetişkinin zaman algılamaları da farklıdır. Diğer ilginç bir argüman vücudun biyolojik ritimlerini hesaba katar. Biyolojik zaman konusunda değineceğimiz gibi insanlar yaşlandıkça metabolizmaları yavaşlar, bazı iç ritimleri farklılaşır. Örneğin uyanık kalma ve uyuma döngüleri önemli değişime uğrar. Elli yaşından sonra daha az uyurlar, gündüz “şekerlemelerine”

daha fazla rağbet ederler. Zaman kavramını etkileyen beynin biyokimyasal süreçleri de değiştiğinden zamanın akışının hızlandığını sanırlar. Hastalık durumu da zaman algılamasında rol oynar. Ateşli bir hasta için zaman akışı yavaşlar. Atmosfer ısısının değişmesinin beden ısısını etkilemesinden doğan algılama farklılıklarından da söz edilebilir.

Nihayet, bir olayın yaşanan zamanı ile olayın geçmişte kalmasından sonra tekrar düşünülmesinin zamanının farklı olduğunu ileri süren psikologlar vardır. İlginç ve olaylarla dolu bir an yaşandığında daha kısa; geriye doğru düşünüldüğünde ise daha uzun gelir. Başka zamanda ve başka yerde bulunduğunu iddia eden kişiler ya şüpheyle karşılanmışlar veya yalancılıkla suçlanmışlar ya da böyle durumların kontrol edilemez ama düşünülebilir açıklamaları olduğu ileri sürülmüştür. Bu sonunculara göre zaman ve uzayda yer yer defolar, faylar olabilir, buralardan kişiler ve cisimler geçebilir. Bu hikayeler ya geçmişle ya da gelecekle ilgili olup, insanlar ve cisimler ani ve gizemli şekilde, bazen herkesin önünde kaybolmuşlardır. Konu daha çok parapsikolojik karakterlidir.
Objektif (fizik) zamanla sübjektif zaman ilişkisini dolaylı olarak parapsikolojik şekilde açıklayan Bentov’un (1977) görüşleri gerçekten ilginçtir. Bentov kitabını yazdığında, kütle çekim kuvvetini anında ileten atom altı parçacıkların (graviton) ve kuantum takıntılı kuarkların ışıktan hızlı oldukları görüşü ortaya atılmamıştı veya fazla bilinmiyordu. Işıktan hızlı gidebilecek takyon denilen hipotetik parçacıkların bulunabileceği varsayımından hareketle fizik zamanla (objektif zaman) sübjektif zamanın ilişkisini daha önce gördüğümüz ışık konilerine benzer şekillerle göstererek aynı anda “her yerde bulunabilme” bilincinin geliştirilebileceğini savunur (Şekil II.1.). Şekilde, zamanın geleceğe doğru gidişi yukarıya hareket olarak ufuk çizgisinin üst kısmında, geçmiş ise ufuk çizgisinin altında gösterilmiştir. Yatay ve düşey çizgilerin kesişme noktası bizim “şimdi”mizdir. Burası bütün olayların başlangıç noktasıdır. Işık hızı, fiziksel dünyadaki hız eylemlerini kısıtladığı için fizikçiler bu davranışa “zamansı” (temporal) derler, çünkü şekil üzerinde bulunan ve ışık hızının altında gerçekleşen tüm eylemler, düşey zaman ekseninin etrafında toplanma eğilimindedir. Işıktan hızlı gidebilen ve takyon denilen parçacıklar üzerinde çalışan fizikçiler vardır. Takyonların hızı, ışık hızının biraz üstünde başlar ve sonsuz hızlara kadar gider. Böylece şeklin “uzaysı” kısmına geçeriz. Neredeyse sonsuz hızla giden bir takyonumuz olduğunu, bunun da doğal olarak yalnızca yatay uzay ekseni boyunca hareket ettiğini varsayalım.

Şekil II.1. : Bentov’un uzay-zaman diyagramı.

Takyon, çok hızlı gittiği için hiç zaman kullanmıyordur. Bu nedenle, hareketini, düşey zaman eksenine bakmamıza gerek kalmadan yalnızca yatay eksen üzerinde kesikli çizgiyle gösterebiliriz; hiç zaman kullanmadığından zaman eksenine işaretlenecek bir değer yoktur. Saniyede 1.000.000 km. hızla giden bir takyonu işaretlediğimizde bunun yatay eksene yaklaştığını görürüz. Kısacası, ışık hızının üzerindeki tüm hızlar yatay eksen etrafında toplanma eğilimi göstereceklerdir; bu nedenle fizikçiler bu davranışa “uzaysı” (spatial) derler. Uzayın çok az zamanda geçildiği hızlara da “uzaysı hız” denir.

Bir şey neredeyse hiç zaman harcamayacağı hızda gidiyorsa bu şey aynı anda her yerde birden olabilir: “her yerde mevcut olma”. Işık hızıyla giden bir uçakla Dünya’mızın çevresini bir saniyede yedi kez dolaşabiliriz. Böylece Dünya üzerindeki herhangi bir noktayı bir saniyede görebilme olanağımız doğuyor. Ve Dünya üzerindeki insanlarda bizi bir noktada veya diğerinde görebiliyor; böylece Dünya’nın çevresinde bir “mevcudiyet” kabuğu oluşturmuş oluyoruz. Neredeyse sonsuz hızda hareket ettiğimizde ise evrenin içinde, hiç vakit harcamadan görülecek her şeyi görebilir, istediğimiz yerde olabiliriz.
Şimdi yeni bir şekil çizelim. Bu şekilde, uzay ve zamanı bizim normalde bildiğimiz haliyle temsil eden “objektif koordinatları” ve bunlara koşut olarak sübjektif uzay ve sübjektif zamanda kendi “sübjektif koordinatlarımızı” kesikli çizgilerle ekleyelim (Şekil II.2.). “Normal” uyanık olduğumuz bilinçli halimizde bu iki koordinat sistemi paralel ve çakışmış durumdadır. Ancak çoğu zaman, yaklaşık her yarım saatte bir tekrarlayan periyodik bir düzensiz değişiklik (dalgalanma) olur.

Şekil II.2.: Objektif ve sübjektif uzay ve zaman koordinatları.
Bentov’a göre değişmiş bilinç hallerinde, sübjektif uzay-zaman koordinatlarımız objektif koordinatlardan ayrılıp ortak bir merkezin etrafında dönmeye başlarlar (Şekil II.3.).

Şekil II.3.: Değişmiş bilinç halinde objektif ve sübjektif koordinatların ayrılması.

