Yerçekimi Diye Bir Şey Yoktur

Einstein demiş ya yerçekimi diye bir kuvvet yoktur diye.

Newton da tersine yerçekimi diye bir şey var demiş zamanında, bunu da bir elmanın yere düşüşünden ilham alarak fark etmiş, yerçekiminin formülünü bile yazmış

F=m.g

Burada “g” yerçekimi ivmesi oluyor.

***

Hangisinin dediği doğru? 

Bunu nasıl anlarız? 

Tabii her ikisi de kendi zamanında kendince keşfettiklerinin doğru olduğuna inanıyorlarmış. 

Yani hangisinin dediği doğru derken kimsenin kimseyi kandırmaya çalıştığını iddia etmiyorum.

Bugün Newton’un en azından formüllerinde yanıldığını, formüllerin yeterli olmadığını ve Einstein’ın daha doğru formülü bulduğunu biliyoruz. 

Gerçi Newton formülleri ile halen daha nispeten düşük hızlardaki hareketler üzerine hesap yapabiliyoruz, gündelik hareketlerimizde Newton formülleri ile doğru sonuçlar bulabiliyoruz.

Ancak doğru formüller Einstein’ın formülleri, bu birçok deney ile kanıtlanmış durumda. Biraz karışık formüller oldukları için gündelik hesaplarda pek kullanamıyoruz.

Einstein’ın formülleri üzerine de kimi konularda soru işaretleri var tabii ki, ama bu konular halen daha üzerinde çalışılan konular ve henüz formüllerin tamamen hatalı olduğunu ispat edebilen yok. 

Evrendeki anomalilerin sebepleri ise halen daha araştırılıyor.

Belki bir gün birileri çıkar ve Einstein’ın formüllerinden bile daha doğru sonuçlar veren yeni formüller ortaya koyar.

Ancak şimdilik fizik dünyası bu formüller ile idare etmek zorunda.

***

Her iki formülün aslında prensipte aralarındaki temel fark şudur: 

Newton zamanın sabit hızla ilerlediğini kabul ederek formüllerini düzenlemiş.

Einstein ise zamanın uzay ile birlikte hızımıza göre eğilip büküldüğünü, kısaldığını ya da uzadığını, yani sabit hızla akan bir zaman olmadığını, herkesin kendi hızına göre kendince bir zamanı olduğunu öngörmüş. 

Buna da özel görelilik teorisi demiş. 

Sonradan geliştirdiği genel görelilik teorisi ile de, yani uzay-zaman boyutları içinde kütlelerin uzay zamanı büktüğünü hesaba katarak oldukça karışık olan, ama Newton’unkilerden daha doğru sonuçlar ortaya koyan yeni formüller ortaya koymuş.

***

Ancak formüller bir yana, bilim dünyasında yerçekimi konusunda halen daha kafalar karışık gibi geliyor bana. 

Çünkü halen daha bu konularda okumuş, eskilerin dediği tabiriyle mürekkep yalamış, bu konularda bizzat eğitimini almış olanlar bile, hatta kimi profesör konumuna gelmiş olanlar da dahil, verdikleri konferanslarda ya da çeşitli ortamlarda yaptıkları konuşmalarda halen daha yerçekimi kuvvetinden bahsettiklerine rastlıyorum.

Einstein ise açıkça yerçekimi diye bir kuvvet yoktur demiş!

***

Yeryüzü eğer bizi kendine doğru çekiyorsa, öyleyse mantıken üzerimizde bir kuvvet uyguluyor demektir, bu doğru değil mi peki?

Evet, basit mantıkla düşündüğümüzde gerçekten böyle olmalı sonucuna varabiliriz.

Zaten dünyanın yuvarlak olmadığını düşünenlere cevaben ve onların dünya yuvarlak ise aşağılarda niye düşmüyoruz öyleyse sorusuna cevaben: Yer bizi kendine doğru çekiyor, o yüzden düşmüyoruz demiyor muyuz? 

