Işık hızına ulaşmak mümkün mü? Albert Einstein ve diğer bilim adamlarının çalışmaları sayesinde ışık hızının aslında teorik bir sınır olduğunu biliyoruz. Bulunan teorilere göre kütleli hiçbir şeyin ışık hızına ulaşması mümkün değil. Fakat bu kimi bilim insanlarını bu konu üzerine düşünmekten alıkoymuyor.
Işığın hızı saniyede 299.792 kilometredir. Eğer ışık hızında hareket edebilseydik, sadece bir saniyede Dünya’nın etrafında 7.5 kez dolaşabilirdik.
İçindekiler
Işık Hızı Teorisinin Tarihi
1667’de İtalyan gök bilimci Galileo Galilei, fenerle yaptığı deneylerle ışığın hızının hesaplanabileceğini düşündü. Fakat deneyleri sonucu sadece ışığın sesten en az 10 kat daha hızlı gittiğini belirleyebildi.
1670’lerde Danimarkalı bir gök bilimci olan Ole Römer, Jüpiter ve uydusunun tutulmasını inceliyordu. Tutulmanın tahmininden daha geç gerçekleştiğini gören Römer sonunda ışığın Dünya’ya gelmesinin yaklaşık 10 dk aldığını anladı. Normalde bu sayı 8 dk 19 saniye olsa da Römer, ışığın uzayda belirli bir hızla yayıldığına dair ikna edici kanıtlar bulmuştu.
1700’ler ve 1800’lerde James Bradley ve Hippolyte Fizeau gibi bazı fizikçiler de yaptıkları deneylerle asıl sonuca yakın tahminlerde bulundular. Fakat en yakın doğru sonuca Albert Michelson ulaştı diyebiliriz. Kullandığı yüksek kaliteli aynalar ve lenslerle yaptığı deneyler Michelson’a ışık hızını 299.910 km/s olarak buldurdu. Bu sonuç yaklaşık 40 yıl boyunca ışık hızının en doğru ölçümü olarak kabul edildi. Michelson’un çalışmaları o kadar çok ses getirmişti ki hakkında Forbes’da şöyle yazıldı : ‘’Michelson’un deney ve çalışmaları o kadar devrimciydi ki, tarihte hiçbir şeyin bu kadar kesin keşfedilmemiş olması ona Nobel Ödülü kazandırdı.’’
1905 senesinde Albert Einstein, özel görelilik üzerine olan makalesini yayınladı. Özel görelilik teorisi, düz bir çizgide sabit bir hızda hareket eden nesneler için zaman ve uzayın nasıl bağlantılı olduğunu açıklıyordu. Bu teoriyi basitçe ifade etmek gerekirse, şöyle de diyebiliriz: bir nesne ışık hızına yaklaşırsa kütlesi sonsuz olur, fakat ışık hızından daha hızlı gidemez.
Işık Hızına Ulaşmak ile İlgili Araştırmalar
Ulaşılması ve aşılması son derece imkansız olan ışık hızı, bilim insanlarının üzerinde çalışmayı ve teoriler üretmeyi sevdiği konulardan. Fizikçi Roger Rassool konuyla ilgili: ‘’ Nesneler daha hızlı hareket ettikçe daha da ağırlaşırlar ve ne kadar ağırlaşırlarsa hızlanmaları zorlaşır bu nedenle ışık hızına asla ulaşamazsınız.’’ diyor. Bu yüzden şu anda mevcut fizik anlayışımıza göre ışık hızından hızlı bir şekilde asla seyahat edemeyeceğiz ve bu sadece bir hayal olarak kalacak.
NASA yine de ışık hızına ulaşmak ile ilgili araştırmalar yapıyor. Işık her ne kadar aşılmaz olsa da, kara deliklerden Dünya’ya kadar tüm uzayda birçok parçacık inanılmaz yüksek hızlara çıkıyor ve hatta bazıları ışık hızının %99’una ulaşabiliyor. NASA da Ay’a seyahat ve Güneş sistemini keşfetme gibi konularda oldukça yardımı dokunacak, ışık hızına yakın olan bu parçacıkların nasıl ivmelendiklerini anlamaya çalışıyor. NASA’nın araştırmalarına göre bu ivmeyi yakalamanın üç yolu var.
Elektromanyetik Alanlar
Parçacıkların yüksek hızlara ulaştığı durumların birçoğu elektromanyetik alanlarda gerçekleşiyor. Cisimler, kütle çekiminin kütleye sahip nesneleri çekmesine benzer bir şekilde, elektromanyetik alanlarda onları iten bir kuvvet hissederler. Doğru koşullarda elektromanyetik alanlar parçacıkları ışığa yakın hıza ulaştırabilir.
Şu anda Büyük Hadron Çarpıştırıcısı gibi parçacık hızlandırıcılar ışık hızının %99.99999 kadar yakınına ulaşabiliyorlar ve bunun için elektromanyetik alanlar kullanıyorlar.
Manyetik Patlamalar
Uzayda sürekli olarak büyük manyetik patlamalar meydana geliyor. Bu patlamalar, parçacıkları uzayda fırlatıp yeniden hizalayan manyetik alanların sonucunda oluşuyor. Dünya’nın çevresinde ve uzayın her yerinde manyetik alanlar var. Bu manyetik alanların birbiriyle kesişmesi patlayıp kopmalara ve yeniden bağlanmalara sebep oluyor. Bu olaylar sırasında yaşanacak değişimler de elektrik alanlar yaratıyor. Bu elektrik alanlar yüklü parçacıkların inanılmaz yüksek hızlarda fırlatılmalarına sebep olmakta.
Dalga-Parçacık Etkileşimleri
Parçacıklar, elektromanyetik dalgalarla etkileşime girerek hızlandırılabilirler. Dalgalar arasında ileri ve geri sıçrayan parçacıklar bu şekilde bir enerji ve hız kazanır. Bu tarz dalga-parçacık etkileşimleri güneş sisteminde sürekli gerçekleşmektedir. Gerçekleşen bir süpernova patlamasından sonra, sıcak yoğunlaştırılmış bir gaz birikimi patlamanın merkezinden uzaya doğru fırlar. Manyetik alanlar ve yüklü parçacıklar ile dolu olan bu gaz birikimi ışık hızının %99.6’sına ulaşabilmektedir.
Işık hızına yakın hızlara uzayda ve Dünya’daki çeşitli deneylerde ulaşılabilse de, ışık hızının kendisine ulaşmak ve onu geçmek şu anda ve gelecekte mümkün görünmüyor.
