Kütleçekim Hakkında 6 Önemli Bilgi

Kütleçekimin varlığı bizim için o kadar doğaldır ki, çoğu zaman aklımıza gelmez bile. Antik düşünürlerin çoğuna göre kütleçekim bir kuvvet bile değildi. Nesnelerin Dünya’nın merkezine batmaya eğ..
Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Kütleçekimin varlığı bizim için o kadar doğaldır ki, çoğu zaman aklımıza gelmez bile. Antik düşünürlerin çoğuna göre kütleçekim bir kuvvet bile değildi. Nesnelerin Dünya’nın merkezine batmaya eğilimli olmaları gayet doğaldı. Gök cisimlerinin birbirlerine çekilmeleri ise başka bir konu olarak düşünülüyordu.

Artık nesneleri Dünya’ya doğru çeken kuvvetle, gezegenleri yörüngede tutan kuvvetin aynı şey olduğunu biliyoruz. Kütleçekimi 4 temel doğa kuvvetinden biri olarak kabul ediyoruz. Yine de diğer 3 temel (elektromanyetik, güçlü çekirdeksel ve zayıf çekirdeksel) kuvvetten farklı olarak, kütleçekimin kuantum kuramını bulamıyoruz. Şimdi bu çok tanıdık, ama bir o kadar da gizemli güç hakkında birkaç önemli noktayı inceleyelim.

1Kütleçekim, en zayıf doğa kuvvetidir.

Kütleçekimin gücü gökadaları birarada tutmaya  yetmesine rağmen, aslında çok zayıftır ve canlılar her hareket edişlerinde onu sürekli yener. Örneğin masanın üzerinde duran kitabı kaldırdığınızda, koskoca Dünya’nın o kitaba uyguladığı kütleçekime meydan okumuş olursunuz.

Kıyaslamak gerekirse, atom içindeki bir proton ile bir elektron arasındaki elektriksel kuvvet, aralarındaki kütleçekim kuvvetinin kentilyon (uzun ölçeğe göre, yani 1’den sonra 30 sıfır) katı kadardır.

2Kütleçekim ile ağırlık farklı şeylerdir.

Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Uzay istasyonundaki astronotlar havada süzülürken “sıfır yerçekimi”nde olduklarını söyledikleri olur. Aslında bu doğru değil. Astronotun üzerine etkiyen kütleçekim kuvveti, Dünya’da etkiyen miktarın yaklaşık %90’ı kadar olur. Bununla birlikte, astronotlar ağırlıksızdır. Çünkü ağırlık, Dünya’dayken zeminin (ya da sandalyenin, yatağın, üstünde durdukları her neyse onun) astronotlara geri uyguladığı kuvvettir.

Çok katlı bir binanın hızlı asansöründe bulunan bir basküle çıkıp, asansör yükselip alçalırken göstergesine bakın. Farklı değerler gösterecektir ve siz de asansörün hızlanıp yavaşlamalarını hissedeceksinizdir. Kütleçekim kuvvetinde ise herhangi bir değişiklik olmamıştır. Fakat yörüngedeyken astronotlar uzay istasyonu ile birlikte hareket eder. Onları uzay gemisinin kenarından geri itecek herhangi birşey olmadığından ağırlıkları olmaz. Einstein bu düşünceyi özel görelilik kuramında kullandıktan sonra genel görelilik kuramı haline çevirmiştir.

3Kütleçekim ışık hızında ilerleyen dalgalar yaratır.

Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Genel görelilik kütleçekimsel dalgaların varlığını öngörmüştü. Eğer ortak bir yörüngede kilitlenmiş iki yıldız veya iki beyaz cüce ya da iki kara delik varsa, kütleçekimsel dalgalar şeklinde enerji kaybederek, birbirlerine doğru yaklaşırlar. Hatta Dünya da Güneş etrafında dolanırken böyle kütleçekimsel dalgalar yayımlar, ama enerji kaybı ihmal edilebilecek denli ufaktır.

Kütleçekimsel dalgalara ilişkin dolaylı kanıtlara 40 yıldır sahiptik. Doğrudan gözlem ise ilk olarak Şubat 2016’da LIGO gözlemevi tarafından gerçekleştirildi. Saptanan kütleçekimsel dalgaların kaynağı, iki kara deliğin çarpışmasıydı.

Görelilik kuramının sonuçlarından biri, hiçbir şeyin ışıktan daha hızlı gidemeyecek olmasıdır. Bu kütleçekim için de geçerlidir. Güneş’in başına birşey gelse, bunu ancak 8 dakika sonra görebileceğimiz sıklıkla söylenir. Böyle bir olayın yaratacağı kütleçekimsel etki de aynı sürenin sonunda Dünya’dan hissedilebilir olacaktır.

