Işık Hızı |
Evrendeki En Büyük Hız

Işık, saniyede 300.000 km hız ile hareket eder ve bu hız evrendeki en büyük hızdır. Özel görelilik kuramına göre kütleli bir parçacığın ışık hızına ulaşabilmesi için sonsuz enerjiye sahip olması gerekir. Evrendeki nihai hız limiti olan ışık hızının ayrıntılarını yazımızda bulabilirsiniz.

A- A+

02.08.2014 tarihli yazı 44534 kez okunmuştur.

►Işık Hızı ve Işık Yılı Nedir?

Işık, saniyede 300.000 km hız ile hareket eder ve bu hız evrendeki en büyük hızdır. Işık hızına sahip bir nesne (Böyle bir nesne yok!) dünya çevresinde saniyede 7 tur atabilir.

►İlginizi Çekebilir: Sonsuzu Anlayabilmek | 1. Bölüm

Kilometrelerce uzaktaki biri ile telefonla konuşurken, hiçbir gecikme olmadan iletişim kurabilmemiz hepimiz için şaşırtıcı olmuştur. Telefonumuzdan çıkan sinyalin önce istasyona, sonra uyduya daha sonra ise diğer telefona iletilmesi ve bu iletimin bizim gözlemleyebildiğimiz kadarıyla bir anda gerçekleşmesi ışık hızının büyüklüğünü gözler önüne seriyor.

Bizim gözlemlerimize göre sonsuz bir hız gibi görünen ışık hızı, astronomik ölçülerde pek de öyle değildir. Yine iletişim konusundan örnek verecek olursak, dünya üzerinden aydaki biri ile iletişim kurmak istediğimizde bu iletişim 3 saniye gecikmeli olacaktır. Bir diğer çarpıcı örnek ise güneş ışınlarının dünya üzerine 8 dakikada ulaşmasıdır. Yani güneş şimdi yok olsa biz bunu 8 dakika sonra fark ederiz. Işık bu özelliği ile uzaydaki çok uzak noktalardan bize ulaşırken aslında evrenin geçmişini aydınlatır.

►İlginizi Çekebilir: Temel Etkileşimler Ve Standart Model Kuramı

Evrendeki devasa mesafelerden söz ederken işleri kolaylaştırmak amacıyla ışık yılı terimi kullanılır. Işık hızının 1 yılda aldığı yol olan 10 trilyon kilometre 1 ışık yılına eşittir.

►Işık Hızına Neden Ulaşılamaz?

Einstein’ın meşhur ‘E=mc²’ formülü özel izafiyet teorisi ile ilişkilidir. Bu denklem, bir nesnenin kütlesi ile enerjisinin birbirleri ile ilişkili olduğunu açıklıyor. Yani bir nesne, enerjiye dönüşür ise ortaya çıkan enerji, ışık hızının karesi ile kütlesinin çarpımı kadardır. Bu formül Hiroşima patlamasındaki 0,009 kg uranyumun yıkıcı gücünün en net göstergesidir.

►İlginizi Çekebilir: Zaman Herkes İçin-farklı Mı İşliyor?

Einstein’ın ‘E=mc²’ formülünden çıkarılan bir diğer sonuç ise kütlesi olan bir nesnenin ışık hızına asla ulaşamayacağıdır. Kütlenin artması ivmelenmenin zorlaşması anlamına gelir. İvmelenmenin zorlaşmasıylada ışık hızına ulaşmak imkansız olur.

Günümüzde ‘Işık Hızı Geçildi’ şeklinde birçok haberler çıkıyor. Hiçbir şey ışıktan daha hızlı yol alamaz!

►Işık Hızı Neden Sabittir?

Bu sorunun cevabını bulabilmek için görelilik kuramına başvuralım. Aslında görelilik kuramı hepimizin bildiği bağıl harekettir.

Yukarıdaki örnekte Vs hızı ile harekete başlayan kayık, nehirin akıntı hızından dolayı Vy hızı ile hareket eder. Yani kayığın hızına, nehirin akıntı hızının etki etmesiyle kayık farklı bir hız kazanır. Bu durumun açıklamasını bize görelilik kuramı vermektedir. Ancak hareket eden bir arabanın farından çıkan ışığın hızına, arabanın hareket hızı etki eder miydi? İşte bu konuya ışık hızının limit hız olması nedeni ile görelilik kuramı cevap veremedi. Oluşan bu eksiklikten dolayı Einstein, ışık hızının garip etkileri için özel görelilik kuramını oluşturdu. Özel görelilik kuramına göre;

• Bir deney yalnızca göreli hareketi saptayabilir. Yani deneyler ile mutlak durağanlık ve düzenli hareket saptanamaz.

• Işık kaynağa bağlı olmaksızın boşlukta sabit hızla hareket eder.

Bu kurama göre hareket eden bir arabanın hızı, aynı arabanın farından çıkan ışığın hızına ekstra bir itiş gücü vermez. Duran arabanın da hareket eden arabanın da farından çıkan ışığın hızı saniyede 300.000 km’dir.

Işığın sadece etraftaki uzayın ölçüsü olduğunu bilen Einstein, ‘Uzay ve zaman tam doğru miktarı sürekli ayarlayarak birlikte çalışabilir.’ fikrini öne sürdü. Bize evrenin geçmişini aydınlatan ışık hızına sahip bir uzay aracı ile zamanda yolculuk edilebilir.

►Işık Hızı Nasıl Ölçülür?

Evrendeki en büyük hızı ölçme çalışmalarını başlatan kişi Galileo olmuştur. Asistanını kendinden kilometrelerce uzağa gönderen Galileo, kendisinin işaret verdiğinde asistanına elindeki feneri yakmasını söylemiştir. Galileo işaret verdikten sonra asistanı feneri yakacak ve Galileo fenerin ışığını görene kadar zaman tutacaktı. Mesafenin, geçen zamana bölünmesiyle de ışık hızının değeri bulunacaktı. Tabi bu ölçüm başarısız sonuçlanmıştı. Galileo işaret verdikten hemen sonra ışığı görüyordu ve zaman tutamıyordu.

1675 yılında Danimarkalı astronom Ole Romer, Galileo'nun deneyinden yola çıkarak ışık hızını küçük bir hata payı ile hesaplamayı başardı. Romer, Jüpiterin güneş etrafındaki dönüş periyodundan yola çıkarak ışık hızı ile ilgili ilk başarılı tahminlere ulaşan kişidir.

1849 yılında Fizeau, bir dişliyi yeterince büyük bir hızla döndürüp, aynadan yansıyan ışığın bir sonraki boşluktan geri gelmesini sağladı. Dişli ile ayna arasındaki mesafe ve dişlinin dönüş hızını bilmesi sayesinde ışık hızını, ihmal edilebilecek düzeyde hata payı ile hesaplamayı başardı. Işık hızının günümüzde hesaplanma yöntemleri Hippolyte Fizeau'nun bu çalışmasına dayanıyor.

Kaynak:

►Wikipedia
►Britannica Ansiklopedisi
►History Channel