NATIONAL GEOGRAPHIC
11 02 2016, 11:52 Güncelleme: 17:39
Dünyaca ünlü Alman fizikçi Albert Einstein'ın Kütle Çekim Teorisi'nin olduğu bugün MIT Üniversitesi destekli Lazer Interferometre Yerçekimi Dalga Gözlemevi (LIGO) uzmanları tarafından açıklandı.
Einstein'ın yüz yıl önce geliştirdiği teoriye göre uzaydaki cisimler, kütleleri ne kadar büyük olursa o kadar çok çekim kuvveti uyguluyor. Bu çekim kuvveti, uzay ve zamanın üst üste geçmiş olan katmanlarından oluşuyor. Bu katmanlar genişleyip büyüyebiliyor. Yani kara delik gibi büyük kütleli cisimler hem çok fazla çekim kuvvetine sahip hem de tam olarak zamanı bükebiliyor.
Newton'un "Yerçekimi Yasası"ndan yola çıkaran Einstein tarafından geliştirilen ve Karl Schwarzschild, Georges Lemaître, Edwin Hubble ve Alexander Friedmann gibi bilim adamlarının katkıda bulunduğu "Genel Görelilik Teorisi"nin en önemli parçası olan "Kütle Çekim Kanunu" bugüne kadar uzaydaki tüm düzeni sağlasa da senelerdir ispatlanamıyordu.
Bugün "Yüzyılın Dâhisi" olarak kabul edilen Alman bilim adamı, teoriyi geliştirdiği 20'nci yüzyıl başlarında birçok bilim insanı tarafından eleştirildi. Eleştirilerin bazılarının nedenleri arasında Einstein'ın Yahudi kimliği de vardı. Ancak zaman, Einstein'ın birçok teorisinin doğruluğunu kanıtladı.
"IŞIK HEM DALGA HEM PARÇACIKTIR"
Işık üzerine yaptığı çalışmalarla Nobel Ödülü'ne layık görülen Einstein'dan önce klasik fizik ışığın bir dalga olduğunu kabul ediyordu. Ancak bu tez, metallerin ışıklandırılmasıyla atomun parçacığı elektronların neden yayıldığını açıklayamıyordu. "Fotoelektrik etki" denilen bu olayı Einstein, ışığın 'foton' denilen, elektromanyetik alana sahip küçük parçacıklardan oluştuğu teziyle açıkladı.
Atomların da neden dairesel dalgalarla hareket ettiğini açıklayan keşif, kuantum fiziğinin de temelini oluşturdu.
Işığın hem dalga, hem parçacık olarak davranabileceği bilim adamlarınca bilinmesine rağmen, resmi olarak ilk kez 2015 yılında İsviçre'deki École Polytechnique Fédérale de Lausanne'dan araştırmacıları tarafından kanıtlandı. Uzmanlar, ışığın hem dalga hem parçacık olduğu bir anın fotoğrafını ilk defa çekmeyi başardılar. Fotoğrafın yakalanabilmesi için öncelikle 100 nanometre (1 nanometre metrenin milyarda biri) çapındaki bir nanotel üzerine lazer ışıkları gönderilmiş, ışığın dalgaboylarının metal tel üzerinde iki farklı yönde ilerlediği görülmüştü. Aynı nanotel üzerine elektron da ateşlendiğinde ışık dalgası içindeki parçacıklar elektronların hareket hızını değiştirmişlerdi. Yani tıpkı nehir içindeki akıntıları görmek için boya damlatılması gibi. Bu etkileşim sonucu çıkan enerji özel bir kamerayla kaydedilmişti.
"UZAY-ZAMAN BÜKÜLEBİLİR"
"Genel Görelilik Teorisi"nin ilk önemli buluşu Merkür'ün neden garip bir yörüngeye sahip olduğunun açıklanmasıyla ortaya çıktı.