Sübjektif koordinatları Ψ açısı kadar keyfi bir açıyla döndürelim ve 1 saniye değerindeki objektif zamandan uzay eksenine bir paralel çizelim. Bu paralel çizginin sübjektif zaman koordinatını kestiği nokta ile “şimdi” arasındaki mesafenin 1 saniyelik mesafeden daha uzun olduğunu görürüz ( şekilde 4 katı). Diğer bir deyişle, uğraştığımız neyse onu yapmak için daha fazla zamanımız var gözükmektedir. Sübjektif zaman eksenimiz yatay çizgiye ne kadar dayanırsa, o kadar çok zamanımız olacaktır. Sübjektif zaman eksenimizin eğikliğinin, bizim giderek daha fazla “uzaysı” bir şekilde davranmamıza, yani değişmiş bilinç halinde hızla uzaya doğru genişlememize neden olduğu sonucuna varılır. Başka bir deyişle, “bilincin genişlemesi uzaya doğru genişlemeye yol açıyor”. Bu uzaya genişleme ışık hızının altındaki veya üstündeki hızlarda geçekleşebilir, zira “gözlemcimiz” fiziksel bir varlık değildir (bilinç). Ancak bu “gözlemci” zayıfta olsa hala fiziksel bir bedene bağlıdır ve fiziksel duyular kendisine bozunmaya uğramamış bir şekilde hala mesaj göndermektedir. “Gözlemci” ne kadar gevşek bir biçimde de olsa, fiziksel bir uzay-zaman arka planına göre işlemektedir. Işık hızı bariyerini geçtiğinde kendisini uzaysı bir evrende bulur. Burası hız sınırının olmadığı, zamanın uzaya dönüştüğü tuhaf, yeni bir evrendir. Yukarıda anlatılanlardan bir insanın bilinç düzeyini, sübjektif zamanının objektif zamanına oranı ile tanımlanabileceği çıkarılabilir. Normalde yalnızca “dikkatin orada burada gezinmesi” denebilecek küçük farklılıklarla başlar ve hipnotik zamanın açılıp genişlemesine, elbette bilincin değişmiş bir hali olan rüya görmeye kadar gider bu bilinç değişikliği. Ve son aşama olan derin meditasyon halinde, zaman “duraklar” veya neredeyse “durur”. Bentov, bu bilinç halinin değişmesi ile medyumların geçmişi hatta geleceği “okuyabileceklerini” ileri sürer. Bu kişiler zamansı boyuttan uzaysı boyuta “tünel açmış” olurlar. Zamansı sübjektif uzayları sübjektif zaman haline dönüşmüştür. Yani medyum, uzay olduğunu düşündüğü şeyin içinde gezerken, aslında kendisinin ve başka insanların objektif zamanında geçmişe veya geleceğe hareket etmektedir diye bağlar.


BİYOLOJİK ZAMAN
Zamanın canlı varlıklar üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla pek çok deney yapılmıştır ve yapılmaktadır. Bunlardan birini, La Quatrieme Dimension’dan (1990) aşağıya alıntıyorum. 1989 yılının 13 Ocak ile 22 Mayıs tarihleri arasında dört ay boyunca, Stefania Follini isimli İtalyan bayan zamanın dışında yaşadı. Bu süre boyunca güneşin doğuşunu batışını görmedi, dışarının günlük ısı değişimlerini hissetmedi, mevsim değişimini fark etmedi. Takvimi ve saati yoktu, bir mağaradaki 6x3.60 metrelik bir modüldeydi. Kabinin ısısı devamlı 20.5ºC idi, yapay ışığı zayıflatabiliyordu ama söndüremiyordu. Dış dünyayla tek bağlantısı bir bilgisayardı. Deneyin amacı, zamansal işaretlerden yoksun bir ortamın yaşamın fiziksel ve zihinsel özelliklerine etkilerinin incelenmesiydi.
Saatleri ve günleri takip edemediği için zaman kavramını kaybetti. Adet görmesi kesildi, 24 saatteki uyanık kalma ve uyku döngüleri yavaş yavaş bozuldu; günleri önce 25, sonra 28 ve sonunda 44 saate çıktı. 30 saat aktif kaldığı, 24 saat sürekli uyuduğu oldu. Bu nedenle deney bitip dışarı çıktığında mağarada yaklaşık 60 gün kaldığını sanıyordu ama gerçekte 130 gün geçmişti. Sadece uyku-uyanıklık döngüleri iç ritmi koşullandıran faktörler değildir. Solunum ritmi, vücut ısısının artıp azalması, kan basıncının azalıp çoğalma frekansı da biyolojik saatle kontrol edilirler. Biyolojik saat düzenli işlese de psikolojik, sosyal ve kültürel faktörler zamanın algılanmasını deformasyonlara uğratabilir.
Vücut ısısı, hemen hemen mekanik bir hassaslıkla her gün yükselir ve alçalır, kadınların adet görmeleri her ay tekrarlanır. Büyüme hormonları yaz mevsiminde maksimuma ulaşır, böylece çocukların bu periyotta büyümeleri açıklanır.

Bu olgular ve diğer biyolojik ritmler (biyolojik saat da diyebiliriz), kronobiyoloji denilen yeni bir bilim dalı tarafından incelenmektedir. Uzmanlar, bedenin her biyolojik fonksiyonunun (beynin atımları, mizaç ve uykuyu düzenleyen serotoninin yıllık artış ve azalışı gibi) belirli döngüsel ritmler izlediğini bulmuşlardır. Bu ritmler sadece insana özgü olmayıp bütün yaşayan organizmalar bir çeşit “iç saate” sahiptir.

