Işık Hızında Evren

Hız hayatımızda önemlidir ancak zihinlerimizin algılayabildiği hız aslında başka bir büyüklükle karşılaştırıldığında henüz emekleme aşamasında sayılır. Bahsettiğimiz hız ışık hızı. Ona hızlı demek onu küçük görmek olur aslında…isik-hizinda-evren

Işığın hızı yani saniyede yaklaşık 300.000 km tüm evrendeki en önemli hız limitlerindendir. Bu sayının büyüklüğünü gözünüzde canlandırmak için şu örneği verebiliriz belki de: Eğer ışık dünyanın çevresinde hareket ediyor olsaydı bir saniyede yaklaşık 7 tur atabilirdi.

Peki ışık hızı hayatımızla nasıl bir ilişki içinde derseniz size açıklamaya çalışalım. Aslında belki de en önemli ilk etkisi onun tarafından gördüğümüz şeyin o an gördüğümüz şey olmasıdır elbette. Işık etrafımızı görülebilir hale getirir bu süper hızı sayesinde.

Ancak evren kadar büyük bir yer söz konusu olduğunda ışık hızının da limitleri vardır. Bu hız insan yapımı ölçülerle hayal edilemeyecek kadar büyük olsa da astronomik ölçülerle düşündüğümüzde aslında sınırlıdır. Örneğin ışığın dünyadan aya ulaşması için 1,3 saniye gereklidir. Güneşten gelen ışığın bize ulaşması 8 dakikadan uzun sürmektedir. Mesafeyi daha da arttırarak diğer gökcisimlerine ulaşması için ne kadar zamana ihtiyaç duyulacağını tahmin edebilirsiniz. Güneş sistemimize en yakın yıldız sistemi olan Alfa Centauri 4.3 ışık yılı ötede. Yani Alfa Centauri’de bir havai fişek patlasa bu olayın ortaya çıkardığı ışık bize 4,3 yıl sonra ulaşacak. ( Bir ışık yılı yaklaşık 10 trilyon kilometredir, bu ışığın bir yılda kat ettiği mesafedir.)

Şimdi şöyle düşünelim. Gökyüzüne baktığımızda gördüklerimiz aslında o yıldızların o anki halleri değil. Ne demek mi istiyoruz.

Gökyüzündeki en parlak yıldız olan Sirius dünyadan 8,6 ışık yılı uzaklıkta. Bu da onu bizim bugün olduğu gibi değil 8,6 yıl önceki hali ile gördüğümüz anlamına geliyor. Yani bir anlamda ışık bizim geçmişe yolculuk yapmamızı sağlıyor. Kafa karıştırıcı ama gerçek…

Aşağıdaki fotograf ünlü Yengeç Nebulasına aittir. Yakın zamanda çekilmiş gibi dursa da aslında onun yaklaşık 6500 yıl önceki hali…

5 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir yıldız patladığında o patlamanın ışığının bize ulaşması 5 milyar yıl alıyor. Bu da o yıldızın 4,7 milyar yıl önce yani dünya henüz ortada yokken patladığı anlamını taşıyor. Bu da bilim insanlarına evrenimizin nasıl geliştiği fırsatını sunuyor.

O zaman akla şöyle bir soru gelebilir. Eğer şu anda evrendeki her şey bir zamanlar bir patlamayla meydana geldiyse  evrenin bir zamanlar çok yoğun bir ışıma yapması gerekir. Bu doğrudur ve adına Kozmik Mikrodalga Arkaplan Işıması adı verilir. Big bang fotograflarında onları görebilirsiniz ve bu ışıma yaklaşık 13,8 milyar yaşındadır. Bu konuyla ilgili daha anlatılacak çok şey var elbette ancak bu yazıda o konulara pek girmeyelim ve biz tekrardan ışığa dönelim.

