Puan Ver
2
Puan Ver

Neden evrende ışık hızı gibi bir hız limiti var?

3
3 Cevap
Puan Ver
1
Puan Ver

Evrenimizdeki her parçacık, "Higgs alanı" dediğimiz bir alan içersinde hareket ederler. Sürtünmeye karşı hareket etmek gibi baktığımızda parçacıkların hızını yavaşlatan bir etki gibi düşünebilirsiniz bunu. Lakin fotonlar higgs alanından etkilenmezler ve oldukları gibi geçerler. Kütlesiz fotonlar bu şekilde sabit hızla giderken kütleli cisimleşen bu hızı geçmesi Evrenimizde mümkün değil. Daha yüksek biz hız olsaydı fotonlar zaten o hıza ulaşacak okurlardı. Bu yüzden ışık hızı ulaşılabilecek en yüksek hızdır ve fotonlar boşlukta yaklaşık olarak saniyede 300.000km hızla hareket etmektedir.

1

Öncelikle matematiksel olarak iki seçeneğimiz var:

  1. Evrende bir cismin gidebileceği maksimum hız sonsuzdur.
  2. Evrende bir cismin gidebileceği maksimum hız sonludur.

Newton fiziği 1. duruma karşılık geliyor: Cisimler sonsuza kadar hızlanabilirler. Einstein'ın göreliliğine kadar da bu kullanılıyordu. 2. durum da Einstein'ın Özel Göreliliği, o sonlu hız da ışık hızı.

Peki niçin 1. seçenekten 2. seçeneğe geçtik? Bunun asıl cevabı şu: Birinci durumla deneysel verileri açıklayabilmemiz mümkün değildi! Sonuçta asıl nokta her zaman deneylerin bize ne söylediğidir!

Peki teorik sebepler yok mu? Bir kaç tane sıralayabiliriz:

  1. Newton fiziğinde, yani hızın sonsuz olduğu durumda, mutlak uzay (absolute space) denilen bir şeye ihtiyaç var. Teknik tabirle, Newton fiziğinde eylemsizlik referans çerçevelerini sadece mutlak bir uzaya göreli olarak tanımlayabilirsin. Daha basit dille söyleyecek olursak, evrende bazı gözlemcileri özel bir duruma koymamız gerekiyor. Newton bu mutlak uzayı hesapları için uzak yıldızlar kabul etmişti, kavramsal olarak da buna Tanrının duyu organı (sensorium dei) diyordu. Daha sonraları bu mutlak uzayın evreni dolduran eser madde olduğu varsayıldı, deneylerle de ispat edildi ki böyle bir madde yok! Yani Newton fiziği temelden sıkıntılı! Oysa sonlu bir hız kabul ettiğin zaman mutlak uzaya gerek kalmıyor, onun yerine eylemsizlik referans çerçevelerini bu sonlu hıza göre tanımlıyorsun!
  2. Eğer evrende bir hız sınırı olmazsa bilgi iletiminin bir sınırı olmaz! Örneğin bize çoooook uzaktaki bir galaksiden şimdi çıkan bir sinyal kalkıp 1 saniyede dünyaya ulaşabilecek olsaydı, 1 saniye sonra dünyada ne olacağını hesaplamak imkansıza yakın olurdu. Daha başka bir ifadeyle, bilgi aktarımının hız sınırı olmazsa pratikte bir şeyi hesaplamak neredeyse mümkün değil! Teknik tabirle buna locality deniyor, ve kuantum alan teorisi için oldukça gerekli bir varsayım.
  3. Evrende bir cismin gidebileceği maksimum hızın ışık hızı olduğunu ilk söyleyen Einstein'ın Özel Göreliliği. Fakat özel görelilik, Einstein'ın daha sonra geliştirdiği Genel Görelilik için de lazım. Bir başka deyişle, evrende gezegenlerin galaksilerin kara deliklerin yapısını hareketini anlayabilmek için ihtiyaç duyduğumuz genel görelilik doğrudan ışık hızının maksimum hız olduğu Özel Görelilik üzerine kurulu (onun geliştirilmiş hali). Bu hız sınırı olması için bir sebep değil belki direk, fakat en azından şunu söyleyebiliriz: Eğer evrende bir hız sınırı olmasaydı Merkür'ün yörüngesi'nden ışığın güneş etrafında bükülmesine, kara deliklerden galaksimizin hareketine bize bilgi veren Genel Görelilik'i de kullanamazdık.
0
Yukarıda hocamız çok güzel açıklamış aslında. Ama ışık hızı limitini keşfimiz 19.yy'a kadar gidiyor. Özel görelilik'le de artık aşılamaz bir sabit olduğu anlaşılıyor. Dolayısıyla Higgs alanı fikrinden önce de bildiğimiz bir şeydi. Özel Görelilik açısından olay şöyle. Kütlesi olan bir cisim ışık hızına yaklaştıkça kütlesi artar ve eğer ışık hızına çıkarsa sonsuz kütleye erişir. Sonsuz kütlede bir şeyi hareket ettirebilmek için sonsuz enerji gerekmektedir. Sonsuz enerjiye sahip olmadığımız içinde kütlesi olan bir cisim ışık hızına çıkamaz. Eğer fotonun neden kütlesi yok sorusunu soracak olursan da, hocamız yukarıda açıklamış. Bir de şöyle bir şey sorabilirsin. Işık hızı neden 300.000km/s? neden daha fazla ya da daha az değil. Bunun cevabı da kaotik bir ortam olan evrenin oluşumu sırasında öyle denk gelmiş olmasıdır. Farklı bir evrenin oluşumu sırasında bu denge farklı bir hıza denk gelebilir.
0
Cevap Ver
Bu soruya cevap vermek için lütfen
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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
“Bir kültürü yok etmek için kitapları yakmaya gerek yoktur. İnsanları kitap okumaktan caydırın, yeter.”
Ray Bradbury
Geri Bildirim Gönder