Yıldızlararası(Interstellar) Arkasındaki Bilim

Evrende Yolculuk ve Solucan Delikleri

Filmle ilgili en temel sıkıntı, birçok filmin düşmek zorunda kaldığı hata: mesafe sorunu. Yıldızlararası, bu konuda birçok filme göre başarılı bir iş yapıyor. Çünkü diğer bilimkurgu filmlerinde, diğer galaksilere gitmek gibi uçuk fikirler kolayca alt edilirken, bu filmde amaç en yakınımızdaki yıldızlara ve çevresindeki gezegenlere ulaşmak. Ancak yine de bu çok zor bir iş. Çünkü şu anda bildiğimiz en yakın yıldız 4.4 ışık yılı uzakta ve eldeki en iyi teknolojilerle bile oraya ulaşmamız 100.000 yıl civarında sürerdi. Kütleli hiçbir cismin ışık hızına ulaşması mümkün değil; ancak olsaydı bile yolculuk 4.4 yıl sürerdi. Filmde, NASA'nın en iyi pilotu olarak tanıtılan Cooper isimli karakter (Matthew McConaughey tarafından oynanıyordu), bunun sadece 1.000 yıl süreceğini iddia ederek hata yapmış oluyor. Çünkü film uzak gelecekte değil, günümüze yakın bir gelecekte geçiyor. Bu kadar yakın bir gelecekte, süreyi 100 kat kısaltacak bir teknoloji geliştirmek ne yazık ki mümkün gözükmüyor.

Film, bu sorunu şu anda gerçekten de Evren içerisinde aşırı hızlı seyahat için tek umudumuz gibi gözüken solucan delikleriyle çözüyor. Bir solucan deliğinin, uzay-zaman düzleminin bir noktasını tamamen ayrı bir bölgedeki bir diğer noktasına doğrudan bağlayan kanallar olduğu düşünülüyor. Ancak şu ana kadar varlıkları doğrudan gözlenemedi; sadece teorik bir bilgi halinde pratik doğrulanmayı bekleyen bir fikir. Fakat eğer ki solucan delikleri varsa, eğer ki bir cismi içine sokabileceğimiz kadar geniş bir açıklığa sahiplerse ve eğer ki onlarla etkileşime geçildiği anda bazı hesaplamaların gösterdiği gibi kendi üzerlerine çökmüyorlarsa (ki bunlar çok büyük ama imkansız olmayan "eğer"lerdir); gerçekten de milyonlarca ışık yılı uzaktaki mesafeleri, buradan bakkala gitmek kadar basit bir şekilde almamız mümkün olabilir. Dolayısıyla solucan deliklerinin varlığı, her şeyi değiştirir. Ancak şu ana kadar buna dair doğrudan bir veri bulunmuyor.

Filmde solucan delikleri, bir kağıdı elinize alıp, iki kenarını birbirine değecek şekilde katladığınızda, birbirine değen uçlar arasında seyahat edebilmeniz şeklinde anlatılmaktadır. Normalde kağıt açıkken, bir kenardan karşıt kenara kadar çizeceğiniz bir çizgi uzun bir yol oluşturacaktır. Ancak kağıt kendi üzerine katlanırsa, aynı yol bir anda kısacık bir sıçramayla alınabilir hale gelir.

Washington DC'deki Kongre Kütüphanesi'nin Astrobiyoloji Başkanı olan Dr. David Grinspoon, bunun anlatıldığı sahneyle ilgili şunları söylüyor:

“O sahneye bayıldım. Bu, bir fizikçinin bir solucan deliğini tam olarak nasıl anlatacağıdır! Kip Thorne, bir solucan deliğini tam olarak böyle izah ederdi. Ki zaten solucan deliği fikrini çıkaran da odur. Bilimsel açıdan bu sahne muhteşemdi. Bir fizikçi aynen böyle anlatırdı.”

zaman-yolculugu

zaman-yolculugu

Görelilik Teorisi Açısından Yıldızlararası ve Karadelikler

Solucan delikleri, Einstein'ın Görelilik Teorisi'nin çıkarımlarından sadece birisi. Ancak bunun etrafında birçok diğer konu da bulunuyor ve film de bunların birçoğuna başarıyla değiniyor. Tabii ki bunların başlıcası, karadelikler ve bu gök cisimlerinin yakın çevresindeki tuhaf fizik yasaları...

