Einstein; kütle uzayı büker ve bükülen uzay da kütleye nasıl yol alacağını gösterir.
🔻Bütün nesnelerin sahip oldukları madde miktarıkütle olarak bilinir.
🔻Foton gibi parçacıklar bu alanla etkileşime girmedikleri için kütle kazanmıyorlar. Foton dışında gluanlar da kütlesiz.
🔻Gluonlar; güçlü nükleer ve renk kuvvetini taşıyan bir tür kuvvet taşıyıcı parçacıklardır.
🔻Görünür ışık, radyo dalgaları, kızılötesi ve morötesi radyasyon gibi elektromanyetik dalga türleri, fotonlardan oluşur.
hem Einstein’ın doğum günü hem de Dünya Pi Sayısı Günü! Biz de ikisinin şerefine, Newton mekaniğindeki düz uzaydan Einstein’ın eğri uzay-zamanına nasıl geçiş yaptığımızı temel geometri ile görelim.
EİNSTEİN VE Pİ GÜNÜ
Pi sayısı (π) bir çemberin çevre uzunluğunun çapına oranıdır ve bu oran hiç değişmez. Her zaman 3,14 olarak kısalttığımız Pi sayısına eşittir. Pi irrasyonel bir sayıdır, yani rasyonel sayı kümesine dahil olmayan bir gerçek sayıdır. Sonsuz ondalık bir sayı olarak açılımı da kendini tekrar etmeden sonsuza dek sürer (3,14159265359∞). Bir matematik sabiti ve sonsuz ondalık olduğu için Pi sayısı tarih boyunca matematikçileri, bilim insanlarını ve filozofları büyülemiştir.
Peki madem uzayı bükebiliyoruz, öyleyse Öklid geometrisindeki düz çizgiler (iki nokta arasındaki en kısa çizgi olan doğrular) bükülen uzaydaki eğrilere nasıl dönüşüyor? Öklid geometrisindeki yassı dairemiz gerçek uzayda tıpkı bir aşçının havaya attığı pizza gibi nasıl bükülüp dalgalanabiliyor? Sonuçta Einstein’a göre yerçekimi bir kuvvet değil, uzay-zamanın bükülmesiyle ortaya çıkan ve bizim yerçekimi alanı olarak algıladığımız bir özelliktir. Yerçekimi uzayı bükerken neler olduğunu görelim.
YERÇEKİMİ VE UZAY İLİŞKİSİ
Uzayın bükülmesini anlamak için düz ve eğri geometriyi anlamamız ve eğri geometriden düz geometriye nasıl geçtiğimizi görmemiz gerekiyor. Bunun için iki basit soruyla başlayacağız: 1) Eğri nedir ve 2) Geometride eğri çizgiler düz çizgilere nasıl dönüşür? Bunların cevabı da bize görelilik teorisinin nasıl işlediğini gösterecek:
Einstein’ın genel görelilik teorisinde Dünya çevresinde, yörüngede dönen veya Dünya’ya düşmekte olan cisimler kütleçekim kuvveti tarafından Yerküreye çekilmezler. Dolayısıyla hızlanmazlar da… Aslında bunlar eğri uzay-zamanda sabit hızda gider ve düz çizgileri izlerler.
Oysa yine görelilikte diyoruz ki Dünya’nın kütlesi Yerkürenin çevresinde üç boyutlu bir çukur oluşturuyor. Cisimler de bu çukura düşerek Dünya’ya yaklaşıyor. Keza düz uzayda iki nokta arasındaki en kısa çizgi doğru iken eğri uzayda iki nokta arasındaki en kısa çizgi eğridir. Öyleyse Dünya çevresinde dönen uydular eğri uzayda nasıl oluyor da dosdoğru bir yol izliyorlar?
UZAYLA ZAMANI TASARLAMAK
Yazının ana fikri yerçekiminin bir fizik kuvvetiolmadığıdır. Biz de matematikte bu sonuca nasıl vardığımızı göreceğiz ki önce şunu belirtelim: Eğri uzay tasarımında, Newton mekaniğinde gördüğümüz düz çizgi üzerinde sabit hızla gitmek ve ivmelenmek (hızlanma hızı) kavramlarının bir anlamı yoktur.
hareket halindeki cisimlerin (mobil referans çerçeveleri) birbirine göre ivmeleniyor olmasına rağmen, aslında sabit hızda gidiyor olduklarını söylemek çelişkili değildir. Dahası bu hiç de karmaşık bir cümle değildir! Uzayla zamanı bükmek derken bunu düz çizgileri eğip birer eğriye dönüştürmek olarak düşünebiliriz. Ancak, işin geometrisi daha farklıdır:
UZAYLA ZAMANI BÜKMEK
Üç bölümlük yazı dizimizin bu ilk bölümünde a) düz çizgi ne demek, b) düz uzay ve eğri uzay ne demek, c) uzayın bükülmesi ne demek sorularını cevaplayacağım ki dizimizin her yeni bölümü öncekinden heyecanlı olacak: İkinci bölümde düz uzay-zamanı göreceğiz ve üçüncü bölümde eğri uzay-zamanı anlatarak genel göreliliğin temellerini tamamlayacağız. En sonunda göreceğiz ki evrendeki bütün cisimlerin hareketini eğri uzay-zamanla açıklayabiliriz.
Şimdi diyeceksiniz ki “Hocam neden düz çizgi eğri çizgiye nasıl dönüşür diye sormuyorsunuz da eğri çizgi düz çizgiye nasıl dönüşür diye soruyorsunuz?” Bunun sebebi düz çizginin geometride bir eğri türü olduğudur. Bunu aklımızda tutalım ve düz eğri ile gerçekten eğri olan çizgi arasındaki farkı görelim (resme ve sola bakınız):
Paralel taşımayı hem eğri hem de düz çizgi üzerinde yapabilirsiniz; ama çizgideki her noktadan teğet geçmeyi sadece düz çizgi üzerinde yapabilirsiniz.
UZAYLA ZAMANI TANIMLAMAK
Öyleyse elimizde bir tanım var artık: Üzerinde paralel taşıma yapıldığı zaman teğet vektörleri tüm noktalardan teğet geçen eğrilere “düz” denir.
Haydi buna günlük hayattan bir örnek verelim:
Dünya üzerinde yürüyen bir karınca düşünün. Dünya yuvarlaktır; ama karınca o kadar küçüktür ve birkaç milimetrelik boyu için Dünya’nın eğriliği o kadar azdır ki karınca için Dünya baktığı yerden düzdür (karıncanın Dünya’ya uzaydan bakmadığını varsayıyoruz). Bu durum karıncanın Dünya’daki mavi eğriyi kırmızı düz çizgi olarak algılamasına yol açar.
Peki bunu geometride nasıl yapıyoruz?Sonuçta karınca sadece ileri-geri ve sağa-sola hareket edebildiği için onun açısından uzay iki boyutludur. Oysa Dünya’ya sadece çok yukarıdan bakınca yuvarlak olduğunu görürüz. Sonuçta Dünya üç boyutludur.
UZAYLA ZAMANI ÇİZMEK
Buna bilgisayar ekranından örnek verebiliriz. Bilgisayarda düşük çözünürlüklü bir çember çizin. Resme uzaktan bakınca bunu çember olarak görürsünüz. Oysa zum yaparsanız çemberin aslında tırtıklı düz çizgilerden meydana geldiğini ve gittikçe piksellendiğini görürsünüz.
Karıncanın vektörü de “sadece eğriyi düz çizgi olarak gösterecek kadar küçük parçalara ayırdığımız zaman” yoldaki tüm noktalara teğet geçer. Eğriyi böldüğümüz küçük çizgilere de jeodezik deriz. Demek ki eğri uzayı bu şekilde düz uzaya dönüştürüyoruz:
Nitekim genel görelilik hem Dünya’da nasıl düz yürüdüğümüzü hem de Ay’ın Dünya çevresinde nasıl dairesel bir yörünge çizdiğini gösterir. İkisinde de kullanılan genel bir teoridir. Kısacası jeodezikler, düz uzayı fırında pişen kek gibi kabartıp üç boyutlu hale getirmenizi sağlar. Aynı zamanda 3B uzayı iki boyutlu bir kağıda harita olarak resmetmenizi sağlar (topoğrafya haritaları).
Dünya’da hep Doğuya giderseniz Macellan seferi gibi başladığınız noktaya geri dönecek olmanız gibi). Ancak siz silindire karşıdan bakarsanız görebildiğiniz yüzeydeki çizgilerin hep paralel olduğunu görürsünüz.
Bonus bilgi: Zaten Einstein da eğri uzayın düz uzay gibi görünebildiği bu örneklerden esinlenerek eğri uzay-zamanı tasarladı ve kütle uzayı büker dedi.
şekillerin birbirine bağlanabilirliğini, ortak özelliklerini topoloji inceler. Öyleyse geometri yerel, topoloji ise evrenseldir.
Sağduyumuzun bizi yanıltmasına karşı dikkatli olalım.
Kibrit kutusu ve kürenin şekli bükülüp çarpılacaktır.
KÜTLEÇEKİM DALGALARI
kütleçekim dalgaları uzayın içinden geçen elektromanyetik dalgalar gibi değildir. Bunlar bizzat uzay-zamanı dalgalandırır. Dolayısıyla Dünya’nın içinden geçtiklerinde Dünya’yı da dalgalandırırlar. Tıpkı lastik bir topu sıkıştırıp ezer ve serbest bırakırlar. Neyse ki kütleçekim dalgaları çok zayıftır ve gezegeni parçalamaz.
ışığın yolu uzadığı vakit, bükülen uzayda zaman da yavaşlar. Bu durum uzayda fiziksel olarak maddeleri de önemli oranda etkiler. Böylece kütle uzay zamanı etkiler ve uzay zaman bükülmesi gerçekleşir. Yani uzayın bükülmesi ile beraber doğru orantılı olarak zaman yavaşlamaya başlar.
Dünya, Ay ve Güneş'in hareket yönü.
Gezegenler Güneş etrafında 2 boyutlu çembersel yörüngeler çizmeyip 3 boyutlu spiral yörüngeler çiziyorlar. Bu dünya ile uydusu ay için de geçerlidir. Ve tabi diğer gezegen sistemleri için de…
Fizikte, n-cisim problemi, kütleçekimsel olarak birbirleriyle etkileşen bir grup gök cismi bireysel hareketlerini tahmin etme problemidir. Bu sorunu çözmek, Güneş, Ay, gezegenler ve görünür yıldızların hareketlerini anlama arzusuyla motive edilmiştir.
Güneş'in ekliptik (kırmızı) boyunca gök kürenin iç kısmında görülen görünür hareketi. Ekliptik koordinatlar (kırmızı) olarak görünür. Gök ekvatoru (mavi) ve ekvatoral koordinatlar (mavi), ekliptiğe eğimli olduklarından, Güneş ilerledikçe yalpalıyor gibi görünürler.
Dünya'nın yörüngesinden bakıldığında, Güneş sabit yıldızlara göre hareket ediyor gibi görünür ve ekliptik, Güneş'in gök küresi üzerinde izlediği yıllık yoldur. Bu süreç 365 günden biraz fazla süren bir döngü içinde kendini tekrarlar.
Tutulum
bir yıl boyunca Güneş'in gök küre üzerinde çizdiği çemberin sınırladığı daire, ekliptik
⚠️Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğü gerçek hız yıl içinde bir miktar değişir, dolayısıyla Güneş'in ekliptik boyunca hareket ediyormuş gibi göründüğü hız da değişkenlik gösterir.‼️ Örneğin, Güneş her bir yılın yaklaşık 185 gününde gök ekvatorunun kuzeyinde, yaklaşık 180 gününde ise güneyindedir. Yörünge hızının değişimi zaman eşitliğinin bir bölümünü oluşturur.
Dünya'nın Dünya-Ay çift merkezi etrafındaki hareketi nedeniyle, Güneş'in görünen yolu yaklaşık bir aylık bir periyotla hafifçe yalpalar. Güneş Sistemi'nin diğer gezegenleri tarafından yaratılan diğer tedirginliklernedeniyle, Dünya-Ay çiftmerkezi karmaşık bir şekilde ortalama bir konum etrafında hafifçe salınır.
Şekil 1. Güneş tutulması türleri.
