Fizik

Yerçekimi Kuvveti Hakkında Şaşırtıcı Bilgiler

Yerçekimi kuvveti, bilim insanlarının üzerinde en çok çalışmalar yaptığı konulardan biridir. Aynı zamanda evrenin temel bir gücüdür, ama tam olarak nedir? NASA tarafından yapılan tanıma göre yerçekimi “bir gezegenin veya başka bir cismin nesneleri merkezine doğru çekerken kullandığı kuvvettir. Yerçekimi kuvveti, tüm gezegenleri güneş etrafında yörüngede tutar.” Basitçe ifade etmek gerekirse, herhangi bir kütleye sahip olan herhangi bir şey, yerçekiminin etkisi altında kalır. Daha büyük kütleli nesneler daha fazla yerçekimine sahiptir ve kütle merkezinden uzaklaştıkça kuvvet zayıflar. Yerçekimi nedeniyle nesneler yere düşer ve belli bir ağırlığımız olur. Dünya’dan daha az kütleye sahip bir gezegene seyahat edebilirseniz daha hafif olursunuz veya daha büyük kütleli gezegenler için de bunun tersi geçerli olur.

Yerçekimi Kuvveti Gerçek mi? 

Yukarıdaki tanım basit ve sezgisel ve mantıklı olsa da, yerçekimi hakkında bilgilerimiz arttıkça, doğanın en temel kuvvetinin bazı özellikleri mantıksız gelmeye başlıyor. Newton’a göre her kütleli cisim birbirini çeker yani dünya ve elmayı ele alacak olursak, elma ve dünya birbirine çekim kuvveti uygular. Fakat dünyanın kütlesi elmadan daha büyük olduğundan dolayı elma dünyanın merkezine doğru hareketlenir, dünya elmanın merkezine doğru değil. Büyük ölçekte (güneş sistemi gibi), yerçekimi gayet iyi çalışıyor gibi görünse de kuantum seviyesinde işler değişiyor. Kuantum mekaniği atomların, moleküllerin ve diğer temel parçacıkların nasıl etkileşime girdiğini açıklamamıza yardımcı olur. Öte yandan, Einstein’ın genel görelilik teorisi, nesnelerin mega ölçekte nasıl çalıştığını açıklar. Ancak sorun şu ki, bu iki fizik alanı birbirine uymuyor gibi görünüyor. Bu sorunu çözmek için pek çok çalışma yapılmış olsa da, bu hala modern fiziğin en büyük zorluklarından biri olarak bekliyor. Bu durum nedeniyle bazı bilim insanları yerçekimi kuvveti diye bir şeyin var olmadığını düşünüyor. Albert Einstein’a göre, yerçekimi aslında kendi başına bir kuvvetten ziyade başka bir şeyin sonucudur.

Yerçekimi Kuvveti Hakkında İlginç Gerçekler

1- Hıza Bağlı Olarak Ağırlığınız Değişir.

Dünyanın yerçekimi sizi merkezine doğru çeker ama yer buna engel olur. Yer de sizi yukarıya doğru iterek bu kuvveti dengeler. Ağırlığınızı hissettiren bu itmedi. Bunu roller coaster deneyimi yaşayanlar daha iyi anlayacaktır. Tren yukarıya doğru çıktığı esnada siz yerçekimi kuvvetine ters hareket ettiğiniz için koltuğa daha sıkı gömülürsünüz, sanki daha da ağırlaşmış gibi hissedersiniz. En üst noktaya çıkıp aşağıya doğru inmeye başladığınızda da koltuktan havalanırsınız, sanki hafiflemiş gibisinizdir. Ağırlığınızdaki bu dolaylı değişimler G kuvveti olarak bilinir.

2- Yerçekimi Işığı Bükebilir

Einstein’ın teorileri, büyük nesnelerin uzay-zamanı nasıl bozduğunu açıklar. Bu nesneler hareket ettikçe, Einstein’a göre, uzayın dokusunda dalgalanmalar yaratır. Bu, onlarca yıldır tamamen teorik olsa da, aslında son yıllarda bu dalgaları tespit edebildik. Özellikle 2007’de Nobel Fizik Ödülü, bunun için 3 bilim insanına verildi. Bu kişiler yaklaşık 1.8 Milyar ışıkyılı uzaklıktaki iki kara delik arasındaki çarpışmayı gözlemlediler. Bu kara deliklerin büyüklükleri güneşimizin 25 ve 31 katı kadardı. Çarpışma, yaklaşık 3 güneşin kütlesini bir saniyeden kısa bir sürede yerçekimi dalgası enerjisine dönüştürdü!

3. Dünyadaki yerçekimi sabit değildir.

Dünya mükemmel bir küre değildir. Dağlar ve derin boğazlar şeklinde çok sayıda yumru ve çıkıntıya sahiptir. Dünyanın bileşimi de dünya çapında tek tip değildir. Farklı kaya türleri, mineral konsantrasyonları ve coğrafya, her yerde değişen ortalama yoğunlukta cepler oluşturmak için bir araya geliyor. Bu nedenle yerçekimi her yerde aynı etkiye sahip olmaz.

NASA dünyanın yerçekimini iki adet GRACE uydusu ile izliyor. Bu veriler aracılığıyla da Dünya’nın yerçekiminin ilginç bir “engebeli” modelini üretmeyi başardı.

4. Buzdolabı magnetinin mıknatısı, Dünya’nın yerçekiminden daha güçlü

Bu küçük mıknatısın tüm gezegenin yer çekimine meydan okuyabileceğini düşünmek şaşırtıcı. Yerçekimi, fizikteki sözde temel kuvvetlerin en zayıfıdır. Ayrıca mıknatısı buzdolabında tutan elektromanyetik kuvvete karşı koyamaz. Mıknatısın atomlarının çekirdeklerindeki güçlü nükleer kuvvet gibi diğer kuvvetler de Dünya’nın yerçekimine göre güç açısından büyük ölçüde üstündedir.

5. Yerçekimi Yardımıyla Uzay Sapanı Yapılabilir

Bir uzay aracının güneş sisteminin uzak noktalarına yollamak istediğiniz zaman çok büyük bir enerji gereklidir. O yüzden uzay ajansları yerçekimi yardımı dedikleri bir yöntem geliştirdiler. Uzay araçları doğrudan hedeflerine gideceklerine bu yöntem sayesinde Dünya, Mars ya da Jüpiter gibi bir gezegenin etrafında bir kaç tur atıp yörünge momentumunu hız arttırmak için kullanıyor.

6- Karanlık Enerji Yerçekimine Karşı Çalışıyor

Yerçekimi, evreni sonsuza kadar bir arada tutacak kadar güçlü değildir. Evren, Büyük Patlama’dan bu yana genişliyor ve karanlık enerji, yerçekimine karşı çıkıyor. Yerçekimi yalnızca kısa mesafelerde güçlüdür, ancak karanlık enerjinin eşit bir şekilde yayıldığı, evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olduğu ve yerçekiminin her şeyi bir araya getirmesini engellediği düşünülüyor.

Kaynaklar:

Matematiksel

Sibel Çağlar

7 yıl Kadıköy Anadolu Lisesinin devamında lisans eğitimimi Marmara Üniversitesi İng. Matematik öğretmenliği üzerine tamamladım. Devamında 20 yıl çeşitli özel eğitim kurumlarında matematik öğretmenliği ve eğitim koordinatörlüğü yaptım. 2015 yılında matematiksel.org web sitesini kurdum. Amacım bilime ilgiyi arttırmak, bilimin özellikle matematiğin zihin açıcı yönünü açığa koymaktı. Yolumuz daha uzun ve zorlu ancak en azından deniyoruz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.

İlgili Makaleler