Kütleçekimi Hakkındaki Tuhaflık

Söz konusu bağlantıyı anlamak için, kütleçekiminin tuhaf bir özelliğini göz önüne almamız gerekiyor. Tüm cisimler, kütlelerinden bağımsız olarak, aynı hızda yere düşer. Örneğin bir yerfıstığı, bir insanla aynı sürede hızlanır. Bu davranış ilk kez olarak 17. yüzyıl İtalyan bilim adamı Galileo tarafından fark edilmişti. Galileo’nun, kütleçekiminin bu özelliğini gözlemlemek için, yanına biri hafif diğeri ağır iki cisim alarak, her ikisini de aynı anda Pisa Kulesi’nden attığı söylenir. İki cisim de yere aynı anda iner.

Kütleçekiminin bu özelliğinin dünya üzerinde her zaman aynı şekilde gözükmemesinin nedeni, hava direncinin farklı ağırlıktaki cisimler üzerinde farklı etkilere yol açıyor olmasından başka bir şey değildir. Bununla birlikte, Galileo’nun deneyi cisimlerin düşüş süresini değiştiren hava direncinin olmadığı bir ortamda mesela ayda yinelenebilir. 1972 yılında, Apollo 15 komutanı Dave Scott bir çekiç ve tüyü aynı anda yere bıraktı. Ve beklendiği üzere, her ikisi de ay zeminine tam olarak aynı anda indi.

Bu olayın tuhaf yanı ise genellikle cismin bir güce karşılık nasıl hareket edeceğinin, cismin kütlesine bağlı olduğudur. İşleri karıştıracak sürtünme unsurunun bulunmadığı, buz pateni pisti gibi bir zemin üzerinde, tahta bir tabure ve dolu bir buzdolabı düşünelim. Ve iki kişinin buzdolabı ve tabureyi tam olarak aynı ölçüde bir kuvvet uygulayarak ittiğini. Buzdolabına göre daha az kütleye sahip olan tabure açık bir şekilde daha kolay itilebilecek ve daha kısa sürede hız kazanacaktır.

Peki ama, tabure ve buzdolabı kütleçekim kuvveti altında nasıl davranır? Her ikisini de 10 katlı bir apartmanın tepesinden aşağı bıraktığımızı düşünelim. Bu durumda, Galileo’nun da öngöreceği gibi, tabure buzdolabına nazaran daha kısa sürede hız kazanamaz. Aralarındaki ciddi boyutlardaki kütle farkına rağmen, tabure de buzdolabı da zemine doğru düşerken aynı oranlarda hız kazanır.

Artık kütleçekimi hakkındaki tuhaf durumun ne olduğunu anlamış bulunuyoruz. Büyük bir kütle, küçük kütleli bir cisme nazaran, daha büyük bir kütleçekim kuvveti hisseder ve bu kuvvet cismin kütlesiyle doğru orantılıdır. Yani büyük kütle küçük kütleyle tam olarak aynı oranlarda hız kazanır. Peki ama, kütleçekimi, kuvvet uygulayacağı cisme göre kendisini nasıl ayarlamaktadır? Kütleçekiminin bunu inanılamayacak ölçüde basit ve doğal bir şekilde gerçekleştirdiğini fark etmek için gerekli olan, Einstein’ın dehası oldu. Dahası bu yolun, kütleçekimini kavrayışımız üzerinde de önemli sonuçları olduğu anlaşıldı.

Görelilik nedir? Temel taşları

Işığın yakalanamazlığı başka bir şekilde de ortaya konabilir. Kozmik hız sınırının gerçekten de sonsuzluk olduğunu düşünelim. Ve de, savaş uçağından atılan bir roketin sonsuz hızla yol aldığını varsayalım. Yerden bakan birisi için roketin hızı, sonsuzluk artı uçağın hızı mı olur? Eğer öyleyse, roketin hızı, yere bağlı olarak, sonsuzluktan daha büyük olacaktır. Ancak sonsuzluk tasavvur edebileceğimiz en büyük sayı olduğundan, bu imkansızdır. Anlamlı olan tek şey, roketin halen sonsuz bir hızı olduğudur. Diğer bir ifadeyle, roketin hızı, kaynağının, yani uçağın hızına bağlı değildir.

Sonsuz hızın rolünü ışık hızının oynadığı evrende de, ışığın hızı, yayıldığı kaynağın hızına bağlı değildir. Işık kaynağı ne denli hızlı yol alıyor olursa olsun, saniyede 300.000 kilometre olan ışık hızı değişmez.

Işık hızının, çıktığı kaynağın hareketinden bağımsızlığı, “mucizevi yılı” olan 1905’te Einstein’ın, uzay ve zamanın devrimsel bir analizini yaptığı “özel” görelilik teorisinin iki önemli dayanak noktasından biridir. Diğer dayanak noktası ise aynı ölçüde önemli olan, görelilik ilkesidir.

Devamını oku “Görelilik nedir? Temel taşları”

Galileo ve Onyedinci Yüzyılın Bilimsel Devrimi

galileo-AB

Çağcıl bilim, Galileo ile Descartes’in beyinlerinden, Athena’nın Zeus’un başından çıkışı gibi tam ve yetkin bir biçimde fışkırmamıştır .Tersine,-herşeye karşın bir devrim olarak kalan- Galileo ile Descartes devrimi uzun bir düşünce çabasıyla hazırlanmıştı. Bu çabanın tarihinden aynı bengi sorunları inatla inceleyen aynı güçlüklerle karşılaşan aynı engellerle durup dinlenmeden savaşan bu engelleri aşmasını sağlayacak araçlar, gereçler, yeni yeni kavramlar, yeni düşünme yöntemleri geliştiren insan düşüncesinin tarihinden daha ilginç daha öğretici daha şaşkınlık verici birşey yoktur.

Çağcıl fizik en önce ağır cisimlerin yani bizi çevreleyen cisimlerin devinimini inceler .Olguları, günlük deneyimin görüngülerini-düşme olgusu, atma eylemi-açıklama çabasından da bunların temel yasalarını ortaya koymaya götüren düşünce devinimi doğar. Ama bu düşünce devinimi yalnızca ya da doğrudan doğruya bu çabadan kaynaklanmaz. Çağcıl fizik kaynağını yalnızca Yer’e borçlu değildir. Bir o kadar da göklere borçludur. Yetkinliğini ve ereğini göklerde bulur.

Çağcıl fizik, yani Galileo’nun yapıtlarıyla Galileo’nun yapıtlarında doğup Albert Einstein’ın yapıtlarında son bulan fizik, eylemsizlik yasasını en temel yasası diye görür. Çok haklıdır; çünkü eski sözün söylediği gibi; ignoratu motu ignoratur natura; çünkü çağcıl bilim herşeyi “sayı, şekil ve devinim” ile açıklamaya çalışır. Doğrusu bu yasanın içeriğini ve anlamını bütünüyle kavramış olan Galileo değil Descartes’tır. Ama Newton bu yasayı keşfetme onurunu Galileo’ya yüklemekte hepten haksız değildir. Gerçekten Galileo eylemsizlik yasasını hiçbir zaman açıkça dile getirmemiş olsa da mekaniği örtük bir biçimde onun üzerine kurulmuştur.
Devamını oku “Galileo ve Onyedinci Yüzyılın Bilimsel Devrimi”