Işık hızına yakın seyahat etmek nasıl bir deneyim? Serinin 3. bölümü: Sınırlı bir bakış açısı.

(Bu haberin ışık hızına yakın seyahatin nasıl bir deneyim olduğunu anlatan serinin 3. bölümüdür. 1. bölümü ve 2. bölümü okuyabilirsiniz.)

Wolfgang Rindler adında bir bilim insanı vardı. Viyana’da doğdu, Nazi Almanyası’ndan kaçmak için çocukken gönderildi ve büyüdüğünde göreceliğin uzmanı oldu. O kadar bir uzman ki, bu makalenin amacı doğrultusunda “Ufuk Adamı” olarak anıldı. Event horizon (olay ufku) kavramını getiren kişi oydu. Ondan önce olay ufkunun kesin bir tanımı yoktu, sadece Schwarzschild yarıçapı vardı. Onun çalışmaları sayesinde, bir kara deliğin yarıçapının uzay-zaman içinde gerçekten özel bir yer olduğunu görmeye başladık: farklı gözlemcilerin görebildiği ve ulaşabileceği sınır. Kara deliğin içine bakamayız, ama istersek girebiliriz (tavsiye: girmeyin). Bir kere içeri girdiğinizde dışarıya bakabilirsiniz, ancak geri dönemezsiniz. Bu bir ufuktur. Görebildiğiniz ile ulaşabileceğiniz arasındaki sınırı gösterir, gönderebileceğiniz sinyaller ile alabileceğiniz sinyaller arasındaki ayrımı yapar. “Event” kelimesi de burada önemli çünkü görecelilikte “event” (olay) kavramı çok önemlidir: bir olay hem uzaysal bir konumu hem de zamansal bir konumu ifade eder, yani tam bir adres demektir. Bir kafeterya bir yerdir. Bir toplantı bir zamandır. Bir kafeteryada yapılan bir toplantı bir olaydır.

Bir kara deliğin ufku, ulaşabileceğiniz gelecekteki olayları belirler. Bu sınırı geçtiğinizde, dışarıdaki insanlardan hala sinyaller alabilirsiniz, ancak onlara geri dönemezsiniz. Kahve randevunuzu kaçıracaksınız. Evrenin büyük bir bölümündeki olaylar sizin için tamamen erişilemez hale gelir.

Kara deliklerde, bunun nedenini görebiliriz: yerçekimi o kadar güçlüdür ki, ışık bile geri dönemez.

Peki ya ışığın sizi yakalayamayacağı kadar hızlı seyahat etseydiniz? Biliyorsunuz, ışık hızını aşamazsınız. İşte burada farklı bir durum söz konusu. Bu, hızla ilgili değil, ivmeyle ilgili. Sabit bir ivme ile hareket ettiğinizi düşünün. Yani sabit bir hızla değil, sürekli olarak daha hızlı hale geliyorsunuz. Asla ışık hızını aşmayacaksınız, ancak ona doğru sürekli ilerleyeceksiniz: 0.9c, 0.99c, 0.999c, 0.999999c… Anladınız mı?

Şimdi, kahve randevunuz size sadece bir sinyal gönderdiğini düşünün, sadece nerede olduğunuzu sormak için tek bir ışık darbesi. Zaten uzayın bir yerindesiniz. Eğer hareketsiz durduysanız, bu darbe size belirli bir sürede ulaşır ve o zaman ışık yılılarca uzakta olduğunuzu anlarsınız. Sabit bir hızla ilerleseniz bile, bu darbe sonunda sizi yakalar. Çünkü başlangıçta bulunduğunuz konumdan uzaklaştığınızda, darbenin de sizi takip etmesi gerekir.

İşte şimdi eğlenceli kısım. Şimdi ivmeyi düşünün. Kahve randevusunu tamamen unutmuşsunuz. Uzayın derinliklerinde keşif yapıyorsunuz ve roketlerinizi ateşliyorsunuz. Bu sinyalin sizi yakalaması için, hem hızınızı hem de ivmenizi aynı anda aşması gerekir.

Alpha Centauri’den başlayıp zaten ışık hızının %90’ında ilerlediğinizi düşünün. Sinyal Alpha Centauri’ye ulaştığında, siz çoktan uzaklaşmış olursunuz, başka bir spiral kolun içindesiniz. Tamam, sinyal sizi takip etmeye devam eder. Bu kez sinyalin ulaşacağı spiral kola ulaştığınızda, sadece başka bir yerde değilsiniz, aynı zamanda Samanyolu’nun kenarında bulunuyorsunuz ve artık ışık hızının %90’ında değil, %99’unda ilerliyorsunuz. Yani sinyal daha uzun bir mesafe kat etmek zorunda ve bunu yapmak için daha çok çalışması gerekiyor, çünkü hızınız ile ışık hızı arasındaki fark önemli ölçüde azalmıştır.

Bekliyoruz. Takip devam ediyor. Sinyal sonunda galaksinin dış kenarlarına ulaşıyor. Siz uzayın derinliklerinde bulunuyorsunuz, ancak daha önce olduğu gibi bir spiral kolun içinde değilsiniz ve artık ışık hızının %99’unda ilerliyorsunuz. Sinyalin sizi yakalaması için hala biraz daha yolu var.

Şimdi bekleyin. Takip devam ediyor. Sinyal sonunda sizinle aynı anda bulunmayı başarır. Ancak bu, sizin sürekli olarak daha hızlı hareket ettiğiniz anlamına gelir. Bu durum, sinyalin her zaman biraz geriden gelmesine neden olur.

Sonunda sinyal sizi yakalar. Sonsuz bir zaman sonra. Ama “sonsuz zaman” sadece “asla” anlamına gelir, yani sinyal asla sizi yakalayamaz. Ve siz kahve randevunuzu kaçırdığınızı bile öğrenemezsiniz.

Daha sonra gönderilen herhangi bir sinyal bile şanslı olmaz.

Ancak bu durum her ışık darbesi için geçerli değildir. Eğer başlangıçta yeterince yakınsanız, sinyal sizi yakalar. Ve eğer bir an olsun yavaşlarsan veya durursanız, sinyal kesinlikle sizi yakalar. Ancak başladığınız andan itibaren yeterince uzakta başlıyorsanız ve sürekli olarak mükemmel ivmenizi koruyorsanız, sinyallerinin asla ulaşamayacağı evrenin bir bölümü vardır. O bölgenin olayları sizin için erişilemez hale gelir.

Bu, tamamen ivme ile oluşturulmuş bir ufuktur. Dünya’da olanlara bakamıyorsunuz ve ayrıca hızlanan geminizin etrafındaki uzaya da bakamıyorsunuz. Sadece ivmelenmenin bile evrenin bir bölümünü sizin için erişilemez hale getirdiğini unutmayın. Buna Rindler ufku diyoruz, bu ismi de “Ufuk Adamı” olarak bilinen ve arkasındaki fiziği ve matematiği anlamamızda büyük rol oynayan kişiden alıyoruz.

Yani hareket, evrenin görünümünüzü daraltır. Ve ivme, bir kısmını gizler.

Ve sadece merak için, ivme başka bir şey daha yapar: gerçekliğin temel doğasını sorgulamaya başlarsınız.

Serinin 4. bölümünde, bu sorgulama en tuhaf şekilde karşılığını bulur ve hızlanan bir geminin etrafındaki boşluk aniden gerçek parçacıkların parlamasıyla dolmaya başlar.