Albert Einstein’ın insan bilgisine yaptığı pek çok katkı var, bugün bu yazıda bunlardan ikisiyle daha çok ilgileneceğiz.
Birincisi kolay. Meşhur E=MC2 denklemi.
Bu denklem, enerjiyle kütlenin birbirine çevirilebilir olduğunu söyler. En büyük ölçekte de, en küçük ölçekte de bu denklemi defalarca denedik, her seferinde doğru çıktı.
Ama bana en çarpıcı gelen örnek şu: Atomun çekirdeğinde yer alan proton, aslında üç tane quark’ın birleşmesiyle oluşur. Protonun bir kütlesi de vardır elbette. Ancak bu kütlenin sadece yüzde 1’i o üç quarkın kütlelerinden gelir. Peki geri kalan yüzde 99 nereden gelir? O yüzde 99’luk kütle, protonu oluşturan quark’ların birbirleri etrafında dönmesinden, yani enerjisinden kaynaklanır.
Nitekim parçacık fizikçileri hiçbir zaman atom altı parçacıkların kütlesini ağırlık birimiyle ölçmez ve tanımlamaz. Onlar bu küçük şeylerin kütlesini enerji birimi olarak tanımlarlar. Sonuç olarak elimizde E=MC2 denklemi var, kaç gram olduğunu bulmak isterseniz o enerjiyi bu denkleme uygularsınız, olur biter.
Bunu aklımızda tutalım. Einstein’ın insanlığın bilgisine armağan ettiği ve kavranması kolay olan denklem bu.
Ama bir de kavraması, idrak etmesi çok zor olan bir şey var Einstein’ın bize söylediği: Zamanın akış hızının gözlemciden gözlemciye değişmesi.
Çünkü zaman, kendi başına bir fiziksel varlık değildir, matematik deyimiyle “bağımlı değişken”dir.
Neye göre bağımlı değişken? Kütleye (veya enerjiye) göre.
Büyük kütlelerin yakınında zamanın akış hızı yavaşlar; kolunuzdaki saat daha yavaş çalışır, eğer kol saati değil de atom saati kullanıyorsanız bile durum değişmez, atom saati de yavaşlar.
Neden yavaşlar? Tam da o kavranması basit E=MC2 denklemi yüzünden yavaşlar.
Uzayda büyük kütle demek büyük kinetik enerji demektir. Hadi bunu kolay anlaşılsın diye “yüksek sürat” olarak adlandıralım.
Einstein bize der ki, kütlesi olan hiçbir şey ışık hızına kadar hızlanamaz, hızı ışık hızını geçemez. Bu Einstein bize öyle dediği için değil, matematik öyle gerektirdiği için bir bariyerdir. Kütlesi olan hiçbir şey ışıktan daha hızlı yol alamaz.
Neden? Aynı denklem yüzünden. Hızınız (kinetik enerjiniz) arttıkça kütleniz de artar. Bu otomobiliniz için de, bindiğiniz uçak için de, uzay gemisi için de, protonun içindeki quarklar için de geçerlidir.
Az önce söyledim, kütle arttıkça zamanın akış hızı da yavaşlar diye. Bunu tersten okuyun: Hızınız arttıkça zamanın akış hızı yavaşlar.
Biz hep “zaman” diye bir fiziksel birim olduğunu düşünürüz, zamanın evrensel, evrenin her yerinde aynı olduğunu sanırız ama öyle değildir.
Bu evrendeki her şey sadece kendisine ait başka bir zaman akış hızındadır. Aynı anda yaşlanmak aynı anda yaşamak diye bir şey yoktur. İki ayrı saat hiçbir zaman aynı zamanı göstermez, gösteremez.
Bunu tam olarak idrak etmeden, zamanın göreliliğini tam olarak anlamadan evrenle ilgili başka hiçbir şeyi anlayamayız.