Bilimkurgu Kulübü Bu Sitede Gelecek Var!
Fizikçi David Lewis Anderson‘a göre, zaman makinesi için kavramsal bir tasarım 1974’te meslektaşı Frank Tipler tarafından yayımlandı. “Tipler Silindiri” olarak adlandırılan bu tasarım, sürekli ekseni etrafında dönen devasa büyüklükte ve uzunlukta bir silindir kullanıyordu. Dönüş, frame-dragging (referans sisteminin sürüklenmesi) etkisi ve geçmişe ışık altı zaman yolculuğuna imkan verecek kapalı zaman-benzeri eğrilerden oluşan alanlar yaratıyordu.
Kara deliklerden yararlanacak kadar ileri teknolojiye sahip uygarlıklara, solucan deliklerini rahat bırakmaları ve ABD’li gökbilimci Frank Tipler tarafından önerilen zaman büküm yöntemini denemeleri tavsiye edilebilir. Çünkü, Tipler’in zaman makinesi için basit bir tarifi var: Önce Güneş’in kütlesinin 10 katı miktarında malzeme alın, sıkıştırın. Uzun, ince, süper yoğun bir silindire yuvarlayın – adeta bir kara deliği tek bir spagetti haline getirin. Ardından silindiri dakikada birkaç milyar devire kadar döndürün ve ne olduğunu görün.
Tipler, silindirin etrafında dikkatlice çizilmiş spiral rota izleyen bir geminin kendisini hemen “kapalı, zaman-benzeri bir eğri” üzerinde bulacağını öngördü. Başlangıç noktasından binlerce, hatta milyarlarca yıl ve muhtemelen birkaç galaksi ötede ortaya çıkacaktı. Fakat, yine de bazı eksikler ve sorunlar vardı. Matematiğin düzgün çalışması için Tipler Silindiri sonsuz uzunlukta olmalıydı. Silindirin sonlarına doğru garip şeyler oluyor ve zaman geminizde buralardan uzak durmanız gerekiyordu. Ancak, cihazı yapabildiğiniz kadar uzatırsanız ve silindirin ortasına yakın kalırsanız, yolculuktan sağ çıkarsınız! Yani, muhtemelen.
Tipler silindiri, 1936’da Willem Jacob van Stockum ve 1924’te Kornel Lanczos tarafından genel görelilik denklemlerine bir çözüm olarak keşfedildi, ancak 1974’te Frank Tipler tarafından yapılan bir analize kadar kapalı zaman benzeri eğrilere izin verdiği fark edilmedi. Tipler, 1974 tarihli “Rotating Cylinders and the Possibility of Global Causality Violation” (Dönen Silindirler ve Küresel Nedensellik İhlali Olasılığı) isimli makalesinde, sürekli ekseni boyunca dönen devasa ve sonsuz uzunlukta bir silindirin, uzay-zamanda frame-dragging (referans sisteminin sürüklenmesi) etkisi yaratması gerektiğini gösterdi. Bu sürükleme etkisi, uzay-zamanı silindirin yakınındaki nesnelerin ışık konilerini eğecek şekilde bükecekti. Böylece ışık konisinin bir kısmı, uzay-zaman diyagramında zaman ekseni boyunca geriye doğru gidecekti. Bu nedenle, uygun yönde yeterince hızlanan bir uzay aracı ya da zaman gemisi, kapalı zaman-benzeri eğrisi (CTC- closed timelike curve) boyunca zamanda geriye doğru seyahat edebilecekti.
Kapalı zaman-benzeri eğrileri, fiziksel uzay-zamanlar olarak yorumlanan Lorentzian manifoldlarında, zamanda geriye gitmek ve potansiyel olarak kendi büyük babanızı vurmak gibi nedensel anormalliklerin olasılığı ile ilişkilidir. Novikov tutarlılık ilkesi gibi bazı kısıtlamalar kullanılarak bu paradoks olasılıklarından kaçınılabililir. Fakat bu eğrilerin, dönen bir kara deliği modelleyen Kerr vakumu ve (dönen basınçsız sıvı veya tozun silindirik simetrik bir konfigürasyonunu modelleyen) Van Stockum tozu dahil olmak üzere, genel görelilikteki en önemli kesin çözümlerin bazılarında görünmek gibi sinir bozucu bir alışkanlıkları var.
Tipler silindiri inşa etmenin pratikliğine bir itiraz ünlü Fizikçi Stephen Hawking’ten gelmişti. Hawking, Genel göreliliğe göre zayıf enerji koşulunu karşılayan herhangi bir (negatif enerjili egzotik madde içermeyen) sonlu bölgede bir zaman makinesi inşa etmenin imkansız olduğunu gösteren bir varsayımda bulundu.
Tipler silindiri ise herhangi bir negatif enerji içermez. Tipler’in orijinal çözümü, matematiksel olarak analiz edilmesi daha kolay olan sonsuz uzunlukta bir silindir içerir ve Tipler, dönme hızı yeterince hızlı olan sonlu bir silindirin de kapalı zaman-benzeri eğriler üretebileceğini öne sürer. Fakat bu iddia hiç kanıtlanamadı. Ancak Hawking, kendi öne sürdüğü varsayımı nedeniyle, “Her yerde pozitif enerji yoğunluğu ile gerçekleştirilemez! Sonlu bir zaman makinesi inşa etmek için negatif enerjiye ihtiyacınız olduğunu kanıtlayabilirim,” dedi. Hawking’in kanıtı, “nedensellik ihlallerinin, eğrilik tekillikleri olmaksızın sonlu bir uzay-zaman bölgesinde ortaya çıktığı” durumunu incelediği 1992 tarihli makalesinde yer alır.
Uzay-zaman sürekliliğinde zamanı kendi üzerine katlayacak ve bir zaman makinesi olarak işlev görebilecek sonlu Tipler silindiri üzerinde tartışmalar devam etse de, bu silindir elimizde geçmişe yolculuk edebileceğimiz tek “pratik” ve en azından kâğıt üzerinde en tutarlı tasarım olarak bilim dünyasındaki varlığını hâlâ koruyor.
