Fizik yasalarının coğu teorik calışmalarda zamanın ileri veya geri doğru hareket ettirilmesini onemsemez. Zaman ileri doğru da hareket ettirilse, geri doğru da hareket ettirilse fizik yasaları aynı şekilde calışır. Buna zaman simetrisi denir. Ancak gercek evrene geldiğimizde ise işler daha farklı oluyor.
Portekiz’de bulunan Aveiro Universitesi’nden Tjarda Boekholt’un liderlik ettiği bir bilim insanları ekibi, birbirlerinin cekim etkisi ile hareket eden uc cismin zamanın simetrisini cok kısa bir an da olsa bozduklarını gozlemlediler.
Calışmanın anlatıldığı makalede, “Şimdiye kadar yıldız dinamikleri sistemlerindeki kaos ile zamanın geri dondurulememesi arasındaki niceliksel ilişki belirsiz kaldı. Bu calışmada, standart cift kesinlik aritmetiğinin otesine gecen doğru ve hassas n-cisim kodu Brutus’u kullanarak kaotik uc govdeli sistemleri serbest duşuşte inceliyoruz” denildi.

N-cisim problemi, astrofiziğin unlu sorunlarından biridir. N-cisim problemi, kutle cekim etkisi ile etkileşim halinde olan bir sisteme daha fazla cisim eklendiğinde ortaya cıkar. N-cisim problemini acıklamak icin basit bir Newton fiziği orneğine bakabiliriz.
Newton’un hareket yasalarına ve Newton kutle cekim yasasına gore, merkezi bir nokta etrafındaki yorungede hareket eden iki cismin hareketleri matematiksel olarak tahmin edilebilir. Ancak başka bir cisim daha sisteme eklendiğinde işler zorlaşır. Cisimler birbirlerinin yorungelerini kutle cekimlerinin etkisi ile bozmaya başlarlar ve sisteme bir kaos unsuru eklemiş olurlar. Newton fiziği veya genel gorelilik kuramı ile bu etkileşim tek bir formul altında tam bir doğrulukla acıklanamıyor.
Bircok ozelliğini cok iyi anladığımız Guneş Sistemi’nin bile sadece birkac milyon yıllık hareketini tahmin edebiliyoruz. Daha fazlasının tahmin edilmesine kaos izin vermiyor. Bu nedenle bilim insanları, evrendeki kaosun bir hata değil bir ozellik olduğunu duşunuyorlar.

Bilim insanları, n-cisim simulasyonları oluşturduklarında simulasyonu geriye doğru da calıştırabilirler. Ancak geriye doğru calıştırılan simulasyon asla orijinal başlangıc noktasına geri donmez. Simulasyonun orijinal başlangıc noktasına geri donmemesindeki belirsizlik, simulasyonda olan bir sorundan mı yoksa kaostan mı kaynaklanıyor bu zamana kadar bilinemedi.
Aveiro Universitesi’nden Tjarda Boekholt ve ekibi, bu belirsizliği ortadan kaldırmak icin yeni bir test hazırladılar. Boekholt ve Leiden Universitesi’nden Simon Portegies Zwart, bu tur işlemlerdeki sayısal hesaplama hatalarını engellemek icin Brutus adını verdikleri bir n-cisim simulasyon kodu yazmışlardı. Bilim insanları Brutus’u, uc cismin bulunduğu bir sistemin zaman simetrisini test etmek icin kullandılar.
Bilim insanlarının test ettiği simulasyondaki uc cisim, kara deliklerdir. Bu kara delikler, iki ayrı simulasyon senaryosunda test edildi. İlk senaryoda uc kara delikten biri sistemden dışarı atılmadan once tum karadelikler birbirlerinin karmaşık yorungelerinde hareket ettiler. İkinci senaryoda ise, ilk senaryonun bitiş noktasından hareket edilerek simulasyon geriye doğru calıştırıldı.

İki test de yapıldığında bilim insanları, denemelerin yuzde 5’inde simulasyonun geri alınamadığını buldular. Araştırmacılar, bunun Plack sabiti kadar kucuk bir değerdeki farklılık nedeniyle ortaya cıktığını belirlediler.
Tjarda Boekholt, “Uc kara deliğin hareketi, Planck sabiti kadar kucuk bir şeyin dahi hareketleri etkileyecek kadar kaotik bir sonuca neden olabileceğini gosterdi. Planck sabitinin buyukluğunun ustel bir etkisi var ve zaman simetrisini kırıyor” dedi.
Yuzde 5 cok buyuk bir oran gibi gorunmeyebilir. Ancak simulasyonların hangisinin yuzde beşin icinde olacağı bilinemeyeceği icin araştırmacılar n-cisim simulasyonlarının temelde ongorulemez olduğu sonucuna vardılar.

Calışma n-cisim simulasyonlarının geriye doğru calıştırıldığında orijinal başlangıc noktasına donmemesi sorunun simulasyonlarda olan bir sorundan kaynaklanmadığını bu şekilde kesinleştirmiş oldular.
Araştırmacılardan Simon Portegies Zwart, “Zamanı geri cevirememek artık sadece matematiksel bir arguman değil, doğanın temel yasalarında gizli olan bir şey. Gezegenler veya kara deliklerden oluşan uc cisimli sistemler asla zamanın ilerlemesinden kacamazlar” dedi.