KÜTLE ÇEKİM KUVVETİ DİYE BİR ŞEY YOK !

Evet sanırım hakkında okudugum en fantastik konu bu. Fantastik dedigime bakmayın , konsantre oldugunuzda gayet mantıklı bir sekilde kabul edebileceginiz bi teori.

Şimdi konumuzun çıkış noktası olarak , yüksekce bir gökdelen düşünelim.Bu binanın zemin katında , en tepesine nazaran daha yavaş yaşlanırsınız.Bu durum , Einstein’ın kendi özel görelilik teorisinin noksanlarını kapatmak icin geliştirdigi genel görelilik teorisinin bir etkisidir.

Özel görelilik teorisinin sorunu ” özel ” olmasıydı. Teori temel olarak, bir kişinin , kendisine göre sabit hızla yol alan bir başka kişiye baktıgında ne gördügü üzerinedir.

Teoriye göre , hareket halindeki kişi , hareket ettigi istikamette büzülürken , zaman algısı yavaslar ; bu etki ışık hızına yaklaştıkça çok daha belirginleşir.Ancak sabit hızda hareket çok özel bir durumdur.Çünkü , genel olarak cisimler , zamanla hızlarını degiştirir.Örnegin , trafik ışıgını geride bırakakan bir otomobil hızını arttırken , bir uzay mekigi atmosfere girdiginde yavaslar.

Bu baglamda , 1905 yılında kendi özel görelilik teorisini yayınladıgında Einstein’ın cevaplamak istedigi soru şuydu ; ” BİR KİŞİ , KENDİSİNE GÖRE HIZLANAN BİR KİŞİYE BAKTIGINDA NE GÖRÜR ? ” Ve işte böylece o meshur ” genel görelilik teorisi ” ortaya cıktı …

Fakat Einstein bu teorisi ile ilgili calısmalara basladıgında kafasında ” Newton’un kütle çekim kanunu ” ile ne yapacagı sorusu vardı .

Newton’un kütle cekim kanunu neredeyse 250 yıl boyunca tartısılmadan kabul edilmiş olsa da , Einstein bu kanunun özel görelilik teorisi ile temel anlamda uyumsuzluk icinde oldugunu biliyordu.Newton’a göre  her kütleli cisim , bir diger kütlelei cisime kütle çekimi denilen bir kuvvetle cekilmektedir . Örnegin ; Dünya ile her birimizin arasında bir kütle çekimi mevcuttur , ayaklarımızın zemine basmasını saglayan da budur. Güneş ve Dünya arasında da kütle çekimi vardır ; Dünya’yı Güneş’in etrafındaki yörüngesinde tutan bu cekim kuvvetidir. Einstein2in karsı cıktıgı noktalar bunlar degildi elbette ; Asıl sıkıntı kütle çekiminin hızıydı ….

Newton , kütle çekiminin anında etki gösterdigini düsünüyordu. Bunun anlamı , Dünya’nın Güneş’in kütle çekimini herhangi bir  gecikme olmaksınızın hissettigiydi. Bu baglamda , Güneş tam şu anda yok alacak olsa ,Dünya’nın da , Güneş’in kütleçekim yoklugunu aynı anda hissetmesi ve yörüngesini kaybederek uzayın derinliklerine dogru kaymaya baslaması gerekiyordu.

Güneş ve Dünya arasındaki mesafeyi hic zaman kaybetmeksizin kat edecek bir etkini , yani Guneş’in kütle çekiminin sonsuz hızda yol alması gerekir.Anında bir baska yerde olmak ve sonsuz hız eşdeger seylerdir.Fakat Einstein , kütleçekimi de dahil hic birseyin ışıktan daha hızlı olamayacagını keşfetmişti.

Işıgın , Güneş ve Dünya arasındaki mesafeyi alması 8 dk sürdügünden , eğer ki Güneş birden bire yok olacaksaydı , Dünya2nın yörüngesinden cıkıp diger yıldızlara kaymasından önce en azından 8 dakikadan biraz daha uzun bir süre geçmesi gerekirdi.

Öte yandan Newton’un , kütleçekiminin uzay boşlugunu sonsuz bir hızla katettiğine yönelik üstü kapalı çıkarımı , kütleçekim kanunundaki tek ciddi hata degildi.Newton aynı zamanda kütleçekim kuvvetinin kaynağının kütlenin kendisi olduğunu düşünüyordu.Einstein ise , tüm enerji türlerinin etkin bir kütlesi ( ya da ağırlığı ) oldğunu ortaya koydu.Dolayısıyla , yalnızca kütle enerjisinin değil , tüm enerji türlerinin bir kütleçekim kaynağı olması gerekiyordu.

Einstein’ın karşı karşıya kaldığı güç durum , özel görelilik teorisindeki fikirleri yeni bir kütleçekim teorisine dahil etmek ve  dünyanın hızlanmakta olan bir insana nasıl görünecegini tanımlamak icin özel görelilik teorisini genellemekti.Bu devasa sorunlarla bogusurken , Einstein’in aklında bir ampul yandı 🙂 KENDİSİNİ MUHTEMELN HEM SASIRTMIS HEM DE KEYIFLENDIRMIS OLMALI 🙂

EVET BU İKİ İŞİN ASLINDA TEK VE AYNI ŞEY OLDUGUNU FARK ETMİŞTİ ….

( üşenmezsem devamı gelecek .. )

Kütlenin Enerjiye tümden Dönüşümü – ANTIMADDE

Uzun bir aradan sonra merhaba , kış depresyonumun verdigi miskinligin kurbanıyım …

Nerde kalmıştık ; evet . Her ne kadar Einstein kütleyi , yalnızca enerjinin sayısız türlerinden biri olarak göstererek indirgemiş olsa da , kütle enerjisinin bir açıdan özel oldugunu söyleyebiliriz. Kütle enerjisi bilinen enerji türleri icerisinde en yogun olanıdır . Aslına bakarsanız ” E=mc² ” de bu gercegi özetleyen bir denklemdir. Bildiginiz üzere fizikçilerin ışık hızı için kullandıgı sembol olan c , büyük bir sayıdır.( saniyede 300 milyon metre ) . Haliyle bu degerin karesini alarak cok büyük bir sayıya ulasırız. Bu formulun 1 kg maddeye uygulanması 9 x 10 üzeri 16 Jul enerji anlamına gelir ki bu enerji tüm Dünya nüfusunu uzaya fırlatmaya yeter .

Elbette ki 1 kg maddeden bu düzeyde bir enerji elde edebilmek icin , o maddenin tümüyle baska bir enerji türüne dönüşmesi , tüm kütlesinin yok olması gerekir.

Gunesteki ya da bir nukleer bombadaki nükleer tepkime ,maddenin icinde hapis olan enerjinin ancak 1% ini ortaya cıkarır. Cok urkunc geliyor kulaga biliyorum ama Doga bundan cok daha iyisini yapıyor biliyor musunuz ?

Kara delikler , kütle çekiminin , ışın kaçmasına bile müsaade etmeyecek kadar kuvvetli oldugu uzay sahalarıdır. ( düşünün öyle bir cekim ki saniyede 300 milyon metre giden kütlesiz bir fotonu icine cekiyor kaçmasına engel oluyor ) Zaten karadelik olarak isimlendirilmelerinin sebebi de ışık yaymıyor oluşladır.

Kara delikler, kütleli bir yıldız öldügünde , geriye kalan kalıntılarının tümüyle mevcudiyetten silinene dek büzülmeyi sürdürmesiyle olusur. Madde , su giderine kapılan su gibi , kara deligin anaforuna kapıldıgında ,kendi içindeki sürtünmeden dolayı akkor haline gelene dek ısınır.Bu sürecte enerji kendisini ışık ve ısı olarak dışa vurur.Karadeligin , olası en yuksek hızda dönmeye basladıgı özel bir durumda , ortaya cıkan enerji dönmekte olan maddenin 43% üne eşittir.Bunun anlamı , maddenin kendi içine çökerek karadelige dönüşmesinin  , Günes’e ya da hidrojen bombasına güş veren sürecten 43 kat daha etkili oldugudur.

