Uzay

Kozmoloji 101

Zaman var olduğumuz andan itibaren fark ettiğimiz, insanların belli bir âna veya aralığa rakamsal değer atayarak ölçülebilen dönemdir. İnsanoğlu zamanı temel olarak bir gün olarak ele almış ve o belli bir zaman dilimini de bölerek bugünkü bildiğimiz saat sistemini oluşturmuştur.

Çoğumuzun aklına gelen “Zaman değişkenlik gösterebilir mi?” sorusunu düşünelim. Basit bir örnek verecek olursak, arkadaşımızla sevdiğimiz bir aktiviteyi yaparken hissettiğimiz zaman ve elimizi sıcak bir fırında tuttuğumuz zaman arasında bize fark varmış gibi gelir. Arkadaşımızla geçirdiğimiz vakit hızlıca geçiyor gibi gelirken elimizi fırında tuttuğumuz her saniye bize dakikalar gibi gelir. Bu zamanın değil bizim zaman algılayışımızın değişkenliğinden kaynaklanır. Peki ya zaman değişkenlik gösterirse ne olur?

Bunun için İzafiyet teorisini bilmemiz gerekiyor. İzafiyet teorisi kısaca göreceliliktir. Bilinen temel yapıların göreceliğinin bulunabileceğini ortaya atar.

Bir arabayı ele alalım. 100 km/s hızla ilerleyen arabadan 5 km/s hızında bir top fırlatılırsa (ileriye doğru) mantıken topun hızı 105 km/s olacaktır.

Başka bir araç ele alalım. 200 000 km/s hızla ilerliyor. Bu araçtan tutulan bir ışığı hem araçtaki, hem de dışarıdaki kişiye göre 300 000 km/s hızla yayılacağını algılayamayız. Burada zamanın göreceliği devreye giriyor. Zaten o kadar hızı bir insan gözü algılayamaz. Hareket edenle sabit duran arasındaki fark düşük hızlarda “göreceli hız”, yüksek hızlarda “göreceli hız + göreceli zaman” olmaktadır.

Konumuzdan biraz ayrılıyoruz. Einstein’ın o meşhur formülü hayatınızda en az bir kere karşınıza çıkmıştır. E=mc², fizikte kütle-enerji eşitliğinin temel formülüdür. Bu formül, hangi formda olursa olsun enerji ile kütle arasında ilişki kurar. Bu formülde boşluktaki (vakumlanmış ortam) ışık hızının karesi, kütle birimlerinden enerji birimlerine dönüşüm katsayısı için kullanılır. Yani E=mc² formülünü bir cümlede anlatmamız gerekirse; Kütlenin, dönüştürme katsayısı olan ışık hızının karesi ile çarpılarak dönüşüm sonrası çıkacak enerjinin hesaplanmasıdır. Bu formüle göre kütle ışık hızına yaklaştıkça kütlenin ve enerjinin arttığını gözlemleyebiliriz.

Kütle çekimine de değinmemiz gerekiyor. Kütle çekimi, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru (ya da birbirine doğru çekildiği) hareket ettiği doğal bir fenomendir.  Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütle çekimine neden olur ve onun etkisi altındadır. Bir kalem veya kitap bile bir kütle çekim kuvvetine sahiptir ancak bu verdiğimiz örnekler çok az kuvvete sahip olduğundan bunu hissedemeyiz.

Zamanı yavaşlatan şey hızdır. Uzay boşluğunda hız arttıkça zaman hareketsiz bir cisme göre daha yavaş akmaya başlar. Kütle çekimi de zamanı yavaşlatır. Bunun sebebi de aslında hızdır. Einstein’ın eşdeğerlilik ilkesine göre kütle çekimi ve hızlanma aslında aynı şeylerdir. Dünyayı örnek verirsek; günlük hayatımızda yer çekimi olarak bildiğimiz şey aslında yerin bizi çekmesi değil, bizim yere doğru bir hızımızın olmasından kaynaklanmaktadır. Yani uçak kalkarken bizi koltuğumuza doğru geri bastıran kuvvet gibi düşünebiliriz bunu. İşte kütle çekimi alanında zamanı yavaşlatan şey bu hızdır. Yani şu an duruyor gibi gözüksek de aslında bizi yere doğru bastıran bir hızımız bulunuyor. Bu hızı ortaya çıkaran şey ise dünyanın uzay geometrisinde oluşturduğu bükülmedir.

Kısaca hız veya kütle çekimi artarsa zaman yavaşlar. O çekimin içinde (yaşayan bir canlı gözünden) zaman normal akar. Ancak kütle çekimi kuvveti altında olmayan bir yer ile arasında zaman akışında fark olur. Yani dışarıda zaman içeriye göre daha hızlı akar.

Kaynakça:

www.ilgincbirbilgi.com/bilim-ve-teknoloji/isik-hizi-neden-gecilemez.html

www.fizikist.com/beyin-firtinasi/33630/

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir