Fizik dünyasında hız ve hareket kavramları sıklıkla tartışma konusu oluyor. Özellikle ışık hızı, Einstein'ın Görelilik Teorisi'yle birlikte bir sınır olarak kabul ediliyor. Peki, ışık hızında seyahat eden bir trende yolcuysak ve bu trenin hareket yönüne doğru yürümeye başlarsak ne olur?
Hadi, hep birlikte ışığın derinliklerini inceleyerek bu sorunun cevabını arayalım.
İlk olarak ışığın hızına bakalım.
Işık hızı, fizikte çok önemli bir kavramdır ve vakum ortamında saniyede yaklaşık 299,792 kilometre olarak ölçülmüştür. Albert Einstein'ın Görelilik Teorisi'ne göre ise ışık hızı, evrende ulaşılabilecek en yüksek hız sınırıdır. Bu sınır sadece ışık için değil, her türlü fiziksel cisim ve bilgi için de geçerlidir.
Özel Görelik Teorisi'ne göre konumuzu ele alalım.
Bu teori yüksek hızlarda klasik hız kurallarının geçerli olmadığını belirtiyor. Özel Görelik Teorisi'ne göre herhangi iki hızın birleşimi ışık hızını aşamıyor. Yani iki nesne birbirine göre yüksek hızlarda hareket ediyorsa, bu iki hızın toplamı basit bir aritmetik toplama ile hesaplanmıyor.
Bunun yerine; hızların toplamı, sonucun asla ışık hızını geçmemesini garantileyen özel bir yöntemle belirleniyor.
Peki gelelim tren örneğimize.
Düşünelim ki bir tren, ışık hızına çok yakın bir hızda ilerliyor. Bu trenin içinde olduğunuzu ve trenin ilerlediği yönde yürümeye başladığınızı hayal edin. İçgüdüsel olarak trenin hızına kendi yürüme hızınızı eklediğinizi ve daha da hızlandığınızı düşünebilirsiniz ancak işler aslında böyle işlemiyor.
Normal şartlar altında düşük hızlarda iki hızı topladığınızda sonuçları basitçe ekleyebilirsiniz. Örneğin bir yolda 10 km/saat hızla giden bir bisiklete binip, bisiklette ileriye doğru 5 km/saat hızla gittiğinizi düşünün. Bu durumda toplam hızınız 15 km/saat olur. Ancak ışık hızına yakın hızlarda bu durum geçerli değildir.
Işık hızına yaklaştığınızda, hız eklemek için farklı bir matematiksel işlem gerekiyor. Ancak formüllere girmeden basitçe ifade etmek gerekirse; hızınıza ne kadar eklerseniz ekleyin, toplam hızınız ışık hızını aşamıyorsunuz.
Bonus: İnsan yapımı en hızlı cisim nedir?
İnsan yapımı en hızlı cisim, NASA tarafından fırlatılan Parker Solar Probe'dur. Bu uzay aracı, Güneş'e yaklaşırken saatte yaklaşık 394,736 mil hıza ulaşarak insan yapımı en hızlı cisim unvanını elde etmiştir. Bu olağanüstü hız, Venüs etrafında yapılan yerçekimi yardımlı manevralar sayesinde mümkün olmuştur.
Parker Solar Probe'un görevi, Güneş'in dış koronasını incelemek ve Güneş rüzgarı ile enerjik Güneş parçacıklarını daha iyi anlamakdır.
Kaynaklar: Virginia EDU, Physics LibreTexts, İllinois EDUİlginizi çekebilecek diğer içeriklerimize de göz atabilirsiniz: