Rölativiteden, Quantum Fiziğine, 10 en garip fizik gerçeği.

Fizik, kimimiz için büyük bir baş ağrısıydı. Diğerlerine göre ise fizik en temel bilimdir. 1990’ların başında Çanakkale, İntepe’de yapılan Tübitak bilim olimpiyatları hazırlık kampındaki Bulgar göçmeni fizikçi Refet hoca’ya göre: “Matematik iyi bir fiziktir, kimya kötü bir fiziktir… Biyoloji ise berbat bir fiziktir…”

Fizik bir baş ağrısı değildir. Fizik çok eğlencelidir. Gözlerinizi kapatın ve hayal gücünüzü kullanın, çünkü Dünya’nın en büyük fizikçilerinden Albert Einstein’a göre “Hayal gücü, bilgiden daha önemlidir.”

1. Güneş muzdan yapılmış olsaydı başlangıçta yine aynı şekilde sıcak olurdu:

Güneş sıcaktır çünkü milyarlarca ve milyarlarca tonluk kütlesi kendi çekimi altında ezilmektedir. Bir lastiği şişirmek için hava basan bir bisiklet pompasının ısınması gibi sıkışan maddenin basıncı arttıkça ısınacaktır. Eğer güneşi oluşturan hidrojen yerine aynı miktarda muzu, yada deniz kumunu uzayda toplasaydınız yine aynı şekilde sıkışacak ve aynı şekilde ısı oluşturacaktı.

Ancak lütfen kafanız karışmasın, madde sıkıştığı için oluşan ısıdan ziyade güneşin milyarlarca yıl yanmasını sağlayan füzyon tepkimesi için Hidrojen gereklidir. Bu maddede bahsettiğimiz güneşin kendi ısısıdır.

2. Tüm insanlığı oluşturan madde bir şeker küpüne sığabilir.

Atomların yüzde 99.9999999999999’u boşluktur. Elinizi yumruk yapın, eğer bu yumruk atomun çekirdeği ise, atomun büyüklüğü yapımı büyük tartışmalara neden olan Ak-Saray’dır. Elektron ise Ak-Saray’da saniyenin milyarda biri kadar bir sürede pencerede, tuvalette, salonda, bahçede beliren bir güve kadardır.

Çekirdek atoma kıyasla küçüktür, oldukça küçüktür ama atomun kütlesinin yüzde 99.999 u çekirdektedir. Ayriyeten sicim teorisine göre çekirdek bu sefer aklın alamıyacağı kadar küçük ve 11 boyutlu uzayda titreşen iplik taneciklerinden oluşur. Ancak bu konuyu detaylı olarak sicim teorisiyle ilgili yazımızda inceleyeceğiz. Şimdilik Dünyadaki 7 milyar insanı oluşturan atomlardaki çekirdek ve elektron arasındaki boşluğu alabilsek bütün bu insanlar 1 şeker küpü büyüklüğüne gelecektir bunu bilsek yeterli. Bu şeker küpünün ağırlığı milyarlarca ton olacaktır. Evrende nötron yıldızları çekim kuvvetinin etkisiyle aynen bu şekilde aşırı şekilde sıkışmış atomlardan oluşurlar.

3. Gelecekte olan olaylar geçmişi etkileyebilir

Quantum dünyasıyla ilgili garip gerçeklerden biri. Öncelikle bu maddeyi anlamak için çift yarık deneyinden bahsetmek gerekiyor. Ya da bu deneyden kısaca bahsetmek doğru olmaz en iyisi bu deneyi başka bir yazıda ele alalım. Yada siz kendiniz araştırın.
Çift yarık deneyinde fotonlar gözlemleyen kişinin gözlemleyip gözlemlememesine göre parçacık yada dalga gibi davranıyordu. Ancak fotonun yarıktan geçmesini bekleyip geçtikten sonra hangi yarıktan geçtiğine bakacak olursanız geçmişe dönerek bu parçacığı birinden yada öbüründen geçmiş gibi davranmaya zorlayacak.
Tabii ki laboratuarda bu saniyenin çok küçük bir parçasında gözlemlenebilen bir deney. Ancak John Wheeler 1978’de uzak galaksilerden gelen ışığın da büyük yıldızların çekim alanından etkilenerek aynı şekilde davrandığını savunarak, bugün gördüğümüz bir görüntünün milyarlarca yıl önceki geçmişi değiştirmeye yol açabileceğini önerdi.
4. Evrenin hemen hemen tamamı kayıp

Gözlemlenebilir evrende 100 milyara yakın galaksi olduğu tahmin ediliyor. Her bir galakside ise 10 milyon ila 10 trilyon arası yıldız. Bizim güneş sisteminin yıldızı güneş küçük bir yıldız sayılır. Ancak küçük olmasına rağmen milyarlarca ve milyarlarca ve milyarlarca tonluk bir kütleden oluşuyor. Yani içinde bulunduğumuz evrende oldukça çok madde var.
Ancak tüm bu madde Evren’in olması gereken kütlesinin yüzde 2’sine tekamül ediyor. Bunu söyleyebiliyoruz çünkü kütle çekimini gözlemliyoruz. Kütle çekimine göre galaksilerin bu şekilde bir arada durabilmesi için çok daha fazla maddeye ihtiyaç var. Bilim adamları evrende normal maddenin 6 katı kadar miktarda Karanlık Madde (Dark matter) bulunduğunu savunuyorlar. Evrenin geri kalanı ise Karanlık Enerji (Dark Energy) ile dolu.
5. Işıktan daha hızlı hareket edebilirsiniz, çünkü ışık her zaman ışık hızında hareket etmez.

Işık vakumda ve uzayda saniyede 300000 km süratle hareket eder. Bu lise fizik bilgisi. Ancak ışığın hızı içinde bulunduğu ortama da bağlıdır. Mesela suda ışık fotonları normal hızlarının 3/4 hızında hareket ederler.
Nükleer reaktörlerde parçacıklar ışık hızına çok yakın süratlere erişebilirler. Aynı zamanda ışık da içinde bulunduğu ortamdan dolayı yavaşlamışsa, ışık hızından daha hızlı hareket eden parçacığımız olmuş olur. Bu vaziyette mavi ışık yayarlar. Bu ışığa Çerenkov Radyasyonu denir.
Kaydedilen en yavaş ışık hareket hızı saniyede 17 metre ile neredeyse mutlak soğuğa kadar soğutulmuş Rubidyum içerisinde saptanmıştır.
Bunun dışında bazı bilim adamları ışığı tamamen durdurmayı başarsalar da biz ışık durduğu zaman hareket etmediği için kaydedilen en yavaş ışık hareket hızı olarak dikkate alınmamıştır.
6. Sonsuz sayıda benim yazdığım bu yazıyı sonsuz sayıda sen okuyor şu an

Sabun köpüğü gibi yanyana duran paralel evrenler teorisi hakkında daha fazla bilgiyi sitemizde bulabilirsiniz. Bu teoriye göre başka bir evrende bizden çok küçük farkları olan farklı farklı sen ve benler aynı şekilde etkileşimdeler.
7. Kara delikler siyah değildir

Kara delikler oldukça karanlıktır, bu doğru, fakat siyah değillerdir. Yavaşça ve ışığın tayfındaki her frekanstan, görünen ışığı da içeren bir şekilde parıldarlar. Bu ışımaya Hawking Radyasyonu adı verilir. Evet bu ışımanın varlığını öneren bilim adamı bildiğimiz Stephen Hawking olduğu için bu isim verilmiştir. Bu ışımayı yaptıkları için kara delikler en sonunda buharlaşacaktır eğer açlıklarını dindirecek ve içlerine çekecek yeni uzay cisimleri bulamazlarsa.
8. Buradaki bir parçacık aynı anda evrenin öbür tarafındaki başka bir parçacığı etkileyebilir

Bir elektron kendisinin anti-madde ikizi pozitronla çarpıştığında ikisi de anında enerji açığa çıkararak yokolurlar, ve iki adet foton parçacığı oluştururlar.
Fotonlar ve quarklar gibi atom altı parçacıklarının dönüş adı verilen bir özellikleri vardır. Gerçekten döndüklerinden değil zaten o boyutta bunun bir anlamı yoktur ancak dönüş yönleri birbirinin aksi yöndedir.
Tahmin edilemez quantum dünyasında hangi parçacığın saat hangi parçacığın saatin tersi yönde gideceğini bilemeyiz. Ayriyeten parçacıkların birini gözlemlemeden her ikisi de her iki yönde aynı anda dönüyordur.
Ancak ve ancak bir tanesini ölçtüğünüzde bunun saat mi yoksa ters saat yönünde mi döndüğünü bulabilirsiniz. Bunu bulduğunuz anda öbür parçacık da tam tersi yönde dönüyor olacaktır. Bu parçacıkların bir tanesini evrenin bir ucuna öbürünü öbür ucuna koyun, ve bir tanesini ölçün. Anında ikinci parçacığın hangi yönde döndüğünü doğru olarak buluyor olacaksınız. Nasıl ki bazı tek yumurta ikizleri birinin çektiği acıyı öbürü de hisseder, benzer şekilde. Kim bilir, belki de tek yumurta ikizleri quantum parçacıkları ile birbirlerine bağlıdır.
9. Hızlandıkça ağırlaşırsınız

Eğer hızlı koşabilirseniz ağırlığınız artar. Kalıcı olarak değil bu nedenle diet ve egzersiz programlarınızı değiştirmeyin fakat çok küçük bir miktarda ve geçici olarak koştuğunuz sürece ağırlığınız artacaktır.
Işık hızı evrensel bir hız limitidir. Nesneler ışık hızına çok yaklaştıktan sonra aldıkları enerjiyi artık daha fazla hızlanmada kullanamazlar. Enerji bir yere gitmelidir, e hıza gitmezse nereye gidecek? Kütleye tabii ki. Görecelik (rölativite) teorisine göre kütle ve enerji aynı şeydir. Böylelikle daha fazla enerji koyarsanız daha fazla kütle alırsınız. Tabii ki insani hızlarda bu tamamiyle yoksayılabilir. Ancak ışık hızına oranla belli bir orana ulaştığınızda kütleniz artışa geçer.
10. Evrenin temel tanımı geçmiş, bu an ve geleceği içermez

Görecelik (rölativite) teorisine göre bugun, geçmiş yada gelecek yoktur. Zaman görecelidir. Benim farklı, senin farklı, Andromeda galaksisinde yaşayan bir başka canlının daha farklı. Sizinle benimki benzer çünkü yaklaşık olarak aynı hızda hareket ediyoruz.
Eğer farklı hızlarda hareket ediyor olsaydık birimizin diğerine göre daha çabuk yaşlandığını farkedecektik. Aynı şekilde eğer ikimizden biri büyük bir yerçekimi kaynağına daha yakınsa (dünya gibi, yada Interstellar filmini seyrettiyseniz, nasıl kara deliğe yakın gezegende geçirilen 1 saat dünya ölçeğiyle 7 yıla denkti) onun için zaman daha hızlı geçecektir.
GPS sistemi tamamıyle rölativite prensiplerine göre çalışır. GPS uyduları uzayda çok hızlı hareket ettikleri için ve dünyanın çekimine daha uzak oldukları için içlerindeki saatler sizdeki saatlerden daha farklı çalışır. Aldığınız iki sinyal arasındaki farkı gerçekte geçen zamanla karşılaştırarak bulunduğunuz pozisyonu bulabilirsiniz.

Yorumlar

yorum