Yazımızın birinci bölümüne buradan ulaşabilirsiniz.
İzafiyet Teorisini Anlamak 2. Bölüm
Önceki yazımızda Newton’un Merkür probleminden bahsetmiştik. Hareket yasaları Merkür’ün sapmalı hareketini tam olarak açıklayamıyor ve ayrıca gezegenler arasındaki görünmez bağın ne olduğunu bir türlü idrak edemiyordu. Bu anlayamama durumu Einstein zamanına kadar devam etti.
Einstein 1905 yılında 4 adet efsane makale yazdı ve bunlar bilim dünyasının kucağına bomba gibi düştü. Yine de şunu söyleyeyim gezegenler arasındaki görünmez bağın ne olduğunu 1915 yılına kadar Einstein da anlayamadı. Gizemi çözdüğünde ise Genel “Görelilik isimli” son bombasını patlatmıştı.
Einstein özellikle şu iki konuda çok farklı bir yere sahiptir. İlki maalesef atom bombasının yapılabilmesine imkan veren E=mc2 formülü yani “Özel Görelilik” diğer ise Uzay-zaman ve Kütle Çekiminin ne olduğunu anlamamıza yarayan “Genel Görelilik.”
Ses ve Işık
Şu örneği sürekli duyarsınız, sesin yayılabilmesi için maddesel bir ortama ihtiyaç vardır. Bunu hep hava olarak nitelendirirler ama aslında ses katı cisimlerde havadan çok daha iyi yayılır, bu sebeple Western sinemalarında tren raylarını dinleyen gangster kovboyları sıkça görürsünüz. Ses, dalgalar halinde bulunduğu ortama göre yayılır. En iyi ortam olarak sırasıyla, katılarda ardından sıvılarda ve en son gaz ortamında (havada) yayılır. Ve ses, doğada ışıktan sonra en hızlı kabul edilen ikinci varlıktır. Sesin yayılması için az önce saydığımız bu katı, sıvı ya da gaz ortamlardan birine mutlaka ihtiyaç vardır.
Uzay boşluğunda bu varlıklardan herhangi biri olmadığı için ses de yoktur daha doğrusu ses hareket edemez ve bir yere ulaşamaz. Bu arada belirtmekte fayda var, ses fizikçiler arasında maddesel ortamda etki tepki sonucu meydana gelen “ortamsal rahatsızlık” olarak kabul edilir.
Peki ışık için de durum sizce aynı mı?
Ses yayılmak için maddesel bir ortama ihtiyaç duyar, peki ışık nasıl bir ortama ihtiyaç duyuyor? Ses dediğimiz şey aslında ortamda hareket eden atomların hareket ya da çeşitli frekanslardaki titreşimleridir. Bu sebeple ses, atomlardan oluşur demek pek de yanlış olmaz. Peki ışık için bu süreçler nasıl işliyor?
Ether ya da Esir
Tarih boyunca ışığın doğasının ne olduğuyla alakalı birçok fikir ortaya atılmış ancak Newton ışığın aslında atomlar gibi parçacıklar olduğunu ortaya koymuştur. 19 Yy’da yaşayan Thomas Young adlı başka bir fizikçi ise “Çift Yarık” adı verilen bir deney ile ışığın parçacık değil aslında ses gibi bir dalga olduğunu ortaya koydu. Ve fizik dünyasının önüne artık kocaman ve yeni bir sorun ortaya çıktı. Işık dalga mıydı yoksa parçacık mı? Bu çok ayrı ve gerçekten anormal bir konu bu sebeple bu yazıda “dalga-parçacık” ikileminden bahsetmeyeceğim.
Yukarı bölümde de ifade ettiğimiz gibi ses maddesel ortamdaki etki tepki sonucu meydana gelen bir “ortamsal rahatsızlık”tı ve bu rahatsızlık katı, sıvı ya da gaz maddeler vasıtasıyla hareket ediyordu. O halde ışık için de durum aynı olmalıydı. Işık da maddenin etki tepkisinden meydana gelen, sonuçları sesten daha farklı ancak aynı mantık ile ortaya çıkan bir varlıktı.
Peki ışığı taşıyan neydi?
İşte bu soruya zamanın fizikçileri “Ether ya da Esir” adını verdikleri görünmez bir parçacık denizini cevap olarak masaya koydular. Young’ın çift yarık deneyinden beri artık ışık tıpkı ses gibi bir dalga kabul ediyordu ve bu dalgayı iletecek mutlak bir ortam gerekliydi ve Ether işte bu ortama verdikleri isimdi. Luminiferous Ether “Işık saçan ether anlamına” gelen Luminiferous Ether ifadesi o zamanlar nerdeyse tüm fizikçikler tarafından kabul gördü. Güneş sistemi ve Samanyolu galaksisi bir “Ether Denizinde” yüzüyordu. Hatta bu sebeple bir de “Ether Rüzgarları” olması gerekiyordu. Şaka değil arkadaşlar, çünkü bilim camiası buna gerçekten inanıyordu. Hatta bu alanda yapılan bir deney var ve bu deney sonucu verilen bir Nobel ödülü dahi mevcut.
İşte bu Ether Denizinde yüzen galaksimiz de Ether Rüzgarları sebebiyle ortamda bulunan ether miktarı, Dünya‘nın dönüşü ve galaksinin dönüş hızına bağlı olarak her ortamda aynı olmamalı diye düşündüler. Yani eğer Ether dolu bir galakside yaşıyorsak atmosferdeki havanın her yerde aynı yoğunlukta olmaması gibi ether de her yerde aynı olamazdı. Peki bu neden önemli? Çünkü ether tıpkı maddenin sesi taşıdığı gibi ışığı taşıyordu. Ether’in daha yoğun olduğu yerlerde ışık daha hızlı ve ether yoğunluğunun daha düşük olduğu yerlerde ise ışık daha yavaş olmalıydı.
Michelson-Morley Deneyi
İşte bu yoğunluğa bağlı olarak ışığın hızının farklı bölgelerde farklı sonuçlar vereceğinden emin olan bilim camiası Michelson-Morley Deneyi olarak bilim dünyasına kazınmış önemli bir deneyi yapmaya karar verir. Bu deneye Dünya’nın farklı bölgelerinden gönderilen ışık kaynaklarının ölçümleri yapılacak ve ether yoğunluğu bölgelerde farklı olduğu için ışığın hızı da her bölgede farklı olarak ölçülecekti. Sonuç? Sonuçlar hiç de öyle değildi. Deney farklı bölgelerde defalarca kez tekrarlandı ancak sonuç hep aynıydı. Işık her nerede ölçülürse ölçülsün sonuç değişmiyordu ve her ortam ve bölgede aynı sürat elde ediliyordu. Bir süre şöyle düşündüler. “Demek ki her yerde ether aynı oranda mevcuttu.” Albert Michelson özellikle bu çalışması için 1907’de Nobel Fizik Ödülü’nü aldı. Deneyin asıl amacı Ether maddesinin var olduğunu deneysel olarak kanıtlamaktı. Amaç olumlu yönde olmasına rağmen deney olumsuz sonuçlandı. Sonunda esir denen bir varlığın olmadığı kabul edildi.
Bir önceki yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.
Devam edecek…
Bu yazı Astrafizik.com sitesine ait özgün bir içeriktir ve bu sebeple mülkiyeti yazara ve temsil ettiği siteye aittir. Astraphysic.com ve yazar Sinan YAVUZ referans gösterilmek koşuluyla kullanımına izin verilmiştir.
