Aristo, MÖ üçüncü yüzyılda bir ağır nesnelerin Dünya’ya hafif olanlardan daha hızlı düştüğünü yazdı. Bu davranışa ilişkin açıklaması, son derece etkili, zamanına göre sofistike ve neredeyse tamamen yanlıştı. Neredeyse 2000 yıl sonra Galileo, ağır cisimler ile hafif cisimlerin Dünya’ya tamamen aynı hızda düştüğünü kanıtladı. Bu nedenle biliyoruz ki bowling topu ve tüy yere aynı zamanda düşmelidir. Ancak sorun bu açıklamanın gözlemlerimize uymamasıdır.
İlk bakışta, Aristoteles’in haklı olduğunu düşünmek kolaydır. Dünyanın herhangi bir yerinde aynı mesafeden aynı anda bırakılan bir tüy ve bir bowling topu farklı hızlarda yere düşecektir. Bowling topu hemen aşağıya inerken, tüy yere doğru sürüklenecektir.
Bir bowling topu oldukça ağırdır, oysa bir tüy, tabir yerinde ise bir tüy kadar hafiftir. Ancak yerçekimi, bu nesnelerin her ikisini de tamamen aynı şekilde ve tamamen aynı kuvvetle Dünya’ya çeker. Öyleyse neden farklı hızlarda düşüyorlar?
Tüyün daha yavaş düşmesini sağlayan şey, hava direncinin karşıt kuvvetidir. Tüy ile hava arasında tüyün yapısından dolayı bowling topundan daha fazla sürtünme vardır. Bu, bir bowling topundan ÇOK daha yavaş yere düşmesini sağlar.
İnsanlar olarak etrafımızı, kendi algılarımız ve duyularımız çerçevesinde analiz ederiz. Bunun sonucunda da fiziksel olayların gerçekliklerini çoğu zaman görememe eğilimi gösteririz. Ancak eğer ortamda hava yoksa, yani aynı deneyi havasız bir ortamda yapacak olursanız ikisinin de aynı anda yere düştüğüne şahit olursunuz. Bunun bir örneğini yukarıdaki etkileyici deneyde seyredebilirsiniz.
Aslında bunu görmek için illa bir vakum ortamına da ihtiyacınız yoktur. 1971 yılında Apollo 15 görevi sırasında Dave Scott yerçekimi kanunlarının Ay’da farklı işleyip işlemediğini anlamak istedi. Bu nedenle tüy ve bowling topu deneyini, bir şahin tüyü ve bir çekiç kullanarak tekrarladı.
Sonuçta deney yapıldı ve iki nesnenin de yere aynı anda çarptığı görüldü. Bunun nedeni Ay’ın Dünya’nınkinden 10 katrilyon kat daha az yoğun bir atmosfere sahip olmasıydı. Bu iki cisim, halen düştükleri yerde aşağıda da gördüğünüz gibi yan yana durmaktadır.
Eğik Pisa Kulesi Deneyi Gerçek mi?
Pek çok yeteneğe sahip bir bilim insanı olan Galileo Galilei, Evrendeki yerimize bakış açımızı değiştiren önemli keşifler yaptı. Teleskopu geliştirdi, Güneş’in güneş sisteminin merkezi olduğunu gösterdi. Ancak anlaşılan onun adı anıldığında akla gelen ilk şeylerden biri olan Pisa Kulesi deneyini yapmadı.
Tarihçiler, Galileo’nun bu kadar görkemli bir gösteriye katılması durumunda daha fazla belge olacağını ve bunun aslında bir düşünce deneyi olduğunu düşünmektedir. Deneyin yapıldığını söyleyen kişi, Galileo’nun öğrencisi ve biyografi yazarı Vincenzo Viviani‘dir.
Artık, kütleleri ne olursa olsun, serbest düşme halindeki nesnelerin aynı ivmeyle düştüğünü biliyoruz. Ancak bu durum her zaman böyle değildi. Tarihin büyük bir bölümünde filozoflar ve bilim insanları, Aristoteles’in bir nesne ne kadar ağırsa o kadar hızlı düşeceği söylemini doğru kabul etmişti.
1586’da genç bir matematikçi ve mühendis, İtalya’daki bir kuleden farklı ağırlıklarda iki kurşun top attı. Her iki kürenin de aynı anda yere çarptığını kaydetti. Matematikçinin adı Simon Stevin’di. Bu genç adam, deneyi için Pisa Kulesi yerine İtalya’nın Delft kentindeki bir kilise kulesini kullanmıştı. Ancak Simon Stevin benzersiz değildi. Onlarca yıl önce, Venedikli bir bilim insanı olan Giovanni Battista Benedetti de benzer bir deney yaptı.
Peki ya Galileo ve Eğik Kule?
1589’dan 1592’ye kadar Pisa’da matematik öğretmenliği yapan Galileo, benzer bir deney hakkında teoriler geliştirdi. Ancak Galileo’nun hayal ettiği deney, Pisa kulesinden daha uzun bir kule gerektiriyordu.
Sonucunda kendisi çok değil akıllıca çalış mantığından hareket ederek, düşen cisimlerin ivmesini ölçmek için daha ölçülebilir ve tekrarlanabilir bir yöntem geliştirdi. Farklı topları rampalardan aşağı yuvarlamayı tercih etti. Ölümünün ardından öğrencisi Vincenzo Viviani, hikayeyi belki de Galileo’nun Aristoteles’in uzun süredir saygı duyulan teorilerini çürütmesini daha dramatik bir şekilde sergilemek için yarattı.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Object of Intrigue: The Falcon Feather on the Moon. Yayınlanma tarihi: 6 Ekim 2015; Bağlantı: https://www.atlasobscura.com/
- Galileo Didn’t Drop Anything Off The Leaning Tower Of Pisa. Bağlantı: https://knowledgenuts.com/
- Feathers and Bowling Balls Act Strangely in a Vacuum. Yayınlanma tarihi: Bağlantı: https://www.discovery.com/
Dip Not
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
