Eğer bu yazıyı okuyorsanız başlık ilginizi çekmiş demektir. Hayır, sizi aldatmadım bu başlığı atarak. Tam tersine tamamen doğruyu söyledim. Çünkü yer çekimi zamanı da çeker. Çekmek biraz yanlış sözcük oldu kabul, yavaşlatır diyeyim. Kütle çekimi ile yer çekimi deyimleri arasında bir fark yoktur. Yazıda yer çekimi yerine kütle çekimi deyimini görürseniz bu sizi aldatmasın. Kütle çekimi yasası ilk olarak Dünya’da fark edildiği için Türkçede yer çekimi deyimi olarak kullanılmaktadır. Kütle çekimiyle başlayalım da sonra bunun da bir anlamı olmadığını göreceksiniz.
Ne kadar güçlü bir kütle çekimi olursa zaman o kadar yavaş akar. Örneğin çok güçlü bir gök cisminde zaman Dünya’ya göre çok daha yavaş akacaktır. Bunun en abartılı örneği kuşkusuz kara deliklerdir. Herkesin delik olduğunu zannettiği şey aslında büyük kütleli bir gök cismidir. Bunun bilimsel anlatımı şöyle:
“Kara delik; astrofizikte, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, büyük kütleli bir gök cismidir. Kara delik, uzayda belirli nicelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışık yaymadıklarından kara delik olarak nitelenirler. Kara deliklerin ‘tekillikleri’ nedeniyle, üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları kabul edilir. Kara deliklerin içinde ise zamanın yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir. Kara delikler Einstein’ın genel görelilik kuramıyla tanımlanmışlardır. Doğrudan gözlemlenememekle birlikte, çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedilmişlerdir.” (1)
Bir kara deliğin kenarında zaman neredeyse durur. Çekimin zamana etkisini şöyle abartılı bir örnekle anlatabiliriz. Diyelim bir gökdelenin en üst katında oturuyorsanız giriş katında oturan birine göre daha hızlı yaşlanırsınız. Ne kadar diye sormayın… tüm ömrünüz boyunca belki bir saniye kadar.
“2010’da fizikçiler gerçekten de merdivenin bir üst basamağında duran birinin bir alt basamaktaki kişiye kıyasla daha hızlı yaşlandığını göstermeyi başardı. Araştırmacılar, yaklaşık 33 santimetre bir yükseklik farkının bile zamanın geçmesinde ölçülebilir bir değişikliğe neden olduğunu buldu.
Bilim insanları bunu, süper hassas saatler kullanarak ölçtü. Laboratuvarda bir saati diğerinden daha yükseğe yerleştirdi ve tıpkı Einstein’ın öngördüğü gibi, yüksek saatin diğer saatten biraz daha hızlı çalıştığını gördü.” (2)
Bu konudaki en komik örnek ise şöyle verilebilir: Diyelim 1,88 metre boyundasınız. 100 yaşına kadar yaşadınız, ölmeden bir saniye öncesinde bir ölçüm yapılsa, ayak tabanınızın sizden bir saniye daha yaşlı olduğu ortaya çıkacaktır.
Yani çekim gücüne ne kadar uzaksanız o kadar yavaş yaşlanıyorsunuz demektir. Bu da uzay istasyonunda yaşayacak olanların Dünya’daki yaşdaşlarına göre daha az yaşlanacak olmaları anlamına gelir.
Zamanın yavaşladığı bir başka durum da hızla ilgilidir. Diyelim ki ışık hızında veya ona yakın bir hızda seyahat eden bir uzay gemisindesiniz. Tabii kuramsal olarak konuşuyoruz böyle bir şey bugün mümkün değil. Ama diyelim ki ışık hızında hareket ediyorsunuz. Bu durumda siz Dünya’da bıraktığınız çocuğunuzdan daha yavaş yaşlanacaksınız. Örneğin iki yıl sonra hep aynı hızda kalmak şartıyla tabii, Dünya’ya döndüğünüzde çocuğunuz belki on beş yirmi yıl yaşlanmış olacak ama siz yalnızca iki yıl yaşlanmış olacaksınız. Işık hızında zaman, duran birine göre daha yavaş akar. Verdiğim rakamlar tamamen tahminidir yani aradaki fark belki çok daha fazla olacaktır.
Buna “göreceli hız zaman genişlemesi” diyor bilim insanları.
Fantezi bu değil mi gelin biz de bilim kurgu filmlerindeki gibi düşünelim. Madem kütle çekimi zamanı yavaşlatıyor o zaman daha az bir kütle çekimi olan yerlerde Dünya’dakinden farklı durumlar yaşayacağız demektir. Yani Dünya’nın onda biri kadar bir çekime sahip bir başka Dünya benzeri gezegende biz kendimizi daha hafif hissedeceğiz. Mesela beş metre yükseğe sıçrayabileceğiz. Yüksek atlamacılar daha da yükseğe sıçrayabilecek. Tabii boylarımız da daha uzun olacak. Anatomimiz değişecek. Çok daha hızlı koşabileceğiz. Örneğin Ossain Bold yüz metreyi belki de 2,5 saniyede koşabilecek. Bir dağa tırmanmak bizim için çok kolay olacak. Eğer işyerimiz on kilometre ötede ise hızlı adımlarla yürüyerek işimize gidebileceğiz.
Dünyada 100 lb gelen biri diğer gezegenlerde ne kadar gelir? 1 lb = 0,4535924 gram.
Fantezimiz gerçek yaşamda işler mi peki?
Tabii ki işlemez.
“NASA astronotu fizikçi Jay Buckey, yerçekimsizliğin insan vücudunu nasıl etkileyeceğini bir animasyonla anlatmıştı.
Buckey, dünyadaki yerçekimine uyum sağlayan vücudumuzun, uzay istasyonu gibi farklı bir ortamda değişikliğe uğrayacağını belirtiyor.
Bu ortamlarda astronotların kemik yoğunluğu ve kas gücünün kayba uğradığı ve denge duyularının değiştiği tespit edildi. Ayrıca bilinmeyen nedenlerden dolayı yerçekimsiz ortamda kandaki kırmızı kan hücrelerinin sayısında azalma olduğu, bir tür ‘uzay kansızlığı’ oluştuğu gözleniyor. Bağışıklık sisteminin zayıfladığı, yaraların daha uzun sürede iyileştiği belirtiliyor. Yerçekiminin farklı olduğu ortamda uyku düzeninin de bozulduğu görülüyor.
Peki, yerçekimi olmayan bir ortamda doğup büyüdüğümüzü varsayarsak ne olur? Kaslar, kemikler, denge sistemi, kalp ve kan dolaşımı gibi yerçekimine bağlı gelişen sistemler ne hale gelir? Böyle bir ortamda insan vücudunun farklı gelişme göstereceğini söylemek yanlış olmaz.” (3)
Yani yerçekimsiz bir ortamda veya yerçekiminin az olduğu bir ortamda sağlıklı olarak yaşayabilmemiz bile olanaksız görüldüğü gibi. Bu yüzden yerçekimi olduğu için şükredelim, o olmasaydı biz böyle evrimleşemezdik. Sonra beş metre yükseğe zıplayıp da ne yapacağız değil mi? Olmayıversin. İşe hızla gitmek de iyi bir düşünce olmayabilir, hele bizim millet için…
BBC Türkçe’den yaptığım alıntıda yer alan videoyu mutlaka izleyin hem çok eğlenceli hem de bilgi dolu.
Şimdiii…
Başta sözünü ettiğim gibi buraya kadar kütle çekimiyle ilgili okuduklarınızın artık fizikte hiçbir değerinin olmadığını söyleyeceğim. Çünkü Einstein kütle çekimi dediğimiz şeyin gerçekte uzaydaki bükülmeler olduğunu söyledi. Hiçbir şeyin olmadığı uzay dümdüz iken bir maddenin yani bir gök cisminin olduğu uzayda bükülmeler başlıyor. Madde uzayı büküyor. 1905’te açıkladığı Genel Görelilik Kuramı’na kütle çekimini nasıl dahil ettiğine ilişkin denklemleri 1915 yılında Prusya Bilimler Akademisi’ne sundu. Einstein Alan Denklemleri denilen bu denklemlerle “kütle çekimi sandığımız şeylerin uzay zamanda olan bükülmeler olduğunu söyledi. Yani Einstein’a göre biz insanların dünya üzerinde yürüyebilmelerini sağlayan şey, yerin bizi çekmesi değil, uzaydaki bükülmelerin bizim üzerimizdeki dolaylı etkileridir. Bu eğilip bükülmeler sayesinde kütleçekim kuvveti uzayda yol alabilmektedir. Güneş’in büktüğü uzayda Dünya kendi yörüngesinde; Dünyanın büktüğü uzayda ise Ay kendi yörüngesinde yol almakta. 2016 yılında gerçekleştirilen ve Ligo adı verilen bir deneyle artık uzay-zamanın büküldüğü kesinleşti ve bu bükülmeden kaynaklı kütle çekim dalgaları dinlendi. Kütleçekim dalgaları en basit haliyle, uzay-zamanın bükülmesi sonucu, bu bükülmeden kaynaklı dalgalardır. Bu sayede artık evrende göremediklerimizi, karadelikleri örneğin, duyabileceğiz.” (4)
Uzayla ilgili her şeyi bilmiyoruz dahası bildiklerimizi de sürekli olarak güncellemek zorunda kalıyoruz. Çünkü her yeni keşif eski bildiklerimizi değiştiriyor hatta bazılarını çöpe atıyor. Daha emekleme aşamasında bile değiliz yani. Bırakın Güneş Sisteminin dışına çıkmayı daha Neptün’e bile bir tane uzay aracı ulaşabildi o da yakınından geçerek. Voyager 1 heliosferden yani Güneş’in sistemi dış uzaydan koruyan alanından çıktı ama henüz Güneş Sistemini terk etmedi. Tamamen terk etmesi 30 bin yıl sürecek. Emekleme örneğini boşuna vermedim yani. Ama uzayla ilgili her türlü gelişmeyi 1900’lü yılların ikinci yarısından beri başardık, bu muazzam ilerlemeyi de unutmayalım.
Ben Metin Gülbay, herkese keyifli bir hafta sonu dilerim.
KAYNAKLAR
1- https://tr.wikipedia.org/wiki/Kara_delik
3- https://www.bbc.com/turkce/haberler/2016/02/160215_vert_fut_yercekimi_olmasa
Manşet fotoğrafı-Kütleçekimi: Madde (örneğin Dünya) uzayı büker