Güneş'e en yakın gezegen Merkür'ün çok hızlı ve birbirine hiç benzemeyen yörünge hareketlerinin sebebi yıllarca çözülememiş en sonunda Merkür'ün Vulcan adlı bir gezegenin etkisi altında olduğu savunulmuştu. Ancak Einstein, Merkür'ün güneşe yakınlığı sebebiyle uzay-zaman bükülmesinden çok fazla etkilendiğini, bu sebeple garip bir yörünge çizdiğini ve Vulcan diye bir gezegenin hiç varolmadığını açıklamıştı.
"UZAY-ZAMAN BİR MERCEK GİBİ HAREKET EDER"
Alman dâhinin ilk 1916'da söylediği "uzay-zaman bükülebilir" sözü 1919'da bir güneş tutulması sırasında kanıtlandı. İngiliz astrfofizikçi Arthur Eddington Mayıs 1919'daki tutulmayı seyrettikleri sırada güneşin çok yakınından geçen yıldızlardan yayılan ışığın biraz büküldüğünü gözlediler. Bu nedenle yıldızlar, gerçek konumlarının biraz dışında kalıyormuş gibi görünüyordu.
Astronomik cisimlerin de ışığı bükebileceğinin mümkün olduğunu farkeden Einstein, uygun koşullar altında bir gözlemcinin tek bir kaynağın çoklu resimlerini gözleyebileceğini savunuyordu. "Kütleçekimsel merçek" ya da "kütleçekimsel serap" adı verilen bu olay, bir kaynaktan gelen ışığın, gözlemciye doğru yolculuk ederken neden büküldüğüne yani konumunun değiştiğini açıklıyor.
"HAREKET EDEN KÜTLELER BİR ŞURUBUN İÇİNDEYMİŞ GİBİ DÖNER"
Görelilik Teorisi'nin bir başka tezine göre evrendeki Dünya gibi kütleler, yörüngelerinde hareket ederken etrafı da onlarla birlikte kıvrılıyor. Bu tezi doğrulamak için başlayan ve 2004'te fırlatılan bir uydudaki ultra-hassas dört jiroskobu kullanarak yapılan ''Gravity Probe B'' adlı deney 2011'de sonuç verdi. NASA adına konuşan California Stanford Üniversitesi'nden fizikçi Francis Everitt deney sonucunu şöyle açıklamıştı:
''Gezegenimizin balın içinde, güneşin çevresinde ekseni etrafında döndüğünü hayal edin, etrafındaki bal deforme olacaktır. Uzay ve zamanda da aynı şey oluyor''
"YERÇEKİMİ ZAMANI YAVAŞLATIR"
Einstein'ın görecelik kuramına göre, yerçekiminin etkisiyle zaman daha yavaş akıyor ve buna göre yerçekiminin daha az olduğu bir yere doğru uçmakta olan bir uçağın yolcuları her uçuşta birkaç nanosaniye daha fazla yaşlanıyorlar. Ya da bir ışın dünyadan uzaklaştıkça frekansı azalıyor ve rengi mavileşiyor. İngilizcede bu duruma "Gravitational Redshift" yani "Yerçekiminden Dolayı Kırmızıya Kayma" deniyor.
ABD'li bilim insanları atomun titreşimlerini ölçebilen yüz defa daha hassas iki süper atomik saatle yaptıkları bir deneyle, yerçekiminden uzaklaştıkça zamanın daha çabuk geçtiğini 2010 yılında kanıtladı. Amerikan bilim dergisi Science'in 24 Eylül tarihli sayısında yayımlanan deneyin sonucuna göre, kişi 33 santimetre yüksekte, yani iki basamak yukarıda bulununca biraz daha çabuk yaşlanıyor. Fark çok zayıf olduğu için hemen farkedilmediğini belirten araştırmaya göre bu fark, 97 yıllık bir ömürde saniyenin 90 milyarda biri kadar.
Aynı deney daha önce üksek irtifada uçan bir füzenin içinde bulunan atomik saat ile aynı zamanda, manyetik alanın etkilerinin daha güçlü olduğu yeryüzünde bulunan başka bir atomik saat ile yaptıkları ölçümlerle gerçekleşmişti.