4Kütleçekimin küçük ölçekteki davranışını açıklama çalışmaları başarıya ulaşamamıştır.

Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Doğanın diğer üç temel kuvveti en küçük ölçekte kuantum kuramlarla tanımlanmıştır. Hepsi de Standart Model’de uyumlu biçimde biraraya gelir. Ama bilimciler ne kadar çabalasalar da, kütleçekim için kuantum kuramı oluşturamıyor ve Standart Model’e dahil edemiyor.

Bu çabanın sürdürüldüğü araştırma dallarından biri ilmek kuantum kütleçekimi adıyla biliniyor ve uzayzamanın yapısını tanımlamak için kuantum fiziği tekniklerini kullanıyor. Uzayzamanın en küçük ölçekte parçacık benzeri bir yapısı olduğunu söyleyen bu kuram, bir anlamda evrenin piksellerden oluştuğunu öne sürüyor. Bir diğer ünlü araştırma dalı ise sicim kuramı. Bu kuramda tüm parçacıkların erişilemeyecek denli küçük boyutlardaki çok minik sicimlerin farklı titreşimlerinden oluştukları varsayılıyor.

5Kütleçekim, graviton adı verilen parçacıklar tarafından taşınıyor olabilir.

Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Standart Model’de madde parçacıklarının birbirleri ile etkileşmelerini sağlayan kuvvet taşıyıcı parçacıklar vardır. Örneğin elektromanyetik etkileşim foton tarafından taşınır. Buna benzer şekilde kütleçekimin kuantum kuramı (parçacıklar biçiminde ifadesi) oluşturulabilirse, kütleçekim kuvvetinin taşıyıcısı olan parçacık graviton olarak adlandırılacaktır. Fakat elimizde henüz böyle bir kuram yok; gravitonun varlığına ilişkin herhangi bir işaret de yok.

6Kuantum kütleçekim, olası en küçük ölçekte belirir.

Görsel Telif: Sandbox Studio / Ana Kova

Kütleçekim çok zayıftır, demiştik. Şunu da eklemek gerek: Kütleçekim ters kare yasalardan biri olduğundan, iki nesne birbirlerine ne kadar yaklaşırlarsa, aralarındaki kütleçekim kuvvetinin şiddeti o denli artar. Planck uzunluğu adı verilen ve evrendeki olası en küçük uzaklık olan aşırı küçük mesafe mertebesinde ise kütleçekim kuvvetinin şiddeti, diğer kuvvetlerinkine yaklaşır. İşte o ölçekte kuantum kütleçekimin etkileri ölçülebilecek denli büyük olur. Ama o denli küçük ölçekte deney yapmak da şimdilik mümkün gözükmüyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (3 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

  • Editör 25 Nisan 2018 - 19:55
  • Merhaba,
    İçlerinde yay bulunan basküller, aslında üzerlerine uygulanan kuvveti, yani yayın uzunluğundaki değişimi ölçüyor. Kütleçekim kuvveti nedeniyle, kütleli nesneler birbirlerini çeker. Tartılan kişinin kütlesine, Dünya’nın kütlesinin uyguladığı çekim kuvveti, kişinin ağırlığı oluyor. Kütle ile ağırlık arasında doğrudan bir bağlantı olduğu için, baskül, içindeki yayın uzunluk değişiminden kuvveti (yani ağırlığı), ondan da kütleyi belirtebiliyor. Baskülün kütleyi değil de kuvveti ölçtüğünü doğrulamak için baskül üzerinde dururken elinizi duvara dayamayı deneyebilirsiniz. Kütlenizde herhangi bir değişim olmadığı halde gösterge değişir, çünkü baskül üzerine uygulanan kuvvet değişmiştir.
    Saygı ve sevgilerimizle…

  • Gürkan Seyhan 21 Nisan 2018 - 00:30
  • Baskül olayı şöyle olsa gerek asansör hızlı bir şekilde inip çıkarken kişinin zemine uyguladığı kuvvet değişiyot yani hızla çıkarken az da olsa zemine yani basküle uyguladığın kuvvet azalıyor ama inerken artıyor ben böyle anladım. Yazıyı tam anlamı ile anlamak için en azından temel fizik bilmek lazım zaten 🙂

  • Aslı 24 Temmuz 2016 - 19:04
  • Baskül kilo ölçmüyor mu nasıl değişecek gösterdiği değer?

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv