Skip to main content
ışık hızı

Işık Hızı – Tüm Sırlarıyla En Detaylı Kaynak

Evrende ki en hızlı şey uzayda ilerleyen ışıktır. Yalnızca bir saniye içinde dünyanın etrafında tam 7 tur atabilir. Uzayda ki çok uzak noktalardan bize ulaşırken ayni zamanda kainatın geçmişini aydınlatıyor. Zamanda geriye bakabiliyoruz.

Işık saniyede yaklaşık olarak (ışık hızı) 299.793 km hızla hareket ediyor. Onun hızı nihai sınırdır. Hiçbir şey daha hızlı gidemez.

Ona ne dokunabilir nede hissedebilirsiniz. Uçsuz bucaksız maddelerin soyut miktarı. Tüm var oluşun kalbinde hareketin oranı ve tüm evrenin en temel bileşenidir. Gezegenimiz dünyada hız her zaman önemlidir ama ışık hızının kral olduğu kainatta en hızlı insanlar, araçlar ve teknolojiler anca emekleyebiliyor.

Bu konuda ufak bir örnek verelim. Bisikletle genişçe bir daire etrafında döndüğünüzü düşünün ve hedefiniz ışığın bir saniyede aldığı yolu almak olsun. Bunu yapabilmemiz için 22 ay boyunca saatte 20 kilometre hızla durmadan günün 24 saati sürmeniz gerekiyor.

Ancak evren kadar büyük bir yer söz konusu olduğunda ışık hızının da limitleri var.  Işık hızının insan ölçülerine göre hayal edilemeyecek kadar yüksek olduğunu düşünürüz ama astronomik ölçülerle düşünecek olursak aslında sınırlıdır.

Apollo uzay gemisi uzaya fırlatıldığında saatte 25.000 km hızla gitmesi insanlara inanılmaz bir şey  gibi gelmesi ironiktir. Ancak astronotlar 380.000 km uzaktaki ayın yüzeyine indiğinde çok yavaş gittiklerini söylemişlerdir.

Astronotlar aya çıktığında insanlar Neil Armstrong’a orada olmak nasıl bir duygu diye sorduğunda, soru ile Neil Armstrong`un cevabi arasında bir kaç saniye geçmiştir. Bu bir kaç saniye Neil`in  cevabi düşünmesinden kaynaklanmıyordu. Gecikmenin sebebi ışık hızına yakın hareket eden sinyalin Neil’den merkez üsse ulaşmasının 1.3 saniye sürmesiydi.

Verilen cevabın radyo dalgaları ile ulaşması da bir başka 1.3 saniye daha sürüyordu. Işığın aydan dünyaya ulaşması  için gecen 1.3 saniye diğer gök cisimlerini düşündüğümüzde yalnızca bir kum tanesi, örneğin güneşten gelen ışının dünyaya ulaşması 8 dakikadan uzun sürüyor.

Şu anda güneş yok olsa, patlasa bizim bunu görmemiz yada fark etmemiz ve etkisini hissetmemiz 8 dakika sürer. Işık hızının limitleri ayni zamanda dünyanın çok uzağında ki uzay araçları ile iletişiminde özel bir durum haline getiriyor.

Mars üzerinde keşif yapan araca sinyallerin gidip dönmesi 44 dakika sürüyor. Satürn deki Cassini ile 3 saatte, güneş sistemimizin dışına çıkan Voyager 1 ile 29 saatten uzun sürede iletişim kurulabiliyoruz. Yine de kainat ölçeğinde bu mesafeler çok küçük !

Dünya ile voyager 1 arasındaki 16 milyar km mesafeyi bile ancak anlayabiliyoruz. Peki sırada ne var ?

Dünyaya en yakın yıldız Proxima Centauri adında bir kırmızı cücedir. Yaklaşık 40 trilyon kilometre uzaktadır. Bu yanına 12 tane sıfır gelmiş 40 demek. İnsan beyni büyük sayılar işin içine girdiği zaman karışmaktadır.

Mesela şimdi bahsettiğimiz bu yıldız dünyaya en yakın olanı. Birde galaksiler arası mesafeleri düşünün. İnsan oğlu yeni bir birim bulmamış olsaydı bu mesafeleri hesaplamak için gün boyu sıfır yazacaktık. Bu birim de ışık yılıdır. Işık yılı ise yaklaşık 9.5 trilyon kilometre ediyor.

Buda ışığın bir yılda kat ettiği mesafeye denktir. Mesafeleri tarif etmek için ışık yılının kullanılması, ışık hızının karakterinde ki başka bir boyutu daha ortaya çıkarıyor. Düşünün gök yüzündeki en parlak yıldız olan Sirius dünyadan 8.6 ışık yılı uzaklıkta, buda bizim onu bugün olduğu gibi değil 8.6 yıl önce olduğu gibi gördüğümüz anlamına geliyor.

Parlak yıldız Vegay’ı 25 yıl önceki hali ile hatta kırmızı süper dev Betelgeuse’u tam 500 yıl önceki haliyle görüyoruz.  Daha açıklayıcı anlatmak gerekirse Sirius bugün yok olsa biz bunu 8.6 yıl sonra fark edebileceğiz. Çünkü Sirius’tan çıkan son ışığın dünyaya ulaşması 8.6 yıl sürmektedir.

Işığın yolculuk etmesi zaman aldığı için zamanda geriye bakabiliyoruz. Gitmesi gereken mesafe kadar zamanda geri bakıyoruz. Eğer ışık anlık olarak hareket ediyor olsaydı kozmik geçmişimizi hakkında bir bilgimiz olmayacaktı.

Ünlü Yengeç Nebulası 650 yıl öncesi :

ışık hızı

 

Andromeda Galaksisi yakin komşumuz tam 2.5 milyon yıl önceki halini görüyoruz:

ışık hızı

Görülebilen en uzak şeyse Kozmik mikrodalga arka plan ışıması diğer bir adıyla Fon Işıması  Evrenin doğuşuna yakın zamanlardan gelen ışıklardır.

Evreni görüşümüz kullandığımız araçların boyutları yada güçleriyle değil bizzat ışık hızının kendisi ile sınırlıdır. Nasıl olur da evrendeki en hızlı şey bizi uzayın sınırsızlığında kör bırakabilir ?

 

Işık hızının bir yılda aldığı 9.5 trilyon km bir ışık yılını oluşturur. Evrendeki devasa mesafelerden söz ederken, bu işleri kolaylaştıran bir kısa yol ama yılda 9.5 trilyon demek olan ışık hızının katı bir değişmez olduğunu anlamakta bir o kadar önemli.

Işığın hızı öylesine sabittir ki her şeyi değiştirmekte olan evrende onun başka bir hızla gittiğini asla göremezsiniz. Işık hızının bu sabitliği, uzayın olağan üstü büyüklüğün de mesafeleri ölçmeye yarayacak şaşırtıcı bir araç ortaya çıkarıyor. Bu aracın adı kızıla kayma

Işık, galaksilerin arasında sabit bir hızla hareket ederken ortaya çıkıyor. Galaksiler arasında ki mesafe büyüdüğünde büyük bir hızla hareket eden ışık genişliyor ve kırmızı renge dönüşüyor.

Işık bir galaksiden diğerine giderken mesela çok uzak bir galaksiden bizim galaksimize gelirken, ışık uzayın genişlemesi ile genişliyor. Bu aslen dalga boyu kısa olan ışığın örneğin mavi ışığın azar azar uzun dalga boyuna, kırmızı ışığa dönüşmesini sağlıyor.

Bu da galaksilerin spektrumun da görülen kızıl kaymanın temel sebebidir. Peki kızıl kayma nasıl bir mesafe ölçüsü olabilir ?

1926 da Edwin Hubble evrenin genişlediğini fark etti. Her yerde kızıl kaymalar gören Hubble evrendeki galaksilerin bir diğerine doğru hareket ettiğini bulmuştur. Biz bugün bu durumun uzayın kendiliğinden genişlemesinden kaynaklandığını biliyoruz.

Dünyadan bakıldığında bir galaksi hareket ediyor gibi gözükmez ama bunun sebebinin ışığın kızıla kayması da olduğunu biliyoruz. Düşük bir hızla hareket eden galaksinin hafif bir kızıla kayması vardır.

Daha hızlı hareket eden bir galakside ise bu daha fazla olur ama Hubble, daha hızlı hareket eden galaksilerin aynı zamanda daha uzakta olduklarını da buldu. Anlamı daha fazla kızıla kaymanın daha uzakta olduğunu göstergesiydi.

Evrenin ne kadar hızlı büyüdüğünü gören ve geriye doğru matematik hesaplar yapan kozmolojistler evrenin yaşını tahmin edebildiler. Bunu ışık hızı ile bir araya getirirseniz çözülmesi güç bir sorun ortaya çıkıyor.

Uzay öylesine büyük bir yer ki hareket zamanı gerçekten önem kazanıyor. Evrenin 13.7 milyar yasında olduğunu tahmin ediyoruz. Buda herhangi bir yöne doğru bakabileceğimiz en uzak mesafenin 13.7 milyar ışık yılı olması anlamına geliyor.

Işığın bundan daha uzağa hareket etmesi için yeterli zaman yok. Buna ışık ufku deniyor. Tüm yönlerde 13.7 milyar ışık yılı boyunca görebildiğimiz her şeyi kapsayan bir küre gibi ama zorlu soru burada başlıyor. Uzay nere de bitiyor ?

Görebildiğimiz mesafenin evrenin tamamı olduğuna inanmak için bir nedenimiz yok. Bundan çok daha büyük olabilir. Görebildiğimiz şey yalnızca ışığın hareket zamanı, bu bizim ufkumuz.

Varsayımsal olarak konuşacak olursak bizim ufkumuzun sınırında ki bir galaksi deki astronomlar ufkun tam karşılarına düşen, diğer tarafında ki hiç bir şeyi göremez ama bu yönün zıttı yönüne baksalar 13.7 milyar ışık yılı boyunca her şeyi görebilirler.

Buda onların ufku olur ve onların ufkundaki bir galakside ki astronomlar diğer yöne baktıklarında 13.7 milyar ışık yılı boyunca görebilir ve onların ufkundaki de, bu böyle devam eder, belki sonsuza kadar.

Dünyada ki astronomlara gelirsek ışık hızı onları kapana kıstırdı. Eğer ışık ufkumuzun ötesinde neler olduğunu soracak olursanız, ışık hızının önümüzde bir engel olduğu gerçeğiyle yüzleşmek zorunda kalırız. Bugüne kadar ışık ufkumuzun ötesinde hiç bir şey göremedik.

Ufkumuzun içinde görülecek çok fazla şey olduğunu düşünerek rahatlayabilir miyiz ? Hubble uzay teleskobu ultra derin alanı ile çekilen bir fotoğraf ( Gökyüzünün, ay yüzeyinin %1i kadar büyüklüğü kadarı )   10 000 tane galaksi içeriyor.

ışık hızı

Bazılarının Işığı bize 13 milyar yıl uzaktan ulaşıyor. Ayrıca kozmik mikro dalga arka plan ışıması bing bangden 400 bin yıl sonrası çekilen Nasa’nın renk kodlu fotoğrafında radyasyon parlaması saf yeşil renkte bu da maddelerin dağılımını temsil eden bir skala da 1 derecenin 50.000 de 1 i kadar istikrarlı bir sıcaklığı temsil ediyor.

fon-ışıması

 

 

 

İnsan deneyimleri dahilinde hiç bir şey bu türden bir değişmezliğin yakınından geçemez. Astronomlar aslında evrenin çok farklı bir yer olması gerektiğine inanıyor.

” Aslında evrenin yumrulu bir yapıda olması gerekiyor. Bir yöne baktığınızda ve zıttı yöne baktığınız da maddenin tamamen iki farklı konsantrasyonunu görmeniz gerekir, farklı derecelerde ama kesinlikle sabit. Bu nedenle ortada bir soru var.”

 Michio Kaku

Bu soru köklerini evrenin doğuşu big bang de buluyor. Madem her şey en başında dağıldıysa neden değişmez olmasın ?

Bizim bildiğimiz hiç bir türde patlama böyle bir değişmezlik yaratmıyor. Bilinen türde bir patlama düşünürsek bir atom bombası, TNT kalıbı, kesinlikle bu kadar tek tüzel değil. Bir şarapnel parçası, bir parça kağıt ve demir parçaları dağıtıyorlar.

Yani bilim adamları kozmik mikrodalga arka plan ışımasının aslında yeşil olmaması gerektiğini düşünüyor. Bunu daha iyi anlamanız için bir örnekle anlatalım :

İki farklı renkte boya kutularından oluşan bir evren tasarlayalım. Bizim varsayımsal boya evrenimiz de sari ve mavi boya kutularımız olsun. Bu evrenin big bang’i iki boya kutusunun birbirinden uzaklaşması ile başlıyor.

Varsayımsal boya evrenimizde bir taraf sarı ve diğer taraf mavi görünüyor olsun. Ancak daha önce anlattığım gibi kainat yeşil görünüyor. İster böyle boya evreni olsun ister gerçeği. İki renk doğmakta olan evrende ki iki farklı partikülü temsil ediyor.

Kozmik arka plan ışıması gibi yeşil olması için birbirlerine temas etmesi gerekir ama bilim insanları big bang’in hızını  ilk defa hesapladığın da  her şeyi ışık hızından daha büyük bir hızla havaya uçurduğu sonucuna ulaştılar. Buda mavi ve sarının yaratım anında bile oluşabilecek herhangi bir karışım için çok uzak olduğu anlamına geliyor.

Çok sabit bir yeşil renkte evren görmek çok garip olurdu. Bu sari boyayı döküp karıştırdıktan sonra yeşile dönmesi gibi bir şey ve sonra mavi boyayı döküp karıştırıyoruz o da yeşile dönüyor. İste bu imkansızdır.

Burada da enflasyon teorisi devreye giriyor. Enflasyon big bang üzerindeki kıvrımdır. Enflasyon bugün kabul edilen big bang’in ışık hızının zorladığı sınırdan bağımsız çalışan bir teori.

Simdi tekrar varsayımsal boya evrenimize dönelim, bu sabit yeşil rengin oluşması içinde bir diğer yol, iki boya kabı big bang’den önce bir patlama ile birbirlerinden ayrılmış olabilir ve bu sırada  ışık hızından daha yüksek bir hızda gerçekleşecek bir dizi patlamaya maruz kalmadan önce birbirine karışmak ve sabit bir yeşil hale gelmek için yeterince vakit bulmuş olur.

Bu yeşil boyayı evrenin her yerine yayar.Eğer bu teori doğruysa enflasyon dizisi gerçekten bizim incelediğimiz big bang olabilir. Yanın da gerçekten küçük kalacağı diğer patlama gerçekleşmeden önce olan patlama sadece gerçek big bang’in habercisidir.

 

Bugün bile evren büyük bir ivme ile genişliyor. Galaksiler diğerlerinden büyük hızla uzaklaşıyor. O kadar ki nihai hız sınırı olan ışık hızını aşıyorlar. Uzayın ışık hızından daha büyük bir hızla genişlemesi dünyadan görebileceğimiz yerlere ilişkin yeni bir sınır yaratıyor.

“Evrenin, galaksilerin büyük hızla bizden uzaklaştığı yerler Kolayca görebildiğimiz bize yakin galaksiler oldukça hızlı hareket ediyor, daha uzak olanlar daha hızlı gidiyorlar ama gerçekten uzak olanlar, onlar daha da hızlı gidiyor. Bu ışık hızının da üzerinde hiç görmediğimiz galaksiler var.

Bu galaksiler yaşamlarına o kadar uzakta başladılar ki ışıkları bize hiç ulaşamıyor çünkü uzay ışıktan daha hızlı genişlemeye devam ediyor. Uzayın kendisi kuralın istisnası, ışık hızından daha hızlı genişleyebiliyor. Ancak içindeki her şey Albert Einstein ve onun görelilik teorisine bağlı kalmaya devam ediyor.”

Alex Filippenko

 

Işık Hızı


“Albert Einstein mahallenin bekçisi, ışık bariyerini aşamazsınız. Biz fizikçiler parçacıkları, ışık hızının %99.999`una ulaştırabiliriz ama asla ve asla onu aşamayız.”

           Michio Kaku


Evrenin neden ışık hızının etrafında kıvrıldığını anlamak için bir tenis topu düşünelim. Tenis topu bir ışık demetine karşı yarışacak. Bir tenis topu gibi belli bir hızla fırlatılan  bir nesneyi fırlattığım da belli bir mesafe kat edecektir.

Yol aldıkça yavaşlayacak ve bir süre sonra duracaktır.

Simdi birde bu topu bisiklet sürerken fırlattığımı düşünelim. Bisiklet sürerken fırlattığım top daha hızlı ve daha uzağa gidecektir çünkü tenis topunun hızına bisikletin hızında eklenir, daha ileri gider. Bu oldukça anlamlıdır.

Şimdide bisikletim de bulunan farı kullanarak bir deney yapalım. Sabit dururken farı açarsam, bisikletin farından çıkan ışık demeti ışık hızında hareket eder. Işığın aldığı yolu izleyebilecek kadar yavaş olduğunu farz edelim, çok kısa bir an içindeki pozisyonunu işaretleyelim.

Ardından farı hareket halindeyken açtığında ne olacağını deneyelim. Burada beklediğimiz şey ışık hızı + bisikletin hızı ama beklenmedik bir şey oluyor. Ayni zamanda ışık tam olarak önce yol aldığı kadar yol alıyor.

Tenis topunun tersine ışığın hızına bisikletin hızı eklenmiyor. Işık hızı, ışık hızı olarak kalıyor. İki ışık demeti de aynı yolu alıyor çünkü ışığın hızı kaynağın hareketinden bağımsız. Bu bilime aykırı görünüyor olabilir ama aslında doğanın gerçeğidir.

Evrendeki her ışık demeti aynı hızda hareket eder. Onun hareketini yayan; yıldızın, kuyruklu yıldızın yada galaksinin hızı ne olursa olsun sabittir.

19. Yüz yılın sonlarında bilim insanları bu gerçeği keşfettikten sonra Albert Einstein hesapları hepimiz için yaptı. Merkeze sabit ışık hızını koyarak özel görelilik kuramını geliştirdi.


“Işık hızını anlamak bize uzayın ve zamanın doğasını anlamamız için yepyeni bir pencere açtı. Bir metrenin çubukları ya da saatin tik takları gibi değişmez aralıkları olan sabit bir dünyada yaşamıyoruz, esnek bir dünyada Einstein’ın dünyasında, uzay zamanın göreli dünyasında yaşıyoruz ”

Laura Danly


Ortak deneyimlerimize bakınca evren bize pekte esnek görünmüyor çünkü ışık hızına kıyasla oldukça yavaş hareket ediyoruz. Ancak her şeyin hızını değiştirdiğiniz de işler de değişiyor.

Işık hızına ne kadar yaklaşırsak tüm o tuhaf ve olağan üstü bükülmeler de o kadar ortaya çıkıyor.

“Işık hızı her zaman sabit olduğu için uzayın bükülmesi olayı tam anlamıyla inanılmaz bir olgudur. Yani ışık hızına ne kadar yaklaşırsanız zamanda sizin için bir gözlemci olarak o kadar yavaşlar geçip gidiyor gibi.. “

Michelle Thaller

Şimdi bisikletimize geri dönelim. Ben bisikletimi 20 km saat hızla sürebiliyorum. Işık hızına yaklaşabilmek için 56 milyon kat daha hızlı olmam gerekiyor ama biz bir an yapabildiğimi farz edelim. Bunun mümkün olup olmadığını boş verin.

Sadece olabileceğini var sayalım. Bu durumda benim saatim sizin saatinizden daha yavaş ilerler ve bunu bir süre devam ettirirsem sizden daha yavaş yaşlanırım. Bu size bilim yerine sihirmiş gibi gelebilir ama bunu gündelik hayatta da  görebilecek bir kanıtımız var.


“Einstein`ın özel görelilik teorisini ve göreliliğin saati sizin hareketsiz duran kendi saatinizden daha yavaş ilerlediğini gösteren mükemmel bir örnek GPS sistemidir. “

Alex Filippenko


GPS

Küresel konumlama sistemi GPS kaybolmadan araba kullanmamızı sağlıyor. GPS yer kürenin 20.000 km üstünde yörüngeye bağlı 24 uydu ağı ile çalışır. Her seferde arabanızda ki cihaz en az dört uydudan sinyal almaktadır.

Kesin konumu belirlemek için sinyalleri ışık hızı yolculuk zamanı ile karşılaştırır. Her şey tam olarak doğru saatlerin üzerine kurulu, mühendisler bu sistemi tasarladığında uyduların saatte 11.200 km hızla gideceklerini biliyorlardı.

Bu hızda saatlerini yeteri kadar yavaşlatmak için uygun bir hızdı. Mühendisler tüm göreli zaman değişkenlerini de hesapladılar. Sonuç etkileyici bir kesinliktir.

Uzaydaki uydular yeryüzünde ki saatlerden farklı zaman aralıklarında ilerleye biliyorlarsa ve bunu hesaba katmazsanız arabanızın nerede olduğu ile ilgili tamamen yanlış bir cevap alırsınız.

Zamanın bükülmesi ışık hızına yakin hareket ettiğinizde gerçekleşecek tuhaf sonuçlardan yalnızca biridir.  Şimdi benim ışık hızında sürdüğüm bisikletime geri dönelim. Bisikletimle sınırları zorlamaya devam ediyorum.

Uzay bana ve bisikletime ilginç müdahaleler de bulunuyor. Beni izleyen bir gözlemci de bisikletimin uzunluğunu hareket ettiğim yön doğrultusunda daraldığını görecektir. Yani bisikletim kısalacaktır.

Bu olguya uzunluk daralması deniyor. Sabit bir gözlemci ışık hızına yakin bir hızda hareket eden birini izlerken zaman genişlemesi ile birlikte görünür.

 

Süratim ışık hızına yaklaştıkça da benim dünyayı görüşüm şiddetli şekilde değişir. Gündelik hayatta gördüklerimizle nazaran oldukça biçimsiz olur. Her şey bir tür tünelin içine kıvrılmış gibidir ve aynı zamanda renkler de çeşitli şekilde bozulmuştur.

ış-hızı-2

Renk değişiklikleri doubter etkisinden sekil bozuklukları da aberasyon olarak bilinen olgudan kaynaklanmaktadır. Bu bozulmalar aslında sağanak bir yağmurun içinde araba kullandığınız da görebildiğimiz şeylerdir.

Sabitseniz yağmurun geldiği yere doğru baktığınız da göreceğiniz şey sadece yağmurun aşağı doğru akışıdır. Hareket halinde iseniz yağmur sizin hareketinizden dolayı eğilimli görünecektir. İste ışık hızında ilerlediğiniz de önünüzde ki nesnelerin görünüşünde ki bozukluğun temelinde de bu yatar.

Aslında hareketin sonucu olarak uzay ve zaman da oluşan bozulmaları anlayabilmek için ışık hızında hareket etmeye gerek yoktur. Bunlar günün her anında görünebilir.

“Işığın belirli hızından kaynaklanarak gerçekleşen tüm bozulmalar aslında gündelik temeller, hatta günlük hayatımızda da meydana geliyor ama etkiler o kadar küçük ki bunları fark edemiyoruz.”

Amy Mainzer

Yine de ışık hızının yavaş hareket eden dünya üzerinde bizimde algılayabileceğimiz müdahaleleri var. Işığın hızı sabit olabilir ama yalnızca uzay boşluğunda bu böyledir. Işık cam ve su gibi nesnelerin içinde hareket ettiğinde gözle görülür bir şekilde yavaşlıyor.

Zaten öyle olmasaydı teleskoplar ya da insani görüşü mümkün olamazdı. Peki ama ışık daha da fazla yavaşlar ise ne olur ? Işık hızı sıfıra inerse ?

Işık hızı aslında saniye de 299.793 km`dir. Bu evrensel bir değişmez ama yakalanabilir bir değişmez. Işık yalnızca uzay boşluğunda bu hızla hareket eder. Işığın her madde de ayni hızda ilerlediği bir evrende etrafımızda ki dünyadan çok az haberdar olabilirdik.

Sadece karanlık ve ışığın belirsiz damlalarını görebilirdik çünkü gözlerimiz retinamızda ki görüntüye odaklanan biyolojik merceklerle çalışıyor. Gözlerimiz, ışık maddeden geçerken yavaşladığı için görebiliyor.

“Peki neden böyle çünkü ışık cam zerreleri tarafından emiliyor ve oradan tekrar yayılıyor. Burada bir geciktirme faktörü var. Işık bir atoma çarpıyor. Atom titreşiyor ve sonra ışık demetini gönderiyor. Bu yüzden gecikme faktörü var.”

 Michio Kaku 

Gecikme faktörü aynı zaman da ışığın mercek olarak şekillenmiş cama çarptığında kırılmasını da sağlıyor. Doğru bicimde kıvrıldığında da ışık odaklayıcı, toplayıcı ve büyütücü olabilir. Evren üzerinde çalışan astronomlar için hiçbir şey bundan daha önemli olamaz.

Işık teleskobun merceğinde ki camdan yaklaşık 199.000 km hızla geçer. Uzay boşluğundaki hızının üç te ikisi kadar ama bazı bilim insanları ışığın çok daha yavaşlatılarak kullanılmasının yollarını arıyor.

Harvard üniversitesinin kampüsündeki laboratuvarın da Dr. Lene Hau yavaş Işığı uç noktaya getiriyor. Işık hızını sıfıra indiriyor.

Hau ve ekibi lazerlerin, aynaların, prizmaların ve diğer egzotik nesnelerin olduğu karmaşık bir laboratuvar da gerçekleştiriyor.

Frenler lazerlerin mutlak sıfır noktasından bir kaç milyar kez iki mikroskobik sodyum gazi bulutuna odaklayarak, ışık hızını Hau’un laboratuvarına sokuyor. Bu iki buluta çarpan kontrol lazeri onları faaliyete hazırlıyor. Ardından hızlı bir ışık titreşimi gazın içinde sıkışmış olan ilk buluta çarpıyor ve saatte bir kaç kilometreye kadar yavaşlıyor.

“Işık hızı boş alanda bir kilometre uzunluğunda giderken atom bulutuna girdiğinde  adeta bir akordiyon gibi sıkışıyor ve sonuçta yalnızca 0.02 metre olarak kalıyor. Bu da bir sac tanesinin yarısı demek. Gerçekten minik hatta o kadar minik ki sonunda atomun içine sığabiliyor. “

 Lens Hau

ışık-hınını-yavaşlatma

Hau sodyum bulutun da ki ışığın atomik etkisinin atomlar arasında yerleşmiş orijinal ışık atışının mükemmel bir kopyası olduğunu söylüyor. O halde ilerlemeden önce boş alanda iki bulut arasında da durdurulabilir.

İkinci buluta girdiğinde kontrol lazerinin bir başka atımı ışığı asıl boyutuna sekline ve saniyede 299.793 kmlik hızına döndürüyor. Bu bazı yönleriyle insanları ya da nesneleri uzaya gönderen bilim kurgu taşıyıcılara benzetilebilir.

“Bu deneylerde yaptığımız şey şu: Bir ışık parçasını uzayın bir kısmında durdurup söndürüyoruz ve tamamen farklı bir kısmında da yeniden canlandırıp yoluna gönderiyoruz.”

                                                                                                                   Lens Hau

Işık ile bilgi taşınabilmesinden dolayı bu çok ileri teknoloji bay pas bağlantılı ve elektronik çipli fütüristik ışık temelli bilgisayarlara kapı açmıştır. Bilginin doğrudan ışıktan okunması daha hızlı daha güvenli ve bugün sahip olduğumuz her şeyden çok daha hızlı olacaktır.

Ancak bilim adamlarının ve hayalperestlerin en büyük hayali ışık hızı spektrumunun en sonunda bulunmak. Hala ışık hızını aşılmaz bir duvar olarak görüyoruz. Dr. Einstein’nın da dediği gibi asla aşılamayacak olan hız, yinede tarih imkansızlıkların  gerçekliklere dönüştüğü şeylerle doludur. Işık hızından daha hızlı giden araçlarla yıldızlara ulaşabilecekmiyiz acaba ? Eğer öyleyse, ne zaman ?