Filmin büyük bir kısmı, Kip Thorne tarafından yaratılan denklemlerle ekrana taşınan dev bir karadelik etrafında geçiyor. Thorne, bu yazımızın başında verdiğimiz diğer yazılarımızda görebileceğiniz gibi, bu karadelik için özel bir denklem seti geliştirdi.

Bir karadeliğin yaratacağı temel etkiler filmde isabetli bir şekilde veriliyor. Devasa kütleli olan karadelikler, etraflarındaki uzay-zaman düzlemini müthiş derecede bükerler. Bu da, yakın çevresinde bulunan her şeyin karmaşık geometrik şekillerde gözükmesine ve kütleçekim lensleme gibi çeşitli olgulara neden olur. Bir karadeliğin çekim kuvvet öylesine büyüktür ki, ışık bile ondan kaçamaz. Bu nedenle karadelikler, X-Işını taraması haricinde hiçbir dalga boyunda gözlenemezler, dolayısıyla gözümüze de görünmezdirler. Ancak etraflarındaki cisimler üzerindeki etkilerine bakarak, varlıklarını anlayabilir ve analiz edebiliriz. Thorne, filmdeki karadeliği şöyle anlatıyor:

“Ne karadelikler, ne de solucan delikleri bugüne kadar çekilen hiçbir filmde gerçekten olacakları şekilde gösterilmedi. Einstein'ın Görelilik Teorisi'nin ortaya konmasından bu yana, gerçeğe yakın bir gösterim ilk defa bu filmde yapılıyor.”

Ancak filmde bu konuda bazı hatalar bulunuyor. Karakterler, bir karadeliğe rahatlıkla girebiliyormuş gibi gösteriliyor. Ancak bir karadelik söz konusu olduğunda, sadece "yüksek bir kütleçekimi"nden bahsetmeyiz. Dolayısıyla sadece panellerin titrediği, "Aaargh" diye bağırarak direnebileceğiniz bir kütleçekiminden de bahsetmeyiz. "Muazzam şiddette ve 1 santimetrelik bir mesafede bile pratik olarak sonsuza yakın bir kütleçekimi farkından" bahsediyoruz. Bir karadeliğe girerken, ayaklarınıza etki eden çekim kuvveti, başınıza etki edenden binlerce kat fazla olacaktır. Bu nedenle, bir karadeliğin olay ufkuna giren herhangi bir cisim, sadece birkaç milisaniyede "spagetti" gibi uzayarak atomlarına ayrılacaktır. Dolayısıyla bir "karadeliğin içine girmek" ve bunun hala farkında olabileceğiniz şekilde bilincinizi (ve vücudunuzun bütünlüğünü) korumak muhtemelen imkansızdır.

Filmdeki bir diğer sorun, yine karadeliklerin etrafında gözlenen "zaman süzülmesi" adı verilen bir olay. Yüksek kütleli cisimlerin etrafında zaman, küçük kütlelilere göre çok daha yavaş akmaktadır. Filmin iddiasına göre, Gargantua isimli karadeliğin etrafındaki bir gezegendeki 1 saat, Dünya'daki 7 yıla eşittir. Ancak Imperial College London'da astrofizikçi olan Prof. Dr. Roberto Trotta, bu kadar muazzam bir farkın mümkün olmayacağını iddia ediyor. En azından karadeliğine "etrafında" bulunan bir gezegen üzerinde... Şöyle anlatıyor:

“Böylesine büyük bir zaman farkının oluşabilmesi için, Schwarzschild yarıçapı denen bir mesafede olmanız gerekir. Bu, filmde gösterilenden çok daha yakın bir mesafedir. Böylesi bir kütleçekimine dayanabilecek hiçbir gezegen bulunmamaktadır. Karadeliğin yaratacağı gel-git kuvvetleri, gezegeni paramparça ederdi. Eğer ki bu kütleçekimi altında bir kütlenin üzerine iniş yapmaya çalışacak olsaydınız, o kadar hızlı çakılırdınız ki, hayatta kalmanız mümkün olmazdı. Basitçe, sayılar hatalı!”

Ancak Slate'ten Phil Plait, zamandaki aşırı farklılık konusuna açıklık getiriyor (ki kendisi de öncelikle bu hataya düşmüştü): Bu tür büyük zaman farklarının oluşamaması için, karadeliğin sabit/dönmüyor olması gerekiyor. Fakat filmde, açık bir şekilde, Gargantua'nın müthiş bir hızda (ışık hızına yakın bir şekilde) kendi etrafında döndüğü belirtiliyor. Böyle bir karadeliğin dinamikleri, sabit olandan tamamen farklı oluyor. Bu sebeple de süper hızla dönen bir karadeliğin etrafında zamanın ekstradan yavaşlaması, filmin doğru gösterdiği bir nokta oluyor.

