1.
ışık hızının ne kadar olduğuna yönelik çalışmaları kapsayan zaman dilimi.
ışığın hızı saniyede 299,792,458 metre. daha temiz bir ifadeyle saniyede yaklaşık 300,000 kilometre diyoruz genellikle. peki bunu kim, nasıl ölçtü?
***
bu işe ilk yeltenen kişi olarak danimarkalı gök bilimci olaf romer'in, daha doğru ve tam yazılışıyla ole christensen rømer'in adını verebiliriz. rømer, jüpiter'in bir uydusu olan io'nun tutulmasına ilişkin bir gözlem yaparken bir şeyi fark etti.
önce bir not düşeyim; tutulmalar sadece ay-dünya-güneş arasındaki doğrusal dizilimle ortaya çıkmaz. diğer gezegenler ve uyduları da doğrusal dizilimlere bağlı olarak tutulurlar. yani örnekteki io, dünya'dan bakan bir kişiye göre jüpiter'in arkasına geçtiğinde bir "io tutulması" gerçekleşmiş olur.
rømer'in fark ettiği şey, io'nun jüpiter etrafındaki yörüngesindeki dolanma periyoduna bağlı olarak tutulma periyotlarının, dünya'nın bulunduğu farklı noktalardan bakıldığında değişiklik göstermesiydi. dünya'nın güneş etrafında bulunduğu nokta değiştikçe, io'nun tutulmaları da beklenen zamanın artı eksi 10 dakika kadar öncesinde ya da sonrasında gerçekleşiyordu. yani sabit bir sayıdan bahsedemiyorduk.
bunu aşağıdaki resme göre (ki bu rømer'in kendi çizimiydi) anlatayım. gözlemci c noktasındayken, yani jüpiter ve io'ya görece daha yakınken, tutulma beklenenden 10 dakika önce; gözlemci d noktasındayken, yani jüpiter ve io'dan görece daha uzakken, tutulma beklenenden 10 dakika sonra gerçekleşiyordu.
görselin kaynağı
rømer'in aklına şu fikir geldi: ışık daha uzak bir noktaya daha geç geliyor olmalıydı ki bu da rømer'i şu önemli sonuca götürüyordu: ışık hızı sonlu olmalıydı. eğer sonsuz olsaydı böyle bir farklılık gerçekleşmezdi. bu düşünce, o güne dek süregelen "ışık hızı sonsuzdur" düşüncesinin tam tersi olduğundan önemliydi.
şu hâlde bu iki konum arasındaki gecikme farkından bir hesap yapılabilirdi. bu da basit matematik ve geometri ile mümkündü. işin bu kısmıyla rømer ilgilenmedi. bunu hesaplayan kişi hollandalı bilim insanı christiaan huygens oldu. 17. yüzyılın teknolojisi ile elde edilen ve birebir doğru olmak yerine yaklaşık olarak elde edilen gözlem sonuçlarıyla bu sayı saniyede yaklaşık 212,000 kilometre çıktı.
***
bu konuyu ele alan bir sonraki kişi, 18. yüzyılda yaşaamış olan ingiliz bilim insanı james bradley oldu. bradley ölçüm için yıldızları kullandı. bunun için de paralaks adını verdiğimiz (ilgili başlıktan detaylarını öğrenebileceğiniz) olay üzerinde durdu. yıldızın konumuna ilişkin tahminlerinde belirli sapmalar olduğunu fark ettiğinde bunun ışığın seyahat hızıyla ilgisi olabileceğini düşündü. yaptığı hesaplar sonucunda, ışık hızını saniyede yaklaşık 303,000 kilometre olarak buldu.
***
bu çalışmaların tarih kitabında bir sonraki yaprak fransız bilim insanı hippolyte fizeau idi. artık 19. yüzyıla girilmişti. fizeau, bir ışık kaynağı, bir dişli çark ve iki ayna kullandığı düzenekle ışığın hızını hesaplamaya çalıştı. aynalardan biri ışığın bir kısmını geçirip bir kısmını yansıtan modellerdendi. dişlinin özellikleri ve ışığın normal aynaya çarpıp geri dönme süresi üzerinden yapılan birtakım matematiksel hesaplara bağlı olarak fizeau bir sonuca ulaştı: yaklaşık 313,000 km/s. (bazı kaynaklarda 315,000 olarak da geçiyor.)
***
bu noktada devreye fransız fizikçi jean léon foucault girdi. dişli çarkı dönen bir aynayla değiştirdi. bulduğu sonuç yaklaşık 298,000 km/s oldu. (bu sayı da bazı kaynaklarda 299,796 olarak geçer ki eğer bu doğruysa bu çok daha iyi bir sonuç diyebiliriz.) ardından amerikalı fizikçi albert michelson bu düzeneğin biraz daha gelişmiş versiyonuyla benzer bir deney yaparak ışık hızını yaklaşık olarak 299,853 km/ s buldu.
***
sahne şimdi iskoç fizikçi james clerk maxwell'indi. elektromanyetik teori ile ışığın yapısına dair son derece doğru tanımları neticesindeki çalışmalarının sonucu, yaklaşık olarak 299,792,472 km/s sayısını veriyordu. bu sayı en başta verdiğim sayıya büyük ölçüde benziyor.
maxwell'le aynı dönemlerde yapılan weber ve kohlrausch deneyi, 20. yüzyılın ortalarında froome tarafından yapılan çalışmalar ve sonrasında çok daha fazla gelişen teknoloji sayesinde elde edilen daha net ölçüm sonuçları ile bugün ışık hızının 299,792,458 m/s olduğunu biliyoruz. bundan sonra birisi çıkıp da "hayır o sonuç 299,792,453 m/s çünkü ben şöyle bir deney yaptım ve teyit edildi" der mi bilinmez ama şu an için elimizdeki bu sonuç son derece güvenilir olarak kabul görüyor. zira son çalışmalar atom saatleri ve lazerler gibi çok daha güvenilir kaynaklara dayanıyor ve değişmeleri pek de mümkün görünmüyor.
ışığın hızı saniyede 299,792,458 metre. daha temiz bir ifadeyle saniyede yaklaşık 300,000 kilometre diyoruz genellikle. peki bunu kim, nasıl ölçtü?
***
bu işe ilk yeltenen kişi olarak danimarkalı gök bilimci olaf romer'in, daha doğru ve tam yazılışıyla ole christensen rømer'in adını verebiliriz. rømer, jüpiter'in bir uydusu olan io'nun tutulmasına ilişkin bir gözlem yaparken bir şeyi fark etti.
önce bir not düşeyim; tutulmalar sadece ay-dünya-güneş arasındaki doğrusal dizilimle ortaya çıkmaz. diğer gezegenler ve uyduları da doğrusal dizilimlere bağlı olarak tutulurlar. yani örnekteki io, dünya'dan bakan bir kişiye göre jüpiter'in arkasına geçtiğinde bir "io tutulması" gerçekleşmiş olur.
rømer'in fark ettiği şey, io'nun jüpiter etrafındaki yörüngesindeki dolanma periyoduna bağlı olarak tutulma periyotlarının, dünya'nın bulunduğu farklı noktalardan bakıldığında değişiklik göstermesiydi. dünya'nın güneş etrafında bulunduğu nokta değiştikçe, io'nun tutulmaları da beklenen zamanın artı eksi 10 dakika kadar öncesinde ya da sonrasında gerçekleşiyordu. yani sabit bir sayıdan bahsedemiyorduk.
bunu aşağıdaki resme göre (ki bu rømer'in kendi çizimiydi) anlatayım. gözlemci c noktasındayken, yani jüpiter ve io'ya görece daha yakınken, tutulma beklenenden 10 dakika önce; gözlemci d noktasındayken, yani jüpiter ve io'dan görece daha uzakken, tutulma beklenenden 10 dakika sonra gerçekleşiyordu.
görselin kaynağı
rømer'in aklına şu fikir geldi: ışık daha uzak bir noktaya daha geç geliyor olmalıydı ki bu da rømer'i şu önemli sonuca götürüyordu: ışık hızı sonlu olmalıydı. eğer sonsuz olsaydı böyle bir farklılık gerçekleşmezdi. bu düşünce, o güne dek süregelen "ışık hızı sonsuzdur" düşüncesinin tam tersi olduğundan önemliydi.
şu hâlde bu iki konum arasındaki gecikme farkından bir hesap yapılabilirdi. bu da basit matematik ve geometri ile mümkündü. işin bu kısmıyla rømer ilgilenmedi. bunu hesaplayan kişi hollandalı bilim insanı christiaan huygens oldu. 17. yüzyılın teknolojisi ile elde edilen ve birebir doğru olmak yerine yaklaşık olarak elde edilen gözlem sonuçlarıyla bu sayı saniyede yaklaşık 212,000 kilometre çıktı.
***
bu konuyu ele alan bir sonraki kişi, 18. yüzyılda yaşaamış olan ingiliz bilim insanı james bradley oldu. bradley ölçüm için yıldızları kullandı. bunun için de paralaks adını verdiğimiz (ilgili başlıktan detaylarını öğrenebileceğiniz) olay üzerinde durdu. yıldızın konumuna ilişkin tahminlerinde belirli sapmalar olduğunu fark ettiğinde bunun ışığın seyahat hızıyla ilgisi olabileceğini düşündü. yaptığı hesaplar sonucunda, ışık hızını saniyede yaklaşık 303,000 kilometre olarak buldu.
***
bu çalışmaların tarih kitabında bir sonraki yaprak fransız bilim insanı hippolyte fizeau idi. artık 19. yüzyıla girilmişti. fizeau, bir ışık kaynağı, bir dişli çark ve iki ayna kullandığı düzenekle ışığın hızını hesaplamaya çalıştı. aynalardan biri ışığın bir kısmını geçirip bir kısmını yansıtan modellerdendi. dişlinin özellikleri ve ışığın normal aynaya çarpıp geri dönme süresi üzerinden yapılan birtakım matematiksel hesaplara bağlı olarak fizeau bir sonuca ulaştı: yaklaşık 313,000 km/s. (bazı kaynaklarda 315,000 olarak da geçiyor.)
***
bu noktada devreye fransız fizikçi jean léon foucault girdi. dişli çarkı dönen bir aynayla değiştirdi. bulduğu sonuç yaklaşık 298,000 km/s oldu. (bu sayı da bazı kaynaklarda 299,796 olarak geçer ki eğer bu doğruysa bu çok daha iyi bir sonuç diyebiliriz.) ardından amerikalı fizikçi albert michelson bu düzeneğin biraz daha gelişmiş versiyonuyla benzer bir deney yaparak ışık hızını yaklaşık olarak 299,853 km/ s buldu.
***
sahne şimdi iskoç fizikçi james clerk maxwell'indi. elektromanyetik teori ile ışığın yapısına dair son derece doğru tanımları neticesindeki çalışmalarının sonucu, yaklaşık olarak 299,792,472 km/s sayısını veriyordu. bu sayı en başta verdiğim sayıya büyük ölçüde benziyor.
maxwell'le aynı dönemlerde yapılan weber ve kohlrausch deneyi, 20. yüzyılın ortalarında froome tarafından yapılan çalışmalar ve sonrasında çok daha fazla gelişen teknoloji sayesinde elde edilen daha net ölçüm sonuçları ile bugün ışık hızının 299,792,458 m/s olduğunu biliyoruz. bundan sonra birisi çıkıp da "hayır o sonuç 299,792,453 m/s çünkü ben şöyle bir deney yaptım ve teyit edildi" der mi bilinmez ama şu an için elimizdeki bu sonuç son derece güvenilir olarak kabul görüyor. zira son çalışmalar atom saatleri ve lazerler gibi çok daha güvenilir kaynaklara dayanıyor ve değişmeleri pek de mümkün görünmüyor.
devamını gör...
2.
galileo galilei de ışık hızını ölçmeye yeltenmişti ve "ses hızının en az on katı" olarak bir kesin olmayan bir sonuç ortaya atmıştı.
devamını gör...
3.
minare olayı yalan diyorsun yani.
devamını gör...