⚠️Güneş, Tutulum adını verdiğimiz görünür yörüngesini365.256363 günde tamamlar. İlkbahar noktası ise Tutulum üzerinde Güneş’in dolanma yönünün tersine kayma gösterir. Bunun sonucu olarak ; Güneş’in Tutulum üzerindeki İlkbahar Noktasından ardarda iki geçişi arası 365.24219 gündür. Bunun anlamı Güneş’in İlkbahar noktasından geçişi her yıl bir önceki geçişinden yaklaşık 20,41 dakikadaha önce olur.‼️
Dünya ve mevsimsel değişim (ölçeksiz)
Dünya'nın enberisi 3 Ocak, enötesi ise 4 Temmuz civarında gerçekleşmektedir. Dünya Ocak ayında Güneş'e daha yakın, Temmuz ayında ise daha uzaktır; bu durum, Dünya'nın Güneş'e en yakın olduğu zamanlarda daha soğuk, en uzak olduğu zamanlarda ise daha sıcak olan kuzey yarımkürede yaşayanlar için mantığa aykırı görünebilir.
💫
Eksenel yalpalama (İngilizce: Axial precession)
⚠️bir çocuğun kaytanıyla yere fırlattığı bir topaç kendi ekseni etrafında dönerken, nasıl arada bir kafa sallamasını andıran ikinci bir hareket yaparsa, gezegenimiz de uzayda ekseni etrafında dönerken topaçın bu hareketini andıran bir hareketi daha gerçekleştirir. Bu yörüngesel salınım hareketini, yani kafa sallama hareketini yaklaşık 25.800 yılda tamamlar. Bu olayın bir sonucu olarak ilkbahar noktası da her yıl 50,26" geriye kayar.‼️
İlkbahar Noktası : Gök Eşleği ile Tutulum 2 noktada kesişirler. Tutulum çizgisinin Gök Eşleğinin kuzeyine doğru çıktığı nokta İlkbahar Noktası (İN), diğeri ise Sonbahar Noktasıdır (SN).
Luna yani bizim bildiğimiz adıyla Ay Dünya etrafında dönerken de çembersel değil spiral bir yörünge çizer. Gök cisimlerinin veya Güneş’in bu hareketine vortex hareketi (girdap) denir.
Dünya’nın yerçekimi uzayı büküyor mu? Evet, Ay’ın Yer çevresinde yörüngede dönmesini sağlayan bir çukur var; ama bu üç boyutlu yerçekimi çukuru değil. Bu bir uzay-zaman çukuru: Genel görelilikte uzay ve zaman ayrılmaz bir bütündür. Dünya’nın yerçekimi 4B uzay-zamanı bir bütün halinde büker.
Ancak, kütle uzay-zamanı lokal olarak büker ve bu yerel bükülmeyi de geometriyle gösteririz. Einstein ise kütlenin lokal uzayı nasıl bükeceğini göstermek için evrensel topoloji kurallarını kullanmıştır.
Bunu anlamak için geometrinin düz uzay-zamanda nasıl işlediğini görmemiz gerekiyor fakat düz uzay-zaman geometrisi üç boyutlu uzaydan daha gariptir. Elbette ikisi de üç boyutludur; ama düz uzay-zaman geometrisinde iki uzay boyutu ve bir zaman boyutu vardır.
UZAYLA ZAMANI 2B KARIŞTIRMAK
Örneğin, resimdeki düz sarı çizginin uzunluğu sıfırdır! O iki düz siyah çizgi de aslında birbirine dik açı yapar! Çok garip değil mi?
NASA Marshall Uzay Uçuşları Merkezi Yöneticisi David Burns ışık hızının yüzde 99’una erişilebilecek yeni bir sarmal motor tasarladı. Abartılı haberlerin tersine, bu yenilikçi iyon motoru bir devridaim makinesi değil ve kesinlikle fizik yasalarını çiğnemiyor; ama neredeyse sürtünmesiz hızlanma sağlıyor. Bizim de komşu yıldızlara ulaşmak için ışık hızına yaklaşan roketlere ihtiyacımız bulunuyor.
Zaman Makinesi (özgün adıyla The Time Machine), H. G.Wells'in 1895 yılında yayınlanan bir bilimkurgu romanıdır. Kitap zaman makinesinin kullanıldığı ilk eserlerden biri olduğu için bilimkurgu edebiyatı için oldukça önemlidir. Aynı ada sahip iki filme de uyarlanmıştır.
Çerçeveler, olguları modellememizi sağlarlar. Bu çerçeveler şunlardır:
Klasik Fizik,
Görelilik (Özel ve Genel),
Kuantum Elektrodinamiği,
Standart Kuram,
Sicim Kuramları (henüz tamamlanmadı).
