Kütleçekim alanında bulunan kişiler kendilerini neden eylemsiz hissederler?

Merhabalar :)

Soruda bahsedilen durumu size bir düşünce deneyi ile açıklamak ve özetlemek isterim.

Şimdi boş uzayda bulunan durgun bir roket hayal edelim. Bu roketin içerisindeyse roketten bağımsız ve yine durmakta olan bir top bulunsun. Newton'un eylemsizlik yasası gereği topun ve roketin ekstra bir kuvvet olmadığı müddetçe sonsuza kadar aynı durumda kalacağını biliyoruz. Peki roket motorumuzu çalıştırsak ve rokete ivmeli hareket yaptırsak ne olur? Roketimiz görece "yukarı" yönüne hızlanırken roketimizin tabanı topa doğru yaklaşacaktır ve topla temas edecektir. Topumuz ise eylemsizlik yasası gereği olduğu yerde kalmak isteyecek ve roketin tabanına doğru bir tepki kuvveti oluşturacaktır. Dolayısıyla topumuz adeta roketin tabanına yapışmış (ona doğru çekiliyormuş) gibi görünecektir. Bu durumu, duran bir araba ivmelenirken koltuğa yapışmamız gibi hayal edebilirsiniz. Albert Einstein'a göre topun ivmeli roketin tabanına doğru yaptığı yapışma (düşme) hareketi çekim kuvvetinden ayırt edilemez. Bu duruma eşdeğerlik ilkesi de denilebilir. Yani aslında Einstein, bir kişinin ivmeli hareket eden bir ortamdayken yaptığı hareketi kütleçekim alanından ayırt edemeyeceğini söylemiştir. Benzer şekilde kütleçekim alanında bulunan bir kişi de ivmeli ortamda olup olmadığını tam olarak "anlayamaz".

Sizin soruda bahsettiğiniz durum, aslında bu çalışmanın 2. aşamasından ileri gelmektedir ve düzeltilmiş hali "düşme hareketi yapan bir kişi, kendini eylemsiz uzay boşluğundan ayırt edemez" şeklinde olmalıdır. Daha anlaşılabilir bir ifadeyle "ivme ve çekim kuvveti eş etkiler gösterirken düşme ve çekim kuvvetinin yokluğu da eştir." Bu duruma örnek olarak uluslararası uzay istasyonu veya zero-g uçakları verilebilir. İki örnekte de makineler düşme hareketi yaparak içlerindeki cisimlerin ağırlıksız hissetmesine neden olurlar. Aslında uzay istasyonunun yaklaşık yüksekliği olan 500 kilometre mesafede yerçekimi oldukça fazladır. Ancak istasyon sürekli Dünya'ya düştüğünden bunu hissetmeyiz.

Dolayısıyla kara delik gibi bir cisme düşerken (eğer yörüngede kalıyorsak) kendimizi ağırlıksız hissederiz ve bu boş uzaydan ayırt edilemez. Ancak tabii makarnalaşma etkisi gibi etkilerle kütleçekim alanı altında olduğumuzu anlayabilirdik. Fakat zaten teori bu alanı anlayamayacağımızı değil hareketlerimizin (düşme durumu varsa) eylemsiz uzaydan ayırt edilemeyeceğini söylemektedir.