Einstein’ın özel görelilik teorisi, günlük hayatımızda hissedemediğimiz kadar ince etkilere sahiptir. Ancak “zaman genleşmesi” olgusu, sadece uzaydaki astronotlar için değil, belki de bir gün veri merkezlerimizdeki nano-cihazlar için bile geçerli olabilir. Haydi, fiber optik kabloların içinde ışık hızına yakın bir hızda yolculuk eden küçük bir işlemci hayal edelim.
Düşünce Deneyimiz: Fiber Kablonun İçinde Bir Yolcu
Diyelim ki, bir fiber optik kabloyu dev bir halka şeklinde döşedik. Bu kabloya, içinde basit bir sayaç bulunan nano boyutta bir işlemci yerleştiriyoruz. Görevi basit: Yola çıktığı anda, kendi iç saatine göre her saniye başına bir olmak üzere saymaya başlayacak.
Biz, dışarıdaki gözlemciler olarak, bu yolculuğun tam 60 saniye sürmesini sağlıyoruz. Yani, bizim saatimiz 60 saniyeyi gösterdiğinde, nano işlemci halkanın sonundaki ekrana ulaşıyor ve o ana kadar kaç saydığını bize gösteriyor.
Sizce ekranda hangi sayıyı görürdük? 60 mı?
Cevap: Hayır, 60’tan Daha Az!
Şaşırtıcı gelebilir ama ekranda 60 değil, örneğin ışık hızının %70’i ile hareket ediyorsa 43 gibi daha düşük bir sayı görürdük.
Bunun Nedeni: “Hareketli Saatler Yavaş Çalışır”
Einstein’ın bize öğrettiği en büyük derslerden biri de budur. Bir nesne ne kadar hızlı hareket ederse, onun için zaman o kadar yavaş akar. Bu sadece mekanik saatler için değil, tüm fiziksel süreçler – atomların titreşimi, kimyasal reaksiyonlar ve elbette bir işlemcinin sayma hızı – için geçerlidir.
Nano işlemcimiz, inanılmaz bir hızla hareket ettiği için, onun iç saati bizim sabit duran saatimize kıyasla daha yavaş işler. Bizim 60 saniyemiz, onun için sadece 43 saniyedir. Bu nedenle, bizim beklediğimiz sürenin sonunda o daha az sayıda saniye geçirmiş ve sayacı daha düşük bir değerde olmuştur.
Bu Sadece Bir Teori Mi? Hayır!
Bu etki, bugün kullandığımız GPS uyduları için hayati öneme sahiptir. Dünya’nın etrafında yüksek hızda dönen bu uyduların iç saatleri, yeryüzündeki saatlerimize göre sürekli olarak günde yaklaşık 7 mikrosaniye geri kalır (özel görelilik). Eğer bu etki düzeltilmezse, GPS konumlandırması birkaç dakika içinde kilometrelerce sapar.
Sonuç
Bu düşünce deneyi, evrenin temel kurallarının ne kadar şaşırtıcı ve güzel olduğunu gösteriyor. Işık hızına yakın hızlarda, zamanın kendisi esniyor. Bir gün teknolojimiz, fiber kabloların içinde bu tür işlemcileri göndermemize izin verirse, Einstein’ın teorisini doğrudan masaüstü bir deneyle kanıtlayabileceğiz. O güne kadar, bu büyüleyici fikir, fizik yasalarının bize sunduğu en harika zihinsel yolculuklardan biri olmaya devam edecek.