Bu yalnızca bir teori de degil ! Evren , kuasar adı verilen ,yeni dogmus galaksilerin süper – parlak çekirdeklerini içerir. 10 milyar yıl öncesine tekabül eden gencliginde ,belki kendi galaksimiz Samanyolu’nun kalbinde de bir kuasar vardı .Kuasarlar hakkında şaşırtıcı olan nokta , çoğu zaman 100 normal galaksinin sahip olabilecegi düzeyde bir enerji boşaltıyor , ve dahası bu enerjiyi , kendi Güneş sistemimizden daha küçük bir alanda çıkarıyor olmalarıdır. Tüm bu enerji yıldırzlardan geliyor olamaz çünkü bu denli küçük bir alana bu kadar çok yıldızın sıkıstırılması mümkün degildir. Bu enerji ancak maddeyi emen dev bir karadelikten gelebilir.

Dolayısıyla , astronomlar , kuasarların  , Güneş’in kütlesinin 3 milyar katı büyüklüğüne dek cıkabilecek ve yıldızları yutan süper -kütleli kara delikler olduguna inanıyorlar.Fakat karadelikler bile maddenin kütlesinin ancak yarısını diger enerji türlerine cevirebilir.

Ama , kütlenin tamamını enerjiye cevirebilecek bir sürec mevcut !  Madde ; madde ve antimadde olarak iki türe ayrılır.Su an icin antimadde hakkında bilmemizin yeterli olacagı sey sudur  : Madde ve antimadde karsı karsıya geldiginde , birbirlerini yok ederler ve kütle enerjilerinin 100% ünü anında diger enerji türlerine dönüşür.

Kimsenin bilmedigi bir neden ötürü , Evren neredeyse tamamen maddeden olusmus gibi görünmektedir.Bu bizim icin bir bilmece sayılabilir cünkü laboratuvarda küçük miktarlarda antimadde olusturuldugunda , bu antimaddenin yanında her zaman aynı miktarda madde de olusmaktadır.Evren’de antimadde bulunmadıgından dolayı , ihtiyacımız oldugunda antimaddeyi olusturmamız gerekiyor. Bu hic de kolay bir iş degil .Sürec yalnızca cok fazla enerji gerektirmekle kalmıyor , aynı zamanda cok da ciddi bir sorun da iceriyor. Antimadde , normal madde ile karsılastıgı anda kendini yok etmeye meyilli oldugundan , antimadde biriktirmek cok zordur.

Bugune dek bilim adamları ancak gram’ın milyarda biri kadar antimadde biriktirmeyi basarabilemişlerdir.

Fakat , fazla miktarda antimadde olusturmanın ve depolamanın stesinden gelebildigimiz takdirde , akla hayale gelebilecek en kuvvetli enerji kaynagına sahip olacagız demektir. Gunumuz uzay araclarının en önemli sorunlarından biri , yakıtlarını kendi yanlarından taşımaları zorunlulugudurç Ve yakıt cok agırdır. Aslında yakıtı uzaya göndermek icin bile yakıt gerekiyor. Yalnızca 2 astronotu Ay’ın yuzeyine götürmek ve geri getirmek icin kullanılan SATURN V roketi , 3000 ton agırlıgındaydı ve bu agırlıgın neredeyse tamamını yakıt olusturyordu.

Bu noktada antimadde bir çözüm olabilir. Muazzam düzeyde enerji içerdiginden , bir uzay mekigi yanına alacagı çok az miktarda antimaddeyle ciddi mesafeler katedebilir.

Bir gün gercekten de yıldızlara ulaşmayı basaracaksak , bunu ancak maddenin içerdigi enerjiyi son damlasına kadar kullanarak yapacagız. Kim bilir belki de ilerde STAR TREK‘teki gibi , antimaddeden güc alan uzay aracları inşa ederis 🙂 .

