Taneciklerin Zamanda Yolculuğu

Time travel, quantum

Zaman Yolculuğu Mümkün mü?

***

“Taneciklerin Yolculuğu” olarak başlıklandırdığım yazımda atomik tanecikler düzeyinde Entropi kavramına açıklık getirmeye çalışmıştım.

Özetlemek gerekirse enerjinin daha yüksek bir olasılığa sahip dağınık (epeyce yanlış anlaşılmaya neden olan deyimi ile düzensiz) duruma doğru akması zamanın geriye çevrilmesini olanaksız hale getirmektedir.

Entropinin atomlar düzeyinde düşünülebilmesi dahi (Boltzmann tam olarak bunu yapmıştır) onların bilardo toplarına veya misketlere benzetilmesi ile olanaklı hale gelmektedir ki esasında bu dahi antik ve akıl almaz bir benzetme. Bu da yeterli olmaz ve kapalı bir kutu içerisine yerleştirilmiş  7 adet taneciğe (atom) ihtiyaç var, ya da en azından benim düşünsel deney düzeneği için bunlar gerekiyordu.

 

Düzeneği dolduran taneciklerin başlangıçtaki durumunun yukarıdaki olduğunu varsayalım. Kırmızı renkli olan -I- nolu tanecik daha yüksek enerjilidir. Tamamıyla varsayımsal olarak ve (t) zaman sonra düzeneğin aşağıdaki gibi olduğunu düşünelim.

İlk sahne ile karşılaştırıldığında bu sahnede taneciklerin tamamı yer değiştirmiş ve başlangıçta daha yüksek enerji taşıyan (ısı enerjisi) -I- taneciğinin taşıdığı enerjinin diğer taneciklere de paylaştırıldığı görülmektedir.

Zamanda geriye gidiş için varsayımsal olarak iki yol bulunduğu söylenebilir; bilinen başlangıç durumuna dönmek, örneğimiz için bilinemez olan bir adım öncesine ki eğer adım ölçeğinin uygun olmayacağını iddia ediyorsanız filmin geriye sarılması yoluyla geçmişe dönmek.

Yukarıdaki ölçekte

A: Sistemin termodinamiği bilinen başlangıç durumu

E: Sistemin termodinamiği bilinen son durumu

B-C-D Sistemin termodinamiği bilinemeyen ara durumlarıdır

1. Senaryo:

Sistem, termodinamiği bilinen son durumdan termodinamiği biline ilk duruma atlar.

Bu senaryo farklı yönlerden eleştiriyle karşılanacaktır. İlk olarak "son durum" nasıl belirlenecektir? Zaman kesiksiz bir akış durumunda olduğuna göre hangi durum son durumdur? İkinci olarak da şöyle bir itiraz gelebilir; sistem sözüm ona bir son durumdan sözüm ona bir ilk duruma atlatılabilse dahi o ilk durum orijinalinin kopyası olan başka bir ilk durum olacaktır. Bizim örneğimiz için ilk durumlardan hangisinin orijinal hangisinin yapay olduğunu anlamanın bir yolu bulunmamaktadır ancak gerçek dünya için de bunun böyle olacağı söyleyebilir miyiz?

2. Senaryo:

Filmin tamamının termodinamiğini bilmek ve geriye doğru oynatmak.

Şöyle veya böyle bir başlangıç ve son durumun belirlenmiş olması, belirli referanslar arasında bilinen hareketleri gündeme getiri ki bu durum esasında harekete fiziksel bir legalite kazandırmaktadır ancak 2. senaryo ilk senaryoya oranla daha çok bilgi gerektirir ve  ilk senaryoda olduğu gibi varılan geçmişin orjinal geçmiş olmaması söz konusudur.

Zaman Kristalleri

Kısaca yalıtılmış ve uygun bir tanecik (atom) dizisinin EM radyasyon yardımı ile uyarılmasının akabinde gerçekleşen şaşırtıcı olaylar dizisini ifade etmektedir.

 

Taneciklerin (atomlar) her biri harmonik sarkaç gibi davranmakta ve kendisine aktarılan enerjiyi (yukarıdaki görselden farklı olarak taneciklere aktarılan enerji mekanik enerji değil foton enerjisidir) bir sonraki taneciğe aktarmaktadır.

"Zaman kristali" olarak adlandırılan sistemin davranışı döngüseldir. Şaşırtıcı olan taneciklerin döngüsel bir sarkaç gibi davranıyor olmaları değil elbette. Şaşırtıcı olan sarkacın sürekliliği! Sistemi izole koşullarda tutabildiğiniz sürece sitemin salınımı sonsuza dek devam edermiş gibi bir gözlem söz konusu ki bu durum esasında termodinamik yasaları ihlal eden bir davranıştır.

Metal atomları kullanılarak elde edilen kuazi yapı

Hazırlayan

Yavuz YILMAZ