Fizik / Astrofizik Tüm Yazılar

Işık Hızında Giderken Farları Açarsak Ne Olur?

Hazırlayan: Zafer Emecan
Facebooktwittergoogle_plusredditlinkedintumblrmail

“Ben ışık hızına çok yakın hızda yol alıyorum, aracımın farlarımı açtım. Şimdi farlarımdan çıkan ışığın hızı, benim hızımın toplamı + ışık hızı mı olacak? Hani ışık hızı sabitti?”

Konu mankenimiz, gerektiğinde ışık hızı ve daha üstü hızlarda yol almakta sıkıntı yaşamayan Süper Girl‘ü ele alalım: Işık hızı “izafi” yani görelidir. Daha açık ifadeyle; gözlemciye göredir. Gözlerinden ışınlar çıkararak ışık hızına çok yakın hızda yol alan süper kızımız baktığında, gözlerinden çıkan ışığın kendisinden 300 bin km/saniye hızla uzaklaştığını farkedecek. Dışarıdan, neden böyle birşey yaptığını bilmediğimiz Mahmut abi kızımızı izlediğinde ise, gözlerinden çıkan ışıkla aynı hızda yol aldığını görecek.

Niçin?

Çünkü süper ablamız ışık hızına yaklaştığında, zaman onun için yavaşlıyor. Hız dediğimiz şey neydi; “x zaman içinde alınan mesafe”… Yani o hızla uçarken zaman da hatun kişi için yavaşlıyorsa, hız da zaman içinde alınan mesafenin bir ifadesi ise, kendi gözlerinden çıkan ışığın yine normal hızıyla seyrettiğini görecek. Unutmayın, çok hızlı yol aldığından, zaman Süper Kız için “size göre yavaş” akıyor. Atıyoruz; süper ablamıza göre “sabit duran” sen 1 saat yaşarken, onun için sadece 1 saniye geçiyor.

Dışarıda Süper Girl’ü izleyen Mahmut abinin bir yere gittiği yok ve zaman durağan cisimler için nasıl geçiyorsa, onun için de öyle geçiyor. Süper abla ve gözlerinden çıkan ışın Mahmut abi için aynı zaman sürecinde aynı mesafeyi katediyor. Yukarıda söylediğim gibi, Mahmut abi 1 saat geçti diye düşündüğünde, Süper abla için 1 saniye geçmişti.

derscalismak

Anlamakta zorlandığınız bir dersi çalışırken veya sıkıcı bir iş yaparken zamanın çok yavaş aktığını farkettiniz mi? Elbette bu zaman yavaşlamasının görelilikle hiçbir ilgisi yok ve tamamen psikolojik. Ama, rölativistik hızlarda zamanın nasıl yavaşladığını anlamanız açısından iyi bir örnek sayılabilir.

Dolayısıyla, süper kızımızın ışık hızına çok yakın hızda geçirdiği “senin için 1 saatlik”, onun için 1 saniyelik sürede; gözlerinden çıkan ışık “kendi bakış açısına göre” yine 300 bin km daha hızlıydı.

Işık hızına yakın hızlara “rölativistik hızlar” denilir. Bu hızlarda yaşananlar nereden baktığınıza göre değişir. Sabit gözlemci için veya o hızda yol alan için görülecekler birbirinden farklıdır. Süper Girl için ışık hızına çok yakın hızda yol alırken gözlerinden çıkan ışık, normal hızında hareket etmekteyken, sabit gözlemcinin bakış açısına göre kızımız ve gözlerinden çıkan ışın aynı hızda hareket etmektedir. Peki neden?

Çünkü, ışık hızına ne kadar yaklaşırsanız yaklaşın, sizin üzerinizde geçen zaman, ışık hızını yine saniyede 300 bin km olarak ölçeceğiniz oranda yavaşlar. İçinde yaşadığımız evrenin doğası, yapısı budur. Uzay ve zaman birbiri ile sıkı bir ilişki halindedir. Siz uzay içinde belli bir hızda yol aldıkça, zaman da hızınızla orantılı olarak değişir ve bu değişim ışığın hızını her zaman 300 bin km/saniye ile göreceğiniz oranda gerçekleşir.  Hız dediğimiz şey de “x zamanda alınan mesafe” olduğuna göre, ne yaparsanız, ne kadar hızlı “mesafe” alırsanız alın, zaman sizin için yavaşladığından asla önünüze tuttuğunuz ışığın sizin ölçümünüze göre saniyede 300 bin km’den daha yavaş yol aldığını göremez, ölçemezsiniz.

İşte bu anlaşılması (ve anlatması) güç olguya halk arasında “Einstein’ın Özel Görelilik Teorisi” deniliyor. Dikkat ettiyseniz, Süper Kız’ın ışık hızında yol aldığını veya geçtiğini değil de, “çok yakın” hızla yol aldığını söyledim. Çünkü bu teori bize der ki; “kütle sahibi hiçbir cisim ışık hızına ulaşamaz ve ışık hızı geleneksel yöntemlerle geçilemez”

Işık hızınını bırakın geçmeyi, ulaşamayacağımızı söyledik. Bunun sebebi açıktır, ışık hızına ne kadar yaklaşırsanız zaman (hissetmeseniz de) sizin için o kadar yavaşlar. Tam ışık hızına ulaşıldığı anda bu yavaşlama o kadar büyük boyutlardadır ki, “zaman durur”… Bu şu anlama gelir; evrenin öteki ucundan, 10 milyar ışık yılı mesafeden gözlerinize ulaşan ışık parçacığı (foton) için zaman aslında hiç geçmemiştir. O foton için hayat, bir anda yıldızın içinde oluşmak ve aynı anda sizin gözünüze ulaşmaktan ibarettir. Oysa bizim referans noktamızdan baktığımızda, sadece bir anlık ömrü olan o fotonun 10 milyar yıl boyunca bıkmadan usanmadan yol aldığı görülür.

Özel görelilik teorisi’nin temel bir anlatımını yaptığımız bu konu hakkında daha detaylı bilgi için, şu yazı dizimizi okumanızı öneririz:

1) Referans Sistemleri

2) Lorentz Dönüşümleri

3) Michelson – Morley Deneyi

4) Zaman Genişlemesi ve İkizler Paradoksu 

5) Boy Kısalması 

6) Kütlenin ve Momentumun Göreliliği

Zafer Emecan

 

 

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yorum

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor'un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. Alakasız üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan amatör bir bilimci.