Biyolojik ritmler son derece karmaşıktır. Stefania Follini’nın ve diğer gönüllü deneklerin davranışlarını inceleyen bilimciler ritmlerin sadece ikişer ikişer işlemediğini fark ettiler. Ritmler aynı zamanda doğanın yasalarına, gece ile gündüzün ardışıklığına, Ay’ın döngülerine, mevsim değişimlerine uyarlanmışlardır. Kronobiyolojistler, biyolojik ritmlerin başlangıçta Güneş’in döngülerine yanıt vermek için geliştiklerini düşünmektedirler. İlk yaratıklar ve insanlar ışığın günlük ve mevsimlik değişmelerini, yaşamlarını devam ettirebilmek için önceden hissetmek zorundaydılar. Adrenalinin ve uyanık kalmayı sağlayan diğer hormonların üretiminin karanlıkla azalması atalarımızın geceleri dinlenmelerini düzenliyordu. Metabolizmanın sonbaharda yavaşlaması kışın yağları depolamalarına olanak veriyordu. Kuşların ve diğer göçmen hayvanların iç saati kışın yiyecek bulabilecekleri yerlere gitmeleri, ilkbaharda dönmeleri vaktinin geldiğini bildirir. İlk yaratıklarda biyolojik ritmler belkide doğal ışığın doğrudan miktarıyla belirleniyordu; fakat sonradan evrimleşerek güneş etkisi olmaksızın süregelmişlerdir.
Kronobiyolojistlerin ortaya çıkardığı diğer ilginç bir sonuçta bakteriler ve insan dahil memeliler için de doğada haftalık döngülerin bulunmasıdır. Henüz bilinmeyen nedenlerle, günlük döngüler gibi, kan basıncı, kalp ritmi ve vücut ısısı haftalık ritmlere sahiptir. Bedendeki birçok kimyasal madde, özellikle stresle mücadele eden hidrokortizon hormonu haftalık değişimler sunar. En şaşırtıcı buluş, vücudun koruyucu sisteminin her 7 günde bir zayıfladığıdır. Doktorlar, bazı hastalıklarda (verem, sıtma) en büyük tehlikenin; yeni nakledilen organın vücutça reddedilme rizikosunun yedinci günde ortaya çıktığını bilirler. Günlük, aylık, mevsimlik ritmler anlaşılabilir iken doğada haftalık ritmleri açıklayan bir şey yoktur.
Organizmamız günlük ritmleri “zaman işaretleyicileri” yardımıyla tekrar düzeltebilecek yeteneğe sahiptir. Zaman işaretleyicilerin en güçlüsü güneştir. Her sabah güneşin doğuşu vücudun ritmlerini düzenler ve yeni bir günlük döngüye başlamaya zorlar. Günlük ve mevsimlik atmosferik ısı değişimleri, ayın çekim gücünün aylık değişimleri diğer zaman işaretleyicileri olarak biyolojik ritmleri etkilerler. Bazı bilimciler, elektromanyetik alanların iç ritmlerimizi senkronize etmeye yardımcı olduklarına inanırlar. Zaman işaretleyicileri sadece doğa tarafından dikte edilmezler. Aynı saatte yatma, uyanma, yemek yeme alışkanlıkları da işaretler oluşturabilir. Ayrıca, yerleşmiş ritmleri değiştirmek zaman alır ve bu değişimin gerçekleşme süresi kişinin yaşıyla bağlantılıdır; yaş ilerledikçe ritm değişikliği daha zor gerçekleşir. Bu olayda kişilik de rol oynuyor olabilir. Dışa dönük kişilerin ritmleri içe dönüklerden daha esnek görünmektedir. Belki bu da vücut ısıları döngülerine bağlı olabilir.
Biyolojik ritmlerimizin bilincine, genelde bunların senkronizasyonu bozulduğunda varırız. Birçok saat dilimi hızla geçildiğinde veya çalışma ekibinin saati aniden değiştirildiğinde vücut iç saatlerinin “ayarı” bozulur. Beden, yeni zaman işaretleyicilerine uyum sağlamak zorundadır. Uyum sağlama yavaş yavaş olur, vücut ritmleri tek tek “ayarlanırlar”. Uyanık kalmayı ve dikkat toplamayı düzenleyen mekanizmaların tekrar senkronize olması 2 gün ile 2 hafta alabilir. Kalp atışlarının dengelenmesi 5 gün, böbreklerin çalışmasının yeni programa uyum sağlaması 10 gün gerektirebilir. Bu nedenle kıtalararası yolculuk yapanlar tuvalete gitmek için çoğunlukla geceleri uyanırlar. Saat farklılığı, birçok saat diliminin katedilmesinin ortaya çıkardığı karışıklıklar oldukça yakın zamanların olaylarıdır. Gemilerle seyahat edilen devirlerde yolcular bir saat diliminden diğerine birkaç günde geçtiğinden vücutlarının güneşin yeni işaretlerine yavaş yavaş alışma zamanı vardı. Günümüzde ise birkaç saatte dilimler aşıldığı için biyolojik ritmlerimiz kolaylıkla etkilenmektedir. Deneyler, organizmamızın günde iki saatten fazla değişimlere uyum göstermekte zorlandığını ortaya koymuştur. Bunun sonucu olarak, 3 saat dilimi geçen bir uçuş geçici stres ve yorgunluk hissi yaratabilir. Mekanik saatlerin icadından önce, yıldızlar ve güneşle yollarını bulan seyyahlar zamanında, uzun yol denizcileri biyolojik saatlerinin değişimlerinin bilincinde değillerdi. Dünya turu yapanlar eve döndüklerinde bir gün “kazandıklarını” veya “kaybettiklerini” öğreniyorlardı. Örneğin Magellan 3 yıl süren dünya turu sırasında büyük bir özenle günleri işaretlemişti. Döndüğünde geminin takvimi 7 Eylül 1522’yi; şehirdeki takvim ise 8 Eylül 1522’yi gösteriyordu. Magellan’ın gemisi batıya doğru gitmiş, güneşin yolunu takip etmişti, yani gemideki her gün 24 saatten fazla sürmüştü. Zamanın bu oyunu ticarette sıkıntılar yarattığından 1884’de Uluslararası Tarih Toplantısıyla her günün başlangıcının dünyaca kabul edilmesi kararlaştırıldı. Bu tür yavaş yolculuklarda iç ritmlerdeki bozulmalar pek önemli değildir. Fakat uçağın devreye girmesi bu etkilerin bilincine varılmasına neden oldu. Günümüzde transokyanusal yolculuk yapacaklara 1-2 gün önceden uyku düzenlerini değiştirmeleri önerilmektedir. Doğuya gidecekler alıştıkları programdan 1 saat önce uyumalı ve 1 saat önce uyanmalı; batıya gidecekler bunun tersini yapmalıdır. Biyolojik ritmlerin bozulması sıhhat içinde zararlıdır. Saat dilimini sık sık geçen kişiler, kusma, baş ağrısı, aylık adetlerinin düzensizliği, uykusuzluk gibi fizik problemlerden; ailevi, ruhsal sorunlardan şikayet ederler.


SOSYAL (KÜLTÜREL) ZAMAN
Zaman kavramında sadece iç ritmler ve psikolojik algılamalar rol oynamazlar. Zaman anlayışımız sosyal gerçeklerden de etkilenir. Kültür etkileri, dini inançlar, toplum filozofisi ve bilimsel prensipler zamanı biçimlendirmeye katılırlar.
Farklı kültürler ve toplumların zamanı algılamaları farklıdır ve farklı takvimlere sahiptirler. Bazı toplumlar zamanın çizgisel (lineer) şekilde aktığını ve her olayın önceki olayı değişmez şekilde takip ettiğini kabul ederler. Modern Batı toplumlarında hakim olan bu görüşte hayat ritmi çoğunlukla çılgıncadır, her gün, planlanmış, önceden belirlenmiş zaman sınırlarında ulaşılması gereken hedefler içerir. Vakit nakittir, boş geçen bir zaman kayıptır. Bugün dünden daha güzel ve yarından daha az çekicidir. Diğer bazı uygarlıklar ise gelişme denen bu şeye hırsla saldırmak yerine geçmişi ve geleneği gelecekte birleştirme eğilimindedirler. Doğal olarak bu anlayış, hedeflere ayrılan zaman açısından daha az kaygı vericidir, hayat daha rahattır. Bu kültürler için zamanın düşey ve başlıca statik vizyonu söz konusudur. Şimdinin olayları geçmişin ve geleceğin olaylarına ayrılmayacak şekilde bağlıdırlar. Bu bakış şekilleri adeta bireylerin genlerine işlenmiş, değiştirilmeleri ancak yaşam ortamlarının değiştirilmesiyle güçlükle gerçekleştirilebilir hale gelmiştir.
Kuzeybatı Amerika yerlileri zamanın düşey perspektivinden güzel bir örnek verirler (La Quatrieme Dimension). Kabilelerin üyeleri bir karar almak için toplandıklarında, atalarının bilgeliğini, çocuklarının ve torunlarının ihtiyaçlarını ve kendilerinin güncel arzularını dikkate alarak, geçmiş, şimdi ve geleceği tek bir zaman çerçevesine oturturlar, daha uzun vadeli düşünürler. Halbuki Batı toplumları sadece yakın gelecekle ilgilidirler. O halde, zamanın organizasyonunun bir kültürün yatay veya düşey perspektifiyle tayin edildiği söylenebilir. Yatay vizyona önem veren kültürler (Kuzey Avrupa, Japonya, USA) olayları tek tek öngörmeyi tercih ederler. Zamanı bir süreklilik (kontiniyum) kabul eden bu kültürlere monokronik kültürler denilmiştir. Buna karşın zamanın düşey vizyonuna sahip kültürler (Ak Deniz Ülkeleri, Orta Doğu, Güney Amerika) birçok aktiviteye aynı zamanda başlamayı yeğlerler, polikronik kültürlerdir.
Monokronik kültürlerde günlük program kutsal bir boyut kazanır, uçak ve trenler dakik olmalıdır, randevular çeyrek saatlik aralarla verilir. Buna karşın polikronik zaman daha yavaş ve insancıl gerçeklere daha açıktır. Saatinde gelmek önemli değildir. Randevuya giden bir kişi yolda rastladığı bir tanıdığıyla muhabbete dalabilir, bir diğer tanıdığının hasta olduğunu öğrenirse programını değiştirerek hastayı ziyarete gidebilir; bundan daha normal bir şey yoktur.
Brezilya üniversitelerinden birinde davetli profesör olarak ders veren Levine’ın yaşadığı polikronik kültüre güzel bir örnek oluşturur (La Quatrieme Dimension). İlk dersi saat 10-12 arasındaydı. Öğrencilerin tamamı ancak saat 11’de geldi, birkaçı dışında geç kalanlar özür dilemediler. Ders bittiğinde bir-iki öğrenci çıkmış, diğerleri sorular sorarak veya dinleyerek yerlerinde kalmışlardı. Bir Amerikan sınıfında olsa dersin bittiğini davranışları ile belli ederlerdi. Brezilyalı öğrenciler için zaman sınırlarının katılığı söz konusu değildi; onlar için 10-12 arası, “öğleden öncenin” sonunu ifade ediyordu. Yapılan ankette, Brezilyalı öğrenciler için “geç kalma”, saatinden 33 dakika sonra gelmeye; “erken gelme” ise saatinden 54 dakika önce gelmeye karşılıktı.

Benim tanıdığım polikronik en iyi örnek, şimdi emekli olan bir öğretim üyesi arkadaşımdı. Dersini bitiminden sonra anlatmaya devam eder, sonraki bir dersin süresinin yarısına kadar geldiği olurdu; genelde saat 18.00 dolayında biten teknik gezilerden gece 22-23.00 den önce dönülmezdi; kendisiyle belirli bir konuyu görüşmeden önce ilgisiz konulardan en az yarım saat konuşurdu. Vaktin nakit olduğunu kendi işyerini kurduktan sonra fark edip monokronik zaman anlayışına geçmişmidir bilemem.

Geçmişi, günceli ve geleceği birbiri üzerine düşey sıralayan polikronik zaman anlayışına aşağıdaki fıkradaki yaşlı adamın yanıtı diğer bir güzel örnek olarak verilebilir. Bir hükümdar yardımcıları ile birlikte ülkesinde gezerken yolu üzerinde çok yaşlı bir adamın ağaç fidanı diktiğini görerek seslenmiş:

• 
  Baba sen niye fidan dikmeye uğraşıyorsun?. Maşallah yaşını yaşamışsın, bu diktiğin fidanların meyvesini nasıl olsa yiyemezsin.
  
• 
  Bu fidanların meyvesini yememiz şart değil evlat. Biz, nasıl bizden öncekilerin diktiği fidanların meyvesini yiyorsak, bizim diktiğimiz fidanların meyvesini de bizden sonrakiler yer…
  

Bu yanıt hükümdarın hoşuna gitmiş, ihtiyara bir kese altın verilmesini emretmiş.

- Gördün mü evlat, diktiğimiz fidanlar şimdiden meyve verdi.

Bu cevapta hükümdarın hoşuna gitmiş, bir kese daha altın verilmesini emretmiş.

• 
  Evlat, herkesin diktiği fidan yılda bir kez meyve verir, bizimkisi iki kez meyve verdi.
  

Bu yanıt hükümdarın daha da hoşuna gitmiş, bir kese daha altın. Bu kez veziri dayanamayıp araya girmiş.

• 
  Aman haşmetlim hemen buradan uzaklaşalım, yoksa bu ihtiyar tarlasına fidan yerine hazinemize darı dikecek (darı dikmek, kurutmak anlamına özdeyiştir).
  

Geleneksel kültürlerin birçoğunda zaman, saatin tik-takları veya soyut sayılarla ölçülmez; daha çok belirli etkinliklerle tanımlanır. Örneğin, iki köy arasındaki mesafe bir Çinli köylü için “iki tas pilav pişmesi”, Meksikalı bir köylü için “iki şapka”dır. Çünkü bu mesafe katedilirken iki tas pilav pişer veya iki şapka örülür.

Özet olarak denilebilir ki, insanın zaman deneyimi içgüdüsel ve sonradan kazanılmış karmaşık bir karışımdır. Kişi üç zaman dünyasını ilişkilendirmek zorundadır: mirasçısı olduğu biyolojik dünya, etkilendiği psikolojik dünya ve kendine ait kültürel veya sosyal dünya. Hissedilmese bile bunların birincisi egemendir.

FİZİK’TE ZAMAN KAVRAMLARI
Modern fiziğin başlangıcında bulunan Galileo Galilei’ye (1564-1642) kadar Fizik “zamanı” dışlamayı yeğledi. Çünkü zaman değişkendi, duraysızdı, kaçıcıydı; halbuki fizik değişmeyen ilişkilerin peşinde olmalıydı. XIX yüzyıl sonunda bile ilgilendiği dört temel fizik gerçeklik içinde (uzay, zaman, kuvvet, madde) yer almasına karşın “zamanın ne olduğuyla” ilgilenmedi. Bilimciler, kendilerinden yanıtı beklenen “zaman nedir ?”, “uzay nedir ?”, “madde nedir ?” gibi soruları pek sormazlar. Fizik, kafamızdaki bu tür sorularla ilgilenmez. Kendi kompetans ve yöntemi alanındaki konuları seçer. Örneğin, zamanın doğası sorununu çözmekle uğraşmaz, veya bunu yapacak olursa kendi teorilerini ilgilendiren şekliyle meşgul olur. Fiziğin tutkularını sınırlayabilmesi iyi de olmuştur. Yoksa, örneğin zamanın insancı önceliklerine takılıp kalsaydı günümüzdeki seviyesine ulaşamazdı. Fakat artık bilimin, özellikle de fiziğin zamanın doğası sorununa el atmasının zamanıdır. Belki bir gün bilimciler, fizikçiler zamanın doğasını açıklayabilecek ya da en azından geçerli bir tanımlamasını yapabileceklerdir.
Fizik, kendi alanında zamana gerekli statüyü vermekle yetindi. Klasik fizikte zaman mutlaktır, evrenin her yerinde akışı aynıdır, değişmez; deneyleri düzenlemeye, ve bunları matematik olarak ifade eden bir “büyüklüktür, birimdir”. Fizikçiler için zaman, sürekli bir yapı içinde birbirini takip eden “anlar”dan oluşur. Halbuki biz geçen “anları” hissetmiyoruz, algılamıyoruz. Bizim için “şimdi”, çok yakın geçmişi çok yakın geleceğe karıştıran devamlı bir akışkan gibidir. Ama fizik gerçeklikte, zamanın geçmesi (şimdi) hiçbir şeye karşılık gelmez. Fizikteki kesikli zaman düşüncesini, diğer bir deyişle sürenin noktasal anlardan, sürelerden oluştuğunu kimileri söylese de bunu açıklayan hiçbir teori ileri sürülmemiştir. Böyle bir düşünce çok büyük kavrayış zorlukları doğurur. Geçekten de, nasıl olurda zaman, zamandan yoksun sürelerle ayrılmış “anlardan” oluşmuş olabilir. O halde, anları izleme imkansızlığı sürekli bir zaman düşüncesine karşı değildir diyebiliriz. Fiziğin üç temel sabitini (kütle çekim sabiti, Planck sabiti, ışık hızı) kullanarak sadece bir temel bulunmuştur; buna Planck zamanı denir, yaklaşık 10^-43 saniyedir. Bundan daha kısa bir zaman aralığından söz etmek anlamsızdır. Bu modern görüşlere tekrar dönmek üzere zamanın tarihçesini gözden geçirelim
Eski Yunanlıların statik nesneler, geometrik şekiller hakkındaki anlayış seviyeleri yüksekti, fakat hareketi yöneten ilkeler hakkında fikirleri yoktu. Cisimlerin bir andan diğer ana yer değiştirmesine (dinamik) ait kuramları yoktu. Bu büyük ölçüde zamanı yeterince sıhhatli ölçen saatlerinin olmamasından ileri geliyordu. Galilei’nin Discorsi (Söyleşiler) isimli kitabının yayınlanmasından (1638) sonra yeni bir konu olan dinamik gündeme geldi ve mistisizmden modern bilime geçiş başlamış oldu. Galilei’nin modern bilimin doğuşu ve gelişmesine çok önemli ve çok çeşitli katkıları olmuştur. Bunlardan birisi de fizik dünyasına “görelilik” kavramını yerleştirmesidir. Galilei Görelilik İlkesi olarak adlandırılan bu gerçek, eylemsizlik yasasıdır. Galilei ve daha sonra Newton’ın geliştirdikleri dinamik yasalarının bir sonucu, düzgün doğrusal hareketin (ivmesiz hareket), fizik açısından, hareketsizlik durumundan hiçbir farkının olmadığıdır. Düzgün hareket hareketsizlik demektir. Galilei bu görüşü Newton’dan daha açık şekilde vurgulamış ve denizde seyreden gemi örneğiyle somutlaştırmıştır.

Sakin bir denizdeki bir geminin penceresi olmayan bir kamarasında olduğunuzu düşünün. Kamarada uçan sinekler, kelebekler, gezinen böcekler, bir kavanozda yüzen balıklar vardır. Bir şişeden bir çanağa su damlamaktadır. Gemi seyir halinde değilken sinekler, kelebekler kamarada normal uçar, böcekler gezinir, balıklar yüzer, su çanağa düşey damlar. Geminin, düzgün ve yalpalamaksızın yol alması koşuluyla istediğiniz sabit hızla seyretmesini sağlayın. Daha önce gözlemlediğiniz hareketlerde hiçbir değişiklik olmadığını görürsünüz. Bu hareketlere bakarak geminin hareket halinde mi yoksa demir atmış durumda mı olduğuna karar veremezsiniz. Galilei’nin bu görelilik ilkesine göre, “eylemsizliğin” mutlak bir anlamı yoktur, dolayısıyla “iki ayrı zamanda aynı mekanda bulunan noktaya verilecek bir anlam da yoktur”. Fiziksel deneyimin üç boyutlu Eukleides uzayında bir zamanda yer alan herhangi bir noktası, üç boyutlu Eukleides uzayında bir başka zamanda yer alan aynı nokta mıdır ?. Bunu yanıtlamanın bir yolu yoktur. Öyle görünüyor ki zamanın her bir anı için yepyeni bir Eukleides uzayına sahip olmalıyız. Bunu Şekil II.4. de dört boyutlu uzay-zaman grafiğinde görebiliriz. Farklı zamanlara karşı gelen üç boyutlu Eukleides uzayları birbirinden ayrı uzaylar olarak kabul edilirler, fakat bu uzayların hepsi birleştirildiğinde dört boyutlu bir uzay-zaman ortaya çıkar. Galilei’nin başlattığı dinamik sistemlerin incelenmesi “gökbilimde” uygulamasını çağdaşı Johannes Kepler ile bulmuştur. Gezegenlerin Güneş etrafındaki yörüngelerinin dairesel değil eliptik olduğunu, Güneş’in bu elipsin odağında yer aldığını bulmuş ve bu elipsin tanımladığı oranlarla ilgili iki yasa formüle etmiştir. Galilei ve Kepler’in açtığı yolu, dahi fizikçi ve büyük matematikçi Isaac Newton devrinde doruğuna ulaştırmıştır denilebilir. Newton, Kepler’in üç yasasının kendine ait genel teoremler kapsamında (kütle çekim yasaları) elde edildiğini göstermiştir.

Şekil II.4. Galilei’nin uzay-zamanı. Tekdüze eylemli cisimler doğrularla gösterilmiştir (Penrose, 1989’dan).
Newton’ın genel çekim yasalarının kabullenilmesi pek de kolay olmamış, uzun zaman almıştır. Öyle ya, herhangi iki nesne birbirine çekici kuvvet uyguluyor ve bu kuvvet her nasılsa, uçsuz bucaksız boş uzayı aşarak anında Güneş ve Ay’dan Dünya’ya, yıldızdan yıldıza, galaksiden galaksiye ulaşıveriyor. Zamanın birçok ünlü bilim adamı bu fikri “büyücülük fiziği” sayarak ciddiye almayı reddetmişti. Zaten Newton’ın kendisi de bu süreçte işleyen düzeneği anlamadığını itiraf ediyor, bütün yaptığının çekim altındaki bir nesnenin hareketlerini hesaplamayı sağlayacak matematik yasalarını ortaya koymak olduğunu belirtiyordu. Bu gizemli çekim “kuvvetinin” işini nasıl gördüğünü aydınlatmayı ise memnuniyetle gelecek kuşaklara bırakıyordu. Newton’ın kütle çekim yasaları, doğru ve kesin dinamik denklemler sistemine çevrilebilir. Çeşitli cisimlerin konumları, hızları ve kütleleri belli bir zamanda belirlenirse bunların, kütleleri sabit kabul edilerek, konumları ve hızları diğer tüm zamanlarda matematiksel olarak belirlenirler. Newton mekaniğinin gerçekleştirdiği bu tür belirleyicilik (determinizm) felsefi düşünceyi çok etkiledi ve hala da etkilemektedir. Fakat 1940’lı yıllardan sonra çeşitli dallarda, özellikle kuantum fiziğinde, belirsizlik ilkesi gitgide önem kazanmıştır. Önce Albert Einstein, birkaç hafta sonra Henri Poincaré mutlak zaman kavramının terk edilmesi gerektiğini özel görelilik kuramı ile ileri sürdüler (1905). Bu teorinin temel önermesi, hangi hızla giderse gitsinler tüm gözlemciler ışığın hızını aynı ölçerler. Bu basit önermenin olağanüstü sonuçları vardır. Bunlardan birisi Einstein’ın ünlü ve son derece basit denkleminde kendisini gösterir. E = mc² (E = enerji, m= kütle, c = ışık hızı)(1907), kütle-enerji eşdeğerliliğini belirtir. Hareketinden dolayı enerji kazanan bir cismin kütlesi artar, kütlesi arttığı için hızını arttırmak zorlaşır. Bu etki ancak ışık hızına yakın hızlarda hareket eden cisimlerde kendini gösterir. Bir nesnenin hızı ışık hızına yaklaştıkça kütlesi öylesine artarki hızını bir parçacık daha arttırabilmek için büyük enerji gerekir. Işık hızına ise hiçbir zaman erişemez çünkü ışık hızında kütlesinin sonsuz olması veya formüle göre sonsuz enerji almış olmalıdır. Böylece Einstein, Michelson-Morley deneyinde bulunan ışığın sabit hızını üniversel (evrensel) bir sabit olarak fizik dünyasına dahil etmiştir. Ancak ışık, ya da gerçek kütlesi olmayan benzeri dalgalar, ışık hızında gidebilir.
Özel göreliliğin diğer olağanüstü sonucu, zaman mutlaklığını kaybettiği için uzayın da mutlaklığını kaybetmesidir. Bunu ışığın uzayda alacağı yolu hesaplayarak gösterebiliriz: l = v.t formülünü uygulayalım. Işığın hızı (v) sabit, fakat süre her gözlemciye farklı olabiliyor; o halde kat edilen mesafe de (l) her gözlemciye göre farklı olabilir. Yani uzay da mutlaklığını kaybetmiştir. Buradan şu da söylenebilir. Birbirine göre hareket eden gözlemciler, aynı olay (olay, uzayda tek bir noktada ve zaman içinde bir anda gerçekleşen şey) için farklı konumlar ve zaman saptayacaklardır. Herhangi bir gözlemcinin ölçümü öbürlerinkinden daha doğru değildir, ancak tüm ölçümler birbirine bağlıdır. Bir gözlemci, diğerinin bağıl hızını bildikten sonra, onun bir olayı zaman ve konum açısından nasıl saptadığını kesinlikle hesaplayabilir. Özel göreliliğin diğer önemli sonuçları şöyle özetlenebilir. Mutlaklığını yitiren zamanın akışı hız ile yavaşlar. Bir cismin ışık hızına (c = 299.898 km/saniye) yakın hızlarda zamanın akışı yavaşlayacaktır. Işık hızında saat duracak, zaman sonsuzlaşacaktır. Diğer bir deyişle, ışık hızında cisim zaman “kullanmayacak”tır. Bunun klasik örneği olarak biri Dünya’da yaşayan diğeri yüksek hızlarda bir yıldıza gidip gelen ikiz kardeşlerle verilir.Yıldıza yolculuk eden kardeş döndüğünde ikizini çok daha yaşlanmış olarak bulur. Bu konuyu Gribbin’den (1984) bir alıntıyla zihnimizde daha iyi canlandırabiliriz. Işık hızındayken zaman akmaz, saat durur. Bir foton doğal olarak ışık hızında hareket eder: foton için zamanın anlamı yoktur. Uzaktaki bir yıldızdan yola çıkan ve yeryüzüne ulaşan bir foton dünyadaki saatlerle ölçüldüğünde yolda binlerce yıl geçirebilir, fakat foton açısından bu yolculuk hiç zaman almaz. Kosmik ışıma geçmişi olan bir foton, bizim bakış açımızla beklide evrenin başladığı 14 milyar yıl önceki Büyük Patlamadan beri yolculuk ediyor olabilir, fakat fotonun kendisi için Büyük Patlama ve bizim şu anımız aynı zamandır.

Özel görelilik kuramının getirdiği diğer bir sonuç da olayların eşzamanlılık kavramını yitirmesidir. Dünya’mızdaki bir olayla Adromeda galaksisindeki bir olayın aynı zamanda meydana geldiğini söylemenin bir anlamı yoktur. Zamanın akışının yavaşlamasının kütle çekim artışıyla da ortaya çıktığına ileride değineceğiz.

Einstein, özel görelilik kuramına kütle çekim kuvvetini dahil etmemişti. Bu kuramı genişleterek Minkowski’nin dört boyutlu uzay-zaman sürekliliğini de içeren genel görelilik kuramı (1916) haline getirdi ve tüm evreni tanımlamaya çalıştı. Yeni kuramını formüle bağlarken, uzay-zaman eğriliğini de işin içine katarak ve genel çekim olayının etkilerinin bu eğrilikten nasıl çıkarsanacağını göstererek uzayla zamanın birbirine bağlılığını daha da pekiştirmiştir. Bu noktada Einstein Riemann’dan esinlenmiştir. Riemann’ın vizyonu üç boyutla sınırlı değildi, dört ve daha çok boyut da söz konusuydu. Ve Riemann buraya yerleştirdiği eğrilik kavramını hesaplamak için denklemler veriyordu. Einstein’ın dehası, önce Riemann denklemlerinin uzay-zaman için kullanılabileceğini, sonra da bu yüzden uzay-zamanın geometrisinin fiziği etkileyebileceğini görmesindedir. Bu sonuncu kavram gerçekten devrimciydi, zira daha önceki bütün bilimsel kuramlarda uzay sadece durağan ve edilgendi; “oyunun oynandığı bir sahne” olarak görülüyordu. Einstein’ın formüllendirişine göre, hem ışınım hem de maddesel nesneler uzay-zamanın geometrisi tarafından belirlenen yollar (yörüngeler) boyunca hareket ederler. Bir anlamda “genel çekim bir geometridir” dense yeridir. Einstein’ın kuramı XX yüzyıl başlarında oluşturulduğu halde fikir bugün bile gizemini büyük ölçüde korumaktadır. Genel görelilik 1916’da yayınlandığında Hubble daha keşfini yapmamış; uzay sabit boyutlu kabul ediliyordu Bu nedenle Einstein’ın bazı gerçeklerinin temelsiz olduğu anlaşıldı. Altı yıl sonra 1922’de Rus matematikçi Alexsandr Friedman, Einstein’ın modelinin daha iyileştirilmiş bir şeklini kurdu. Friedman’ın modelinde de Einstein’ınkinde olduğu gibi evrenin üç boyutlu bir uzay bileşeniyle tek boyutlu bir zaman bileşeni vardır ve uzay bileşeni zamanın her anında Riemann’ın “küresel uzay” ya da “hiperküre” biçimini gösterir. İki model arasındaki en önemli fark, Friedman modelinin evrenin genişlemesine izin vermesidir ki bu daha sonra Hubble yasasıyla doğrulanmıştır. Başka bir deyişle evrenin (hiperkürenin) boyutları zaman ilerledikçe büyümekte, zaman geriye çevrilince de küçülmektedir. Bugün yapabileceğimiz en iyi tahmine göre, evrenin bir zamanlar tasarlanamayacak kadar yoğun ve sıcak bir “ilkel ateş topu” halinde sıkışıp büzülmüş olduğudur. Evrenin zaman içinde bir başlangıcı olması gerektiği düşüncesi gün geçtikçe açıklık kazandı ve Penrose ve Hawking (1970), Einstein’ın genel görelilik kuramına dayanarak bu genişlemeyi kanıtladılar. Bu kanıt genel göreliliğin noksan bir kuram olduğunu gösteriyordu, dolayısıyla evrenin nasıl başladığını anlatamazdı. Çünkü bu kuramın kendisi de dahil olmak üzere tüm fiziksel kuramların evrenin başlangıcında işlemeyeceğini öngörüyordu. Genel görelilik kısmi bir kuram olduğunu kabul eder. Evrenin ilk zamanlarındaki boyutu, çok küçük ölçekteki etkileşimlerle uğraşan (tanecik mekaniği kuramı, kuantum kuramı) diğer bir kısmi kuramı gözden geçirmeyi zorunlu kılıyor. Sonsuz küçüğe yönelik bu kuram, canlı-cansız evrene değişik bir yaklaşım getirebilme potansiyeline de sahip gözükmektedir. Tanecik kuramının en çarpıcı özelliklerinden birisi bilime kaçınılmaz bir bilinemezlik (belirsizlik) ya da gelişigüzellik öğesi sokmasıdır. Einstein, 1905’deki fotonlarla ilgili yayınıyla tanecik kuramının başlangıcında yer aldı ve hatta bu katkısından dolayı Nobel ödülü aldı. Buna karşın bu kuramın getirdiği belirsizliği, evrene şansın hükmetmesini asla kabullenemedi. Bu duygularla zaten “Tanrı zar atmaz” demiştir. Einstein yaşamının son dönemini, görelilik kuramıyla kütle çekim kuramını “birleşik alanlar kuramı” adı altında tek bir kuram oluşturmak için geçirdi. Başarılı olamadı. Ayrıca tanecik kuramını da bu senteze sokmaya çalışmadı. Halbuki, evrenin ilk aşamalarında hüküm süren temel parçacıkların varlığı, bu aşamalarda genel kütle çekim değil, kütlesel çekimin parçacıklar versiyonunun kullanılmasını gerektirmektedir. Henüz böyle bir birleşik kuram geliştirilemedi. Ama böyle bir kuramın içermesi gereken bazı özellikleri biliyoruz. Bu özelliklerden birisi, kuantum kuramını geçmişlerin toplamı cinsinden belirleyen Feynman’ın önerisini kapsamasıdır. Bu yaklaşımda, bir parçacığın klasik kuramdaki gibi tek bir geçmişi değil, uzay-zamanda her olanaklı yolu izlediği kabul edilir. Bu geçmişlerin her birine ilişkin bulunan sayılar toplanır. Ancak bu toplama işleminde ortaya çıkan matematiksel teknik zorlukları aşmak için, algıladığımız gerçek zamanda değil, sanal denilen zamandaki parçacık geçmişleri toplanır. Diğer bir deyişle, hesaplar yapılırken zaman gerçek sayılarla değil sanal (i) sayılarla ölçülerek zaman koordinatına konur. Bunun uzay-zaman üzerindeki etkisi, uzay ile zaman arasındaki ayırımın tümüyle ortadan kalkmasıdır. Böylece fizikte yeni bir zaman kavramıyla, sanal zaman kavramıyla tanışmış oluyoruz. Burada unutulmaması gereken husus şudur: sanal zaman, gerçek uzay-zamana ilişkin hesapları yapabilmek için kullanılan, yalnızca matematik bir araç (ya da hile) olarak düşünülmelidir.
Sanal zamandan söz edilmişken buraya Bogdanov (2010) kardeşlerin görüşlerini eklemekte yarar vardır. Bogdanov’lar zamanın üç hali olduğunu öne sürerler: gerçek, kompleks ve sanal zaman. Gerçek zaman bildiğimiz zaman şekli olup enerji varlığına sıkı sıkıya bağlıdır; “şeyleri” kıpırdatır, dönüştürür, zaman yoksa enerji de yoktur. İkinci zaman türü sanal sayılarla ölçülen sanal zamandır.Hep “akan” gerçek zamandan farklı olarak “akmaz”, “donmuş” gibidir. Gerçek zamandaki enerjinin karşılığı sanal zamanda “bilgi”dir. Sanal zaman Big Bang’dan önce, daha gerçek zaman yokken vardı. Bu iki zaman türü arasındaki zaman kompleks zamandır. Kompleks zamanda bilgi ve enerji karışıktı. Kompleks zaman, sanal zamanın gerçek zamana dönüşüm aşamasıdır. Bogdanov’ların bu görüşleri dördüncü bölümde daha ayrıntılı ele alınacaktır.
Klasik geleneğin reddettiği “zamanı” fiziğin her aşamasında buluyoruz. Prigogine ve Stengers’in (1988) dedikleri gibi fizik teorileri kendilerine çoğunlukla verilmek istenen “emperyalist” imajdan çok farklıdırlar. Zaman kavramı açısından bakıldığında XVII yüzyılın dinamik kosepti ile XIX yüzyılın termodinamik konsepti birbirinin karşıtıdır. Dinamik yasaları için dünya değişmeden ezeliyetten geleceğe gider. Halbuki termodinamik evren bozunan bir evrendir; bütün farklılıkları ortadan kalkarak tekdüzelikle tanımlanmış bir denge haline doğru dereceli olarak evrilir. Entropinin tersinir olmayan artışı, ezelden ebede değişmeyen klasik dinamiğe karşıdır. Termodinamiğin ikinci ilkesi fiziğe yepyeni bir çehre kazandırmıştır. Fizik artık değişen bir evreni, tarihi olan bir evreni incelemektedir.

