Fizikçiler bir zamanlar ışığı "kovalamaya" çalışmışlardı (İllüstrasyon: Getty).
Hikâye, Galileo'nun başarısız deneyinden, Einstein'ın görünüşte imkansız olanı açıklayan modern doğrulamalarına kadar uzanan yüzyılları kapsıyor.
Galileo'dan ışık hızının ilk ölçümlerine
17. yüzyıldan önce çoğu teori, ışığın anında yayıldığı veya hızının mutlak olduğu düşüncesine dayanıyordu. Ancak Galileo Galilei, bu hipotezi sorgulayan ilk kişi oldu.
1638'de asistanlarıyla birlikte, ışığın gecikmesini ölçmek amacıyla fenerler kullanarak iki dağ üzerinde bir deney gerçekleştirdiler. Ancak gecikme o kadar küçüktü ki (mikrosaniye mertebesinde), o zamanki cihazlar ve insan refleksleri ışığın gerçek hızını ölçemiyordu. Başarısızlığa rağmen Galileo, ışığın "anlık olmasa bile son derece hızlı olması gerektiği" sonucuna vardı.
Galileo'nun deneyleri, ışık hızının sonlu olduğunu, ancak bu sayının son derece büyük olduğunu keşfetmesine yardımcı oldu (Fotoğraf: Medium).
Sadece birkaç on yıl sonra, gökbilimci Ole Römer ilk tahmini yaptı. Jüpiter'in uydusu Io'ya baktığında, Io'nun Jüpiter'in gölgesine girip çıkma zamanlamasının, Dünya'nın yörüngedeki konumuna göre değiştiğini fark etti.
10 dakikadan fazla süren bu kümülatif fark, Römer tarafından ışığın daha uzun mesafeyi kat etmesi için gereken ekstra zamanın bir sonucu olarak açıklandı. Buradan yola çıkarak, ışık hızının yaklaşık 214.000 km/s olduğunu tahmin etti; bu, o dönem için devrim niteliğinde bir sonuçtu.
1849 yılında fizikçi Hippolyte Fizeau, 8 km uzağa yerleştirilmiş yansıtıcı bir ayna ile birleştirilmiş yüksek hızlı dönen bir dişli kullanarak ışığın hızını ilk kez doğrudan ölçtü.
Dişliler o kadar hızlı döndüğünde, ışığı bir sonraki diş engellediğinde, Fizeau yaklaşık 315.000 km/sn'lik bir hız hesapladı; bu, günümüz değerinin %5'i kadardı. Bu, ışığı bir hipotezden ziyade nicel bir çalışma konusu haline getiren dönüm noktasıydı.
Einstein ve Evrenin Mutlak Sınırları
En büyük soru hâlâ şu: Işık hızı neden nihai sınır? Albert Einstein, 20. yüzyılın başlarında ünlü teorileriyle bu sorunu çözmüştü.
Şu soruyu sordu: Yüksek hızda hareket eden bir rokete bir el feneri monte edilseydi, yayılan ışık vakumdaki ışığı aşar mıydı? Şaşırtıcı cevap hayırdı, çünkü zaman ve mekan mutlak değildir.
Albert Einstein, teorisiyle ışık sorununu çözdü (Fotoğraf: Getty).
Özel görelilik kuramına (1905) göre, bir cisim hızlı hareket ettiğinde kütlesi artar ve aynı zamanda zaman yavaşlar. Işık hızına ulaştığında ise zaman durur, kütle sonsuz hale gelir ve daha fazla ivme kazanamaz. Bu da herhangi bir madde parçacığının ışığı geçmesini imkânsız kılar.
Sonraki deneyler, Einstein'ın teorisini giderek doğruladı. 1964'te MIT araştırmacısı Bill Bertozzi, elektronları hızlandırdı ve elektronların ışık hızına yaklaştıkça o kadar ağırlaştıklarını keşfetti ki artık hızlanamayacaklardı.
1970'lerde iki fizikçi, Joseph Hafele ve Richard Keating, sezyum atom saatlerini bir uçağa bindirip dünyanın etrafını dolaştılar. Döndüklerinde, saatler laboratuvardaki standart saatten daha yavaş çalışıyordu. Bu, zaman genişlemesinin açık bir kanıtıydı.
Günümüzde uydulardaki GPS sistemleri bile görelilik kuramına göre zaman düzeltmelerini hesaplamak zorundadır. Bu dikkate alınmadığında, konumlandırma hatası kilometrelere kadar çıkabilir ve tüm modern mekanik sistemin tamamen çökmesine neden olabilir.
Dolayısıyla ışık hızı sadece kuru bir sayı değil, doğanın temel bir sınırı, modern fizik ve teknolojinin temelidir.
Galileo'nun başarısızlıklarından, Römer'in ilerlemesine, Fizeau'nun yaratıcılığından Einstein'ın dehasına kadar, ışığın öyküsü bir gerçeği kanıtladı: Bu evrende hiçbir şey ışıktan daha hızlı gidemez.
Kaynak: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trong-vu-tru-co-thu-gi-nhanh-hon-anh-sang-20250929072502675.htm
Yorum (0)