İçerik Haritası
İngiltere’den Fransa’ya uzanan demir çubuk deneyi: İtme gücü karşı tarafa anında ulaşır mı?
İnternet dünyasında ortaya atılan farklı bir niyet deneyi, kainatın temel fizik kurallarını yine gündeme getirdi: Şayet İngiliz kıyısından Fransız kıyısına kadar uzanan uzunlukta bir metal çubuk olsaydı ve bir kişi bu çubuğu çekseydi, öbür uçtaki kişi bu hareketi anında hisseder miydi?
Bu soruya birinci sezgisel yanıt “Evet” olabilir. Sonuçta, katı bir metal çubuğun bir ucunu ittiğinizde, başka ucun çabucak hareket etmesi beklenir. Lakin bu karşılık, kozmosun en temel ve katı kuralını, yani ışık suratını çiğnemek manasına geliyor.
Işık suratı neden aşılamaz?
Evrenin sürat sonu, saniyede yaklaşık 299.792 kilometre metredir. Hiçbir unsur yahut bilgi, bu süratten daha süratli hareket edemez. Çubuğun bir ucunun anında hareket etmesi, bilginin – bu örnekteki çekme hareketinin – ışık suratını aşarak çubuğun başka ucuna iletilmesi demektir ki, bu fizikte imkansızdır.
Peki, çubuğun başka ucunun hareketi, ışık süratiyle mı iletilir? Hayır, bu da yanlışsız değil. Sorun, katıların çalışma biçimine dair algımızla ilgili. Bizim ölçeğimizde, metal bir çubuk sağlam ve kesintisiz görünüyor. Lakin mikroskobik seviyeye indiğinizde, metalin aslında atomların elektromanyetik kuvvetlerle bir ortada tutulduğu kristal bir yapı olduğunu görürüz. Biz çubuğu ittiğimizde yahut çektiğimizde, birinci atom katmanı bir sonraki katmanı iter ve bu hareket, çubuk boyunca bir dalga halinde yayılmaya başlar.
Hareket ışıkla değil, ses süratiyle yayılıyor
Bu itme yahut çekme bilgisinin çubuk boyunca yayılması, o ortamdaki ses süratiyle gerçekleşir. Unsur bilimcileri tarafından yapılan deneyler de, çubuğun bir ucuna vurulduğunda sinyalin başka uca ulaşmasındaki gecikmenin, materyalin içindeki ses süratiyle birebir eşleştiğini gösteriyor.
Ses, havada saniyede yaklaşık 340 metre, suda ise 1.500 metre süratle hareket eder. Fakat katılarda ses çok daha süratli hareket edebilir. Bunun nedeni, bir materyalin sıkıştırılmaya karşı ne kadar dirençli olduğuyla (yığın modülü) ilgilidir. Katılar, sıkıştırılmaya karşı daha dirençli olduğu için, ses dalgaları gazlara nazaran çok daha süratli yayılıyor.
Peki, İngiliz tarafından yapılan çekme hareketi Fransız kıyısına ne kadar müddette ulaşırdı?
Eğer çubuğun demirden yapıldığını ve İngiltere ile Fransa ortasındaki en kısa uzaklık olan yaklaşık 33 kilometre uzunluğunda olduğunu varsayarsak, demirdeki ses suratı saniyede yaklaşık 5.130 metredir. Bu durumda, çekme bilgisinin öteki uca ulaşması için gereken mühlet: 6,43 saniye olur.
Bu mühlet hala hayli süratli olsa da, ışık tıpkı arayı yalnızca 0,00011 saniyede kat ediyor. Bu kolay soru, cihanın sürat rekorunun ne kadar inanılmaz olduğunu bir defa daha kanıtlıyor.
Chip Alıntıdır…
