Dün Sinema Salısı’nda Christopher Nolan
klasiklerinin arasına giren “İnterstellar
– Yıldızlararası” filmini izledik. Film baştan sona bilimsel kuramlara
dayanmakta. Bende filmi yorumlamak için bir bilim insanının, fizik alanında
çalışmalar yapan Doç. Dr. Kerem Cankoçak’ın yorumlarından faydalandım. Elbette
mümkün olduğunca anlaşılabilir olması için bir hayli kısalttım.
Filmde fantezi öğeleri yok. Filme de danışmanlık
yapan, solucan deliği kavramının yaratıcısı Kip Thorne “Yıldızlararası'nın Bilimi” kitabında
bilimsel kuramları üçe ayırıyor: İlki, kanıtlanmış bilimsel gerçekler
(görelilik kuramı, kuantum kuramı vb gibi). İkincisi ise henüz kanıtlanmasa
bile kanıtlanacağına kesin gözüyle bakılanlar (örneğin henüz Mars'a insan
gönderemediysek de yakın bir zamanda göndereceğimiz kesin). Üçüncü tür bilimsel
kuramlarsa, diğer bilimsel kuramlarla çelişmeyen ancak henüz kanıtlanmamış
kuramlar (sicim kuramları, 5 veya 11 boyutlu uzay-zaman vb gibi). Bu kuramların
doğrulanacağına dair bir kanıt yok elimizde. Ancak diğer kuramlarla uyum içinde
olduklarından bunlara fantezi veya hayal ürünü olarak bakamayız.
Kanıtlanmış bilimsel kuramlar
1.
Görelilik
Özel
görelilik kuramı: Einstein'ın 1905'te ortaya koyduğu özel
görelilik kuramı, fizik yasalarının serbest hareket eden tüm gözlemciler için
hızları ne olursa olsun aynı olması gerektiğini söyler. Bu basit fikir, kütle
ile enerjinin denkliği (E=mc2) gibi çığır açıcı sonuçlara yol açmıştır. Işık
hızının yüzde 90'ıyla yol alan cisim durgun kütlesinin iki katına ulaşır. Cisim
asla ışık hızına ulaşamaz, çünkü ulaştığında kütlesinin de sonsuz olması
gerekir.
Göreliliğin bir diğer önemli sonucu da uzay ve zaman
hakkında tamamen yeni bir yaklaşım getirmiş olmasıdır. Eşzamanlılık diye bir
kavram artık yoktur. Görelilik kuramı mutlak zaman fikrine son verir. Örneğin
aynı yaştaki ikizlerden biri bir uzay gemisine binip, ışık hızına yakın bir
hızda başka bir gezegene gitse, dünyadaki ikizinden daha genç olarak geri
gelir.
"Şimdiki
zaman sadece gelecekteki olayları etkileyebilir, çünkü hiçbir şey ışıktan daha
hızlı hareket edemez."
Genel
Görelilik Kuramı: Einstein kütle çekimin diğer kuvvetler
gibi bir kuvvet olmadığını, uzay zaman bükülmesinin sonucu olduğunu gösterdi.
Gezegenlerin güneş etrafında dönmelerinin nedeni, uzay zamanın içerisindeki
kütle ve enerjinin dağılımı nedeniyle bükülmüş olmasıdır.
Genel görelilik kuramı ayrıca zamanın kütle çekime
göre faklı aktığını da ortaya koyar. Tıpkı birbirine göre farklı hızlarda
hareket eden sistemlerde zamanın farklı akması gibi, farklı kütle çekim
etkilerine maruz kalan sistemlerde de zaman farklı akar.
"Uzay
yolculuğundaki mürettebat, çok büyük kütleli bir kara deliğin (Gargantua)
yakınında bulunan bir gezegene iniş yaptıklarında, tıpkı uzay gemisiyle ışık
hızına yakın bir hızda seyrediyorlarmış gibi zaman yavaşlamasına maruz
kalıyorlar. Ancak filmin senaryosu gereği gereken dakikada 7 yıllık zaman
farkını yaratmak için Kip Thorne - Gargantua'yı neredeyse ışık hızında döndürmek
zorunda kalıyor."
