Tipler Silindiri, bir diğer adıyla Tipler Zaman Makinesi teorisinin geçmişi 20.yy’ın başlarına uzanmaktadır. Her ne kadar günümüzde yapılması imkansız görünse de, fiziği anlamak açısından oldukça değerli bir teori olarak karşımıza çıkıyor...

Tipler Silindiri ile Zamanda Yolculuk Yapılabilir mi?

Tipler Silindiri Teorisinin Geçmişi

Tipler Silindiri fikrinin temeli ilk olarak Hollandalı bir matematikçi olan Willem Jacob von Stockum tarafından 1924 yılında Einstein’ın genel görelilik denklemlerine bir çözüm olarak bulunmuştur. Fakat Hollandalı matematikçi zaman yolculuğunu mümkün kılabileceğinden bahsetmemiş ve detaylandırmamıştır.

Hollandalı matematikçiden tam 50 yıl sonra isminden de anlaşılacağı üzere, Amerikalı matematiksel fizikçi ve kozmolog olan Frank Tipler bu teoriyi zamanda yolculuğu mümkün kılabileceğinden bahsederek detaylandırmış ve bugünkü haline getirmiştir. Amerikalı fizikçi, van Stockum’un ve diğerlerinin çalışmalarını inceledikten sonra dönen bir silindirin ışık konilerini eğip, geçmişe yolculuk yapmayı mümkün kılabileceğini öne sürdü.

Yani Tipler Silindiri konsepti ilk olarak 1924 yılında Hollandalı fizikçiden çıkmış olsa da, 50 yıl Amerikalı fizikçi Tipler, bu çözümü zaman yolculuğuyla ilişkilendirmiş ve daha kapsamlı bir teori haline getirmiştir. Sonuç olarak teori Tipler adını taşımaktadır.

Tipler Silindiri Nasıl Çalışır?

Şimdiye kadar Tipler Silindiri teorisinin geçmişinden bahsettik, biraz da geleceğinden bahsedelim.

Tipler Silindiri her ne kadar zamanda yolculuğu teoride mümkün kılsa da pratikte işler öyle yürümüyor. Hatta bunu Frank Tipler’in anlattığı gibi ‘basit’ şekilde anlatmak gerekirse:

Önce, Güneş’in kütlesinin on katı büyüklüğünde bir madde alın, sonra bunu sıkıştırarak sonsuz uzunlukta, ince, süper yoğun bir silindir haline getirin. Ardından, silindiri dakikada birkaç milyar devir hızında döndürün ve ne olacağını gözlemleyin. Kolay, değil mi?

Hmm, “Güneş’in kütlesinin on katı büyüklüğünde bir madde”, Frank Tipler burada bir karadelikten bahsetmiş olmalı, fakat gelgelelim tahmin edilebileceği gibi, kara delik kadar yoğun ve sonsuz uzunluktaki bir silindiri üretmek çok büyük sorunlar barındırıyor. Özellikle mevcut teknolojik seviyemizle bu, tamamen imkânsız görünüyor.

Yine de her şeye rağmen bu teoriyi uygulanabilir kabul etseydik ve pratiğe dökseydik bile bilmeniz gereken birkaç şey var: Öncelikle teorik olarak sonsuz uzunlukta olan bu silindirin uçlarından uzak durmanızı tavsiye ediyorum, çünkü burada oluşan bozulmalar yaklaşan herkes üzerinde son derece istenmeyen etkilere sebep olabilir. Yolculuğunuzu silindirin merkezine yakın bir bölgede gerçekleştirmelisiniz, bu sayede hayatta kalma şansınız daha yüksek olabilir.

Bu silindirler çerçeve sürükleme (frame-dragging) etkisi oluşturarak çalışır. Yani, dönen silindirin yakınındaki nesneler için ışık konileri eğilir ve bir kısmı uzay-zaman diyagramında zaman ekseni boyunca geriye doğru yönelir. Uzay aracının geçmişe yolculuk yapmasını sağlayan şey de, bu geriye dönük ışık konisi boyunca hareket edebilmesidir.

Işık konileri ve frame-dragging ise başka yazıların konusu…

Stephen Hawking ve Tipler Silindiri

Görünüşte bariz olan pratik zorluklara rağmen, Stephen Hawking 1992 yılında daha gerçekçi bir Tipler Silindiri modeli oluşturmayı denemeye başladı.

Ancak sonunda, sonlu uzunlukta bir Tipler silindiri inşa etmenin teorik olarak mümkün olduğunu, ancak bunun yalnızca negatif enerji içeren fakat egzotik madde barındırmayan bir uzay bölgesinde gerçekleşebileceğini belirledi.

Ne yazık ki, bu koşullar altında gerçek dünyada bir Tipler silindiri oluşturmak mümkün olmadığından, bu teoriyle zamanda yolculuk yapamayacağımız sonucuna kesin olarak varılmıştır.

Bir uyarı, Hawking’in kanıtı 1992’de yayımladığı “Kronoloji Koruma Varsayımı” (Chronology Protection Conjecture) makalesinde yer almaktadır, ancak bu varsayım birçok fizikçi tarafından ciddi eleştirilere maruz kalmıştır. Eleştirilerin başlıca nedeni, Hawking’in iddiasını kanıtlarken kuantum kütle çekimini kullanmamış olmasıdır. Öte yandan, Hawking ve diğer bilim insanları, genel kabul gören bir kuantum kütle çekim teorisi geliştirmeyi başaramamıştır.

Hawking, mevcut koşullar altında yapabileceği en mantıklı şeyi yapmış ve genel görelilik teorisindeki Einstein’ın kütle çekim formülasyonunu kullanmıştır. Ayrıca, Tipler silindiri ile ilgili kanıtı, makalesinin ana konusundan biraz bağımsızdır ve kendi başına değerlendirilebilir. Ancak bilimde, bir teorinin gücü en zayıf halkasıyla belirlenir. Bu nedenle, genel olarak bakıldığında, kronoloji koruma varsayımı güvenilirliğini yitirmiştir ve Hawking bile bu varsayımın bazı eksikliklerini kabul etmiştir.

Yani sonuç olarak Tipler silindiri, zaman yolculuğu fikrini anlamak ve tartışmak için ilginç bir teorik model sunar; ancak pratikte uygulanabilirliği, şu anki fizik bilgimiz ve teknolojik imkanlarımız dahilinde mümkün değildir.