Bu arada aşağılarda derken neyi kastediyorlar bazen gerçekten ben anlayamıyorum. Dünyanın neresi aşağısı olabilir ki? Avustralya mı? Yeni Zelanda mı? Yoksa Papua Yeni Gine mi? Antarktika olmasın sakın?

***

Gelin bugün bu konuyu tam olarak masaya yatıralım ve ıncık cıncık edelim de artık aklımıza yatsın şu yerçekimi konusu.

Hazırsanız başlayalım öyleyse…

Kuvvet neydi? 

F=m.a 

Yani kütle çarpı ivme.

Bir etkinin kuvvet olması için ortada bir ivme olması lazım. Kütlesi olan bir cisim üzerinde ivme ile doğru orantıda kuvvet oluşur!

İvme ise hızdaki artış oranı demektir. Diğer bir deyişle değişim oranı.

Bunlar hemen hemen hepimizin bildiği şeyler.

***

Bir taş parçasını yüksek bir yerden aşağı bırakırsak yeryüzü çekiyor işte o taşı kendine. O yüzden düşmüyor mu taş aşağıya doğru?

Newton böyle dememiş mi?

Taş yere düşerken hızı da artarak düşüyor işte, yani ivmeleniyor.

***

Bu dediğim pek aklınıza yatmayabilir, ama peki ya taşın hareketi gerçekte ivmesiz bir hareketse?

Olur mu öyle şey? 

Fizik laboratuvarında deneyini yaptık biz.

Büyükçe bir tavla taşı gibi, yuvarlak bir tavla pulu şeklinde yani bir şey vardı ve üzerinde pnömatik bir iğnesi vardı. 

Bir yandan da üzerine bağlı bir hortumdan hava üflendiği için platform üzerinde neredeyse sürtünmesiz olarak hareket edebiliyordu ve kareli kâğıt üzerine noktalar bırakıyordu. 

Böyle bir düzenekle fizik laboratuvarında deney yapmıştık diye hatırlıyorum.

Masa hokeyi deniyor galiba, kimi alışveriş merkezlerinde vardır ya, karşılıklı plastik tokmaklarla vurarak karşındakinin kalesine sokmaya çalışırsın masadaki pulu, benzer prensiple çalışıyordu laboratuvardaki deney platformu. 

Sadece masa hokeyinde hava masadaki deliklerden verilir, bizim düzenekte pul altından hava veriliyordu ve hava yastığı olduğu için nispeten sürtünmesiz bir hareket elde ediliyordu.

Şimdi daha farklı düzenekler olabilir belki, ama benzer düzenekler her fizik laboratuvarında vardır.

İşte o deneyde ölçmüştük ya, yer çekiminden dolayı bu ağır pul ivmeli olarak hareket ediyordu. 

Santim santim pulun kareli kağıt üzerine bıraktığı izlerden hesaplayarak yerçekimi ivmesini hesaplamıştık. 

Yerçekiminin bir ivmesi var kesinlikle. Deneylerle sabit bu dediğim!

Tamam, Einstein karışık bir takım formüller koymuş ortaya, aksini iddia etmiyorum, ama yerçekimi ivmesi de var bence.

Dolayısıyla yerçekimi kuvveti olmalı!

***

Evet bu deneyden gerçekten yer çekimi ivmesi var gibi görünüyor, ivme varsa o zaman kuvvet de var demektir, haklısınız.

Ama gelin olaya bir başka açıdan bakalım.

Mesela bir nehirde hızla akan bir suya kapıldınız diyelim. 

Suyun içindeyken arkanızdan biri sizi ittiriyor gibi hisseder misiniz?

Yüzme bilenler için aynı şey akıntı olan bir yerde denizde de başlarına gelmiştir herhalde.

Yüzerken akıntı alır götürür sizi uzaklara.

Cevap hayır sanırım, akıntıyı hissetmezsiniz. 

Suyun size bir kuvvet uyguladığını hissetmezsiniz. Akıntıyla birlikte farkına varmadan hareket edersiniz.

Akıntının sizi bir yerlere sürüklediğini bir süre sonra fark edersiniz belki, ama bu kıyıdan uzaklaştığınızı gördüğünüz zaman olur. Akıntı sizi ittiriyor diye kesinlikle hissetmezsiniz.

