Andromeda Galaksisi'ne 50 yılda gitmek mümkün mü?

Bu videonun tüm reklam gelirleri kesintisiz olarak depremden zarar görenlere aktarılmaktadır.
---
Öyle hızlı bir şey düşünün ki, yalnızca bir saniyede, bakın “yalnızca bir saniyede” diyorum, koskoca dünyanın çevresini 7 kere dolaşsın! Evet, ışıktan bahsediyorum. Asırlardır bilim insanlarının merakını cezbeden, dünyayı şekillendiren keşiflere yol açan, evrendeki hiçbir maddenin ondan hızlı gitmediğini bildiğimiz, hatta bu videoyu, etrafımızdaki her şeyi görmemizi mümkün kılan ışıktan bahsediyorum. Ve elbette… Belki de onu bilimin en popüler konularından biri yapan Albert Einstein’ın “özel görelilik teorisinden”...

Fakat önce gelin sizinle küçük bir “bilim oyunu” oynayalım.
Şimdi size ışık hızıyla alakalı iki çılgın iddiada bulunacağım, bakalım bunlardan hangisi doğru tahmin edebilecek misiniz. En iyi tahmininizi yapmaya çalışın!

1) Eğer ışık hızına yakın hızda giden bir uzay aracında farları açacak olursanız, dışarıdan sizi izleyen biri, farlardan çıkan ışığın hızını, ışık hızı artı uzay aracının hızı olarak değil, yine ışık hızında görür.
2) Komşu galaksimiz Andromeda’ya baktığımızda onun 2.5 milyon yıl önceki halini görürüz. Çünkü evrendeki en büyük hıza sahip ışığın bile Andromeda’dan bize ulaştığını görmemiz bu kadar zaman alır. Fakat biz uzay aracına atlayıp oraya gidecek olsaydık, ışık hızından yavaş bile olsak, yalnızca biraz yaşlanarak oraya gidebilirdik.
Tahmin edebildiniz mi? Çok mu zordu? Yoksa çok mu kolay geldi? Hemen emin olmadan biraz daha düşünün, çünkü bu durum bazen fizikçilerin bile kafasını karıştırabiliyor. Bu videoda ışık hızının şaşırtıcı özelliklerine derinlemesine dalacağız.

Sahi nedir ki bu ışık? Hiç kuşkusuz bu videoyu izleyebilmeyi ona borçluyuz, öyle değil mi? Lakin gözümüzün görebildiği aslında ışığın spektrumunun çok çok küçük bir kısmı, yalnızca görsel bölge olarak adlandırılan dar bir alan. Işığın temel parçacığı olan fotonlar, farklı enerjilere sahipler ve farklı farklı yerlerde karşımıza çıkıyorlar. Örneğin röntgenlerdeki X-ışınları, mikrodalga fırınlardaki mikrodalga, kumandalardaki kızılöte ya da iletişimdeki radyo dalgaları aslında yine aynı ışık, yani foton. Sadece farklı enerjilere sahipler, dolayısıyla etkileri ve kullanım alanları farklı. Zaten radyasyon kelimesi de burdan geliyor. Işık saçma, parlama anlamında. Bu nedenle de Türkçeye “ışınım” olarak geçmiş. Radyasyon derken de aslında iyonize edici, zararlı radyasyondan, yani X-ışını gibi yüksek enerjili ışıktan bahsediyoruz. Halbuki temelde görmemizi sağlayan ışıktan tek farkı, sadece enerjisi.

O halde ışığın en temel özelliklerinden biri onun enerjisi! Fakaaaaat… Işığın, yüzyıllar boyunca bilim insanlarının aklını kurcalamış daha temel bir özelliği var. Hızı. Yani ışık hızı.

Şimdi hep birlikte birkaç yüzyıl önceye gidelim. Bir bilim insanısınız. Soğuk, yağmurlu bir gecede, yağmur damlaları ahşap pencerenin kenarında tıkırdarken, mum ışığının altında masanızda bir şeyler karalıyorsunuz. Nefesinizden çıkan hava, mumun alevini dalgalandırırken kaleminizin gölgesinin dans edişini izliyorsunuz. Sonra birden aklınıza takılıyor!

Acaba bu gölge ne kadar sürede oluşuyor? Işığın mumdan çıkıp masamıza çarpması tahminen ne kadar zaman alabilir ki? Göz açıp kapayıncaya kadar olduğunu biliyorum, çünkü onun yavaş bir şekilde ilerlediğini hiç görmedim. O halde bunu ölçmek istiyorsam, mesafeyi biraz arttırmalıyım ki hedefine ulaşana kadar ölçebileceğim miktarda zaman geçsin. Mesela bir arkadaşımızla saatlerimizi senkronize edip karşılıklı iki tepeye çıksak, ben fenerimin üzerini örtsem ve örtüyü bir anda kaldırsam! Arkadaşıma acaba bu ışık ne kadar sürede ulaşır?

Bilim dünyasındaki diğer çoğu şey gibi, bu fikir de birilerinin aklına çok daha önceden gelmiş ve pek tabii ki denenmiş! Hatta kendisini diğer birçok önemli keşfiyle de yakından tanıyoruz! Galileo’dan bahsediyorum! Lakin Galileo’nun bu girişimi, pek de olumlu sonuçlanmamış. Ne kadar çabalamışsa da iki tepe arasındaki ışık da tıpkı masadaki mumun masayı aydınlatışı kadar hızlı gerçekleşmiş. Denemelerinin sonucunda vardığı sonuç haliyle: “en azından bu şekilde ölçülemeyecek kadar hızlı” olmuş.

Bu noktada akıllara şu soru geliyor elbette: Neden ışığın bir hızı olsun ki, ya bir hızı yoksa? Gördüğümüz diğer şeylerin bir hızı var diye illa ışık da bir hıza sahip olmalı mı? Belki de oluştuğu gibi hedefine varıyordur, olamaz mı? Çünkü tecrübe ettiğimiz şey, yani gözlerimizle gördüğümüz şey, aslında ışığın oluştuğu anda onu görmemiz. Kendi gözümüzle görüyoruz işte, daha ne olsun! Anında gözümüze varıyor gibi duruyor. Aksini düşünmek için elimizde hiçbir kanıt da yok üstelik! Neden inatla bunu ölçmeye çalışıyoruz ki? Üstelik Galileo bile bulamamış!

Çünkü bilimsel yöntemi geliştirmemizin bir nedeni var. Sezgilerimiz, algılarımız ve tecrübelerimiz… Yani “kendi zihnimiz” bizi yanıltmaya çok yatkın.
---
Araştıran ve yazan: Ögetay Kayalı
Sunan ve kurgulayan: Barış Özcan