Tipler Silindiri İle Zamanda Yolculuk

Tipler Silindiri, oldukça uzun ve ağır bir silindir olmakla beraber, kendi dikey ekseni etrafında dönmektedir. Bu dönme sayesinde kafes kayması etkisi oluşturmakta ve kapalı zaman benzeri alanlar meydana getirmektedir. Oluşan bu kapalı uzay-zamansal döngüler sayesinde geçmişe yolculuk mümkün olmaktadır.
Tipler silindiri oluşturmanın yolu ise mühendislik açısından oldukça problemlidir. Öncelikle elimizde en az yaklaşık olarak Güneş’in kütlesinin 10 katı büyüklüğünde bir kütle olması gerekir ve bu kütle sıkıştırılarak ve yuvarlanarak, süper yoğun bir silindir haline getirilmelidir. Bu silindir aslında karadeliğe denk bir yapıya sahiptir.
Ardından silindirin kendi ekseni etrafında dakikada bir milyon dönüş yapması gerekmektedir. Bir gözlemci bu silindir etrafında spiral bir yörüngede hareket ederse, kendisini kapalı zamansal döngünün içerisinde bulur.

Frank Tipler, “Dönen Silindirler ve Global Nedenselliğin İhlali Olasılığı” üzerine yazdığı makalesinde bu konunu ayrıntılarını izah etmiş ve derinlemesine irdelemiştir.
Silindirin dönmesi sonucu oluşan kafes kayması etkilerinin meydana getirdiği uzay-zaman burkulması, silindirin yakınındaki objelerin ışık konilerinin, kendi eksenleri etrafında dönmesine ve uzay-zaman diagramında zaman ekseninin geriye dönmesine sebep olur.
Kapalı zaman benzeri döngüler, Lorentz manifoldunda ifade edilirler. Zamanda geriye gitmenin yolu bu şekilde bir uzay-zaman eğrisi oluşturmaktır.
Genel Görelilikte, Kerr Vakumu olarak(dönen karadeliklerin modeli) ve Van Stockum tozu(dönen sıvıların silindirik simetrik konfigürasyonları) şeklinde çözümleri vardır.
Pratik olarak Tipler Silindirine dayalı bir zaman makinası yapmanın belirli sınırlamaları vardır. Genel göreliliğe göre, düşük enerji koşullarını sağlayan sınırlı bir bölgede, eğer bu bölge negatif enerjiye sahip olan bir egzotik madde içermiyorsa, zaman makinası yapmak imkansızdır.
Tipler silindiri ise kendiliğinden bir negatif enerji içermemektedir. Tipler’in orjinal çözümü ise, bu silindirin sonsuz olması gerektiğidir. Bu pratikte mümkün olmasa da, mümkün olan başka bir çözüm daha vardır. Eğer silindir sonlu boyutta olup, yeterince hızlı döndürülürse, kapalı zaman benzeri döngüler oluşabilir.
Pozitif enerji yoğunluğuna dayalı bir zaman makinası yapmak imkansızdır.
Stephen Hawking bunu makalesinde kronoloji koruma konjönktürü olarak izah etmiştir.
Buna göre, sebep-sonuç ilkesi, sınırlı bir uzay-zamanda sonsuz eğri tekillikler olmadan da ihlal edilmektedir. Cauchy olay ufku meydana gelmekte ve bu bir veya daha fazla kapalı sıfır geodeziği içermektedir.
Eğer nedensellik ilkesi ihlali, kompakt olmayan başlangıç yüzeyi tarafından gelişiyorsa, ortalama zayıf enerji şartları Cauchy ufkunda ihlal edilmelidir.

TİPLER SİLİNDİRİ VE BÜYÜKBABA PARADOKSU
Tipler silindiri CDC ile çalışan, yani kapalı zaman döngüleri yaratarak geçmişe yolculuğa izin veren bir zaman makinesidir. Ancak, çalışması için ya sonsuz uzunlukta bir silindir olmalı ya da negatif enerji (egzotik madde) ile çalışmalı.
Einstein’ın 1915’te görelilik teorisini yayınlamasının ardından; Tipler silindiri 1924 ve 1936 yıllarında, sırasıyla ve birbirinden bağımsız olarak Kornel Lanczos ile Willem Jacob van Stockumin’in yaptığı genel görelilik hesaplamalarında ortaya çıktı.
Düşünün ne zamanlardı! 1905-45’te kuantum fiziği geliştirildi ve insanlar görelilik teorisinin çözümlerinde zaman yolculuğuyla kara deliklerin, hatta solucandeliklerinin izlerini buldular. Ancak, Tipler silindirinin kapalı döngülere yol açtığını bulmak için 1974 yılına dek beklemek zorunda kaldık.
O yıl Frank Tipler, silindirin CTC yarattığını buldu ve tarihin en ilginç zaman makinesine adını verdi. Peki Tipler silindiri nasıl çalışıyor? Sonsuz uzunlukta olan bir silindir alın (kütlesi olacak) ve bunu uzun ekseni üzerinde çevirin. Böylece silindirin sonsuz mesafede sonsuz; ama yerel olarak sonlu olan kütlesiyle çerçeve sürükleme etkisi yaratın.
Tıpkı kendi çevresinde dönen bir kara delik gibi (ki doğadaki bütün kara delikler kendi çevresinde döner) uzay-zamanı mikserde pasta hamuru karıştırır gibi bükün! Bu vorteks etkisiyle uzay-zamanı öyle bir bükersiniz ki ışık ışınlarını da halka şeklinde büküp CTC’ye dönüştürürsünüz. Böylece geçmişe yolculuk edebilir ve büyükbaba paradoksu ile yüzleşebilirsiniz.

TİPLER SİLİNDİRİ ÇALIŞIYOR MU?
Pratikte hayır: 1990’ların başında Stephen Hawking genel görelilik teorisini inceledi ve uzayda hem sonlu büyüklükte olan, hem de zayıf enerji koşuluna uyan bir zaman makinesi yapamayacağımızı ispatladı. Zayıf enerji koşuluna göre evrende negatif enerji içeren madde yoktur (evrenin hızlanarak genişlemesinden sorumlu karanlık enerji negatif enerji değil, negatif basınç içerir ve madde değildir).
Şimdi, laboratuarda test etmek için bebek evren yaratacak kadar güçlü bir uygarlık olmadığımıza göre, sonsuz büyüklükte bir silindir de üretemeyiz ki sonsuzluk söz konusu ise bunu gelecekte yapabileceğimiz de şüphelidir.
Hawking ise Tipler silindirini yanlışladı ve “Evrenin her yerinde pozitif enerji varken sonlu Tipler silindiriyle zamanda yolculuk edemezsiniz! Ya sonsuz olacak ya da negatif enerji içerecek” dedi ve bunu gösteren sonuçları 1992’de yayınlanan kronoloji koruma konjonktürü4 makalesinde paylaştı.