HERHANGİ BİR NESNE IŞIK HIZINDAN DAHA HIZLI TAŞINABİLİR Mİ?

     Fizikte yaygın olarak bilinen bir gerçek, ışığın hızından daha hızlı hareket edememenizdir. Bu temelde doğruysa da, aynı zamanda bir aşırı basitleştirmedir. Görelilik teorisi altında, nesnelerin taşınabileceği aslında üç yol bulunmaktadır;

     1. Işık hızında

     2. Işık hızından daha yavaş

     3. Işık hızından daha hızlı

     Işık Hızından

     Albert Einstein'ın görelilik kuramını geliştirmede kullandığı kilit anlayışlardan biri, boşluktaki ışığın daima aynı hızda hareket etmesi idi. Işık parçacıkları, yani fotonlar ışık hızında hareket ederler. Fotonların hareket edebildiği tek hız budur. Hiçbir zaman hızlanamaz ancak hızı azalabilir(ortamın yoğunluğu arttıkça hızı azalır).

     Aslında, tüm bosonlar, söyleyebileceğimiz kadarıyla ışığın hızıyla hareket edeler.

     Işık Hızından Daha Yavaş

     Bir sonraki ana parçacık kümesi (bilindiği kadarıyla, bozonlar hariç tümü) ışık hızından daha yavaş ilerlemektedir. Görelilik, bize bu parçacıkların ışık hızına ulaşacak kadar hızlanmasının fiziksel olarak imkansız olduğunu söyler.

     Bu nesneler kütle içerdiğinden görelilik teorisinin matematiksel denklemlerinin sonucuna göre, ışık hızına yaklaştıkça kinetik enerjide sonsuza gider. Bu nedenle kütlesi olan nesnelerin genel görelilik ilkesine göre ışık hızına ulaşması imkânsız olur.

     Işık Hızından Daha Hızlı

     Peki ya ışık hızından daha hızlı hareket eden bir parçacık olsaydı ne olurdu. Bu mümkün mü? Takyonlar bunu başarabilir mi?

     Takyonlar olarak adlandırılan parçacıklar, bazı teorik modellerde ortaya çıkmış ancak modelin temel bir istikrarsızlığını temsil ettiklerinden dolayı bir çok fizikçi tarafından kabul görmemektedir. Bugüne kadar, takyonların var olduğunu göstermek için deneysel bir kanıtımız yok.

     Bir takyon varsa, ışık hızından daha hızlı hareket ederdi. Hafif parçacıklardan daha yavaş olan parçacıklardaki ile aynı mantığı kullanarak, bir takyonu ışık hızına indirgemek için sonsuz miktarda enerji alacağını ispatlayabilirsiniz.

     Yavaş Işıktan Daha Hızlı

     Daha önce de belirtildiği gibi, ışık boşluktan başka bir yoğun ortama geçtiğinde yavaşlar. Elektron gibi yüklenmiş bir parçacığın bir materyale onu ışıktan daha hızlı hareket ettirecek kadar yeteri güçle girmesi mümkündür. Bu durumda yüklü parçacık, Cherenkov radyasyonu adı verilen bir elektromanyetik radyasyon yayar.

     İstisna

     Işık hızını sınırlamanın bir yolu var.. Bu sınırlama yalnızca uzay-zaman boyunca hareket eden nesneler için geçerlidir. Uzay-zamanının kendisinin içindeki cisimlerin ışık hızından daha hızlı ayrıldığı bir hızla genişlemesi mümkündür.

     En basit örnekle; sabit hızla nehirden aşağı giden iki sandal hayal edin. Nehir iki yola ayrılarak, her sal birinde ilerleyecek şekilde yol alsın. Her nekadar salların her biri aynı hızla hareket etse de, nehrin göreceli akışı sayesinde birbirlerine oranla daha hızlı hareket ederler. Bu örnekte de uzay-zaman nehirdir.

     Mevcut kozmolojik model altında, evrenin uzak mesafeleri ışık hızından daha hızlı şekilde hızla genişlemektedir. Erken evrende evrenimiz de bu oranda genişliyordu. Yine de, uzay zamanının herhangi bir belirli alanında, görecelikle dayatılan hız sınırlamaları geçerlidir.

     Olası İstisna

     Bahsetmeye değer son nokta, ışık kozmolojisinin değişken hız olarak adlandırılan varsayımsal bir düşünce ışığın hızının kendisinin zaman içinde değiştiğini gösteriyor. Bu son derece tartışmalı bir teoridir ve bunu destekleyen doğrudan deneysel kanıt yoktur. Bu teori çokça savunulmuştur çünkü erken evrenin evriminde belli problemleri genişleme (evrenin genişlemesi) teorisine başvurmadan çözme potansiyeline sahiptir.

     

     Hazırlayan: Celal DEMİRTAŞ