Büyük Tasarım

(Hareketli  Cisimlerin  Elektrodinamiği  Üzerine)  adlı  çalışması­
nı  yayımladığında  yirmi  altı  yaşındaydı.  Bu  çalışmasında  yaptı­
ğı  yalın  varsayıma  göre  fizik  yasaları  özellikle  de  ışık  hızı  onlar­
la  aynı  biçimde  hareket  eden  bütün  gözlemciler  için  aynı  olma­
lıydı.  Bu  varsayımın,  uzay  ve  zaman  kavramlarımızda  bir  devrim 
gerektirdiği  ortaya  çıktı.  Niçin  böyle  olduğunu  görmek  için  bir 
jet  uçağının  içinde  aynı  noktada  ama  farklı  zamanlarda  gerçekle­
şen  iki  olay  düşünelim.  Jet  uçağının  içindeki  bir  gözlemci  için  bu 
iki  olay  arasında  sıfır  uzaklık  olacaktır.  Ancak  yerde  bulunan  bir 
başka  gözlemci  için  iki  olay,  jetin  yol  aldığı  mesafe  kadar  birbi­
rinden  uzak  olacaktır.  Buna  göre,  birbirine  göreceli  olarak  hare­
ket  eden  iki  gözlemci,  iki  olayın  birbirine  uzaklığı  konusunda  an­
laşamayacaklar dır.
Şimdi  iki  gözlemcinin  bir  uçağın  kuyruğundan  burnuna  doğ­
ru  giden  bir  ışık  atışını  izlediklerini  varsayalım.  Tıpkı  yukarıda­
ki  deneyde  olduğu  gibi,  uçağın  kuyruğundan  yayılan  ve  burnuna 
ulaşan  ışığın  kat  ettiği  mesafe  konusunda  anlaşamayacaklardır. 
Hız,  alınan  mesafenin  geçen  zamana  bölünmesi  olduğuna  göre, 
ışığın  yol  alma  hızını  -ışık  hızını-  kabul  etseler  bile,  ışığın  yayıl­
ma anıyla varış anı arasında geçen zaman konusunda uyuşmazlı­
ğa düşeceklerdir.
Bu  durumu  tuhaf  kılan,  iki  gözlemcinin  farklı  zaman  ölçümleri 
yapmalarına  karşın  aynı  fiziksel  süreci  izliyor  olmalarıdır.  Eins- 
tein bunun için yapay bir açıklama oluşturma çabasına girmemiş­
tir.  Ürkütücü  olsa  bile  mantıklı  bir  sonuca  varmıştır:  Geçen  za­
manın  ölçümü,  tıpkı  alman  mesafenin  ölçümü  gibi,  ölçüm  yapan 
gözlemciye  bağlıdır.  Bu  etki,  Einstein’ın  1905’teki  makalesinde 
açıkladığı  kuramın  temel  taşlarından  biriydi  ve  sonra  özel  göreli­
lik kuramı adını aldı.
Bir  saate  bakan  iki  gözlemci  olduğunu  varsayarsak  bu  analizin 
zamanı  gösteren  araçlara  nasıl  uygulandığını  görebiliriz.  Özel  gö­
relilik  kuramına  göre,  saate  göre  hareket  etmeyen  gözlemci  için 
saat daha  hızlı çalışacaktır, oysa saate göre hareket eden gözlem­
ci  için  daha  yavaş  çalışıyor  olacaktır.  Uçağın  kuyruğundan  baş­
layıp,  burnuna  giden  ışığı  saatin  vuruşlarına  benzetecek  olursak, 
yerdeki  gözlemci  için  saat  daha  yavaş  vuracaktır,  çünkü  bu  refe­
rans  çerçevesinde  ışık  demeti  daha  büyük  bir  mesafe  kat  edecek­
tir.  Ancak bu  etki saatin mekanizmasına bağlı  değildir; bütün sa­
atler için, hatta bizim biyolojik saatimiz için bile geçerlidir.
Einstein’ın  çalışması  zamanın  Newton’ın  düşündüğü  gibi  mut­
lak olamayacağını gösterdi, tıpkı eylemsizlik kavramında oldu-
84

---

85
Jet uçağı 
Bir jet uçağının içinde bir top zıplatırsanız, uçağın içindeki bir gözlemci topun her 
zıplayışta aynı noktaya vurduğunu saptayacaktır, ancak yerdeki bir gözlemci için topun zıplama 
noktaları arasındaki mesafe büyüktür.
ğu  gibi.  Diğer  bir  deyişle,  her  bir  olaya  bütün  gözlemcilerin  ka­
bul  ettiği  bir  zaman  atfetmek  olanaksızdır.  Tersine,  her  gözlemci­
nin  kendi  zaman  ölçümü  vardır  ve  birbirine  göreli  olarak  hareket 
eden iki gözlemcinin zaman ölçümleri farklı olacaktır. Einstein’ın 
düşünceleri  bizim  sezgilerimize  terstir,  çünkü  günlük  hayatımız­
da  normal  olarak  karşılaştığımız  hızlarda  bu  etkileri  fark  ede­
meyiz.  Ancak  doğrulukları  defalarca  yapılan  deneylerle  kanıt­
lanmış  durumda.  Örneğin  Dünya’nın  merkezinde  hareketsiz  du­
ran  bir  saat  düşünün;  bir  saat  Dünya’nın yüzeyinde,  bir  diğeri de 
Dünya’nın  dönüş  yönünde  veya  ona  ters  uçmakta  olan  bir  uçak­
ta  olsun.  Dünya’nın  merkezinde  duran  saati  referans  aldığımızda, 
doğuya  doğru  hareket  eden  uçaktaki  saat  -Dünya’nın  dönüş  yö­
nünde-  Dünya’nın  yüzeyinde  bulunan  saatten  daha  hızlı  hareket 
ediyor  olacağından,  ondan  daha  yavaş  çalışacaktır.  Aynı  şekilde, 
Dünya’nın  merkezindeki  saati  referans  aldığımızda,  batıya  doğru 
uçmakta  olan  uçaktaki  saat  -Dünya’nın  dönüş  yönünün  tersine- 
yüzeydeki  saatten  daha  yavaş  hareket  edecektir  ve  bu,  yüzeyde­
ki  saatten  daha  hızlı  çalışacağı  anlamına  gelir.  1971  Ekimi’nde 
Dünya’nın  etrafında  uçurulan  çok  hassas  atomik  saatlerle  yapı­
lan deneyde tam olarak bu durumu gözlemledik. Yani Dünya’nın

---

86
Zaman genleşmesi Hareket eden saatler yavaş çalışıyor gibi görünür. Bu biyolojik saatler için 
de geçerli olduğundan, hareket eden insanlar daha yavaş yaşlanıyormuş gibi görünür, ancak fazla 
umutlanmayın, aradaki farkı ölçebilecek normal bir saat yoktur.
etrafında  durmadan  doğuya  doğru  uçarsanız,  bu  esnada  uçakta 
gösterilecek  filmleri  tekrar  tekrar  izlemekten  muhtemelen  sıkıla­
cak  olsanız  da,  hayat  sürenizi  uzatabilirsiniz.  Ancak  bu  etki  çok 
küçüktür:  Her  dönüşte  saniyenin  180  milyarda  biri  kadar  (ayrıca 
çekim  gücündeki  farklılığın  yarattığı  etkiler  yüzünden  bu  değer 
daha da küçülebilir, ama burada o konuya girmemize gerek yok).
Einstein’ın  çalışmaları  sayesinde  fizikçiler  anladılar  ki,  ışık  hı­
zı  her  referans  çerçevesinde  aynıdır  ve  Maxwell’in  elektrik  ve 
manyetizma  kuramına  göre  zaman  üç  boyutlu  uzaydan  ayrı  ola­
rak  ele  alınamaz.  Zaman  ve  uzay  birbirine  geçmiştir.  Bu,  her  za­
manki  sol/sağ,  ön/arka  ve  üst/alt  yönlerine  dördüncü  bir  gele­
cek/geçmiş  yönü  eklemeye  benziyor.  Fizikçiler  uzay  ve  zamanın 
bu  evliliğine  “uzay-zaman”  adını  verdi  ve  uzay-zaman  dördüncü 
bir  yön  içerdiğinden  buna  dördüncü  boyut  dediler.  Uzay-zaman- 
da  zaman,  uzayın  üç  boyutundan  ayrı  değildir;  tıpkı  sol/sağ,  ön/ 
arka,  üst/alt  tanımlarının  gözlemcinin  yönelimine  bağlı  olması 
gibi,  zamanın  yönü  de  gözlemcinin  hızına  bağlı  olarak  farklılık 
gösterir.  Farklı  hızlarda  hareket  eden  gözlemciler,  uzay-zaman 
içinde  zaman  için  farklı  yönler  seçebilirler.  Einstein’ın  özel  gö­
relilik  kuramı  bu  nedenle,  mutlak  zaman  ve  mutlak  eylemsizlik

---