Klasik fizikte büyük deneysel fizikçi Faraday‘ın yaptığı birçok deneyle Elektrik ve Manyetik olayların birbiriyle ilişkili olduğu anlaşılmış, ancak elektrik ve manyetizma ile ilgili olgular genel kuramsal bir çerçeveye oturtulamamıştı. Bu konuda çalışan diğer bilim insanları da (Ampere ve Gauss) birtakım keşiflerde bulunmuşlardı. Sonunda 1861-1862 yıllarında Maxwell bu üç bilim insanının çalışmalarını tek bir çerçeve içine oturtmayı başardı ve elektrik ve manyetizma ile ilgili bilinen her şeyi dört denklemde özetledi (Maxwell Denklemleri). Bunlar diferansiyel denklemlerdi ve elektrik ve manyetizma kanunlarını ifade ediyorlardı. (Mesela elektrik alandaki bir değişimin bir manyetik alan, manyetik alandaki bir değişimin de bir elektrik alan doğuracağı olgusu bu denklemlerin içinde özetlenmişti.)
Maxwell’in dört denklemden oluşan sistem Hertztarafından boşlukta hareket eden ışık için çözüldü ve ışık hızı elde edildi. Kısaca açıklamak gerekirse, Maxwell denklemleri elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızını veriyordu.
İşte Maxwell’in denklemlerinin anlatmaya çalıştığı şey buydu. Hertz, işte bu hızı ölçtü.
Şaşırtıcı olan, Hertz’in kuramsal olarak bulduğu değerin, ışığın daha önce ölçülmüş olan hızına eşit çıkmasıydı. Işığın bir elektromanyetik dalga olduğu böylece anlaşılmış oldu. Sonradan Hertz bunu deneysel olarak da doğruladı. Laboratuvarında çeşitli anten düzenekleri oluşturdu ve elektromanyetik dalgaların varlığını kanıtlayarak, hızlarını ölçtü. Çıkan değer, ışık hızına eşitti.
Macera burada bitmiyor. Maxwell denklemlerinin ışık için çözümü incelendiğinde ışık hızının, kaynağın hızından bağımsız olduğu görülür.
Aşağıdaki denklem, ışık hızının değerini elektrik ve manyetik sabit denen iki sayıya bağlıyor. Bu iki sayı da sabittir ve değişmez. O halde ışığın hızı (c), bu iki sabitin çarpımının karekökünün tersine eşit olduğundan, ışık hızı da değişemez. Maxwell denklemlerinden elde edilen sonuç buydu.
Yukarıdaki denklem Hertz’in çözümüdür. Dikkat edilirse bu denklemde kaynağın hızı (v) bulunmuyor.
Yani kaynağın hızı ne olursa olsun, ışık hep aynı hızda hareket etmek zorundaydı. Bu sonuç, Michelson ve Morley‘in deneyleriyle dedoğrulandı. Yani ışık gerçekten de kaynağın hızından bağımsız olarak hep aynı hızda hareket ediyordu.
Kütleçekim kuvveti uzayzamanı eğer, ışık ise eğri uzayda en kısa yolu izler, bu da ışığın yolunun kütle tarafından bükülmüş gibi görünmesine yol açar. Yani ışığın kütle çekiminden etkileniyormuş gibi görünmesini sağlar.
Görelilik
Görelilik Kuramı’nın çok ilginç bir iddiası vardır:
Evrendeki her nesnenin sahip olduğu tek hız, ışık hızıdır.
Buna göre şu an hepimiz ışık hızında hareket ediyoruz. Ancak sahip olduğumuz bu hız, uzay ve zaman boyutları tarafından paylaşılır. Duran bir nesnenin bütün hızı zaman boyutundadır, yani duran bir nesne zaman içinde ışık hızıyla yol alıyor demektir.
⚠️Cisim hareket ettiğinde sahip olduğu hızın bir kısmını uzaya aktarır. Bir cisim uzay içinde hızlandığında, zaman içinde yavaşlamak zorundadır.‼️
Işığa gelince… Işık, sadece uzay boyutunda hareket ettiği için zaman boyutunda hareketsizdir. Bu yüzden fotonlar için zaman hiç geçmez. Kütleli cisimlerin hızlarının büyük çoğunluğu zaman boyutunda olduğundan uzay boyutunda hızları ışık hızından küçük olmak zorundadır. Özetle, bütün cisimler tek bir hıza sahiptir ve bu hız uzay ve zaman boyutları arasında paylaşılır. Bu nedenle bir cisim ışıktan hızlı gidemez.
Hızın ne kadar fazlası uzaya aktarılırsa, zaman içinde o kadar hız kaybedilir. Uzay içindeki hız arttıkça, zaman daha da yavaş geçmeye başlar. Işık hızı uzayda ulaşılabilecek en yüksek hızdır ve bu hıza (uzay içinde)sadece ışık ulaşabilir.
Uzay içinde ışık hızında hareket eden bir cisim zaman içinde hareket edemez, yani donmuştur. Bu nedenle ışık için zaman hiç geçmez. Her ışık zerresi, ilk doğduğu andaki yaşındadır, onun için zaman durmuştur. Bize en yakın büyük spiral galaksi 2 milyon ışık yılı uzaklıktaki Andromeda Galaksisi‘dir. Andromeda’dan ışığın bize gelmesi 2 milyon yıl sürer (bizim için), ancak ışığa göre bu anlık bir olaydır. Çünkü ışık zaman içinde donmuştur, ışığın gözünden her şey bir anda olup biter: Evren bir anda doğar, bütün zaman bir anda akıp gider, zamanın sonu bir anda gelir.
Belirli bir noktadan çıkıp yine o noktaya ulaşılan tüm eğriler kapalı zamansı eğrilerdir.
Bu konudan ilk defa bahseden kişi ise Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü (Kaltek) fizikçisi Klip S. Thorne idi. Thorne uzayın bükülmesine ve zamanda yolculuğa imkân verebilecek bu teorik tünellere “solucan deliği” ismini verdi. “Genel göreliliğe” göre, eğer iki farklı uzay konumunu bir bükme ile birleştirirseniz, o iki konumunun zamanını da birleştirmiş olursunuz” diyor Thorne’un Kaltek’teki çalışma arkadaşlarından Sean M. Carroll.
Bir solucan deliğine giriş küresel olacaktır, çünkü uzay-zamandaki dört boyutlu bir tünelin içine giriş üç boyutlu bir küreyle olur. Solucan deliğine girmek sizi ışınlamayacaktır Carroll’a göre. “Solucan deliğine girildiğinde ışınlanmazsınız, herhangi bir yolculuk gibi bir yolculuğa çıkarsınız. Bu yolculuk, bir anda kaybolup zamanın başka bir anında yeniden birleştirilmeniz değildir” diyen Kaltek fizikçisi Carrol ekliyor, “Zaman sizlere hâlâ ‘saniyede bir saniye’ olarak akıyormuş gibi gelir. Bu sadece sizin “ileri” bir yerel halinizin evrenin geri kalanıyla uyumlu hale gelip, küresel olabilmesidir.”
Fizikçiler solucan deliklerini zamansı eğriler olarak tanımlayan eşitlikler oluşturabilseler de bunun çok ciddi başka sorunları var. “Bir solucan deliği yaratabilmek için sürekli ve inanılmaz yüksek miktarda ‘negatif enerji’ye ihtiyacınız var” diyor Carroll. Negatif enerji, bir bölge içerisindeki enerji miktarının sıfırdan aşağı inmesi durumunda oluşan enerjidir. Negatif enerji olmaksızın, bir solucan deliğinin küresel girişi ve dört boyutlu tüneli anında çökecektir. Negatif enerji tarafından açık tutulan bir solucan deliği, “Çok zor, muhtemelen imkânsız” görünüyor diyor Carroll, “Negatif enerji, fizikte kötü bir şey olarak görülüyor.”
Bilim insanları: “Uzay zamanın bükülmesine yol açan dev “gravitasyonel dalgaları” ilk kez gözlemlendi”
gravitasyonal dalgalar da halihazırda bükülen bu çarşafı daha da büken, tıpkı okyanustaki dalgalara benzer dalgaları temsil ediyor. Bu dalgaların varlığı, 1916 yılında Albert Einstein tarafından tahmin edilmişti.