2. Kuantum
1900-1930 yılları arası dünyayı algılayışımızı
kökten değiştirecek üç kuram ortaya çıktı: Özel görelilik (1905), genel görelilik
(1915) ve kuantum mekaniği (1900-1926). Kuantum fiziği, cep
telefonlarından DNA'ya her şeyin nasıl çalıştığını açıklayabilir. Çok küçük
boyutlarda geçerli olan kuantum mekaniği yasalarına göre, atom altı
parçacıkların konumları ne kadar yüksek hassasiyetle ölçülürse, hızları o kadar
az hassasiyetle bilinebilir (Heisenberg belirsizlik ilkesi); hem
dalga hem parçacık özellikleri gösterirler; devinim sırasında belli bir yörünge
izlemezler; verilen bir durumdan diğerine geçerken gözlenemeyen ara durumlar
geçirirler. Özetle, mikro kozmosa uyguladığımız doğa yasalarıyla, makro kozmosu
değerlendirirken ortaya attığımız doğa yasaları arasında ontolojik bir kopuş
söz konusu. Çünkü beynimiz makro kozmosta evrimleşti. Çevremizdeki olaylara
tepki vermeye yönelik olarak evrimleşen zihnimiz, atom altı dünyasındaki günlük
hayatta alışkın olmadığımız olguları yorumlamakta yetersiz kalıyor.
Evrenimiz aslında temelinde kuantize olmuş durumda.
Evrendeki her şey (biz dahil) az ya da çok, rastgele dalgalanmakta. Küçük
nesnelerdeki dalgalanmaları hassas aletlerle tespit edebiliyoruz. Ama büyük
cisimlerde dalgalanma çok çok az olduğundan tespiti mümkün değil.
3.
Karadelikler
Karadelikleri anlamak için fizikte yeni bir kurama,
genel görelilikle kuantumu birleştiren bir kurama ihtiyaç vardır. Roger
Penrose ve Stephen Hawking'in çalışmaları, genel görelilik uyarınca bir
kara deliğin içerisinde sonsuz bir yoğunluğa ve uzay zaman bükülmesine sahip
bir tekilliğin olmak zorunda olduğunu gösterdi.
Kara delikler doğrudan gözlemlenemezler ama
çevresindeki yıldızları içine çekerken oluşturdukları görüntüler saptanabilir.
Kütle çekimsel mercek etkisi adı verilen bu durum da filmde isabetli bir
şekilde veriliyor.
"Einstein'ın
Görelilik kuramının ortaya koyduğu kara delik yapısının, gerçeğe en yakın
gösterimi bu filmde yapılmış."
Bir kara deliğin nasıl oluştuğunu anlayabilmek için
öncelikle bir yıldızın yaşam döngüsüne bakmamız gerekir.
Güneş'in kütlesinin 5-10 katı kadar kütlesi olan bir
yıldız düşünün. Birkaç milyar yıllık yaşam süresi boyunca hidrojeni helyuma
dönüştüren yıldızın merkezinde üretilen ısı yıldızı kendi kütle çekimine karşı
desteklemeye yeterli basınç yaratacaktır. Ancak yıldız nükleer yakıtını
bitirdiğinde, dışa doğru basıncı koruyacak hiçbir şey olmayacak ve yıldız kendi
kütle çekimi nedeniyle çökmeye başlayacak, büzüldükçe yüzeydeki kütle çekim
alanı güçlenecek ve kaçıp kurtulma hızı artacaktır. Yıldızın yarıçapı otuz
kilometrenin altına inene kadar kaçıp kurtulma hızı saniyede 300.000
kilometreye, ışığın hızına kadar artmış olacaktır ve sonra yıldızdan yayılan
herhangi bir ışık sonsuzluğa kaçamayacak, kütle çekim alanı tarafından
çekilecektir. Böylelikle yıldız kara deliğe dönüşmüş olur. Kara deliğin
sınırına olay ufku denir ki, yaklaşık on Güneş kütlesi kadar kütlesi olan bir
yıldız için bu sınır yaklaşık otuz kilometredir.
Kanıtlanmamış bilimsel spekülasyonlar
1.
Sicim kuramları ve zaman yolculuğu
Filmin ana teması da aslında kara deliğin içinde
neler olup bittiğini bilmememize dayanmakta. Kara deliklere ilişkin alternatif
fizik modelleri vardır. Bu modellerden bazıları kuantum kuramıyla kütle çekimi
birleştiren, kuantum kütle çekim kuramlarıdır ki, en popülerleri arasında sicim
kuramları yer alır.
Sicim
kuramına göre madde, titreşen sicim benzeri nesnelerden ve uzay da ekstra gizli
boyutlardan oluşur; bilinen her parçacık aslında salınan küçük bir sicimdir ve
sicimler farklı şekillerde salınarak farklı parçacıkları meydana getirirler.
Sicim kuramı kütle çekimi de açıklayabildiği için çok başarılı bir kuramdır ama
henüz spekülasyon düzeyindedir, kanıtlanamamıştır.
Bütün bu bilgilerin ışığında filmin en zor anlaşılan
kısmına gelebiliriz. Kara deliğin içinde ne var? Nasıl oluyor da filmin
kahramanı başka bir boyuta (ve zamana) geçebiliyor ve bizim yaşadığımız boyutu
(ve zamanı) etkileyebiliyor? Şüphesiz işin bu kısmı spekülatif bilime giriyor.
Ancak bunun bilimsel bir spekülasyon olduğunu ve her ne kadar kanıtlanmasa da
diğer bütün kanıtlanmış bilimsel kuramlarla uyum içinde olduğunu hatırlatalım.
Uzay zamanın bükülebildiğini anlatmıştık. Bu konuda
kimsenin bir şüphesi yok. Ancak bu bükülme iki şekilde gerçekleşebilir.
1-) İçinde yaşadığımız 4-boyutlu uzay zamandan başka
bir boyut yok ve bükülme uzay zamanın kendisinin bükülmesidir. Büyük Patlamadan
bu yana genişleyen evren de, bütün uzay zamanın genişlemesi şeklinde
gerçekleşiyor.
2-) Ancak bir açıklama daha var ki, özellikle
1980'lerden sonra kuantum kütle çekim kuramlarının çeşitlenmesiyle birlikte,
sicim kuramları, M-kuramı gibi
popüler kuramlar tarafından benimsenmekte. O da şu: içinde yaşadığımız uzay
zaman, yığın [bulk] adı verilen bir beşinci boyut (diğer tüm boyutları 5. boyut
gibi düşünelim) içinde bükülmekte. Dolayısıyla bu açıklamaya göre,
"evrenimiz neyin içinde genişliyor?" sorusuna verilecek yanıt
"yığının içinde ya da 5. boyutun içinde genişliyor" olacaktır.
Sonuç olarak, filmin kahramanı Cooper yarattığı "dışarı doğru tekillik"
tipindeki bir tekillik içine düşerek dört boyutlu küp olan teserakt’a girer ve kütle
çekim anomalileri yaratarak geçmişe haber gönderir. Bütün bunlar fantezi değil,
şu anki bilimsel bilgilerimizle olası senaryolar. Ama şüphesiz kanıtlanmış
bilgiler değil bunlar.
Sonuç olarak bilimsel olan ve birbiriyle zıtlaşmayan
bazı önermelerin yine çok zekice sunulduğu, izledikten sonra kafamızın içinde
bir sürü sorgulamanın olduğu harika bir film deneyimiydi.
Sevgiyle ve Aşkla kalın,
Kartal ÖZAL
Kartal hocam, sizi okuyunca dün akşam bu filmi ve öncesindeki anlatımınızı kaçırdığım için üzüldüm bak şimdi.
YanıtlaSil