Ay yerine aynı enerji ve yoğunluğa sahip daha küçük bir uydu olsaydı, Dünya'nın dönüş hızı aynı kalır mıydı?

Benim asıl mesaim kuantum dünyasının o tuhaf parçacıkları ve ışığın doğasıyla geçse de, lisanstaki klasik mekanik derslerimizden yadigâr kalan kütleçekim kanunları bu düşünce deneyini çözmemize rahatlıkla yetecektir.

Öncelikle elimizdeki verileri tezgâhın üzerine bir koyalım. Uydumuzun yoğunluğu Ay ile aynı ama boyutu daha küçük. Bu da demektir ki yeni uydumuzun kütlesi Ay'dan daha az. Peki kütlesi daha az olan bir cismin Ay ile aynı yörünge enerjisine sahip olması nasıl mümkün olabilir? Klasik fizikte yörünge enerjisi kütle ile doğru, aradaki mesafeyle ters orantılıdır. Daha küçük bir kütleden aynı yörünge enerjisini elde etmek istiyorsak, bu uyduyu Dünya'ya Ay'dan çok daha yakın bir yörüngeye oturtmamız gerekir. Küçük bir kamp ateşinden büyük bir şömineyle aynı ısıyı almak için ateşe çok daha fazla yaklaşmanız gerekmesine benzetebiliriz bunu.

Dünya'nın kendi etrafındaki dönüş hızını yavaşlatan asıl "fren mekanizması", uydunun okyanuslarımız üzerinde yarattığı gelgit kuvvetleridir. Gelgit kuvveti, uydunun kütlesiyle doğru orantılıdır ama aradaki mesafenin küpüyle ters orantılıdır. Yani kütlenin azalması gelgitleri zayıflatırken, uydunun Dünya'ya yaklaşması gelgitleri inanılmaz bir oranda şiddetlendirir. İşin matematiğine fazla girmeden özetlersem, kütleçekimsel etkileşimlerde mesafe faktörü kütle faktöründen çok daha baskındır.

Sonuç olarak, daha küçük ama aynı enerjiye sahip olduğu için bize çok daha yakın dönen bu yeni uydu, Dünya'daki suları Ay'ın şu an çekiştirdiğinden katbekat büyük bir şiddetle çekiştirecektir. Artan bu devasa gelgit sürtünmesi yüzünden Dünya'nın dönüş hızı aynı kalmazdı. Aksine, bugün olduğundan çok daha hızlı bir şekilde yavaşlardı. Şu an Ay yüzünden günlerimiz her yüzyılda yaklaşık 2 milisaniye uzuyor, fakat sizin bu senaryonuzda gezegenimiz kozmik ölçekte frene çok daha sert basardı ve günlerimiz hızla uzardı.