Işık Hızında Giderken Farları Açarsak Ne Olur?

Okuma Süresi: 4 Dakika...
image_pdfimage_print

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.

Çoğumuz şöyle bir soruyla karşılaşmış veya kendisi düşünmüş olabilir; “Arabaya bindim, ışık hızına çok yakın bir hızda yol alıyorum, farlarım da açık. Benim hızıma, farlardan çıkan ışığın hızı ekleniyor. Yani farlarımın ışığı, normal ışık hızının üstünde hıza sahip. O halde, ışık hızı sabit değildir”

Bu sorunun cevabını, Einstein isimli eski memur, sonranın deha fizikçisi cevaplayana kadar bilemedik. Ama, artık biliyoruz. Devam edelim:

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

Biraz daha fazla okumalısınız...
Özel Görelilik 6: Kütlenin ve Momentumun Göreliliği... Kütle konsepti, fizikte her zaman en önemli konulardan biri olmuştur. Fakat günümüze yaklaşıp, fizikte ilerledikçe önemi daha da artmıştır. Bu konuda ...
Kütle Çekim Mercek Etkisi Ve Eğri Uzay Eğer yeterince uzaktan, iyi bir teleskopla bakarsanız, birbirinden milyonlarca ışık yılı uzakta yer alan gökadaların (galaksilerin) bir araya gelmesiy...
Özel Görelilik 2: Lorentz Dönüşümleri Özel ve genel göreliliğin omurgasını oluşturan Lorentz dönüşümleri Hollandalı fizikçi Hendrik Lorentz tarafından elektromanyetizma kuralları gereğince...
Özel Görelilik 5: Boy Kısalması Özel göreliliğin bir diğer önemli sonucu da boy kısalmasıdır. Tıpkı zaman genişlemesinde olduğu gibi, ışık hızına yakın hızlarda boy da göreli olarak ...

Yazar: Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor'un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. İçinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan bir amatör astronom.

Keşfet!

Video: Ay; Garip Bir Nesne

Kozmik Anafor ve Hypatia Bilim işbirliği içinde hazırladığımız Youtube videomuzda, çok merak edilen bir konuyu …

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.