1.
kütle çekimi ya da yer çekimi kavramları fiziğe resmî olarak giriş yaptığından beri merak edilen kaynak.
bu konu hakkında mesela döngüsel kuantum kütle çekim teorisi gibi birtakım yorumlar var; henüz hiçbiri kanıtlanamamış olsa da... ben burada olaya tersinden bakan farklı bir bakış açısına değineceğim.
şimdi, kütle çekimi diye bir şeyin olmadığını hayal edelim. bu bir ön koşul olsun düşünce deneyimiz için. bu durumda yerde durabilmemiz ya da newton'un hareket yasaları gereğince, durup dururken bir yerlere savrulmamız için hiçbir nedenimiz yok. şu halde atmosferdeki gazlar gibi bir akışkanın içinde havada duran bir elma hayal edebiliriz. hiç hareket etmiyor; ne aşağıya ne de yukarıya doğru çünkü ona dışarıdan herhangi bir güçle etki etmiyoruz.
bu elmayı bir uzay-zaman grafiğine oturtalım. bildiğimiz kartezyen koordinat sisteminden bahsediyorum. elmayı x ve y eksenleri arasında bir yere koyduk. unutmayalım; elma uzayda hareketsiz. diyelim ki y eksenimiz uzayı temsil ediyor. o halde elma y ekseninde hep aynı değere karşılık gelen bir noktada duruyor. fakat zamanı temsil eden x ekseninde sürekli olarak hareketli çünkü zaman sürekli "akış" halinde.
üşenmedim çizdim:
elma 2 numaralı görselde y1 ve x1 noktalarına karşılık gelen bir konumdayken, 3 numaralı görselde y1 sabit kaldı ama x2 noktasına ilerledi.
gerçek deneylerden biliyoruz ki, yerde duran bir saatle havadaki bir uçaktaki saat arasında, son derece küçük boyutta da olsa zaman genişlemesi kaynaklı bir fark vardır. bu farkı düşünce deneyimizde kullanacağız.
elmanın alt kısmını yerdeki saat en üstünü de uçaktaki saat gibi kullanacağız. bu iki alan arasında aşırı derecede küçük de olsa bir zaman farkı olacağını biliyoruz. elmamız zamanda hareket ettiğinden, elmanın üst kısmı zamanda daha hızlı hareket edecek (uçak deneyini unutmayın.)
evet, ortada elmanın alt ve üst kısmı arasında ve aslında elmanın tümü boyunca yukarıya doğru zamansal bir farklılık var. manzara şu: bir akışkan içerisinde, üst kısmı alt kısmına nazaran daha hızlı hareket eden bir cisim var karşımızda. bu durumda ortaya kendi ekseni etrafında dönme hareketine benzeyen dairesel bir hareket çıkacağı açık. zamanla bu harekete ait olan vektör yavaş yavaş yere doğru yönlenecek. bu durumda görmeyi beklediğimiz şey hareketsiz duran elmanın yere doğru hareketi olacak.
voila! yola zamandan çıktık ve zamandaki değişimin kütle çekimine neden olabileceğini gördük. unutmayın bu sadece bir düşünce deneyi. vardığımız bu sonuç bir kanıt değil.
olay "yumurta mı tavuktan, tavuk mu yumurtadan" noktasına geldi de diyebiliriz. yani bugüne dek kütlenin zamanı bükmesinden yola çıkarak kütle çekiminin varlığına eğiliyorduk ama acaba tam tersi mi oluyor: yani zaman "aktığı" için mi kütle çekimi ortaya çıkıyor?
***
kütle çekiminin tam olarak ne olduğunu anlamak için biraz daha zamana ihtiyacımız var. bilim insanları bu konu üzerinde hararetli şekilde çalışıyor. umarım kendi ömür süremiz içerisinde bununla ilgili mihenk taşı olacak bir keşifte bulunulur ve cevabı bizim de öğrenme şansımız olur.
bu konu hakkında mesela döngüsel kuantum kütle çekim teorisi gibi birtakım yorumlar var; henüz hiçbiri kanıtlanamamış olsa da... ben burada olaya tersinden bakan farklı bir bakış açısına değineceğim.
şimdi, kütle çekimi diye bir şeyin olmadığını hayal edelim. bu bir ön koşul olsun düşünce deneyimiz için. bu durumda yerde durabilmemiz ya da newton'un hareket yasaları gereğince, durup dururken bir yerlere savrulmamız için hiçbir nedenimiz yok. şu halde atmosferdeki gazlar gibi bir akışkanın içinde havada duran bir elma hayal edebiliriz. hiç hareket etmiyor; ne aşağıya ne de yukarıya doğru çünkü ona dışarıdan herhangi bir güçle etki etmiyoruz.
bu elmayı bir uzay-zaman grafiğine oturtalım. bildiğimiz kartezyen koordinat sisteminden bahsediyorum. elmayı x ve y eksenleri arasında bir yere koyduk. unutmayalım; elma uzayda hareketsiz. diyelim ki y eksenimiz uzayı temsil ediyor. o halde elma y ekseninde hep aynı değere karşılık gelen bir noktada duruyor. fakat zamanı temsil eden x ekseninde sürekli olarak hareketli çünkü zaman sürekli "akış" halinde.
üşenmedim çizdim:
elma 2 numaralı görselde y1 ve x1 noktalarına karşılık gelen bir konumdayken, 3 numaralı görselde y1 sabit kaldı ama x2 noktasına ilerledi.
gerçek deneylerden biliyoruz ki, yerde duran bir saatle havadaki bir uçaktaki saat arasında, son derece küçük boyutta da olsa zaman genişlemesi kaynaklı bir fark vardır. bu farkı düşünce deneyimizde kullanacağız.
elmanın alt kısmını yerdeki saat en üstünü de uçaktaki saat gibi kullanacağız. bu iki alan arasında aşırı derecede küçük de olsa bir zaman farkı olacağını biliyoruz. elmamız zamanda hareket ettiğinden, elmanın üst kısmı zamanda daha hızlı hareket edecek (uçak deneyini unutmayın.)
evet, ortada elmanın alt ve üst kısmı arasında ve aslında elmanın tümü boyunca yukarıya doğru zamansal bir farklılık var. manzara şu: bir akışkan içerisinde, üst kısmı alt kısmına nazaran daha hızlı hareket eden bir cisim var karşımızda. bu durumda ortaya kendi ekseni etrafında dönme hareketine benzeyen dairesel bir hareket çıkacağı açık. zamanla bu harekete ait olan vektör yavaş yavaş yere doğru yönlenecek. bu durumda görmeyi beklediğimiz şey hareketsiz duran elmanın yere doğru hareketi olacak.
voila! yola zamandan çıktık ve zamandaki değişimin kütle çekimine neden olabileceğini gördük. unutmayın bu sadece bir düşünce deneyi. vardığımız bu sonuç bir kanıt değil.
olay "yumurta mı tavuktan, tavuk mu yumurtadan" noktasına geldi de diyebiliriz. yani bugüne dek kütlenin zamanı bükmesinden yola çıkarak kütle çekiminin varlığına eğiliyorduk ama acaba tam tersi mi oluyor: yani zaman "aktığı" için mi kütle çekimi ortaya çıkıyor?
***
kütle çekiminin tam olarak ne olduğunu anlamak için biraz daha zamana ihtiyacımız var. bilim insanları bu konu üzerinde hararetli şekilde çalışıyor. umarım kendi ömür süremiz içerisinde bununla ilgili mihenk taşı olacak bir keşifte bulunulur ve cevabı bizim de öğrenme şansımız olur.
devamını gör...