Gravitasyonal dalgaların ilk kez keşfi ise 2015 yılında gerçekleşti. Bu keşfi gerçekleştiren ekip, 2017 yılında keşifleriyle Nobel Bilim Ödülü kazanmayı başardı.
Bildiğimiz bir şey de artık değişti:
Bilim dünyası, iki kara deliğin çarpışmasıyla ortaya çıkan gravitasyonel dalgaların bugüne kadar oldukça küçük olduğunu varsayıyordu. Fakat son keşifle birlikte bu düşünce de değişmeye hazırlanıyor.
Artık iki dev kara deliğin birbirine yakınlaşmasıyla devasa gravitasyonel dalgaların oluşacağı biliniyor.
Son keşfin önemi ne?
Profesör Michael Kramer’in ağzından okumak daha yararlı olacaktır:
“Bize Einstein’ın yerçekimi teorisinin yanlış olup olmadığını söyleyebilir; Evrenin büyük kısmını oluşturan gizemli şeylerin, karanlık maddenin ve karanlık enerjinin gerçekte ne olduğunu söyleyebilir.
Paralel bir gelişme daha var, teorik astrofizikçiler bu gözlemlerin olası sonuçlarını geniş kapsamda incelemek ve bunları yorumlayacak aletler geliştirmek için matematiksel modeller ve bilgisayar simülasyonları geliştiriyorlar. Yeni süper bilgisayar algoritmaları kullanarak kara deliğin olay ufkunun etrafındaki maddelerin hareketlerini simüle ettiler ve tüm simülasyonlarda kara deliğin toplanma akışına kapılan ışığın üzerinde bir “gölge” bulunduğunu saptadılar.
Washington Üniversitesi’nden fizikçi James Bardeen kara delik gölgesinin varlığını 1973’te öngörmüştü. Tanım gereği, olay ufkunu geçen herhangi ışık asla geri dönemez. Bardeen, ufkun dışında, bir fotonun kara deliğe yörüngeleneceği noktayı belirledi. Eğer bir ışın bu yörüngeden içeri girerse, sonsuza kadar kapılır ve olay ufkundan içeriye sarmallanarak çekilir.
Bir kara deliğin olay ufkunda meydana gelen ışık ışunları, o yörünge üzerinde kalmaya devam ederlerse kara delikten kaçabilirler. Fakat, hareket yönleri neredeyse tamamen dışarıya doğru olmalıdır, yoksa bu tür ışıklarınbile kara deliğin kütle çekimi etkisine kapılma olasılığı vardır. Dolayısıyla bu koşulları sağlamayan ışık ışınları da kara delik merkezine doğru hareket edip onun bir parçası haline gelecektir.Biz bu sınıra foton yörüngesi diyoruz.
Fotonlar söz konusu olduğunda, kara delikler opak(ç.n: ışığı yansıtmayan, soğuran) cisimler gibi davranıyor. Dolayısıyla kara deliklerin sınırlarını da yine ışık belirlemektedir. Parlak ışık hüzmelerinde, karadeliğe doğru gidildikçe ışık azalmaya ve görüntü kararmaya başlar. Bu karanlık noktaya “kara deliğin gölgesi” adı verilir. Gölgelerin görünür büyüklükleri Dünya’datahmin edildiği gibi ışığın yörüngesinden biraz daha büyük görünecektir.Bu durumun nedeni, kütleçekimsel merceklemeden dolayı gölgenin görüntüsünün daha büyük görünmesidir.
🛑
Bu modelleri akılda canlandırmak zor, ancak Gott’a göre bu model, “yoktan bir evren yaratma”ya gerek duymuyor. Bununla birlikte Tufs Üniversitesi’nden Alexander Vilenkin, Cambridge Üniversitesi’nden Stephen Hawking ve Kaliforniya-Santa Barbara Üniversitesi’den Jamer Gartle yayınladıkları evren modellerinde, evrenin “hiçlik” içinden var olduğu görüşünü belirtiyorlar. Kuantum mekaniği yasalarına göre, uzay boşluğu aslında “boşluk” değil, “sanal” parçacıklarla kaplı ve bu parçacıklar anlık olarak ortaya çıkıp yok oluyorlar (ÇN: Detaylı bilgi için Schödinger’in kedisi düşünce deneyini araştırabilirsiniz).
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
Hallo 🙋🏼♀️