İzafiyet Teorisi II

İzafiyet Teorisi II

Yer çekimi:İvme

Konuda daha ileriye gitmeden önce biraz geriye,Galileo’ya dönerek bazı bilgilerinizi tazelemek istiyorum.

Hatırlayacağınız gibi Galileo Pizza Kulesi’nde bazı deneyler yapmış ve tüm maddelerin aynı hızla yere düştüklerini göstermişti. Kurgusuz bir ortamda kurşun tabii ki tüyden daha hızlı düşer. Ama, bunun tek sebebi sürtünme farkıdır. Sürtünmeyi ortadan kaldırabilirsek, tüm maddeler tepeden bırakıldıklarında, aynı hızla yere düşerler. Yer Çekimi adını verdiğimiz bu olgu  hangi sebebe dayanmaktadır?

Einstein, uzaya ve zamana getirdiği olağanüstü yorumlardan sonra,yukarıda anlattığımız bilmecenin cevabını aramaya yöneldi. İvme; her şeyin birdenbire daha da hızlanmasıdır.

Einstein ivme ile yer çekiminin aslında aynı şey olduklarını, aynı sebebe dayandıklarını düşünüyordu.

 

Einstein’ın bu hipotezini bir deneyle sınayalım. Bir sürat asansöründe olduğumuzu düşünelim. Asansör kalkıştan hemen sonra hızla yükselmeye başladığında, biz de

‘yere doğru’ adeta çekildiğimizi hissederiz. Bu durumu ‘yer çekimi’ ile açıklarız.

Aynı deneyi uzayda, ya da yer çekiminin ortadan kaldırıldığı yapay bir ortamda tekrar edersek yine aynı şeyi yaşar, yani yere doğru çekildiğimizi hissederiz. Ama bu kez ortamda yer çekiminden söz edemeyeceğimize göre çekilmeyi nasıl açıklayacağız?

Yer çekimi ile İvme aynı şeydir.Yer çekimi, Dünya’nın yarattığı ivmenin sonucudur.Einstein’ den sonra uzaya binlerce araç ve çok sayıda astronot gönderildi. Teorinin gerçek olduğunu artık ‘deneyle sabit’ olacak netlikte biliyoruz.

Einstein, yerçekimi ile ivmenin aynı şeyler olduğunu gördükten sonra, ivmenin neden kaynaklandığını araştırmaya koyuldu. Araştırmalarının sonunda,yine çarpıcı bir tespitte bulunuyordu.

İvme; yani yer çekimini yaratan şey, büyük kütlelerin kendi etraflarındaki ‘Uzay-Zaman’ı bükmeleriydi. Bugün; ‘Genel Relative’ olarak bilinen bu kuram, deneysel yollarla pek çok kez kanıtlanmıştır.

Dünya’dan yola çıkan bir uzay gemisi, yer çekiminden kurtulduktan sonra bir ‘doğru’ üzerinde hareketine devam eder. Ama gemi Ay’a yeterince yaklaştığı zaman, Ay’ın kütlesi, Ay etrafındaki uzay zamanı eğriltmiş olduğu için kendine göre hala düz bir yol izlediğini zannetse bile, aslında bir eğri üzerinde yol almaktadır. Astronotlar, uzay gemisinin penceresinden baktıklarında geminin hala bir doğru üzerinde gittiğini zannederler.

Tam olarak, uzayın bir noktasında (Dünya ile Ay’ın çekim güçlerinin birbirini dengelediği noktada)astronotlar gemi içinde asılı kalmaktadırlar.Ama,Ay’a yaklaşıldığında,astronot bir yana doğru çekilmeye,yani ivme hissetmeye başlar.Çünkü Ay,kitlesi etrafında bulunan uzay zamanı eğmiştir. Bu da astronota ivme veya ay çekimi olarak yansımıştır.

Buradan şöyle bir netice çıkar.Evren düz değil,Galaksiler ve diğer büyük kütleli gök cisimlerinin olduğu yerlerde eğridir.Kısa bir süre önce,evrenin elips biçiminde olduğunun anlaşıldığı açıklandı.Einstein bize zamanın,mekanın, doğrusallığın, mutlak değil göreceli olduklarını öğretti. Bu kavramlar,nereden baktığınıza göre değişen farklı tanımlar ve değerler alabiliyor.

Einstein,genel relativite kuramıyla yaptığı hesaplamalardan,Evren’in statik(durağan)olmadı-

ğını ima eden sonuçlar alıyordu. Bu tespit onu hayrete düşürmüştü.

Ama,değişen ve genişleyen bir Evren fikri,o tarihte Einstein için bile fazla ‘radikal’ geliyordu.Ayrıca,çağdaşı olan astronomlar evrenin statik olduğunu söylüyorlardı. Einstein,kuramının bu modele uymasını istediği için ‘kozmolojik sabit’ adının verdiği yapay parametreler kullanarak,denklemlerin çözümünü,Evren’in statikliğini sağlayacak şekilde tanımladı.Fakat,gerçek beş yıl sonra tekrar gündeme gelecekti.

1922 yılında Alexandre Friedman,genel relative kuramına göre,Evren’in statik değil,devingen olması gerektiğini,genişlediğini ve şartlar oluştuğunda tekrar büzüşebileceğini ileri sürdü.

Hemen arkasından Belçikalı Evren Bilimci Georges Lemaitre,bu çözümlere dayanarak Evren’in bir başlangıcı olduğunu ve bu başlangıçtan itibaren sürekli genişlediğini öngördü.Ayrıca,bu başlangıç anından arta kalan ‘ışımanın’ ve ‘radyasyonun’ tesbit edilebileceğini belirtti.
sürecek