Sadece sahile bakıp, ne kadar çok açılmışım, kesin burada akıntı var dersiniz.

***

Sonuçta boşlukta aşağıya, yeryüzüne doğru düşerken de yeryüzünün üzerimizdeki etkisi aynıdır. 

Boşlukta aşağıya doğru düşerken üzerimizde bir kuvvet hissetmeyiz.

Kuvvet hissetmek ise daha farklı bir şeydir.

Çok güçlü bir motoru olan spor bir arabada gaza bastığımız anda sırtımızın koltuğa yapıştığını hissederiz mesela.

İşte bu kuvvettir.

Sırtımızı koltuğa yapıştıran şey aracın ivmesidir. Torku yüksek de deriz ya, tork da tekerleklerdeki dönüş ivmesidir. 

Yani kuvvet dediğimiz aracın içindeyken bize uygulanan etkiden bahsederiz.

Havada aşağıya doğru düşerken ise böyle bir kuvvet hissetmeyiz üzerimizde. Tabii havanın üzerimizdeki sürtünme etkisini göz ardı ediyorum bunu derken, boşlukta olsak hava sürtünmesi olmayacağını düşünün.

Aynı bir nehir içinde akıntıya kapılmışız gibi, üzerimizde herhangi bir kuvvet etkisi olmadan düşeriz boşlukta.

Evet, hareketimiz ivmeli bir harekettir, yani hızımız sürekli artış halindedir düşerken.

Ama bize direk olarak etki eden bir kuvvet yoktur.

Ne zaman ki kenardaki bir dala tutunuruz nehirde akıntıda sürüklenirken, işte o zaman nehirdeki suyun ne kadar hızlı aktığının farkına varırız, ya da üzerimizde bir kuvvet hissederiz, kolumuzla o dalı tutabilmek için güç sarfetmemiz gerekir. 

İşte yeryüzünde durduğumuz yerde hissettiğimiz ağırlık da nehirdeki gibi akıntıya kapılıp da bir dala kolumuzla değil de ayaklarımızla dayanmamızla aynı şeydir. 

Yeryüzü bizi daha çok dünyanın merkezine doğru düşmeyelim diye tutan dal gibidir. Ayaklarımızın altından bizi yukarıya doğru itekler durur. 

Ağırlığımız da kütlemize oranla hepimiz için farklıdır.

Hissettiğimiz kuvvet yerin çekim kuvveti değil, yeryüzünün merkezine doğru olan akıntıda daha aşağılara düşmeyelim diye yeryüzünün bizi dünyanın merkezinin tersi yönüne itme kuvvetidir. 

Ayaklarımızın altında yeryüzü olmasa ağırlığımızı hissetmeyiz.

Dünyanın merkezine doğru akıntıyı yaratan ise dünyanın kütlesinin uzay zamanda yarattığı bükülme etkisidir diyor işte Einstein.

Kütleler uzay zamanı bükerler ve merkezlerine doğru bir akıntı oluştururlar. Kütlelerin çekim kuvveti yoktur, uzay zamanda akıntı yapma özellikleri vardır.

O yüzden yerçekimi kuvveti diye bir şey yoktur demiştir Einstein.

Aynı hıza bir spor araba ile çıkmaya kalksak ise işte o zaman üzerimizde bir kuvvet oluşur. 

Spor arabanın içindeki bu kuvvetin sebebi ise aracın deposundaki yakıtın motor vasıtasıyla oluşturduğu hareket enerjisidir. 

Yani kaynak kimyasal reaksiyonlardır, elektromanyetik kuvvettir. 

Kimyasal reaksiyonlar da elektromanyetik kuvvet etkisiyle oluşur.

Zaten normalde yaşamda ortaya çıkan hemen her enerji elektromanyetik kuvvet etkisiyle ortaya çıkan enerjidir.

***

Kısacası yeryüzünde durduğumuz yerde üzerimizde bir itme kuvveti vardır. Bu kuvvet de maddenin birbiri ile iletişiminden kaynaklanan elektromanyetik etkiler ile oluşan bir kuvvettir. 

Yeryüzü ile ayaklarımız altında protonların elektromanyetik kuvvet yüzünden birbirine daha fazla yakınlaşması mümkün olmadığı için bir kuvvet oluşur.

Kuvvet neydi bir kez daha hatırlayalım? İvme neydi? Hız neydi? 

Formülleri:

F=m.a , a=delta v/ delta t , v=delta x/ delta t

Durduğumuz yerde üzerimizde bir kuvvet oluşuyorsa formülere göre artan bir hızımız olmalı, yani formüllerde “a” ile gösterilen bir ivmemiz olmalı ve “x” mesafesi kadar yol gitmiş olmalıyız. 

Ama yerimizde durduğumuz yerde duruyoruz, bir yere gitmiyoruz ki!

Spor arabanın içinde hızlandığımızda ise gittiğimiz mesafe de belli, hızımızdaki artış da belli, dolayısıyla ivmemiz ve üzerimizde oluşan kuvvet de bellidir.

Durduğumuz yerde ise yine bir kuvvet var üzerimizde, ama o kuvvet yerçekimi kuvveti değil, yerin bizi aksi yönde itme kuvvetidir.

Aynı akıntıda tutunduğumuz dalın üzerinde ve kolumuzda oluşan çekim kuvveti gibi.

***

İşte yüksekten düşerken yer bizi kendine doğru çekmiyor, biz bükülü uzay zaman ortamında aslında olduğumuz yerde duruyoruz. Bir yandan düşüyoruz, ama bir yandan da olduğumuz yerde duruyoruz, yerin üzerimizde bir çekim kuvveti etkisi yok.

Yere düştüğümüzde ise, yani yeryüzünde ayakta veya oturarak durduğumuzda ise yeryüzü bizi gerisin geriye itekliyor. 

Yani aslında yerimizde dururken uzay zamanda ilerliyoruz, boşlukta düşerken ise aslında durduğumuz yerde duruyoruz.

Yine karıştı değil mi kafalar?

Anlayamadıysanız baştan bir kez daha okuyun yazıyı.

Kısacası Einstein doğru söylüyor, yerçekimi diye bir kuvvet yoktur.

Doğadaki temel kuvvetler dört değil, üç adettir. Elektromanyetik kuvvet, güçlü nükleer kuvvet ve zayıf nükleer kuvvet. 

Yerçekimi ise uzay zaman bükülmesidir, daha anlaşılır olsun diye uzay zaman akıntısıdır da diyebiliriz. 

Bu yüzden bilim insanları ne kadar uğraşırlarsa uğraşsınlar, her şeyin teorisi dedikleri tüm kuvvetleri ve kütlenin uzay-zaman bükme etkilerini bir araya getiren o sihirli tek bir formülü bir türlü bulamıyorlar.

Bu konuların kara delikler içindeki kütlenin etkileri gibi devamı da var da, bugünlük bu kadar yeterli sanırım.

Karadeliklerden ışık bile kurtulamıyor. Belki de karadelik içinde ışık hızından da daha yüksek hızlarda hareketler oluyor.

Belki de evren derken koskoca bir karadelik içinde yaşıyoruz.

Bunlar hep bilim insanlarının aklındaki sorular.

***

İyi ki dünya var da boşlukta akıntıya kapılmış şekilde, tutunacak dalımız olmadan yaşamıyoruz bu hayatı. 

Dünyamıza iyi bakalım, başka yaşayacak yerimiz yok. Başka tutunacak dalımız yok.

Güzel dünyamız iyi ki bizi bir şeyler yapmamız için sürekli itekleyip duruyor.

Ama sadece dünyanın iteklemesi ile yetinmeyin, çünkü bu itekleme size bir adım bile attırmaya yetmez. Çaba harcamazsanız kalırsınız kaldığınız yerde.

Akıntıdan çıkabilmek için sizin de kolunuza kuvvet, tutunduğunuz o dalı kendinize doğru çekmek için biraz çaba harcamanız gerekir.

Bilimle kalın diyerek bitireyim yazıyı.

Moskova’dan sevgi ve saygılarımla