Skip to content Skip to navigation

Işık Kütlesizse Neden Kütleçekiminden Etkileniyor?

Dr. Mahir E. Ocak
17/11/2015 - 17:41

Kütleçekimini tanımlayan iki temel kuram vardır. Bunlardan birincisi Newton'un kütleçekim kuramı, ikincisi ise Einstein'ın genel görelilik kuramıdır.

Newton'un kütleçekim kuramına göre iki cisim arasındaki kütleçekim kuvveti cisimlerin kütleleri ile doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır. Ayrıca yine Newton tarafından geliştirilen üç temel hareket yasasının ikincisine göre bir cisme etki eden kuvvet cismi ivmelendirir ve bu ivme cismin kütlesi ile ters orantılıdır. Bu iki temel yasadan hareketle kütlesi olan cisimlerin kütleçekimi etkisiyle ivmeleneceğini söyleyebiliriz. Görelilik kuramlarından kaynaklanan değişiklikler hesaba katılmazsa, ışığın durgun kütlesi sıfır olduğu için üzerine etki eden kütleçekim kuvveti sıfır olmalıdır yani kütleçekiminden etkilenmemelidir. Ancak Albert Einstein tarafından geliştirilen genel görelilik kuramı, kütlesiz parçacıkların da kütleçekiminden etkilenmesi gerektiğini söyler.

Işığın kütleçekim alanından etkilenmesi. Işığın takip ettiği yol (beyaz çizgi), iki nokta arasındaki en kısa yoldur. Takip edilebilecek diğer tüm yollar daha uzundur.

Genel görelilik kuramına göre cisimlerin içinde hareket ettiği uzayzamanın şekli kütle tarafından belirlenir. Newton'un kuramlarında olduğunun aksine genel görelilik kuramında uzay “düz” değildir. Kütle uzayı eğer ve kütle ne kadar büyükse o kütlenin etrafındaki uzayın eğriliği de o kadar büyük olur. Genel görelilik kuramı aslında Newton'un kütleçekim kuramını geliştirir. Küçük kütlelerin etrafında uzayın eğriliği de küçüktür ve genel görelilik kuramı, Newton'un kütleçekim kuramına yakın sonuçlar verir. Ancak iki kuramın tahminleri arasındaki fark, büyük kütlelerin etrafındaki uzaylarda daha belirgindir. Böyle uzaylarda kesin sonuçlar alabilmek için genel görelilik kuramına başvurmak gerekir. Örneğin Newton'un kütleçekim kuramı karadeliklerin etrafındaki uzaylarda geçerli değildir. Karadeliklerin çekim gücü o kadar büyüktür ki, etraflarında olay ufku olarak adlandırılan bir yüzey oluştururlar. Klasik kurama göre, karadeliği çevreleyen bu yüzeyi geçerek karadeliğin içine düşen kütleli ya da kütlesiz herhangi bir cisim bir daha karadeliğin çekiminden kurtulamaz.

Işık ışınlarının kütleçekiminden etkilenmesini basitçe şu şekilde açıklayabiliriz: Işık ışınları, uzayda iki nokta arasında hareket ederken her zaman aradaki en kısa yolu takip eder ve bu en kısa yol uzayın şekline bağlıdır. Uzayın eğriliği kütle tarafından belirlendiği için ışık ışınları da kütleçekiminden etkilenir. Bu durum gözlemlerle de doğrulanır. Örneğin yıldızlardan bize ulaşan ışık, Güneş'in yakınından geçtiği zaman yıldızların konumlarında kaymalar gözlemlenir.

1

İlgili İçerikler

Fizik

Tehlikeli trafik kazalarının birçoğu sisli havalarda meydana gelir. Bu nedenle sürücüler görüş mesafesinin belirgin derecede düştüğü sisli hava koşullarında hızlarını düşürmeleri gerektiğini bilir. Ancak araştırmalar sisin, çevremizde hareket eden nesnelerin hızlarını gerçekte olduğundan farklı algılamamıza neden olduğunu gösteriyor.

Fizik

İngiliz fizikçi Stephen Hawking 76 yaşında hayatını kaybetti. Cambridge Üniversitesi’nden yapılan açıklamada kuramsal fizikçinin 14 Mart Çarşamba gününün ilk saatlerinde Cambridge’deki evinde hayata gözlerini yumduğu belirtildi.

Fizik

Sürtünme kuvveti üzerine ilk bilimsel çalışmayı 500 yıldan daha uzun bir süre önce Leonardo da Vinci yapmıştı. Da Vinci’nin vardığı sonuç, sürtünme kuvvetiyle normal kuvvet arasında doğrusal bir ilişki olduğuydu. Peki, bugün hâlâ mühendisler tarafından kullanılan bu yasa gerçekten doğru mu?

Fizik

Harvard Üniversitesi’ndeki (ABD) ve Kuantum Elektronik Enstitüsü’ndeki (Zürih, İsviçre) iki ayrı araştırma ekibi, eş zamanlı olarak dünyadaki en ince aynayı inşa etti. 

Fizik

Yenilenebilir enerji alanında çalışmalar yapan Japonya merkezli Eco Marine Power (EMP) şirketi 2019’da ilk güneş enerjisi yelkenlerini test etmeye başlamayı planlıyor. “Enerji yelkenleri” adı verilen teknoloji sayesinde gemiler hem güneş hem de rüzgâr enerjisini kullanabilecek.

Fizik

Bilim Genç Fotoğraflar köşesinde aralık ayının konusu #Yansımalar idi. Bu süreçte paylaştığınız ilgi çekici “Yansıma” fotoğrafları Bilim Genç ekibi tarafından değerlendirildi ve aralık ayının en beğenilen fotoğrafları belirlendi.

Fizik

ODTÜ DAS’ın altıncısı 5-7 Şubat 2018 tarihlerinde ODTÜ İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi’nde gerçekleştirilecek. Üç günde 64 oturumun yapılacağı etkinliğe katılmak için yapmanız gereken tek şey başvuru formunu doldurarak seminerlere kayıt olmak.

Fizik

Knot (Türkçesi “düğüm”) denizcilikte ve havacılıkta kullanılan bir hız birimi. 1 knot 1 saatte kaydedilen 1 deniz miline yani 1852 metreye eşittir.

Fizik

Yenilikçi bir fizik deneyi. Deney Kutusu köşesinin bu etkinliğinde yapay bir gökkuşağı oluşturmaya çalışıyoruz.

Fizik

Fırtına bulutlarının en yüksek enerjili radyasyon türü olan gama ışınları yaydığı anlaşıldı.