Işık hızı evrenin her noktasında sabittir ve değiştirilemez. Dünyadan bakıldığında bir galaksi hareket etmiyor gibi gözükse de ışık hızı sayesinde adına kızıl kayma denilen bir olay yardımı ile galaksilerin bir diğerine doğru hareket ettiği artık bilinen bir gerçek. Galaksiler arasındaki mesafeler büyüdüğünde aralarında hareket eden ışık evrenin genişlemesi ile birlikte genişler ve aslında kısa olan ışığın dalga boyu uzun dalga boyuna doğru değişir ve ışık kızıl renge dönüşür. Düşük hızla hareket eden bir galaksi hafif kızıla kayarken hız arttıkça renkte koyulaşmaktadır.

Kızıl kayma aslında galaksiler arasındaki mesafeleri ölçmek içinde kullanılabilir. Yaptığı çalışmalarda her yerde kızıl kaymalar gören Edwin Hubble evrendeki galaksilerin bir diğerine doğru hareket ettiğini ve evrenin genişlediğini bulmuştur. Bu konuyla ilgili daha fazla bilgi edinmek isterseniz buraya göz atabilirsiniz.

Işık hızını anlamak bize uzayın ve zamanın doğasını anlamak için yepyeni bir pencere açar. Değişmez aralıkları olan sabit bir dünyada yaşamıyoruz. Elastik, esnek Einstein’in dünyasında, uzay zamanın göreli dünyasında yaşıyoruz. Ancak bu eğilmeleri ve bükülmeleri görmemiz mümkün değil çünkü mevcut hızımız ışık hızına göre çok küçük boyutlarda. Peki bir hızlandırıcı yaparak ışık hızına yaklaşırsak ne olur? Eğer bu mümkün olsaydı renkler, şekiller bozulmaya, eğilip bükülmeye başlardı. Renk değişikliklikleri Doppler etkisinden, şekil bozuklukları da aberasyon olarak bilinen olgudan kaynaklanırdı.

Peki ışığın hızı yavaşlatılabilir mi? Elbette evet, ışığın hızı farklı ortamlarda hareket ettiğinde değişir. Saniyede 299.000 km olan hız aslında sadece uzay boşluğunda geçerlidir. Örneğin suyun içinde ışığın dalgalanmaları görülebilir. Eğer ışık farklı ortamlarda farklı hızlarda hareket etmeseydi yaşadığımız evreni algılamamız neredeyse imkansız olurdu. Gözlerimiz ışık retinamızdan geçerken yavaşladığı için görebiliyor.

Stephen Hawking zamanında uzayda yayılmanın insan ırkının geleceğini belirleyeceğini söylemişti. Şimdiler de tüm çabalar bunu başarabilmek üzerine. Mevcut hızlarda ki uzay araçlarımızla bu şu an için yeterince mümkün olmasa da bilim insanları alternatif yolları sürekli denemekteler. Belki bir gün ışık hızında hareket etmemize sağlayacak teknolojilere erişmiş olabiliriz insanlık olarak. Ve o gün bu buluşun bizi nereye götüreceğini asla bilemeyeceğiz elbette…

Matematiksel

 

Yazıyı Hazırlayan: Sibel Çağlar

Kadıköy Anadolu Lisesi, Marmara Üniversitesi, ardından uzun süre özel sektörde matematik öğretmenliği, eğitim koordinatörlüğü diye uzar gider özgeçmişim…

Önemli olan katedilen değil, biriktirdiklerimiz ve aktarabildiklerimizdir bizden sonra gelenlere…

Eğitim sisteminin içinde bulunduğu çıkmazı yıllarca iliklerimde hissettikten sonra, peki ama ne yapabilirim düşüncesiyle bu web sitesini kurmaya karar verdim.

Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı.

Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bunlara da Göz Atın

Bazı Sayı Problemleri

Problemler insanların, günlük hayatın içinde karşılarına çıkan sorunları çözmesi için, bir düşünce biçimi geliştirmeleri nedeniyle, …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

ga('send', 'pageview');