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

Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

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. 

Bu durumda akla şu soru gelebilir: "Einstein'ın meşhur E=mc2 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:

E=(p2*c2+m2*c4)0.5

veya biraz daha düzgünce yazarsak:

Burada p, hareketli cisimlerin sahip olduğu momentumdur. Dolayısıyla enerjisi olan her cismin kütlesi olmasına gerek yoktur, hızı olması da yeterlidir. Ancak kütlesi olan her cismin, hareketsiz olsa bile bir enerjisi vardır ve hareketsizlik durumunda meşhur E=mc2 formülü ile enerjisi hesaplanabilir. Dolayısıyla ışığın kütlesi yoksa bile, enerjisi vardır.

Kaynak: University of Illinois

Güneş Ne Renktir?

Dünya'daki Su, Güneş'ten Bile Yaşlı Olabilir!

Yazar

Çağrı Mert Bakırcı

Çağrı Mert Bakırcı

Yazar

Evrim Ağacı'nın kurucusu ve idari sorumlusudur. Popüler bilim yazarı ve anlatıcısıdır. Doktorasını Texas Tech Üniversitesi'nden almıştır. Araştırma konuları evrimsel robotik, yapay zeka ve teorik/matematiksel evrimdir.

Konuyla Alakalı İçerikler
  • Anasayfa
  • Gece Modu

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

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
Geri Bildirim