( bkz : Antimadde )

Zaman’ı Uzay’dan Ayırmak – Newton Haklı mıydı ? Einstein Yanılıyor muydu ?

Was Newton right and Einstein wrong? It seems that unzipping the fabric of spacetime and harking back to 19th-century notions of time could lead to a theory of quantum gravity.

Physicists have struggled to marry quantum mechanics with gravity for decades. In contrast, the other forces of nature have obediently fallen into line. For instance, the electromagnetic force can be described quantum-mechanically by the motion of photons. Try and work out the gravitational force between two objects in terms of a quantum graviton, however, and you quickly run into trouble—the answer to every calculation is infinity. But now Petr HoYava, a physicist at the University of California, Berkeley, thinks he understands the problem. It’s all, he says, a matter of time.

More specifically, the problem is the way that time is tied up with space in Einstein’s theory of gravity: general relativity. Einstein famously overturned the Newtonian notion that time is absolute—steadily ticking away in the background. Instead he argued that time is another dimension, woven together with space to form a malleable fabric that is distorted by matter. The snag is that in quantum mechanics, time retains its Newtonian aloofness, providing the stage against which matter dances but never being affected by its presence. These two conceptions of time don’t gel.

The solution, HoYava says, is to snip threads that bind time to space at very high energies, such as those found in the early universe where quantum gravity rules. “I’m going back to Newton’s idea that time and space are not equivalent,” HoYava says. At low energies, general relativity emerges from this underlying framework, and the fabric of spacetime restitches, he explains.

HoYava likens this emergence to the way some exotic substances change phase. For instance, at low temperatures liquid helium’s properties change dramatically, becoming a “superfluid” that can overcome friction. In fact, he has co-opted the mathematics of exotic phase transitions to build his theory of gravity. So far it seems to be working: the infinities that plague other theories of quantum gravity have been tamed, and the theory spits out a well-behaved graviton. It also seems to match with computer simulations of quantum gravity.

HoYava’s theory has been generating excitement since he proposed it in January, and physicists met to discuss it at a meeting in November at the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario. In particular, physicists have been checking if the model correctly describes the universe we see today. General relativity scored a knockout blow when Einstein predicted the motion of Mercury with greater accuracy than Newton’s theory of gravity could.

Can HoYYava gravity claim the same success? The first tentative answers coming in say “yes.” Francisco Lobo, now at the University of Lisbon, and his colleagues have found a good match with the movement of planets.

Others have made even bolder claims for HoYava gravity, especially when it comes to explaining cosmic conundrums such as the singularity of the big bang, where the laws of physics break down. If HoYava gravity is true, argues cosmologist Robert Brandenberger of McGill University in a paper published in the August Physical Review D, then the universe didn’t bang—it bounced. “A universe filled with matter will contract down to a small—but finite—size and then bounce out again, giving us the expanding cosmos we see today,” he says. Brandenberger’s calculations show that ripples produced by the bounce match those already detected by satellites measuring the cosmic microwave background, and he is now looking for signatures that could distinguish the bounce from the big bang scenario.

HoYava gravity may also create the “illusion of dark matter,” says cosmologist Shinji Mukohyama of Tokyo University. In the September Physical Review D, he explains that in certain circumstances HoYava’s graviton fluctuates as it interacts with normal matter, making gravity pull a bit more strongly than expected in general relativity. The effect could make galaxies appear to contain more matter than can be seen. If that’s not enough, cosmologist Mu-In Park of Chonbuk National University in South Korea believes that HoYava gravity may also be behind the accelerated expansion of the universe, currently attributed to a mysterious dark energy. One of the leading explanations for its origin is that empty space contains some intrinsic energy that pushes the universe outward. This intrinsic energy cannot be accounted for by general relativity but pops naturally out of the equations of HoYava gravity, according to Park.

kaynak : 2009 . Aralık – Scientific American

Kütlenin Enerjiye Dönüşümü (3)

Diğer tüm enerji türleri gibi , kütle enerjisi de yok edilemez. Yalnızca bir enerji türünden digerine dönüştürülebilir ve en nihayetinde de en düşük enerji türü olan ısı enerjisine dönüşür.Dolayısıyla , 1 kg hidrojen 1 kg helyuma dönüştürüldügünde , 8gr kütle enerjisi ısı enerjisine dönüşmek durumundadır.

işin inanılmaz tarafı ise , bu miktarın , 1 kg kömürü yakarak elde edilebilecek enerjinin 1 milyon katı olmasıdır !!!

Söz konusu bir milyon kat fazlalık elbette ki  astronomların dikkatinde de kaçmamış 🙂

Binlerce yıldır insanlar Güneş’in yanmasını sağlayanın ne oldugunu düşünüp durmus.Milattan önce 5.yy da Yunan filozof Anaksagoras , ” Güneş’in Yunanistan’dan cok da büyük olmayan kızgın bir demir topu ” oldugunu öne sürmüştür.Köür cagının yasandıgı 19.yy da ise , fizikçiler Güneş’in dev bir kömür kümesi olup olmadıgı fikri üzerinde durmustur. Bu durumda Gunes’in , tüm kömür kümelerinin anası olması gerekirdi.Diger bir taraftan fizikçiler , Gunes bir kömür topu olsaydı , 5000 yıl içinde yanıp kül olması gerektiginin de farkındaydı.Buradaki sorun , jeoloji ve biyoloji sayesinde elde edilen kanıtlar dogrultusunda , Dunya’nın ( ve tabii ki Gunes’in de) en azından 1 milyon kat daha yaşlı oldungun bilinmesiydi.Gunes’in bu durumda , kömürden bir milyon kat daha yogun bir enerji kaynagına sahip oldugu da pekala düsünülebilirdi.

Nihayi sonuca ulaşıp , Gunes’in atom enerjisi ( nükleer enerji ) kullandıgını öne süren , İngiliz astronom Arthur Eddington olmus.

Gunes , en hafif atom olan hidrojeni kullanarak , en hafif ikinci atom olan helyumu üretiyor , bu sürec icinde kütle enerjisi , ısı ve ışık enerjisine dönüsüyordu.Gunes’in yaydıgı muazzam enerjiyi üretebilmesi icin , her bir saniye içinde 4 milyon ton kütle yok oluyordu.Eddington sayesinde , böylece Günes ışığının kaynagı ile ilgili problem çözülmüş oldu.

Ancak bu tartısma , diger bir taraftan , hafif bir atomu kullanarak daha agır bir atom olusturmanın ,neden böylesine cok miktarda kütle enerjisinin diger enerji türlerine dönüşmesine yol actıgı sorusunu göz ardı ediyor. Bu noktada bir parantez acalım .

Bir evin önünden gecerken catıdan bir kiremitin kafanıza isabet ettigini düsünün 🙂 Burada acıga cıkan bir enerji söz konusudur.:Örnegin , kiremit kafanıza carptıgı anda cıkan ses , ses enerjisidir.Bir de ısı enerjisi vardır.Eger kiremitin ve kafanızın ısısını dogru bir sekilde ölcebilseydiniz , ikisinin de carpısma öncesine göre biraz daha sıcak olduklarını gözlemleyebilirdiniz.

Peki bütün bu enerji nereden geliyor ? Cevap : Kütleçekimi…

Kütle cekimi , iki kütleli cisim arasındaki çekim kuvvetidir.Bu durumda , Dünya ve kiremit arasındaki kütleçekimi , bu ikisini birbirine cekmektedir.

