Uzayın sırlarını keşfetmek insanoğlunun yıllardır üzerinde çalıştığı bir konu. Şu anda uzay araçlarımız çok hızlı ve gelişmiş hâle gelse de hâlâ uzaklara gidemiyoruz çünkü yeterli hıza ulaşmadık. Çok uzak galaksileri, yıldızları keşfetmek için çok daha hızlı olmak gerekiyor. Peki ulaşılabilecek saniyede 300.000 km ile en yüksek hızlardan olan ışık hızına ulaşsak ne olurdu?
“Bu içeriğimizde bir uzay gemisi ışık hızına yaklaşsa ne olurdu?” sorusunu yanıtlayarak böyle bir ihtimal durumunda yaşanabileceklere bakacağız. Tabii ki böyle bir ihtimal fiziğe göre mümkün değil ancak belki bir gün gerçekten böyle bir hıza biraz bile olsa yaklaşabiliriz.
Gerçekten ışık hızına yaklaşsak ne olurdu?
Işık hızına ulaşmayı bırakın yaklaşmayı bırakmak bile şu anda imkânsıza gibi bir şey. Einstein’ın göreleliği bize kütleli cisimlerin tam olarak ışık hızına ulaşmasının mümkün olmayacağını söylüyor. Eğer böyle bir şey olursa hıza yaklaştıkça zamanın akışı, uzunlukların ve enerjinin alıştığımız şekilde davranmayı bıraktığı belirtiliyor.
Özel görelelikte hız arttıkça hareketli saatler dışarıdan bakana göre çok daha yavaş akar. Buna zaman genişlemesi ismi veriliyor. Yani siz ışık hızında seyahat eden bir gemideyseniz normal insanlara göre zaman sizin için daha yavaş akar. Sizin için geçen kısa bir süre dünyada yıllar geçmesine neden olabilir. Örneğin ışık hızına yakın seviyede giden bir gemide geçen 1 yıl, Dünya’da yaklaşık 22 yıla denk gelebilir. Ünlü ikiz paradoksu da bu göreleliği ele alır. İkizlerden biri uzayda yüksek hızlarda seyahat edip geldiğinde Dünya’da olan ondan çok daha yaşlı olur.
Bu etki, hızın zaman algısını nasıl değiştirdiğinin bir kanıtıdır diyebiliriz. Eğer bir uzay aracı ışık hızına yakın seyahat etseydi mürettebat için zaman normal akışında devam ederken çıktıklarında dışarıdaki bir gözlemci için daha hızlı geçtiğini görürlerdi. Muhtemelen bu araçla göreve giden bir mürettebat Dünya’ya döndüğünde tüm tanıdıkları hayatını kaybetmiş, aradan uzun yıllar geçmiş olurdu. Yani bir nevi geleceğe doğru yolculuk.
Uzunluk bükülmesi
Zaman dışında bir diğer ilginç konu ise geminin hareket yönündeki mesafeler gemi içinden bakıldığında büzülür şekilde görünebilir. Buna da uzunluk bükülmesi adı verilir. Bir nesne ne kadar hızlanırsa hareket doğrultusundaki boyu da o kadar kısalır. Bu da âdeta evren bükülüyor hissiyatı oluşturur. Ancak gemideki mürettebat bunu hissetmez. Sadece katettikleri mesafeler daha kısa gelirdi.
Işık hızına yakın bir gemiyle nereye ne kadar sürede gidebilirdik?
Gelelim bu hızın bizi ne kadar hızlı seyahat ettirebileceğine. Kabaca hesaplayacak olursak ışık hızına çok yakın bir hıza sahip bir gemiyle Ay’a gidiş, 1 saniyeden daha kısa sürede gerçekleştirilir. Normalde Ay’a gidişin 3 gün civarı sürdüğünü söyleyebiliriz. Ancak böyle bir araç, 1 saniyeden kısa sürede bunu başarabilir.
Mars’ı hesaplayacak olursak yaklaşık 3 dakika içinde Kızıl Gezegen’e varabiliriz. Güneş’e ise ulaşmamız 8 dakika civarında sürecektir. Daha da uzaklara gitmek istersek en yakın yıldız sistemi olan Proxima Centauri’ye 4,2 yılda varırız. Bu yıldız bizden 4,24 ışı yılı uzakta. Samanyolu’nun merkezine varmak 26 bin yıl, en yakın galaksi Andromeda’ya ulaşmak ise 2,5 milyon yıl sürer.
Burada özel göreliliğin devreye girdiğini unutmamak gerekiyor. Yukarıdaki hesaplamalar Dünya’daki gözlemci için. Eğer geminin içindeyseniz çok daha hızlı gidebilirsiniz. Örneğin Mars’a gidiş Dünya’daki kişi için 3 dakika sürerken gemi içindeki kişi için saniyeler sürecektir.
Tabii ki bunlar sadece bir hayal. Şu anda kütleli bir cismin ışık hızına ulaşması mümkün değil. Biraz yaklaşabilmenin bile hayal olduğunu söyleyebiliriz. Ancak böyle bir şey gerçekleşseydi insanoğlu evrenin derinliklerine yolculuk edebilir, çok daha fazla keşif yapabilirdi.