1 ışık yılı uzunluğunda çubuğu ittirerek ışık hızını geçebilir miyiz?

1 ışık yılı uzunluğundaki çubuğu çevirdiğinizde veya 1 metre ittiğinizde diğer ucun değişimi aynı anda veya ışık hızında gerçekleşmez.

Öncelikle malzemeye uygulayacağınız kuvvet (Artık nasıl bir malzeme hayal edeceksek) hiç bir şekilde sönümlenmemeli. Burada uygulanan kuvvet, kuvvetin uygulandığı moleküllerin bir sonraki moleküle aktarması şeklinde ilerleyecektir (Bir nevi ses dalgalarının iletilmesi gibi). Ve bu iletim ses dalgalarının iletilmesinden daha hızlı olamaz. Tabi birde malzemenin özelliğine göre ses dalgalarının farklı hızlarda ilerlemesi söz konusu. Bildiğiniz gibi ses dalgaları havada 340 m/s, suda 1453 m/s gibi farklı hızlarda hareket eder.

Sonuç olarak; cismi çevirdiğinizde diğer ucun dönmesi on binlerce yıl sürebilir. Ve sizin bunu gözlemlemenizde elbette 1 yıl sonra değil on binlerce yıl sonra olacaktır.

Diğer ucun hareket edebilmesi için öncelikle itilen uçtan haberdar olması gerekiyor. Bu işlem için teorik hız limiti ise ışık hızı.^[1]

Bu limit bize aynı zamanda esnemeyen/sıkışmayan bir çubuğu yapmanın mümkün olmadığı sonucuna da ulaştırıyor.

Bahsettiğiniz teorik çubuğun hangi maddeden yapıldığını ve bu maddenin esneme ya da sıkıştırılma özelliğini bilmeden bu soruya cevap vermek pek mümkün görünmüyor. Yani elimizde milyarlarca hatta trilyonlarca km uzunluğunda bir çubuk olsa ve o çubuğu dünyadaki ucundan itsek, uyguladığımız kuvvetin çubuğun diğer ucuna aynen ulaşabilmesi için çubuğun oluştuğu maddenin inanılmaz bir sertlikte olması gerekir ki evrende böylesi bir esnemeye karşı rijitlik sunan bir elementin var olup olmadığı sorusu, sorduğunuz sorudan daha da teorik.

Kütle ve enerji aynı şeyi farklı görünüm biçimleri. Einstein'in ünlü denklemi şu anlama geliyor. "Bir miktar enerji, bir miktar kütlenin ışık hızının karesi ile çarpımına denktir." Küçücük bir atom bombasının bu kadar büyük bir enerji çıkartıp her yeri yakıp yıkmasının nedeni işte bu denkliktir.

denkleminin bir sonucu olarak, hızlı hareket eden bir nesne yavaş hareket eden bir nesneye göre daha fazla kütleye sahip gibi görünüyor. Bunun nedeni bir nesnenin hızını artırmanın aynı zamanda kinetik enerjisini artırmak anlamına gelmesidir. Yani ışık hızına ulaşan bir nesnenin kütlesi ve enerjisi sonsuz olmalıdır ve bu imkansızdır. Işığı oluşturan parçacıklara foton adı verilir ve bu parçacıkların bildiğimiz kadarı ile kütleleri yoktur. :)