Peki kütleçekimi iki kat daha kuvvetli olsaydı ne olurdu ? Cevap cok acık : Kiremit zemine iki kat daha hızlı düserdi.Kısacası daha cok enerji acıga cıkardı.Peki ya , kütleçekimi 10 kat daha kuvvetli olsaydı ? Basit.Ortaya cıkan enerji miktarı daha da artardı.Tamam , bir de şunu düsünelim ; ya kütle çekimi 10.000 trilyon trilyon daha kuvvetli olsaydı ?? Elbette  kiremitin carpmasıyla ortaya cıkan sey , insan aklının durmasına neden olacak düzeyde bir enerji olurdu.Ayrıca Dünya ve kiremitin birleşimi de cok daha hafifi olurdu, tıpkı helyum atomu gibi…

Gercekten de , kütleçekiminden 10.000 tirilyon trilyon trilyon kat daha kuvvetli hic bir güc olamaz  , degil mi ?  Ancak böyle bir güc var ve bu güc tam su anda , herbirimizin icinde ! Bu , atomların cekirdeklerini bir arada tutan , nükleer gücten baska birsey degil!

Nükleer güc altında , iki hafif atomun cekirdeklerinin birlikte düşmesi durumunda ne olacagını bir düsünün .Çarpışma inanılmaz bir sertlikte olacak ve muazzam düzeyde enerji acıga cıkacaktır . eş agırlıga sahip bir kömürün yanmasıyla ortaya  cıkan enerjiden bir milyon kat daha yüksel bir enerji…

Birleşen atomlar yalnızca Gunes enerjisinin kaynagı degildir.Hidrojen bombasının enerji kanagı da budur.Hidrojen bombası prensip olarak , helyum cekirdegi olusturmak icin hidrojen cekirdeklerin birbirlerine çarpıştırılmasıdır. ( aslında kullanılan , hidrojenin biraz daha agır bir kuzeni ancak bu baska bir hikaye 🙂 )

Helyum cekirdekleri , birleşimlerindeki hidrojenlerin toplam agırlıgından daha hafiftir ve arada kaybolan kütle , nükleer bombanın ürettigi inanılmaz düzeydeki ısı enerjisine dönüsür. 1 megatonluk hidrojen bombasının yıkıcı gücü ( Hiroşima’ya atılan atom bombasından 50 kat daha büyük bir gücten bahsediyorum ) , 1 kg’dan yalnızca biraz daha fazla bir kütlenin yok edilmesiyle elde edilir !

Einstein  , nükleer bombanın tarihinde oynadıgı role deginirken ” Bunu önceden bilebilseydim , bir saat tamircisi olurdum ” demiştir…

Kütlenin Enerjiye Dönüşümü (2)

Yanmakta olan bir parça kömür düsünün …

Kömürün dısarı verdigi ısının bir agırlıgı oldugundan , kömür yandıkça kütle kaybeder.Eger yanma sürecinde olusan kül ve cıkan gazlar gibi tüm yan ürünlerin agırlıgını ölçebilseydik , kömürün ilk halinden daha düsük bir agırlıga ulasırdık.

Kömür yanarken , ısı enerjisine dönüsen kütle enerjisinin miktarı ölcülemeyecek kadar küçüktür.

Bununla birlikte dogada , önemli miktarda kütlenin diger enerji turlerine dönüştügü bir yer var 🙂 Bu yeri 1919 yılında ingiliz fizikçi Francis Aston , atomları ” tartarken ” tespit etmiş..

Dogada bulunan 111 atomun ( 112cisi de eklenmiş bu arada copernicium ) her birinin , iki ayrı atomaltı parcacıktan ( proton ve notron ) meydana geldigini biliyoruz.Bu nukleonların kutleleri asagı yukarı aynı oldugundan  ,  en azından agırlıgı söz konusu oldugunda , cekirdegin tek bir yapı tasından olustugu düsünülebilir.Bunu bir Lego tası olarak dusunelim.Bu baglamda en hafif cekirdege sahip Hidrojen tek bir Lego tasından olusurken , en agır element olan Darmstadium  281 Lego tasından olusmaktadır.

19. yuzyılın baslarında , belki de Evren’in baslangıcında yalnızca tek bir tür atomun ( en basit atom olan hidrojen ) varoldugundan süpheleniliyordu.Bu dusunceye göre , baslangıc anından itibaren diger tüm atomlar , hidrojen Lego taşlarının birleşmesi yoluyla olusmustu.Bu dusuncenin , ingiliz fizikçi William Prout tarafından 1815 yılında öne sürülen kanıtı ise , Lityum gibi bir atomun hidrojenden tam olarak 6 kat , karbon gibi bir atomun ise hidrojenden tam olarak 12 kat ( ve diger atomlar icinde bu sekilde devam ediyor ) daha agır olduguydu.

Fakat Francis Aston , farklı türlerdeki atomların kütlelerini , kütle spektografı adını verdigi kendi icadı olan bir aletle daha net bir sekilde karsılastırdıgında , bambaska bir sey kesfetti. Aston’un ölçümlerine göre , lityum 6 , karbon ise 12 hidrojen atomunun toplam agırlıgından biraz daha hafif cıkıyordu ! En büyük tutarsızlık ise , en hafif ikinci atom olan helyum’daydı.Helyum cekirdeginin 4 Lego tasından olustugu düsünüldügünden , normalde hidrojenden 4 kat daha agır olması bekleniyordu.Ancak cıkan sonuc , helyumun 4 hidrojen atomundan 0.8% daha hafif olduguydu.

Bu durum , terazinin bir kefesine dört adet 1 kg ‘lık  seker paketi koyup , toplam agırlıklarının diger kefedeki 4 kg’lık agırlıktan neredeyse 1% daha az oldugunu görmekle aynı sey..

Prout’un siddetli bir sekilde savundugu gibi , bütün atomlar hidrojen atomlarından olustuysa , Aston’un bu keşfi atomların olusumu hakkında cok ciddi bir soru isareti doguruyor.

Cunku surec icinde , kütle enerjisinin ciddi bir kısmı SIRRA KADEM BASIYORDU !!!!

DEVAM EDECEK

Kütle-Enerji dönüsümü ve CERN deneyine dair

Esdeger bir kütlesi veya agırlıgı olan enerji üzerine yazdıklarımın dısında KÜtlenin bir enerji türü oldugu gerceginin daha derin sonucları da vardır.

Bir enerji türü baska bir enerji türüne cevrilebileceginden , kütle enerjisi baska türlerdeki enerjilere , ve tam tersi sekilde , diger enerji türleri de kütle enerjisine cevrilebilir !

ikinci süreci inleceleyelim . Bir enerji türünden kütle enerjisi olusturulabiliyorsa , herhangi bir kütlenin var olmadıgı bir yerde , birden bire kütle olusabilir demektir 🙂

Dev parcacık hızlandırıcları Hadron carpıstırıcılarında olan sey tam olarak budur.Mesela Cenevre’deki nükleer arastırma merkezi CERN’ de , atomların yapı tasları olan atomaltı parcacıklar yeraltındaki bir alanda , ışık hızına yaklaşan hızlarda birbirleri ile çarpıstırılıyorlar.Bu siddetli carpısmada amac , parcacıkların muazzam düzeydeki hareket enerjisinin kütle enerjisine ( bir diger ifadeyle , fizikçilerin üzerlerinde calısmak istedikleri yeni parcacıkların kütlesine ) dönüştürülmesi.

Ve carpısma noktasında , bu yeni parcacıklar ( göründügü kadarıyla ) yoktan var oluyor.

Bu olay , bir enerji türünün kütle enerjisine cevrilmesine verilebilecek en iyi örnektir.

E=mc² VE GÜNEŞ IŞIĞININ AĞIRLIĞI (3)

Evet cok heyecanlı bir yerde kalmıstık :

Işık hızına yakın seyreden bir cismi ittigimizde kullanılan enerjinin onun hızını arttırmaya kullanılmadıgını , bu enerjinin tamımın kütleye dahil oldugunu söylemiştik. Fakat , enerjinin yalnızca bir türden diger bir türe dönüştürülebilecegini de unutmamak lazım.Kaçınılmaz ve Einstein tarafından keşfedilmiş olan sonuç; Kütlenin kendisinin de bir enerji türü oldugudur.