Böyle bir karadeliğin etrafında bir gezegenin yapısını koruyup koruyamayacağı ise net değil. Kip Thorne, koruyabileceğini varsaymış; Dr. Trotta ise ona karşı bir tavır alıyor. Elimizdeki bilgilere göre Gargantua, Güneş'in 100.000.000 katı büyüklüğünde olan bir süperkütleli karadelik. Yani bizim Samanyolu Galaksi'mizin merkezinde yer alan karadeliğin bile 25 katı kadar büyük! Birçok astrofizikçi, böylesine büyük bir karadeliğin etrafındaki hiçbir gezegenin yapısal bütünlüğünü koruyamayacağını iddia ediyor. Fakat bunun matematiksel ispatı henüz yapılmış değil, o yüzden olasılıklar hala masada...

Karadelikle ilgili bir diğer sorunsa, ışıklandırma sorunu... Karadeliğin etrafında bir gezegenin bulunma ihtimali olması bir yana, filmde bu gezegene indiklerinde bariz bir şekilde gün ışığı ve aydınlık gözüküyor. Ancak karadeliğin makul miktardaki çevresinde bir ışık kaynağının bulunması neredeyse imkansız (ki filmde de gösterilmiyor). Üstelik karadelikler, az önce de izah ettiğimiz gibi, ışık yaymıyor, ışığı tamamen emiyor. Bu durumda, gezegeni o kadar aydınlatan ışık nereden geliyor? Bu, filmin bariz hatalarından bir diğeri...

Bu soruna karşı olarak, karadeliklerin etrafındaki akresyon diskleri ve bunların sürtünmesi ileri sürülmektedir. Birikim (akresyon) diskleri, uzaydaki toz parçalarının belli bir merkez etrafında birikmesi sonucu oluşan, neredeyse 2 boyutlu diyebileceğimiz disk yapılarıdır. Bunlar, genellikle daha önceden yaşanan bir süpernova veya benzeri patlamanın ardında kalan madde birikintileridir. Örneğin Güneş Sistemi, Güneş'in doğmasından önce Evren'in bu bölgesinde bulunan bir nebulada oluşan birikim diskinde oluşmuştur. Bu disk içerisindeki malzemeler o kadar yoğundur ki, birbirlerine sürtünerek milyonlarca derece sıcaklığa çıkabilirler. Bu da, etrafa ısı ve ışığın yayılmasına neden olur. Öylesine parlaktırlar ki, milyonlarca ışık yılı öteden bile görülebilirler.

Bunun, filmi savunma konusunda geçerli bir argüman olup olmadığı, veri eksikliğinden ötürü tam olarak bilinmemektedir. Eğer aydınlanma sorunu, birikim diskiyle çözülüyor olsaydı, bu durumda gezegenin aşırı parlak olması ve ışıktan başka hiçbir şey gözükememesi gerekirdi. Ayrıca, aşırı yüksek sıcaklığın gemiyi ve astronotları anında kızartması gerekirdi. Dahası, birikim diskleri müthiş bir hızla merkez etrafında dönerler. Filmde ise gezegen etrafındaki parçacıklar sabit ve durağan gözükmektedir. Fakat yukarıda, filmden bir sahneden verdiğimiz fotoğraftan da görebileceğiniz gibi, söz konusu gezegen, karadeliğin etrafındaki birikim disklerinden (turuncu-sarı gözüken birikintiden) oldukça uzaktadır. Bu nedenle ısı ve ışık sorunu anlaşılabilir olabilir. Fakat bu durumda da, gezegenin karadelikten çok uzak olmasından ötürü, yukarıda sözü edilen devasa zaman farkının (Dünya'da 1 saate karşı bu gezegende 7 yıl) sağlanması pek muhtemel gözükmemektedir.

karadelik

karadelik

karadelik

karadelik

karadelik

karadelik

yolculuk

Ekoloji ve Fizyoloji Açısından Yıldızlararası

Filmle ilgili sorunlardan birisi, astrofiziğe çok yoğun bir şekilde eğilirken, filmin asıl çıkış noktasındaki problemin bilimle tamamen uyumsuz bir iddiayı barındırıyor olması. Filmde anlatılana göre müthiş salgın bir bitki hastalığı, insanlığın bütün tarım ürünlerini yok ediyor. Bu nedenle atmosferde yoğun miktarda azot birikiyor ve bu da, oksijen seviyelerini hızla düşürüyor. Dr. Grinspoon, bu konuyu şöyle eleştiriyor:

