Paylaş:
Benzer Makaleler
Yorumlar
Yorumlar (0)
Yorum yapmak için giriş yapmalısınız.
Henüz yorum yok. İlk yorumu siz yapın! 💬
Veriler ışık hızında yükleniyor...
Modern Fizik
Işık Hızında Dönen Bir Eşeğe Ne Olur?
Kimilerimiz gece yatmadan önce günün özetini kafasından geçirir, kimi gelecekle ilgili hayaller kurar. Bazıları da uzayda ışık hızında dönen bir eşeğe ne olur diye düşünür. İşte bu yazımızda ışık hızında dönen bir eşeğe ne olur, onu ele alacağız.
Newton'un aksine çoğumuz sayın Albert Einstein'ı severiz. Einstein'ı üzmemek adına bu düşünce deneyinde eşeğimiz ışık hızına yüzde 99.99 kadar yakın olsun. Eh, az buçuk buralarda geziniyorsanız ışık hızına tam olarak neden ulaşamayacağımızı biliyorsunuz.
Bir eşek olduğunuzu düşünün. O kadar mükemmel bir eşeksiniz ki neredeyse ışık hızında koşabiliyorsunuz, hemide uzayda. Bildiğin üzere cağnım dünyamızın aksine uzayda yön yoktur. Aşağı, yukarı, sağ, sol gibi terimler geçersizdir. (Daha fazla bilgi için Ilgın Hanım'ın "Einstein'ın Eşdeğerlik İlkesi" yazısına bakınız.) Yönler geçersiz ama kendi referans sistemimizi oluşturabiliriz. Eşeğimiz, yani siz, tam dünyanın karşısındasınız. Önünüzdeki dünya sizin için kuzey yönünü ifade etsin. Koşuya hazırlandınız ve dört nala, dümdüz size göre olan kuzeye doğru sabit, ışık hızına çok yakın bir hızda koşmaya başladınız. Ne olur? Yani ne hissedersiniz? Peki şimdi ışık hızına çok yakın hızda koşarken gözlerinizi kapattığınızı düşünün. Bu sefer ne hissetmeyi beklersiniz?
Hiçbir şey hissetmezsiniz. Az önce duruyorken nasıl hissediyorsanız, öyle hissedersiniz. Halbuki ışık hızına çok yakın hızla hareket ediyorsunuz. Sanılanın aksine canlıların hissettiği şey hız değil, ivmedir. Arabaya bindiğinizde arabanın gittiğini hissetmenizin nedeni ivmedir. İvmeyi amiyane tabir ile açıklamak gerekirse, hızınızın değişimidir. Birim zamanda hızınız ne kadar değişiyorsa o kadar hissedersiniz. Işık hızına çok yakın sabit bir hızla gittiğinizden, yani sürekli aynı sabit hızda ilerlediğinizden doğrusal ivmeniz sıfırdır.
Tamamdır, güzel. Şimdi düşünce deneyimizi başka bir boyuta taşıyalım. Siz yine eşeksiniz (kusura bakmayın) ve boynunuza acıtmayan bir ip geçiriyoruz. İpi de evrendeki hiçbir şeyin oynatamayacağı bir kazığa bağlıyoruz. Yavaş yavaş hızlanarak dairesel dönme hareketi yapıyorsunuz ve en sonunda ışık hızına neredeyse yaklaşıyorsunuz. Peki eşeğe, yani size ne olur bu durumda?
Cevaplamadan önce deneyi inceleyelim. Deneyimizde ışık hızına yakın dönme hareketi yapan bir eşek var. Liseden hatırlayacağınız üzere dairesel hareket yapan cisimlerin hızları sabit olsa bile, hızlarının yönü sürekli değiştiğinden ivmeli hareket yaparlar. Bu ivmeye merkezcil ivme diyoruz. Klasik merkezcil ivmenin formülü ise: hızın karesi bölü yarıçap. Hadi işlem kolaylığı olsun diye ipin uzunluğunu 1 metre alalım. Merkezcil ivmemiz bu sayede doğrudan hızımızın karesi ile orantılı oldu. Ee süper, hızımızı biliyoruz. Işık hızının 99.99'unun karesi. Hadi yine işlem kolaylığı olsun ve hızımıza kabaca 300.000.000 m/s diyelim. Bunun karesini alırsak şu abidik gübidik sayıyı elde ederiz: 90.000.000.000.000.000. İşte merkezcil ivmeniz sizi kazığa doğru çeken muazzam büyüklükteki bir kuvvete, katrilyonlarca Newton'a dönüşür. Gözünüze bu sayı küçük gibi gözükebilir ama bu kuvvet o kadar muhteşem bir büyüklüktedir ki, atomlarınızı bir arada tutan elektromanyetik bağları kopartır. Devasa bir G kuvvetine maruz kalırsınız. Tüm atomlarınız plazmaya dönüşür. Eğer şanslıysanız kara deliğe dönüşebilirsiniz. İyi tarafından bakın, en azından Adana'da sokak arasında satılan herhangi bir döner olmadınız.
İşte burada karşımıza canımız ciğerimiz sayın Albert Einstein'ın o meşhur formülü çıkıyor. Ama lisede bize ezberletilen bu formül aslında biraz eksik. İşin içine rölativistik hızlar girince o tatlı formüle bir de Lorentz faktörü ekleniyor. Fizikçiler bu garip çarpana gama (γ\gammaγ) derler. Asıl formülümüz şu hali alıyor: