Zaman yalnızca ileriye mi akar? Bu soru, her bilim meraklısının kafasını kurcalamış, bilimkurgu yazarlarının ise ekmek teknesi olmuştur. Son gelişmeler sadece bilimkurguya malzeme olmaktan çok öte: Bilim insanları, zamanın aynı anda iki yönde akabildiğine dair deneysel kanıtlar sununca, bilim dünyası şaşkınlığını gizleyemiyor!
Zamanda Çifte Yolculuk: Kuantum Dönüşümü Nedir?
Gelin açık konuşalım: Bizler için zaman, gitti mi geri gelmeyen eski bir sevgili gibidir. Olaylar hep belirli bir neden-sonuç sırasıyla, geri alınamaz bir şekilde gerçekleşir. Ancak kuantum fiziği sahneye çıkınca işler fena halde karışıyor. Atom altı dünyada, geçmiş ve gelecek arasındaki ayrım neredeyse siliniyor, olaylar aynı anda hem doğru hem yanlış olabiliyor.
Kuantum fiziğinin süperpozisyon (üst üste binme) ilkesini duymuşsunuzdur; Schrödinger’in kedisini hatırlayın: Kutu kapanıncaya kadar kedi hem ölü, hem diri. Şimdi ise aynı anda hem ileriye hem geriye giden süreçlerin olabileceği iddiası var karşımızda.
Paralel Evrenler mi? Yok, Bildiğin Laboratuvar!
Bu hayret verici deneylerin öncüsü, Oxford Üniversitesi’nden fizikçi Giulio Chiribella ve ekibi oldu. Kendileri, iki temel kuantum fikrini birleştirerek zamanın yönüyle oynadılar ve buna “kuantum zaman tersinimi” adını verdiler. Teoride, bu bir “yönsüz zamanın Schrödinger kedisi”ne benziyor.
Chiribella ve Zixuan Liu, yakın zamanda kaleme aldıkları makalede şöyle yazıyor: “Zamanın geçmişten geleceğe aktığı fikri zihnimize kazınmış durumda. Ama mikroskobik düzeyde, doğa yasaları için geçmiş ve gelecek fark etmiyor.” İşte bu kadim bakış açısını lab sınırlarında test ettiler.
- Bir fotonun yolunu ayıran bir düzeneğe koydular;
- Foton kristalden sağdan sola giderken zamanı ‘normal’ akıyor gibi hareket ediyordu;
- Sola sağa giden yolunda ise, fotonun polarizasyonu, sanki zamanda geri gidiyormuşçasına etkileniyordu.
Ve, işin ilginç yanı: Deney boyunca fotonun hangi yoldan gittiğini saptamak imkansızdı, çünkü fotonlar gerçekten de aynı anda iki yolun üst üste bindiği bir durumda bulunuyordu.
Deney sonunda, bu yollar tekrar birleştirildi ve fotonların polarizasyonu ölçüldü. Yeteri kadar tekrarlandığında, istatistiksel olarak kanıtlandı: Fotonlar gerçekten de iki zaman yönünün süperpozisyonundaydı.
Bununla da Kalmadı: Viyana Üniversitesi’nden Destek ve Potansiyel Uygulamalar
Oxford ekibiyle paralel ilerleyen, Viyana Üniversitesi’nden Teodor Strömberg liderliğindeki araştırma grubu da benzer kuantum zaman tersinimini başarıyla gösterdi. İşin ucunda sadece klasik fizik kurallarına çalım atmak yok; kuantum bilgi işleminin praksisinde de yeni fırsatlar doğabilir.
Chiribella ve ekibi, kuantum mantık kapılarını (bilgisayar devrelerinde kullanılan mantıksal işlemler) birbirine bağlıyor ve giriş-çıkışların iki yönde de hesaplanabildiğini ortaya koyuyor. Fakat bunun her durumda mümkün olabilmesi için, kuantum zaman tersinimi gerekiyor. Bu ise hesaplama süreçlerinde, zamanın tek yöne aktığı klasik işlemleri geride bırakabilen yeni görevler geliştirebilmek demek.
Her ne kadar şu an için “Peki, pratikte neye yarayacak?” sorusunun kesin bir cevabı olmasa da, uzmanlar, kuantum üst üste binmenin geçmişte de işe yaradığının ve bilgisayar teknolojisine damga vurduğunun altını çiziyor. Bir gün, zamanın çift yönlü akışı sayesinde de bambaşka inovasyonlara kapı aralanabilir.
Zihinlerimizi Sarsan Sonuçlar ve Geleceğe Bakış
Bu keşif, mevcut bilgi düzeyimizde zamanın yönünü sadece bir alışkanlık, kuantum seviyesinde ise temel bir gerçek olmaktan uzak görüyor. Bir başka deyişle, Lucien Hardy gibi teorik fizikçiler bu tür süreçlerin “nedenselliğin belirsizliği” kavramına dayanacağına inanıyor. Bu da farklı zaman yönlerinin üst üste binebileceği anlamına geliyor.
Dahası, belki en heyecan verici olasılık: Tüm bunlar, kuantum mekaniği ile Einstein’ın genel göreliliğini birleştirmeyi başaracak yepyeni bir kuantum kütleçekim teorisinin ilk adımları olabilir. Yani sadece zamanın yönüyle oynamıyoruz; fizik tarihindeki en büyük bulmacalardan birinin anahtarını da aralamış olabiliriz!
Son söz: Bazı keşifler önce kafa karıştırır, sonra (umarız) dünyayı değiştirir. Zamanın yönü cebimizde dursun, kim bilir: Belki gelecekte, geçmişimiz hakkında bile yeni şeyler keşfedeceğiz!
