Cevap : Simetri Yasaları

Fizik yasalarının gerçekten de, uzayda öteleme ve döndürme işlemleri sonucunda aynı kalması beklenir Bunun nedeni; fizik yasalarını ilgilendirdiği kadarıyla, uzayın her yerde aynı (yani homojen ya da tekdüze) ve her yönde aynı, yani "izotropik" olduğu varsayımı Bir de tabii, fizik yasalarının her zaman aynı olup olmadığı, yani zamanla değişip değişmediği sorusu var Bu sorunun yanıtı da, 'bilebildiğimiz kadarıyla evet' Çünkü A noktasında yapmış olduğumuz deneyi, belli bir ?t süresi geçtikten sonra; aynı başlangıç koşullarıyla başlayarak ve aynı çevre koşulları altında tekrarlayacak olursak, aynı sonuçları elde etmemiz beklenir Yani fizik yasalarının, bir bakıma 'zaman üzerinde öteleme' işlemi altında da değişmemesi gerekiyor Hem zaten relativite kuramına göre zaman, içinde yaşadığımız uzay-zamanın dördüncü boyutunu oluşturduğuna göre; fizik yasalarının uzay boyutlarındaki öteleme işlemleri altında gösterdiği bu simetrinin, zaman boyutu için de geçerli olması şaşırtıcı olmasa gerek
Sanırım hepimize önsezisel olarak doğal görünen fizik yasalarıyla ilgili bu değişmezlik ilkelerine, bir başka deyişle; 'uzayda öteleme, dönme ve zamanda öteleme' simetrileri deniyor Fizik yasalarının sağlaması gereken bir diğer simetri, relativite kuramının temelini oluşturan 'Lorentz değişmezliği' Bu simetri kuralına göre, fizik yasalarının, birbirine göre sabit hızla seyahat eden referans sistemlerinin hepsinde aynı olması, aynı şekilde çalışması gerekiyor Sınanması için, bir deneyi yerde, ikincisini sabit hızla hareket eden bir araçta yapıp, sonuçların aynı olup olmadığına bakmak yeterli Halbuki, birbirine göre ivmelenen sistemler için böyle bir simetri yok Böyle iki sistemde yasalar farklı çalışacağından, bazı deneyler yapmak suretiyle, içinde bulunduğumuz sistemin hangi ivmeyle hız kazanmakta olduğunu belirlemek mümkün Fakat, sabit hızla hareket eden bir sistemin hızını, hangi fizik olayına başvurur veya hangi deneyi yaparsak yapalım, belirlemek mümkün değil Bu ve yukarıda sözü edilen simetrilerin 'herhangi bir deney,' dolayısıyla her deney için geçerli olması gerekiyor Şimdiye kadar yapılmış olan deneyler ve kaydedilmiş gözlemler çerçevesinde bildiğimiz kadarıyla, durum gerçekten de böyle Bir sonraki simetri biraz daha karışık: Zamanın tersinmesi altında simetri








A noktasındaki 'herhangi' bir deneyin an ve an sonuçlarını; t=0 anından başlayarak ve diyelim T gibi bir 'bitiş' anına kadar, örneğin videoyla üç boyutlu olarak kaydetmiş olalım Şimdi; düzeneği T bitiş anındaki koşullardan başlatıp, deneyi tersinden gerçekleştirmeye kalkarsak, fizik yasalarının bu girişime engel olmaması ve t=0 anına kadar aynı şekilde çalışarak, bir önceki deneyin kaydedilmiş olan sonuçlarını tersinden vermesi beklenir Yani ilk deneyin video kaydının tersinden oynatılmasıyla sergilenen gelişmeler zinciriniÖrneğin yaptığımız deneyde, sol ve sağ yukarıdan gelen iki atom birbirine yaklaşıp, görüş alanımızın orta kısmında çarpışıyor; sonra da birinci atom sol, ikinci atom da sağ aşağıya doğru yollarına devam ediyor olsun Bu çarpışmanın bir filmini çekip tersinden oynatacak olursak; sol ve sağ aşağıdan gelen iki atomun birbirine yaklaşarak, görüş alanımızın orta kısmında çarpıştıklarını ve birinci atomun sol, ikinci atomun da sağ yukarıya doğru yollarına devam ettiklerini görürdük Ve bu tersinden gösterilen filmi izleyen hiç kimse; "Aa, burada bir gariplik var! Bu olay fizik yasalarına aykırı!" diyemezdi

Fakat öte yandan, örneğin bir yumurtanın yere düşüp kırılarak dağıldığını, hepimiz defalarca görmüş; fakat bu olayın tersine, yani kırık ve dağınık bir yumurtanın kendiliğinden derlenip toparlanarak eski haline döndüğüne, herhangi birimiz şahit olmamışızdır Keza, bir kibritin çakılmasıyla açığa çıkan kimyasal enerji, ilk anda kibritin ucunda bir alev şeklinde 'derli toplu durur'ken, bir süre sonra tüm salona dağılmakta; fakat bu olayın tersine, yani salona dağılmış olan enerjinin derlenip toparlanarak, tekrar kibritin ucunda biriktiğine hiç rastlanmamaktadır Bu yüzden; yumurtanın kırılması veya kibritin çakılması gibi, tersi kendiliğinden yer almayan olaylara 'tersinmez' olaylar denir Ancak bir olayın tersinmez olması, tersinin asla gerçekleşemeyeceği anlamına gelmez Kırık bir yumurta 'mikrocerrahi' yöntemlerle, dışarıdan enerji harcanmak suretiyle tamir edilebileceği gibi, bizim hiçbir müdahalemiz olmaksızın kendiliğinden de eski haline gelebilir Çünkü, böyle bir olaya hiç rastlanmamış olması, o olayın 'imkansız' olduğuna değil, gerçekleşme olasılığının çok düşük olduğu anlamına gelir Yeterince uzun bir süre beklenildiği takdirde, kırık bir yumurtanın derlenip toparlanarak eski haline geldiği görülebilir Fizik yasaları buna engel değildir Bu olayın kendiliğinden gerçekleşme olasılığını sıfıra yakın derecede düşük kılan, termodinamiğin, sistemdeki molekül sayısının çokluğundan kaynaklanan ikinci yasasıdır: Yalıtılmış kapalı bir sistemde, düzensizliğin bir ölçüsü olan entropi artma eğilimindedir Bu yasa nedeniyledir ki, gözlemlediğimiz makroskopik olaylarda; zamanı, geçmişten geleceğe yönelik bir akış yönü varmış gibi gösteren bir okun varlığını hissederiz Halbuki mikrosopik olaylarda, zamanın akış yönü yoktur veya fizik yasaları etkilenmeksizin, zaman tersine çevrilebilir Nitekim, bir yumurtanın yere düşüp kırılması; yumurtanın kabuğunu oluşturan trilyonlarca atomun, zemin yüzeyini oluşturan keza trilyonlarca atomla çarpışarak, aralarındaki kimyasal bağların kırılmasının bir sonucudur Halbuki yukarıda değindiğimiz gibi, iki atomun çarpışma süreci zamanda tersinir bir olaydı İki atomun çarpışmasının zamanda tersinir olması, trilyonlarca böyle çarpışmadan oluşan bir olayın da öyle olmasını gerektirir Fizik yasaları, olayın tersini mümkün kılmakta; fakat termodinamiğin ikinci yasası, bu tersin gerçekleşmesi olasılığını, sıfıra yakın çok küçük bir değere sahip olmak zorunda bırakmaktadır Kırılma olayını bize tersinmez gösteren budur

__________________