YER ÇEKİMİ

Havaya attığımız şeylerin bir daha geri gelmemesini, üzerimize hiç yağmurun yağmamasını, terazinin hiç olmamasını, sindirimin olmadığını, bir adımınızın yüz adıma tekabül ettiğini, bir bina yapamamayı ve kanatlı hayvanların bir yere konamamasını düşünün. Sizce böyle yaşamak eğlenceli olur muydu? Bu kulağa pek hoş gelmeyebilir. Peki spor yapmadan kilo vermek, daha yavaş yaşlanmak nasıl olurdu diye sorsam. İşte bunun cevabı birçok kişinin hoşuna gidebilir. Bunun için fizik yasalarına bir göz atalım.

Boyumuzu, kilomuzu hatta duruşumuzu etkileyen bir kuvvetten söz edeceğim. Evrendeki bütün maddeleri birbirine bağlayan ve buradaki varlığımızı mümkün kılan yer çekiminden bahsediyorum. Evrene şekil veren, uzayı ve zamanı saran kütle çekim kuvvetinden.

Bir nesneyi düşürürsek ne olur? İşte bugünkü yaşamımızın tanımlanmasına büyük katkısı olan bu soru ile başladı bu yolculuk. Bir cisim nasıl düşer? Neden bir demir parçası bir tüyden daha hızlı düşer diye sorduğumuzda verilen cevap çoğu zaman aynıdır. Demir parçasının tüyden daha ağır olması diyeceksiniz. Ancak gerçek cevap bu değil. Cevap havanın direncidir. Önemli olan bir cismin ağırlığı değildir. Onun şeklidir.

Örneğin bir şemsiye hayal edin. İkisi de aynı ağırlıkta olsun. İki şemsiyeyi kapalı bir şekilde balkondan attığınızda ikisi de aynı anda düşer. Ancak bu şemsiyelerden birini açıp diğerini kapalı bir şekilde attığınızda aynı sonucu almayacağınızı görürsünüz. İşte bunu ilk test eden kişi ünlü bilim insanı Galileo Galilei idi. Peki yere düşen cisim basit bir hızla mı düşer yoksa düşerken hızı mı artar? Bu da Galileo’nun ikinci sorusuydu. Bunu da küçük denemelerle test etmiş oldu. Öncelikle ağır cismi daha alçak bir yerden atıp yerde bulunan camı kırmaya çalıştı cam kırılmadı. Bu sefer yükseltisini arttırarak atmayı denedi ve camın kırıldığını gördü. Burada da cismin sürat ve momentumunu arttırarak düştüğü sonucunu çıkardı. Böylelikle cisim düşerken hızlanır ve düşen bir cismin ne kadar hız kazandığına bakarak yerçekimi kuvvetinin hesaplayabileceğini söyledi. Yerçekimiyle ilgili sorular ilk olarak Galileo tarafından başlamadı. Bunun öncesinde Empedokles ve Aristoteles de vardı.

Peki cisimler neden yere düşüyordu? Bu da Newton’un sorusuydu. Evrendeki her şey arasında bir çekim kuvveti olduğunu söylemişti. Cisimler ne kadar büyükse çekim gücü o kadar büyük ve aralarındaki mesafe açıldıkça çekim kuvveti de o kadar azalır demiştir. Böylelikle kütle çekim yasası tanımını koymuş oldu. Ancak bu çekimin nereden geldiğini keşfedememişti. Onun bu yasası gezegenlerin dizilimden tutun da kuyruklu yıldızların ne zaman geleceğine varana dek bize ışık olmaya devam ediyor. Doğa felsefesinin matematiksel ifadeleri kitabı da yerçekimi ile ilgili ilk kitabıdır.

Einstein ise İzafiyet Teorisi‘ni yazarken ortaya attığı kuramlardan birinde, tüm evrenin yerçekimi dalgalarıyla kaplı olduğunu söylemişti. Einstein’a göre uzayda bir bölgedeki yerçekimi ani bir olay sonucu değişirse, o bölgeden uzaya ışık hızıyla yerçekimi enerjisi dalgaları yayılır. Bu dalgalar da uzayda geçtikleri yerleri gerer ya da sıkıştırır. Fakat Einstein bir noktada yanıldı: Bu dalgaların fiziksel varlığını saptamanın hiç mümkün olmayabileceğini yazmıştı. Ancak Einsten’in bu tanımından yıllar sonra bu dalgalar gözlemlendi. Üstelik 2010 ile 2015 yılları arasında ispatlandı. Bu da Einstein’in teorisini doğruladı. Newton’un sorusuna da cevap oldu. Einstein’in izafiyet teorisinden başka bir yazıda ayrıca bahsedeceğim.

Evrendeki galaksilerin, yıldızların birbirlerinin yörüngelerinde kalmalarının nedeni bu kuvvettir. Dünyanın ve diğer gezegenlerin Güneş’in etrafında belirli bir yörüngede kalabilmelerinin nedeni de yine yerçekimi kuvvetidir. Bizler bu kuvvet sayesinde yeryüzünde yürüyebiliriz. Bu kuvvetin değerlerinde bir azalma olursa yıldızlar yerinden kayar, dünya yörüngesinden kopar, bizler dünya üzerinden uzay boşluğuna dağılırız.

En ufak bir artma olursa da yıldızlar birbirine çarpar, dünya güneşe yapışır ve bizler de yer kabuğunun içine gireriz. Tüm bunlar çok uzak ihtimaller olarak görülebilir, ama bu kuvvetin şu an sahip olduğu şiddetinin dışına çok kısa bir süre dahi çıkması, bu sonlarla karşılaşmak için yeterlidir.

Eğer güçlü nükleer kuvvet birazcık bile daha zayıf olsaydı, o zaman evrendeki tek kararlı element hidrojen olurdu. Başka hiçbir atom oluşamazdı. Eğer güçlü nükleer kuvvet, elektromanyetik kuvvete göre birazcık bile daha güçlü olsaydı, o zaman da evrendeki tek kararlı element, çekirdeğinde iki proton bulunduran bir atom olurdu.

Bu durumda evrende hiç hidrojen olmayacak, yıldızlar ve galaksiler oluşsalar bile, şu anki yapılarından çok farklı olacaklardı. Açıkçası, eğer bu temel güçler ve değişkenler şu anda sahip oldukları değerlere tamı tamına sahip olmasalar, hiçbir yıldız, süpernova, gezegen ve atom olmayacaktı. Hayat da olmayacaktı.

Yer çekimi bizi etkileyen, kütlesi olan tüm cisimleri etkileyen bir kuvvettir. Bizi bu gezegende tutan bir kuvvet.

 

Bibliyografya:

Prof.Dr.Jim Al Khalili

https://bilgihanem.com

http://yercekimi.nedir.org

https://www.bbc.com

 

 

(Yer çekimi ile ilgili bu filme de göz atmanızı öneririm. )

 

 

 

 

 

 

Bir Cevap Yazın