Kimi zaman “amatörleri” yukarıda verilen zaman sınıflandırmasına birde “kosmolojik zaman” eklerler. Aslında kosmolojik zaman fizik zamandan başka bir şey değildir. Kosmosda mesafeler o kadar büyüktür ki bunları, kullandığımız uzunluk birimleriyle ifade etmek için rakamlarımız yazılamaz ve okunamaz hale gelmektedir. Bu güçlüğe çözüm olarak, mesafeleri ışık hızının zamanıyla söylemek yaygınlaşmıştır. Böylece ışık yılı tanımlaması yapılmıştır: ışığın bir yılda kat ettiği uzaklıktır. Işık boşlukta bir saniyede yaklaşık 300.000 kilometre yol aldığına göre bir yılda kat edeceği mesafe: 300.000x60x60x24x365 kilometredir (yaklaşık bir trilyon kilometre).

Son yüz sene boyunca bilimsel gelişmeler göz kamaştırıcı olmuştur. Sonsuz büyük alanında olduğu gibi sonsuz küçük alanında da kazanımlar sekize katlanmıştır. Bir asır öncesine göre günümüzde 100.000.000 kez daha fazla ayrıntılar fark edilebilmektedir. Hatta bilinebilirliğin sınırına ulaşılmıştır denilebilir. Bununla beraber, fizik tüm gizemlerini açığa vurmadı. Örneğin evrenin %95 inin bir “kara madde” ve bir “kara enerji” ile dolu olduğu düşünülmektedir (burada kara sözcüğü, bilinmeyen, gizemli anlamınadır). Bunlar evrenin genişlemesinin giderek arttığına işaret ederler. Halbuki kara madde ve enerji bizim bildiğimiz maddeden farklı gözükmektedir. Yoksa “zamanın” bir şeklimidirler? diye niye sormayalım. Einstein‘ın çok uğraşıp sonuçlandıramadığı birleşik alanlar teorisini inşa edemedik. Görüldüğü üzere fiziğin çözebileceği ve çözmesi gereken, zaman da dahil birçok büyük sorun vardır. Bilimin bir gün doğanın tüm “nasıl? larına yanıt vereceğini ve böylece insanın başlıca sorusu olan “niçin?”in daha anlaşılır olacağını ümit etmeliyiz.

BÖLÜM III

KUANTUM FİZİĞİ (MEKANİĞİ)
XIX yüzyıl sonları ve XX yüzyıl başlarında, günümüzde olduğu gibi fizik özellikle dört konuyla ilgileniyordu: uzay, zaman, madde ve kuvvet. Bunlardan ilk ikisine şimdiye kadar epeyce değindik, bundan sonraki bölümde de daha ayrıntılı ele alacağız. Bu bölümde kuantum fiziğini anlamaya çalışacağız. Buna başlamadan önce bazı uyarıları hatırda tutmamız gerekir. Örneğin Niels Bohr’un şu sözlerini: “başı dönmeksizin kuantum sorunlarını anladığını söyleyen kişi hiçbir şey anlamamıştır”. Örneğin Feynman’ın şu uyarılarını. “Bir sorun karşısında onu bildiğimiz, alıştığımız bir şeye benzeterek açıklamak eğilimindeyiz. Halbuki kuantum mekaniği ezberimizi tamamen bozacağı için anlaşılması güçtür. Onu alışılmış bir şeye benzeterek açıklayacak değilim; yalnızca açıklayacağım…Görelilik teorisini 12 kişinin anladığı söylenir, buna karşın kuantum mekaniğini kimsenin anlamadığını söyleyebilirim. Size doğanın ne şekilde davrandığını açıklayacağım. Onu, bu şekilde davranabileceğini kabul ederseniz, çok sevimli ve büyüleyici bulacaksınız. Eğer yapabilirseniz, kendinize sürekli –ama bu nasıl olabilir?- diye sormayın; çünkü çabanız boşunadır; şimdiye kadar hiç kimsenin kurtulamadığı bu çıkmaz sokağa girersiniz. Bunun neden böyle olduğunu hiç kimse bilmiyor”.
Kuramın ana felsefesini yakalayabilmek için karmaşık matematik tarafını bir tarafa bırakıp temel ilkeleri basite indirgeyerek yola çıkacağız.
Görelilik zaman ve uzay anlayışımızı nasıl alt-üst ettiyse, kuantum mekaniği de atom altı alanda devrimci keşifler yapılmasına olanak sağladı. Bu sonsuz küçük dünyada temel parçacıklar, yok olarak ve farklı şekillerde tekrar ortaya çıkarak, bir durumdan başka bir duruma (hale) geçerek, enerji alıp veya vererek, hareketli ve karmaşık kütle içinde büyük hızlarla devinirler. Parçacıkların hareketi, halen doğası tam olarak anlaşılamayan atomik temel kuvvetler tarafından yönetilir. Çözülmesi gereken gizemleri hala var olsa da kuantum mekaniği pratiğe yönelik bir disiplin olarak kendisini kabul ettirmiştir. Bu bilim dalından kaynaklanan konseptlerin uygulamalarını elektronikte, radyo-transistörlerde, dijital saatlerde, bilgisayarlarda, televizyonlarda, lazerde ve nükleer enerji alanlarında buluruz. Teorik alanda kuantum fiziği büyük patlamanın gizemini daha iyi anlamamızı ve Evren’in gizemlerine yanıtlar bulmayı sağlar. Beşinci bölümde göreceğimiz gibi canlı varlıkların davranışlarına/organizasyonlarına yepyeni bir bakış getirmektedir.
Konu atom altı parçacıklar olduğuna göre, başlangıç noktamız atom dünyası ve burada hüküm süren kuvvetler hakkında neler bildiğimizi sandığımızın dökümünü yapmaktır.

Madde denen bir “şey” vardır ve tüm maddenin aynı olması ilginçtir. Canlılarda da cansızdakilerle aynı türden atomlar vardır. Ancak düzenlenmeleri farklıdır. Hayatın kendisinin atomların hareketleri ile açıklanabileceği ilke olarak varsayılır çünkü yapıları aynı genel yapıdadır.

Atomun genel yapısıyla ilgili az çok ayrıntıya girmeden önce konunun kısa tarihçesine bir göz atalım. Aristotales maddenin sürekli (continium) olduğuna inanıyordu. Yani bölünemeyecek kadar küçük madde parçacığı yoktu. Buna karşın Demokritus için madde, atom denilen (ki atom sözcüğü zaten eski Yunancada bölünemez demektir) bölünemez parçacıklardan oluşmuştur. Bu iki görüş arasındaki tartışmalar, kimyacı ve fizikçi John Dalton’un 1803’de kimyasal bileşiklerin hep aynı oranda gerçekleşmesini (molekül), atomların birleşmeleriyle açıklamasına kadar sürdü. Atomlar yoktan var edilemez ve yok edilemezler, sadece kimyasal tepkimelerle yeniden düzenlenebilirler. Daha o zamanlar bile atomların bölünemezliği hakkında kuşkular ortaya çıkmaya başlamıştı. Günümüzde her iki görüşünde tam doğru olmadığını biliyoruz. Deneyler atom çekirdeğinin çapının 1/10¹³ cm. (atomun 1/100.000) olup 1/10⁸ cm. çapındaki bir elektron bulutunun içinde olduğunu gösterdi. Bir atomu çok kuvvetli büyüteçle büyütelim, ne görürüz?. Bir futbol sahasının santrasında 1mm. çaplı bir küre (çekirdek), saha çevresinde mikroskopik toz boyutunda elektronlar; araları ise boşluk. Diğer bir deyişle maddenin sürekliliği (continium) bu ölçekte söz konusu değildir; bizim cisim olarak (masa, sandelye, ev…) gördüklerimiz, yani madde çok büyük oranda (en az %99) boşluktan oluşuyor. Ayrıca, bugün artık atom parçalanmış ve pek çok atom altı parçacık bulunmuştur. Hem de öylesine parçalanmıştır ki günümüzde çoğu gerçek, bir kısmı “hayali” 200’den fazla atom altı parçacık söz konusudur.
1900’lü yılların başlarında, kütlesi en hafif atomun kütlesinin binde birinden az olan, elektron olarak adlandırılan bir maddenin varlığı J.J. Thomson tarafından gösterildi. Ernest Rutherford 1911’de atomların, etrafında elektronların döndüğü son derece küçük artı yüklü (ne demekse +, - yüklü) çekirdeklerden oluştuğunu gösterdi. İlk önceleri, atom çekirdeğinin elektronlar ve değişik sayıda, proton denen artı yüklü parçacıklardan oluştuğu sanılıyordu. James Chadwik 1932’de çekirdekte protonla aynı kütleye sahip ancak elektrik yükü olmayan nötron adlı başka bir parçacığın bulunduğunu keşfetti. Kırk yıl önceye kadar proton, nötron ve elektronun temel parçacıklar olduğu sanılıyordu. Bu nedenle bunlara madde oluşturucu parçacıklar olarak bakılmış ve fermiyon adı verilmiştir.
Proton ve nötronlar ağır parçacıklar anlamına hadronlar denilen bir familya oluştururlar. Sekizli ve onlu gruplar halinde sınıflandırılan hadronlar, rezonans denilen kısa yaşam sürelerine sahip parçacıklardır. Kendiliklerinden daha hafif taneciklere bozunarak yok olurlar. Hadronlar basit parçacıklar değildir, kuark denilen daha temel parçacıklardan yapılıdırlar. Kuarklar, protonların büyük hızla diğer proton ve elektronlarla, LHC (Large Hadron Colliser) denilen çarpıştırıcılarda çarpıştırılmasıyla ortaya çıkarlar. Kesirli elektrik yüklerine sahip kuarklar yalnız başlarına gözlemlenemezler. Sadece üçlü kuark kümeleri veya kuark-antikuark çiftleri olarak bulunabilirler. Kuarklar üç nesil halindedir. 1.nesil: yukarı (up) ve aşağı (down); 2.nesil: acayip (strange) ve tılısımlı (charmed) kuarktan; 3.nesil: üst (top) ve alt (bottom) kuarklardan ibarettir. Kuarkları bir arada tutan kuvvetleri açıklayabilmek için her bir kuarktan üç değişik tür bulunması gerekir: kırmızı, mavi, yeşil (fizikçiler ayırtlayabilmek için keyfi renklendirmişler). Örneğin proton için kırmızı yukarı kuark, mavi yukarı kuark ve yeşil aşağı kuark bir araya gelir. Radyoaktif bir atomun daha basit atomlara bozunması sırasında elektron ve elektronun karşı-parçacığı pozitron, nötrino ve anti-nötrinolar oluşabilir. Aslında, proton, nötron, elektron ve nötrinoları bilsek, bu bilgi miroelektroniği, nanoteknolojiyi, nükleer enerji konularını ve tüm teknolojik uygulamalarını anlayabiliriz. Ancak doğa bu kadar basit değil. 1947’de kozmik ışınlarda muon adı verilen, her niteliğiyle elektronun aynısı ama 200 kat daha fazla kütleli yeni bir parçacık keşfedildi. 1950’den sonra bu keşifler gittikçe arttı. Önce elektron nötrinosundan farklı muon nötrinosu bulundu. 1976’da elektron ve muon özelliklerine sahip fakat muondan 200 kez daha ağır taulepton ve buna eşlik eden taunötrino bulundu. Bu temel parçacıklar da hadronlar gibi nesil (generation) olarak sınıflandırılır. 1.nesil: elektron ve nötrinosu; 2.nesil: muon ve nötrinosu; 3.nesil: taulepton ve taunötrino. Bu üç temel parçacığın tümüne hafif parçacıklar anlamında lepton denilmektedir.
Leptonlar ve kuarkların arasındaki etkileşme kuvvetleri ara bozon adı verilen taneciklerin alınıp-verilmesiyle açıklanır. En iyi bilinen ara bozon elektromanyetik kuvvetlerin taşıyıcısı fotondur. Kütlesiz olan fotonlar her gözlemciye göre ışık hızında hareket ettikleri için eletromanyetik kuvvetlerin erimi sonsuzdur. Radyoaktif bozunmalardan sorumlu zayıf çekirdek-altı etkileşimlerin erimi ise kısadır. Bunları taşıyan üç ara bozon ⁺W , W^- ve