Zaman – hər gün əlaqədə olduğumuz və keçmiş, bu gün və gələcək kimi xarakterizə etdiyimiz substansiyadır. Zamanın irəliləməsi təcrübəmizdə təcəssüm tapır, gələcək bu günə, indiki zaman isə keçmişə çevrilir. Zaman anlayışı və onun proqressiyası olmadan hərəkət və dinamika haqqında danışmaq faktiki qeyri-mümkündür. Bu, kosmik fəzanı qavrayışımıza bənzəyir.

Bir hadisə haqqında danışarkən onun harada və nə zaman baş verdiyini soruşmaq tamamilə realdır. Zaman da, məkan koordinatları kimi, hadisələri müəyyənləşdirmək üçün bir markerdir. Bununla birlikdə, zamanın məkandan fərqi, onu gündəlik həyatda necə qavradığımıza bağlıdır. Məkan koordinatları üzərində biz istənilən istiqamətdə sərbəst irəliləyə biliriksə, zamanla bağlı bizim yeganə istiqamətimiz irəlidir və temp dəyişməz olaraq qalır. Nə etsək də, saatın əqrəbi həmişə eyni tempdə hərəkət edəcək. Gələcək indini əvəz edəcək, o da öz növbəsində keçmişə çevriləcəkdir. Zamanın bu cür, yəni bir istiqamətdə irəliləmə kimi qavranılması, təbiətin fundamental təsviri ilə təsdiqlənmir və bu sual nəzəri fizikanın ən mürəkkəb sirlərindən biri olaraq qalır.

Klassik fizika və kvant mexanikasında zaman

Klassik fizikada zaman mütləq və dəyişməzdir. Bütün saatlar eyni sürətlə hərəklət edir və bütün insanlar vaxtı eyni cür qavrayırlar. Zaman konsepsiyası bizim onu gündəlik qavrayışımıza çox oxşayır. Bununla belə, klassik fizika zaman oxunu seçmir. Zamanın əks istiqamətdə axışı fizikada, adi zaman axışına tamamilə tən olan bir fenomendir. Klassik fizikaya görə, küçədə qabağa getmək, küçədə geriyə getməklə eyni şeydir.

Zaman konsepsiyasına gəlincə, kvant mexanikası da klassik fizika ilə həmfikirdir. Zaman sabit sürətlə hərəkət edir və hadisələr markerinin işarələnməsində istifadə olunur. Dalğalı funksiyanın kollapsı konsepsiyası kvant mexanikasının mərkəzi tənliyi, T-simmetrik olan Şrödinger tənliyi ilə yanaşı gəlir. Bu, sistemin vəziyyətinin kənar müşahidəçinin müşahidə aparması və kvant mexanikasını klassik mexanikadan fərqləndirməklə müəyyənləşdirməsini nəzərdə tutan ideyadır. Beləliklə, dalğalı funksiyanın kollapsı – kvant qeyri-müəyyənliyinin həll olunduğu prosesdir. Bu T-simmetrik proses kimi görünür. Lakin, dalğa funksiyasının kollapsı mexanizmi zəif araşdırıldığından, bu mexanizmin zaman oxunu təyin edən mexanizm olduğunu iddia etmək çətindir. Xüsusilə, bu prosesin T-simmetrik olduğunu güman etmək üçün inandırıcı arqumentlər mövcuddur.

Zaman və nisbilik nəzəriyyəsi

Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi zamanı qavrayış paradiqmamızı tamamilə dəyişdirir. Nəzəriyyə zamanın proqressiyasının universal olmadığını və onu kimin dəyişdirməsindən asılı olduğunu müdafiə edir. Belə olan halda saat, onu kimin taxmasından asılı olaraq müxtəlif sürətlərdə irəliləyir.

Sürəti artırmaqla, yaxud güclü cazibə qüvvəsinə (məsələn, qara dəliklərə) yaxın olmaqla zaman axışının sürətini dəyişdirmək, hətta onu dayandırmaq, geri döndərmək mümkündür. Nəzəriyyə belə deyir. Məsələn, qara dəliyin içində olan bir insan üçün məkan və zaman bir-birini əvəz etməyə başlayır, ona görə də qara dəliyə enmək, eynilə də qara dəlik xaricində zamanın sonrakı axışı qaçılmaz olur. Digər tərəfdən, zaman sağ və ya sol kimi istiqamətlərdən bir istiqamətə çevrilir. Nisbilik, zamanı vərdiş etdiyimiz məkan oriyentirləri ilə bir sıraya qoyur. Beləliklə, zaman da, universal olmayan məkan oriyentirləri kimi “əyilə” bilər. Bu əyriliyin ölçüsü zamanın axışının sürətidir. Buna baxmayaraq, nisbilik nəzəriyyəsində də tənliklər T-simmetrikdir. Bu o deməkdir ki, onlar hər hansı bir zaman oxuna üstünlük vermirlər.

Zaman oxu

Klassik, kvant və nisbi mexanikanın zamanla bağlı ortaq xüsusiyyətlərindən biri də nəzəriyyələrin heç birinin zaman oxunun tərifini verə bilməməsidir. Əlbətdə, bu tənliklərin həlli T-simmetriyanı poza bilər, lakin nəzəriyyələrin özləri də T-simmetrikdir. Bəs, T-simmetriya haradan çıxıb? T-simmetriyanın böyük hissəsi termodinamikanın nəticəsidir. Xüsusilə, termodinamikanın ikinci qanunu deyir ki, sistemin entropiyası zamanın axışı ilə artır. Məsələn, bu qanunun nəticəsi olaraq, siz heç bir zaman günəşdə əriyən və buz parçasına çevrilərək ətrafı qızdıran bir yağış gölməçəsi görməyəcəksiniz. Nəzərə alınmalıdır ki, bu qanun fundamental fizika tənliyindən alınan ciddi bir riyazi nəticədən daha çox statistik fərziyyədir. Bəs, nə üçün belə bir statistik qanun həqiqət olmalıdır və o, fizikanın fundamental qanunları ilə necə əlaqəlidir? Məhz bu sual hazırda “zaman oxu problemi”ni təşkil edir.

Mehdi Qodazqar, Nəzəri Fizika doktoru, Cambridge Universiteti