Ödüllü Soru Kütleli cisimler, neden başka kütlesi olan bir cismi kendilerine doğru çekmek zorundadırlar?

Merhaba

Kütleli cisimler aslında birbirlerini bilinçli biçimde çekmek zorunda değildir. Newton fiziği bunu kütleler arasında oluşan bir çekim kuvveti olarak açıklar.

Şöyle ki;

 Genel görelilikte  mesele biraz farklıdır. Zira kütle ve enerji, içinde bulunduğu uzay-zamanın geometrisini değiştirir. Diğer cisim de bu eğrilmiş uzay-zamanda kendisi için mümkün olan en doğal yolu izler ve biz bunu kütleçekimi olarak görürüz. Lakin “Kütle neden uzay-zamanı eğiyor?” diye bir adım daha geriye gittiğimizde elimizde kesin bir cevap yoktur. Genel görelilik bunun nasıl gerçekleştiğini oldukça başarılı biçimde açıklar fakat neden doğanın başka türlü değil de böyle işlediğini açıklamaz. Kısacası bu, mantıksal bir zorunluluktan ziyade evrenin gözlemlediğimiz temel davranışlarından biridir. Saygılarımla.

madde ezeli olsa günümüze ulaşması için sonsuz zaman geçirmesi gerekirdi yani ulaşamazdı. oysa ulaştığını biliyoruz öyleyse ezeli değildir öyleyse bir başlangıcı vardır. bu başlangıç noktasında madde var olmuştur madde kendi kendini var edemez çünkü olmayan bir şey iş yapamaz dolayısıyla kendini var etme işini de yapamaz. öyleyse maddeyi var eden bir güç vardır. bu güç maddeyi var ettiğine göre madde olamaz. maddeyi yaratan bu güç maddeyle ilgili fizik yasalarını da yaratandır. kütle çekim kanunu ya da kütlenin uzayı bükmesini de o yaratmıştır

Artık liselerde bile temel seviyede anlatılıyor: Uzay-zamanı, anlatım kolaylığı açısından bir çarşaf olarak varsayarsak, üzerine bırakacağımız iki ayrı cisim iki ayrı çukur oluşturur ve bu iki cismin her ikisi de birbirini etkiler. Örneğin; 1 kg'lık ve 2 kg'lık iki cisim iki ayrı noktaya bırakılıp hareket etmelerine izin verilirse, birbirleriyle birleşip 3 kg'lık tek bir çukur oluşturabilirler (3kg dan az olacaktır). Ayrıca foton gibi kütlesiz cisimler bile bu durumdan etkilenirler.

Kütleli cisimlerin birbirini çekmesi, evrendeki en temel fiziksel olaylardan biridir. Günlük hayatta bunun en bilinen örneği, Dünya’nın üzerimizde uyguladığı kütleçekim kuvvetidir. Peki kütlesi olan cisimler neden birbirlerini çekmek zorundadır?

Bu soruya ilk olarak Isaac Newton’un kütleçekim yasasıyla cevap verilebilir. Newton’a göre evrendeki her kütleli cisim, diğer kütleli cisimlere bir çekim kuvveti uygular. Bu kuvvet, cisimlerin kütleleri arttıkça güçlenir ve aralarındaki uzaklık arttıkça azalır. Ancak Newton’un yasası, kütleçekimin nasıl gerçekleştiğini açıklasa da bunun neden böyle olduğunu tam olarak açıklamaz.

Bu konuya daha farklı bir bakış açısını Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi getirir. Einstein’a göre kütle ve enerji, uzay ve zamanı bir bütün olarak ele aldığımız uzay-zamanın yapısını değiştirir. Örneğin Güneş’in büyük kütlesi, çevresindeki uzay-zamanın geometrisini etkiler. Dünya da bu değişmiş uzay-zamanda doğal hareketini sürdürür ve bu hareket bize kütleçekimi olarak görünür.

Bu nedenle kütleli cisimlerin birbirini çekmesini, aralarında görünmez bir ip veya onları birbirine doğru iten bir mekanizma varmış gibi düşünmek doğru değildir. Kütleçekimi, evrenin temel fiziksel özelliklerinden biridir. Günümüzde kütleçekimin nasıl davrandığını oldukça başarılı bir şekilde açıklayabiliyoruz; ancak doğanın neden tam olarak böyle bir yasaya sahip olduğu sorusu hâlâ fiziğin en temel ve ilgi çekici sorularından biridir.

Sonuç olarak, kütleli cisimlerin birbirini çekmesi evrenin temel düzenlerinden biridir. Newton bunu bir kuvvet olarak açıklarken, Einstein kütleçekimini uzay-zamanın geometrisi üzerinden açıklamıştır. Her iki yaklaşım da bize evrendeki cisimlerin hareketlerini anlamamızda önemli bir yol göstermektedir.

Kütleli cisimlerin birbirini çekmesinin temel nedeni, uzay ve zamanı bükmeleridir.

Bunu şöyle düşünebilirsin: Gergin bir kumaşın (esnek bir trambolin gibi) üzerine ağır bir gülle koyduğunu hayal et. Gülle kumaşı aşağı doğru çukurlaştırır. Eğer o kumaşın üzerine küçük bir bilye bırakırsan, bilye kendiliğinden çukura, yani güllenin olduğu yere doğru kayar. İşte evrende kütlesi olan her şey uzay kumaşını bu şekilde büker. Bir cismin kütlesi ne kadar büyükse, etrafındaki uzayı o kadar çok çukurlaştırır. Başka bir cisim bu bükülmüş alana girdiğinde, aslında düz bir yolda ilerlediğini sanarak o çukura doğru kayar. Bize dışarıdan "çekim kuvveti" gibi görünen şey, aslında cisimlerin uzaydaki bu eğrilere kapılıp birbirine doğru kaymasından ibarettir.