Göreceli Mutlak Sıfır

ışık hızı ve mutlak sıfır evrendeki bazı fiziksel olayları sınırlandıran heyecan verici önemli konulardır. Bu makalede; ışık hızında giden bir cismin, sıcaklığı ve göreceli yada gerçekten mutlak sıfıra varıp varmayacağını özgün bir şekilde-burası önemli internette tarama yapınca ışık hızı ve sıcaklık hakkında doğrudan bir ilişki bulunmaz- keşfedeceğiz.

Öncelikle neden ışık hızı ve mutlak sıfırdan sınırlayıcı bir olay olarak bahsettik. Işık hızı evrende mutlak olarak gidilebilecek en üst hızı temsil ederken, mutlak sıfır ise sıcaklık ölçeğinin en düşük noktasını ifade eder.

Bu noktada neden bu iki olayın bir üst limiti var onu anlamamız gerekir:

Işık hızının ulaşılacak en üst hız olmasının ana sebebi -kütlesi olan cisimlerden bahsediyoruz- bu hıza yaklaştıkça kütlemiz artar ve bu artan kütleyi hızlandırmak için daha çok enerji gerekir böylece giderek daha fazla enerjiye ihtiyaç duyacağız. Işığın hızına iyice yaklaştıkça ışık hızını aşabilmesi için sonsuz bir enerji miktarına ihtiyacımız olacak. Bu olay pratikte mümkün değildir, çünkü sonsuz bir enerjiye erişmek imkansızdır.

Peki mutlak sıfır neden alt limit neden bir madde "-273,15 Santigrat" derecenin altına inemez. Sıcaklık, maddenin içindeki atomların ve moleküllerin ortalama kinetik enerji seviyesini ölçen bir fiziksel özelliktir ki bu tanımı ortaokuldan beri duyuyorsunuz. Bu konuyu açarsak, bir maddenin atomlarının ve moleküllerinin hareketine ve titreşimine bağlıdır. Ne kadar hareket o kadar sıcak. İşte eğer ki bu titreşim ve hareket durma noktasına gelirse buna mutlak sıfır diyoruz. Lakin pratikte bir madde bu sıcaklığa ulaşamaz çünkü hareket ve titreşim yoksa enerjide olamaz. Sıkıntı burada başlıyor, o ünlü herkesin ömründe en az bir kere gördüğü E=mc2 ye göre kütle eşittir enerji, bu sebeple enerjisiz bir kütle olamaz.

Fark ettiysek iki tanımda da enerjiden bahsettik, şimdi gelelim bu ikisi arasındaki ilişkiyi incelemeye. Işık hızına yaklaştıkça bizim üstümüzde bazı etkileri olacaktır bunlarda biri ki herkesin bildiği zamanın görece yavaşlaması. Işık hızına vardığımız anda tamamen durur. Bir kedi diyelim ki bu hıza vardı; zaman onun için artık durur onla birlikte kalbi, hücreleri, solunumu yani her şeyi durur. Hatta içindeki moleküller de zaman durduğundan artık titreşemez ve hareket edemez, bu sebeple iç enerjisi olmaz başka bir deyişle göreceli bir şekilde mutlak sıfıra varır. Bir maddeyi mutlak sıfıra ulaştırmanın yolu iç enerjisini durdurmaksa bunu ışık hızı teoride halledebilir.

Tabi burada ne kadar teoride kulağa mantıklı gelse de ne ışık hızına ulaşabiliriz ne de mutlak sıfıra. İşte bu noktada önemli bir şeyi fark ediyoruz bu hıza ulaşamamanın başka bir sebeplerinden biri de bu hızda sıcaklığın olmayacağından maddenin olmamasıdır. Bu iki kavram arasında negatif korelasyon görmek mümkün.