Bir madde yığının kütlesi (m) icine hapsolmus enerjinin formülü , bilim tarihinin en ünlü denkleminde verilmiştir :

E=mc²

Bu denklemde c , ışık hızını temsil etmekte.

Enerji ve kütle arasındaki bagıntı , Einstein’ın özel görelilik teorisinin tüm cıkarımları içerisinde belki de en dikkate deger olanıdır.Uzay ve zaman arasındaki bagıntı gibi , bu da çift taraflı bir durumdur.Yalnızca kütle bir enerji türü degildir , aynı zamanda enerji de etkin bir kütle sahibidir.

Kaba bir sekilde ortaya koymak gerekirse , ENERJİNİN BİR AGIRLIGI VARDIR…

Ses , ışık ya da elektrik ; düsünebileceginiz tüm enerji türlerinin bir agırlıgı vardır.Bir fincan kahveyi ısıttgınızda, yüklediginiz sey ısı enerjisidir.Ve ısı enerjisinin bir agırlıgı vardır.Dolayısıyla , sıcak bir fincak kahve , soguk haline nazaran çok az daha agırdır.Buradaki önemli sözcük ” çok az ” . Cunku agırlıkta olusan bu farklılık ölçülemeyecek kadar küçüktür.Fakat en azından bir enerji türü olan  Gunes ısıgı enerjisi , bir kuruklu yıldızla etkileşime girdiginde kütlesini açıga cıkarıyor.

Işık bir kuyruklu yıldızın kuyrugunu itebilir çünkü ışık enerjisini bir agırlıgı vardır.Fotonların ise , sahip oldugu enerjiden ötürü , etkin bir kütleleri vardır.Diger bir tanıdık enerji türü de hareket enerjisidir.Koşarken , yürüdügünüz zamana kıyasla daha agırsınızdır.

Gunes ışıgının sactıgı fotonların neden bir kuyruklu yıldızın kuyrugunu itebildigini açıklayan sey , hareket enerjisidir.Fakat bildigimiz kadarıyla fotonların gercekte içkin bir kütleleri yoktur.Eger fotonların  kütleleri olsaydı , kütle sahibi hic bir cismin erişemeyecegi ışık hızında yol alamalı imkansız olurdu..Işıgın sahip oldugu şey hareket enerjisi nedeniyle sahip oldugu etkin bir kütledir..

Hareket enerjisinin varlıgı , aynı zamanda sıcak kahvenin , soguk oldugu ana kıyasla neden daha agır olgunu da acıklar . Isı , mikroskobik düzeyde bir harekettir. Sıvı ya da katı madde icindeki atomlar sadece titresirken , gaz atomları ise oraya buraya dogru ucusurlar.Sıcak bir fincan kahve icindeki atomlar , soguk bir fincan kahvedeki atomlara nazaran daha hızlı bir hareket icinde olduklarından dolayı , daha fazla hareket enerjisine sahiptirler.Dolayısıyla da sıcak bir fincan kahve daha agırdır…

E=mc² VE GÜNEŞ IŞIĞININ AĞIRLIĞI (2)

Enerjinin ne yaratılabilecegi ne de yok edilebilecegi , yalnızca bir görünümden digerine gectigi doganın temel kanunlarından biridir.Örnegin , elektrik enerjisi bir ampulun icerisinde ışık enerjisine , ses enerjisi bir mikrofon içinde diyaframın hareket enerjisinie dönüşür.O halde , ışık hızına yakın bir hızda yol alan bir cismi itmek icin kullanılan enerjiye ne olmaktadır ? Halihazırda ışık hızına yakın bir hızda seyreden bir cisim zaten son hız sınırına dayandıgından , enerjinin cismin hızını arttırmak icin kullanıldıgını söyleyemeyiz ..

bu durumda daha da sert bir sekilde itildikçe artar tek şey , CİSMİN KÜTLESİDİR…Ozaman enerjinin tümünün gittigi yer de bu olmalıdır.  ( devam edicem , ay cok heyecanlı di mi : ) )