Nisan 2008 de dünyaca unlu fizikçi Stephen Hawking uzun vadeli hedef olarak insan ırkının uzayda kolonileşmesini ve yıldızlar arası yolculuğu göstermiştir.

“Uzayda yayılmak insan ırkının geleceğini bütünüyle değiştirecek ve belki de bir geleceğimiz olup olmadığını belirlicektir.”

Stephen Hawking

Yıldızlar o kadar uzakta ki ışık hızından daha hızlı gidemediğimiz sürece yıldızlar arası yolculuk mümkün olmayacaktır. Einstein’nın görelilik kuramı bizi bir uzay gemisinin kütlesinin ışık hızına yaklaştığında sonsuzluğa yaklaştığını da söylemektedir.

Yani siz giderek daha da hızlandıkça bir noktada giderek daha da fazla enerji harcayacaksınız ve ışık hızına kadar bu enerji sonsuzluğa ulaşacak. Bu imkansız.  Peki bu ışık hızında yolculuğun da mı imkansız olduğunu gösteriyor ?

Aslında uzayda ışık hızından da hızlı bir şekilde yolculuk edilemeyeceğinde hem fikiriz. Belki de değişen uzayda bunu alt etmenin başka bir yolu bulunabilir.

“İster inanın ister inanmayın NASA bilim adamları bile uzayı büke bilmek, uzayda bir delik açabilmek, uzay zamanda bir tünel sistemi kurabilmek üzerinde çalışıyorlar.”                                                                                              Michio Kaku

solucan-deliği

Bu fikrin temeli aslında uzayı kendi çevresinde büküp solucan delikleri kullanarak evrende bir kısa yol yaratmak. Bir solucan deliği mekanizması nasıl görünür, muhtemelen donanımları ile birlikte muazzam büyüklükte belki de çok sayıda küçük gezegenin üzerinde oluşmuş devasa bir küre olacaktır.


“Lazer ışınlarının çok büyük bir enerjiyi tek noktada toplaması için muazzam bataryaları olması gerekir. Bir delik, bir kabarcık, belki de başka bir evrene ulaşan bir geçit açabilmek için evrende ulaşılabilecek en yüksek enerjiye fantastik sıcaklıklara ulasmalısınız.”

                                                                                                Michio Kaku


Evreni alt etmenin bir başka yolu da ışık hızından hızlı giden motor yolculuklarıdır. Meksikalı bir fizikçi uzay zamanın kendisini eğrilterek ilerleyen bir yıldız gemisi üzerinde çalışıyordu. Bu tasarıma göre geminin arkasında uzay zaman genişliyor, önünde daralıyordu.

Gemi tıpkı bir sörfçü gibi hareket ediyor. Gemi kabarcığın içinde sabit kalıyor ve uzay onu ışık hızından daha hızlı bir şekilde itiyor. Bu fikir mümkün olsa bile başarılı olma ihtimali bize yüz yıllar kadar uzak. Ancak İsviçre de büyük hadron çarpıştırıcısında fizikçiler belki de doğru yolda ilerliyor olabilir.

hadron

Büyük hadron çarpıştırıcısı bir atom parçalayıcı, bir molekül çarpıştırıcı ama uzay zamanın eğilip bükülebilmesine yetecek kadar enerji sağlayacak. Hatta laboratuvar da uzayın nasıl bükülebileceği deneyi yapıyorlar. Bu yıldız yolculuğu için ilk adım.

Bugün bildiğimiz fizik de tahmin edilebilir bir gelecekte ışık hızından daha hızlı hareket edemeyiz ama bu denemeyeceğimiz anlamına gelmiyor.

Peki ya bir gün bilim ışık hızı bariyerinin kırılabilir olduğunu ve yıldız yolculuğunun mümkün olduğunu kanıtlarsa ne olur ? Bu dünya gemisine teknolojimizi ona iyi davranmak için kullanmamızı anlatan yepyeni bir perspektif getirebilir çünkü evrene yolculuğumuz sürerken onun yolcuları olarak kalacağız.

 

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir