Zaman nedir sorusu neden zor

Açılış sahnesi

Akçasu'da salı sabahı, saat kulesinin dibindeki küçük dükkân. Nuri Usta kulenin akrebini yerinden çıkarmış, tezgâhın üstünde pirinç bir çarkı büyüteçle inceliyor. Kapıdan Defne giriyor; elinde fizik olimpiyatı hazırlık kitabı, yüzünde uykusuz bir gecenin izi. Kitabın ilk sayfasındaki soruyu okuyor: "Zaman nedir? Bir cümleyle tanımlayın."

Nuri Usta gülümsüyor, tezgâhtaki bir kol saatini gösteriyor. "Bu," diyor. Defne başını sallıyor: "O saat, Usta. Ben zamanı soruyorum." Usta bir an duraksıyor, sonra kule saatini, duvardaki takvimi, pencereden görünen gölgeyi sırayla gösteriyor. Her biri zamanı gösteriyor ama hiçbiri zamanın kendisi değil.

Otuz yıldır zamanın makinesini tamir eden adam, zamanın ne olduğunu tek cümleyle söyleyemiyor. Bunu fark edince ikisi de gülüyor. Usta çarkı yerine takarken şöyle diyor: "Ne zaman çarkı yağlayacağımı biliyorum. Zamanın ne olduğunu bilmem gerekmiyor."

Nuri Usta, Defne ve Akçasu bu akademi için kurgulandı. Ama dükkândaki o şaşkınlık, zamanı düşünmeye başlayan herkesin ilk durağı.

Bu derste ne olacak

Nuri Usta'nın son cümlesi bu dersin konusunu taşıyor: zamanı kullanmayı çok iyi biliyoruz, onu tanımlamakta zorlanıyoruz. Bu ders önce bu zorluğun eski ve saygın bir zorluk olduğunu gösterecek. Sonra akademinin her derste kullanacağı aracı kuracak. Zaman hakkında söylenen cümleler aynı türden değildir: kimisi bir saatle ölçülür, kimisi bir kurulun kararıdır, kimisi bir yorumdur. "Zaman nedir" sorusu bu üç türü bir arada sorduğu için tek bir cevaba sığmıyor. Dersin sonunda zamanla ilgili herhangi bir cümleyi bu üç türden birine yerleştirebileceksin. Hangi soruya hangi yöntemle cevap aranacağını da göreceksin.

Sıfır noktası

Zaman kelimesi gündelik dilde o kadar sık geçer ki çoğu zaman fark edilmez. "Zamanım yok" deriz, "zamanında gel" deriz, "zaman her şeyin ilacı" deriz. Bu cümlelerin her birinde kelime başka bir işi görür. Birincisi bir kaynaktan, ikincisi bir anlaşmadan, üçüncüsü bir değişimden söz eder. Zaman kelimesinin bu esnekliği onu kullanışlı yapar. Aynı esneklik onu tanımlamayı da güçleştirir.

Bu zorluğu en açık söyleyen metinlerden biri on altı yüzyıl önce yazıldı.

Augustinus'un gözlemi bir itiraf olduğu kadar bir ipucu da taşıyor. "Biliyorum" dediği şey, zamanı kullanma becerisi: randevuya yetişmek, bir şarkının ritmini tutmak, yemeğin piştiğini kestirmek. "Bilmiyorum" dediği şey, zamanın ne olduğunu söyleyen bir tanım. Bu iki bilgi birbirinden ayrı durabilir. Bisiklete binmeyi bilen birinin dengenin fiziğini bilmesi gerekmez.

İşleyiş

Üç tür cümle

Zaman hakkında sık duyulan cümlelerden birkaçını ele alalım. "Dağdaki bir saat, deniz kıyısındakinden biraz hızlı işler." "Türkiye'de saat, Greenwich'e göre üç saat ileridir." "Geçmiş artık yoktur; yalnız şimdi vardır." Dilbilgisi açısından hepsi aynı kalıpta, düz bildirme cümleleri. Ama birinin doğruluğunu bir laboratuvar, ötekinin doğruluğunu bir resmî karar, üçüncüsünün doğruluğunu ise bir tartışma belirler. Bu akademi bu üç türe ad veriyor.

Bu ayrımın değeri, bir soruyla karşılaştığında hangi kapıyı çalacağını söylemesidir. Ölçülen bir iddia için deneye, uzlaşılan bir iddia için karara ve onun gerekçesine, yorumlanan bir iddia için argümanlara bakarsın. Yanlış kapıyı çalmak, zaman tartışmalarının çoğunu çıkmaza sokar.

Ölçülen: saatler gerçekten farklı işler

Gündelik deneyimde zaman herkes için aynı hızla akıyor gibi görünür. Yirminci yüzyılın fiziği bunun yalnızca yaklaşık olarak doğru olduğunu öngördü: hareket eden bir saat ve kütleçekiminin daha güçlü olduğu yerdeki bir saat, öteki saatlere göre daha yavaş işler. Bu öngörü bir yorum olarak kalmadı; ölçüldü.

Etkinin ne kadar küçük olduğunu kaba bir hesapla görebiliriz. Yere yakın yerde iki saat arasındaki kesirli hız farkı yaklaşık olarak yerçekimi ivmesi çarpı yükseklik farkı, bölü ışık hızının karesidir. Bu formülün nereden geldiği M25-D02'de türetilecek; burada yalnızca sayıların büyüklüğüne bakıyoruz.

Bir metre daha yüksekte yaşayan biri, yetmiş dokuz yılın sonunda yerdeki ikizinden saniyenin on milyonda üçü kadar daha yaşlı olur. Sayı gülünç derecede küçük ama sıfır değil ve ölçülebiliyor. "Zaman herkes için aynı hızla akar" cümlesi bu yüzden bir ölçüm sorusudur ve ölçüm onu çok küçük bir payla yalanlar.

Uzlaşılan: bir saniye neden bu kadar

Saatlerin ne kadar hızlı işlediğini ölçebilmek için önce bir birime ihtiyaç var. Bir saniyenin ne kadar olduğu ise bir doğa olgusu değil, bir karardır. Uzun süre saniye, günün 86.400'de biri sayıldı. Gökbilimciler Dünya'nın dönüşünün düzensiz olduğunu fark edince 1960'ta saniye yılın bir kesrine bağlandı. Birkaç yıl sonra da bir atomun içine taşındı.

Bu kartın etiketi "Standart", çünkü kararın kendisi ölçülmüyor. Kimse bir laboratuvarda "saniyenin gerçek uzunluğunu" keşfetmedi. Sayı, eski saniyeyle uyuşacak biçimde seçildi; böylece dünyadaki bütün saatler yeni tanıma geçerken bir sıçrama yaşamadı. Tanımın arkasında ölçüm vardır, ama tanımın kendisi bir anlaşmadır.

Saat dilimleri de aynı türdendir. Türkiye 2016'dan beri yıl boyunca Greenwich'e göre üç saat ileride yaşıyor ve yaz saati uygulamasını bıraktı. Bu da bir karardı; nasıl alındığı ve neler değiştirdiği M05-D07'de anlatılacak.

Yorumlanan: zaman ne tür bir şey

Üçüncü türden cümleler başka bir yerde durur. "Geçmiş artık yoktur" cümlesini hiçbir saat doğrulayamaz. "Zaman akar" cümlesini hiçbir kurul oylayamaz. Bu cümleler zamanın ne tür bir şey olduğuna dair iddialardır ve felsefenin konusudur. Ölçümler bu tartışmayı besler, ama bitirmez.

Bu tür sorular boş değildir. Geçmişin ve geleceğin şimdiyle aynı ölçüde gerçek olup olmadığı, fizikçilerin de felsefecilerin de ciddiye aldığı bir tartışmadır. Yalnız şimdinin var olduğunu savunan görüş M29-D03'te, karşı görüşlerle birlikte işlenecek. Ayrıntılı çözümlemeyi Varlık, Bilgi ve Zihin Akademisi'nin zaman ünitesi yapıyor (P15-D06-M01-01).

Usta katmanı

Çizgiler her zaman net değil

Üç tür arasındaki sınır bazen bulanıklaşır. Saniyenin tanımı bir uzlaşıdır, ama hangi uzlaşının seçileceğine ölçümler karar verdi: sezyum, Dünya'nın dönüşünden çok daha kararlı titreşiyordu. Bugün optik saatler sezyumdan da kararlı; saniyenin yeniden tanımlanması tartışması ölçümlerle beslenen bir karar sürecidir. Yani uzlaşı keyfi değildir; gerekçesi ölçülebilir.

Aynı şey ters yönde de geçerli. Bir ölçüm de bir uzlaşıya yaslanır: "bu saat günde on sekiz nanosaniye hızlı işler" demek için nanosaniyenin ne olduğu üzerinde anlaşmış olmak gerekir. Ölçülen iddia, uzlaşılan birimler olmadan söylenemez.

"Zaman, saatin ölçtüğü şeydir"

Fizikçilerin pratikte sık başvurduğu bir tutum var: zamanı tanımlamaya uğraşma, onu ölçme yöntemiyle tanımla. Zaman, saatlerin ölçtüğü şeydir. Bu tutum bilimsel bir kavramın anlamını onu ölçmek için yapılan işlemlerle eşitler. Felsefedeki adı işlemselcilik (operationalism); Percy Bridgman 1927'de yayımlanan Modern Fiziğin Mantığı (The Logic of Modern Physics) kitabında savundu.

Bu tutum Nuri Usta'nın cevabına çok yakın: "Bu" diyerek bir saati göstermek. Ama hemen bir soru doğurur. Hangi saat? Kötü bir saat de bir şey ölçer. İyi bir saati kötüsünden ayırmak için "zamanı doğru ölçen saat" demek gerekir ve tanım kendi etrafında döner. Fizikçilerin pratikteki cevabı şudur: iyi saat, birbirinden bağımsız yapılmış başka iyi saatlerle uyuşan ve fizik yasalarının en sade biçimde yazılmasına izin veren saattir. Bu cevap işe yarar, ama zamanın ne olduğu sorusunu kapatmaz; onu "hangi saatlere güveniriz" sorusuna çevirir.

Zaman, değişim ve sıra

Zaman tanımlarının çoğu bir başka kavrama yaslanır: değişim, hareket, sıra. Aristoteles zamanı hareketin önce ve sonraya göre sayısı olarak tanımladı (M28-D03). Leibniz zamanı olayların sırasından ibaret gördü; Newton ise olaylardan bağımsız akan mutlak bir zaman varsaydı. Bu tartışma P15-D06-M01-01'de ve bu akademide M23-D02 ile M23-D03'te sürecek. Hangi tanımı seçersek seçelim, bir şeyin değişmediği bir dünyada zamandan söz etmenin anlamlı olup olmadığı sorusu açıkta kalır.

Hayatına dokunduğu yer

Bu ayrımı bir günün içinde defalarca kullanırsın, çoğu zaman farkına varmadan. Sabah telefonun saati kendiliğinden düzeltilir: o düzeltme ölçülen bir şeye, uzaktaki atom saatlerinin işleyişine dayanır, ama gösterdiği sayı bir uzlaşıdır. Okul zili sekizde çalar; o sekiz, bir yönetmeliğin ve Türkiye'nin saat dilimi kararının ürünüdür. Defne'nin sabah sekizde uykulu olması ise ölçülebilir bir şeydir: ergenlerin iç saati gerçekten geç kurulur ve bu M09-D02'de işlenecek. Maaşın ayın on beşinde yatar, bir kredinin faizi gün sayısıyla hesaplanır, bayram her yıl başka güne düşer: hepsi uzlaşı. Bekleme salonunda geçen yirmi dakikanın bir saat gibi gelmesi ise ölçülebilir bir algı olgusudur (M12-D04). Bir yakının ölümünden sonra "zaman duruyor" demek ise bir yorumdur ve kimse onu bir saatle yalanlayamaz. Hangi cümlenin hangi türden olduğunu bilmek, bir tartışmada kimin neyi kanıtlaması gerektiğini de söyler. "Yaz saati sağlığa zararlı" diyen birine sorulacak soru ölçümle ilgilidir; "kış saatine dönmeliyiz" diyen birine sorulacak soru ise kararın gerekçesiyle.

Kanıtın sınırı

Bu dersin ayrımı bir araçtır, bir doğa yasası değil. Gerçek cümlelerin çoğu üç türü birden taşır: "Yaz saati enerji tasarrufu sağlar, o yüzden uygulanmalı" cümlesinde ölçülebilir bir iddia ile bir karar önerisi iç içedir. Ders cümleyi ayrıştırmayı önerir; ayrıştırmanın her zaman temiz olacağını vaat etmez.

Ölçülen tarafta da belirsizlik var. Saatlerin farklı işlediği bugün çok hassas biçimde ölçülüyor, ama zamanın en küçük ölçeklerde nasıl davrandığı, genel görelilik ile kuantum mekaniğinin birleştiği yerde zamanın ne olduğu fizikte açık bir sorudur (M27-D07). Kanıt kartındaki optik saat çalışması etkinin varlığını gösterdi; o çalışmanın kesin sayılarını burada vermedik, çünkü yalnızca özetini okuduk.

Yorumlanan tarafta ise tartışma bitmiş değil ve belki hiç bitmeyecek. Zamanın akıp akmadığı, geçmişin var olup olmadığı soruları üzerinde felsefeciler arasında bir uzlaşı yok. Bu akademi o tartışmada taraf tutmayacak; tarafların en güçlü gerekçelerini aktaracak.

Kendin dene

Aklında kalsın

Zamanı kullanmak ile tanımlamak ayrı becerilerdir. İlkinde hepimiz ustayız, ikincisinde Augustinus'tan bu yana herkes takılır.

Zaman hakkındaki cümleler üç türdendir. Ölçülen cümle bir deneyle sınanır, uzlaşılan cümle bir kararın gerekçesiyle, yorumlanan cümle argümanlarla. "Zaman nedir" sorusu üçünü birden sorduğu için tek cevaba sığmaz.

Saatler gerçekten farklı işler: hız ve kütleçekimi saatin işleyişini değiştirir. Fark insan ölçeğinde çok küçüktür, ama bugün bir metreden az yükseklik farkında bile ölçülebiliyor.

Bir saniyenin uzunluğu, saat dilimleri ve takvim birer uzlaşıdır. Keyfi değillerdir; gerekçeleri ve tarihleri vardır, değiştirilebilirler.

Sonraki derse köprü

Nuri Usta zamanın ne olduğunu söyleyemedi ama çarkın ne zaman yağlanacağını biliyordu: çark aşınıyor, yağ kuruyor, saat geri kalıyordu. Yani zamanı bir şeyin değişmesinden tanıyordu. Sıradaki ders tam bu bağı ele alıyor: hiçbir şeyin değişmediği bir dünyada zamandan söz edilebilir mi, yoksa zaman değişimin kendisi mi? Değişim ile süre arasındaki ilişkiyi kurarak süreyi iki olay arasındaki bir aralık olarak tanımlayacağız.