“Dünya üzerindeki ekolojik bir felaket tanımlanıyor. Bundan bahsetmeleri ve bilinç kazandırmaları güzel. İklim değişimi ve gezegenimizin giderek berbat bir hal alması bariz gerçekler. Dolayısıyla bu iyi bir tema. Ancak bunu temellendirmek için ileri sürdükleri azot birikimi ve oksijen azalması çok hatalı. Gezegensel atmosfer bilimlerinden birazcık anlayan biri, bu zincirleme sürecin tam bir saçmalık olduğunu bilecektir. Bu elbette, işin bilimini bilmeyenler için filmin etkisini azaltmayacaktır. Ancak bunu neden bilen birine sorarak çekmemişler? Kurguyu değiştirmezdi bile; ancak doğru bilgi verilmiş olurdu.”

Bunun haricinde bir diğer sorun, buzdan bulutlar olan (katı halde bulutların bulunduğu) bir gezegen kurgusu. Bugüne kadar ne teorik, ne de pratik olarak böyle bir şeyin olabileceği tespit edildi. Eğer üzerinde rahatça yürüyebilecekleri kadar (ki filmde böyle gösterilmektedir) kütleçekimi varsa, o bulutların da yere düşmesi gerekirdi. Aksi takdirde gezegende rahat rahat yürüyememeleri gerekirdi. Gezegen atmosferlerinde bulunan gazların hiçbirinin katısı, öylece havada asılı kalabilecek kadar hafif değildir.

Bir diğer sorun ise, Neil deGrasse Tyson tarafından alay konusu edilen, filmdeki yumruk yumruğa dövüş sahnesi... Böyle bir sahnenin gerçekte yaşanması pek muhtemel gözükmese de, sorunlardan bir diğeri, Cooper karakterinin maskesinin kırılmasına rağmen dövüşmeye devam edebilmesi. Sadece içinizde tuttuğunuz nefesle biriyle dövüşemezsiniz, birkaç saniyede tükenirsiniz. Benzer şekilde, astronot kıyafetlerine sağlanan oksijen de, soluk soluğa kalmanız için pek uygun değildir. Bu nedenle astronotlar yavaş hareket ederler ve soluklarını sürekli olarak kontrol ederler. Ancak filmde dövüş dakikalarca sürmektedir. Bu durumda o gezegenin atmosferinin iddia edildiği kadar olumsuz olması mümkün değildir. Aslında bu, o gezegende bulunan Dr. Mann tarafından "Birkaç dakika soluyabileceğiniz kadar uygun hava koşulları; ancak ondan fazlası değil." diyerek kurtarılmıştır. Fakat Dr. Mann'ın başından sonuna kadar yalan söyleyen ve gezegeniyle ilgili tüm gerçekleri çarpıtan bir karakter olduğu düşünülürse, bu iddianın ne kadar geçerli olduğu da tartışmalıdır.

buzul

buzul

buzul

buzul

Zaman Yolculuğu Açısından Yıldızlararası

Filmin sonunda, aslında her şeyi başlatanın yine kendimiz olduğuna gönderme olarak, karadelik kullanılarak yapılan bir zaman yolculuğu gösterilmektedir. Bu, teorik olarak mümkün gözükmektedir; ancak sayısız sıkıntıyı da beraberinde getirmektedir. Film ise, bunların hepsinden kaçınmayı tercih etmektedir.

Örneğin Cooper karakteri, tüm bu uzay yolculuğunu başlatacak olan "tuhaf kütleçekim alanını" ve kızının "hayalet" olarak tanımladığı, odalarındaki kitapların zırt pırt, durup dururken düşmesine nedeninin, Cooper'ın kendisinin geleceğinde, karadeliğin içerisinde 5. boyuta çıkarak yaptığı bir zaman yolculuğunun sonucunda, Cooper'ın ta kendisi olduğu gösterilmektedir. Yani biz filmi "bugün" içerisinde izlerken, "bugün" yaşanan olaylar, aslında Cooper'ın filmin ta en sonunda zaman yolculuğu yaparak geleceğe dönmesi sonucunda "bugün"e etki etmesinden kaynaklandığını görmekteyiz. Fakat bu, birçok paradoksu doğurmaktadır. Bunun en bilineni, "büyükanne paradoksu"dur.

