Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Işığın Kütlesi Yoksa Neden Kütleçekiminden Etkileniyor? Işığın Nasıl Enerjisi Olabiliyor?

Işığın Kütlesi Yoksa Neden Kütleçekiminden Etkileniyor? Işığın Nasıl Enerjisi Olabiliyor? Socratic
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Evrim Ağacı'na ait, özgün bir içeriktir. Konu akışı, anlatım ve detaylar, Evrim Ağacı yazarı/yazarları tarafından hazırlanmış ve/veya derlenmiştir. Bu içerik için kullanılan kaynaklar, yazının sonunda gösterilmiştir. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Modern fiziğe birazcık ilgi duyan herkes, ışığın kütlesiz olduğunu bilecektir. Ancak aynı kişiler, uzak mesafelerden gelen ışığın galaksiler ve karadelikler gibi yüksek kütleli gök cisimleri etrafında yön değiştirdiğini, yani kütleçekiminden etkilendiğini de bileceklerdir. Uzak bir kaynaktan çıkan ışık, adeta bir lensten geçiyormuş gibi kırılarak odaklanır. Biz de, örneğin Dünya'dan bunu gözleyebiliriz. Bu olaya, kütleçekim lensleme etkisi denir. İyi ama, eğer ki ışık kütlesizse, nasıl oluyor da kütleçekiminden etkilenir?

Sorunun cevabı aslında çok basittir: Kütleçekimi aslen "iki cismin birbirini çekmesi" demek değildir. Klasik Fizik ya da Newton Fiziği'ne göre bu böyledir, evet. Bu yüzden okullarda hep bu basit versiyonu öğretilir. Ancak günümüzde Newton'un Kütleçekim Teorisi'ni büyük oranda egale etmiş ve bu teorinin kullanımını, sadece günlük yaşantımızdaki sıradan nesnelerle sınırlandırmış olan Einstein'ın Görelilik Teorisi sayesinde biliyoruz ki, kütleçekimi cisimlerin birbirine kuvvet uygulaması olayı değildir. Kütleçekimi dediğimiz olay, uzay-zaman dokusunun bükülmesiyle ilgilidir. 

Özellikle büyük kütleli cisimler, içerisinde bulundukları uzay-zaman dokusunu, tıpkı gergin bir çarşaf üzerine bırakılan ağır bir top gibi bükerler. Bu bükümün etki edebildiği bölgeden geçen her cisim, uzay-zamanın dokusundaki bu bozulmadan etkilenir. Buna kütleli-kütlesiz her cisim dahildir. Örneğin Ay'ın Dünya'nın yörüngesinde dönmesinin nedeni, aralarında bulunan çizgisel bir çekim kuvveti değildir. Dünya'nın uzay-zaman dokusunu bükmesinden ötürü oluşan çukur içerisinde Ay'ın dönüp durmasıdır. 

Aynı şekilde, bu bükülmeden ışık da etkilenmektedir. Eğer ki ışığın geçtiği yolda büyük kütleli bir cisim varsa (bir karadelik gibi), bu cismin uzay-zaman dokusunu bükmesi, ışığın yolunu değiştirmek zorunda kalmasına neden olur. Çünkü ışık, kütlesinin var olup olmamasından bağımsız olarak uzay-zaman dokusu içerisinde ilerlemek zorundadır. Eğer ki bu doku bükülmüşse, ışık da onu takip etmek zorundadır. 

Kütlesiz Işığın Nasıl Enerjisi Olabilir?

Bu durumda akla şu soru gelebilir: "Einstein'ın meşhur E=mc2E=mc^2 formülüne göre enerjisi olan her şeyin kütlesi olmak zorundadır. Işığın enerjisi vardır. O zaman ışığın neden kütlesi yoktur?"

Soru oldukça güzel ve önemlidir. Hata ise, bu formülün hareket halinde olmayan cisimlerin kütlesi için kullanılabiliyor olmasıdır. Buna durgun kütle adı verilir. Işık gibi parçacıklar ise durgun değildir, sürekli hareket halindedir. Hatta, ışık hızında hareket ederler. Hareketli cisimler için Einstein'ın meşhur denklemi, birazcık daha "sevimsiz" hale gelir ve şöyle olur:

Er=p2×c2+m02×c4E_r=\sqrt{\smash[b]{{p^2}\times{c^2}+{m_0^2}\times{c^4}}}

Burada pp, hareketli cisimlerin sahip olduğu momentum, cc ışık hızı, m0m_0 durgun kütle, ErE_r ise relativistik enerjidir. Dolayısıyla enerjisi olan her cismin kütlesi olmasına gerek yoktur, hızı olması da yeterlidir. Kütlesiz olan fotonlarda da m0=0m_0=0 olduğu için, bu formül Er=pcE_r=pc olarak sadeleştirilebilir. Görülebileceği gibi, fotonların enerjisi E=mc2E=mc^2 formülü ile değil, E=pcE=pc formülü ile hesaplanmaktadır.

Peki E=mc2E=mc^2 formülünü ne zaman kullanıyoruz? Kütleli olan cisimlerde formülün m02×c4m_0^2\times{c^4} kısmı o kadar büyük olur ki, p2×c2{p^2}\times{c^2} kısmı önemsiz derecede küçük kalır. Bu nedenle o kısmı yok saymak mümkün olur ve formül E=mc2E=mc^2 olarak sadeleşir. Yani kütlesi olan her cismin, hareketsiz olsa bile bir enerjisi vardır ve hareketsizlik durumunda meşhur E=mc2E=mc^2 formülü ile enerjisi hesaplanabilir.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Ancak uzun lafın kısası, Einstein'ın formülü kütleli cisimler için basitleştirildiği ve o haliyle meşhur olduğu için enerjisi olan her cismin kütlesi olması gerektiği gibi bir algı yayılmıştır; ancak bu doğru değildir. Kütlesiz cisimler de enerjiye sahip olabilir. Dolayısıyla ışığın kütlesi yoksa bile, enerjisi vardır.

Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 31
  • Muhteşem! 20
  • Bilim Budur! 14
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 10
  • Merak Uyandırıcı! 8
  • İnanılmaz 3
  • Güldürdü 1
  • Umut Verici! 1
  • İğrenç! 1
  • Korkutucu! 1
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
Kaynaklar ve İleri Okuma

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 29/10/2020 08:43:33 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3365

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Antikor
Kök Hücre
Epistemik
Taksonomi
Kuyruksuz Maymun
Mantar
Sıcaklık
Evrimsel
Zihin
Hastalık Kontrolü
Analiz
Genetik Mühendisliği
Gerçek
Test
İletişim
Maske
Evrimleşme
Dişler
Oksijen
Oyun Teorisi
Mucize
Kadın
Bakteri
Tarih
Kanser Tedavisi
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Bilimin amacı gerçeği keşfedip aydınlatmaktır. Bana kalırsa biyografi veya kurgu fark etmeksizin edebiyatın da öyledir. Bu nedenle edebiyattan ayrı bir bilim literatüründen söz edilemez.”
Rachel Carson
Geri Bildirim Gönder