Eğer ki gelecekten bugüne gelip doğrudan müdahale edebilme şansımız olsaydı, büyükannemizi daha gençken öldürmemiz mümkün olabilirdi. Büyükannemiz ölecek olursa, annemiz veya babamızın doğması mümkün olmazdı. Dolayısıyla büyükannemizi geçmişe seyahat ederek öldüren bizim de doğmamız mümkün olmazdı. Ancak biz doğmamışsak, o zaman geçmişe dönüp büyükannemizi öldürecek kişinin de doğmamış olması gerekiyordu. Bu durumda büyükanne ölemezdi ve her şey normal seyrinde devam ederdi. Ancak her şeyin normal seyri, bizim geçmişe giderek büyükannemizi öldürmemizle sonuçlanmaktadır. Bu, döngüsel bir paradoks yaratmaktadır. Paradoksa birkaç teorik çözüm önerilmiş olsa da, henüz zaman yolculuğu ispatlanmadığı için, bu sorunun çözümlerinin doğrulanmasına geçmemiz de mümkün olmamaktadır.

Dolayısıyla Cooper'ın gelecekten geçmişe doğru yaptığı her müdahale, kendisinin gelecekte o müdahaleleri yapmasına neden olacak olaylar zincirini kırma potansiyeline sahiptir. Fakat bir diğer açıdan bakıldığında, o müdahalelerin hepsi, kendisini o müdahaleleri yapacak noktaya getirmiştir. Ancak zamanda geriye yolculuğun sorunu da budur. Sonsuz döngüler yaratmaktadır ve bu döngüler, tüm zaman akışını baştan sona değiştirebilir. Film, bu konuya hiç değinmiyor gibi gözükmektedir. Filmin kitapların düşmesi ve bu şekilde Cooper'ın geçmişteki kızıyla iletişim kurabilmesi noktasıyla ilgili Neil deGrasse Tyson, yine esprili bir eleştiri getirmektedir:

Bu evren içerisinde hangi insan kitaplarının yerlerini ve isimlerini, kitaplığın arkasından bakarak sayabilecek kadar ezbere bilir ki?

Gerçi burada bilinmesi gereken nokta, kütüphanedeki kitapların harf sırasının önemsiz olduğudur. Çünkü Cooper, geçmişteki kızına aslında Mors alfabesiyle "KAL" (STAY) mesajını göndermeye çalışmaktadır. Böylece tüm bu yıldızlararası seyahati durdurmak istemektedir. Dolayısıyla özü itibariyle bu çok büyük bir sorun olmasa da, şu soruyu akla getirmektedir

Neden kütüphane? Neden o an? Eğer ki zaman yolculuğu yapılabilecek bir 5 boyutlu düzleme geçildiyse (bunun detaylarını az sonra anlatacağız), istenen herhangi bir ana gidilebilir. Neden bu şekilde "hapsolmuş" etkisi yaratılıyor?

Daha derin düşünmeye başladığımızda, bazı eleştirmenlerin filmin kurgusunun kendisinin bir "karadelik" olması noktasına götüren sorular da doğuyor: örneğin, eğer ki insanlık gelecekten geçmişe müdahale ediyorlarsa, bunu neden yapıyorlar? Çünkü eğer ki az sonra değineceğimiz sahtebilimi bir kenara bırakıp, gelecekten geçmişe müdahale edenlerin "gelişmiş, gelecekten insanlar" olduğunu varsayarsak (çünkü Cooper'ın da bir insan olarak bunun bir parçası olduğunu görüyoruz) görünen o ki, bir şekilde 5. boyuta geçmeyi başarmışlar ve şu anda olduğumuzdan çok daha üstünler. Yani filmin tümünün temel çıkış noktası olan Dünya'dan ayrılma, çok uzak bir gelecekte bize birçok yeni kapı aralamışa benziyor. Bu durumda neden geçmişe, olanları durdurma yönünde bir müdahale çabası var? Belki de uzak gelecekte bir şeyler çok ters gitmiştir, bunu bilemiyoruz. Fakat yine de bu sorular, kafa kurcalamıyor değil...

Elbette konu bütünlüğü ve senaryo yaratımı bakımından "gereksiz" görülebilecek bu tür eklentiler yapılmak zorunda kalıyor, bunu anlıyoruz. En nihayetinde bu bir belgesel değil, bilimkurgu. Fakat bu durum, düşünmeye sevk eden bu noktaları vurgulayıp, gerçekte nasıl olabileceğini düşünmeye çalışmamıza engel değil.

yolculuk

yolculuk

yolculuk

yolculuk

yolculuk

yolculuk