Işık Yılı Nedir? Işık Yılı Kaç Km, Işık Hızı kaç kilometredir?
Işık hızı ve ışık yılı... Işık hızı, ışığın ve tüm diğer
elektromanyetik dalgaların boşluktaki hızı olup 299.792.458 metre/saniyedir
(yaklaşık 1.079.252.850 km/saat). Daha kolay hatırlamak için kitaplarda
genellikle 300.000 kilometre/saniye şeklinde ifade edilir. Işığın hızı saatte
1.080.000.000 km/saat, günde 26.000.000.000 km/gün, yılda ise
9.460.800.000.000 km/yıl olarak verilebilir.
Şüphesiz ışık yılı birimini duymayan kalmamıştır; astronomların uzaydaki
uzaklıkları ölçmek için kullandıkları ve cm, km gibi birimlerin ağabeyi olarak
bakabileceğimiz o birim. Özet olarak bir demet ışığın bir yılda tamamladığı
uzaklık -on trilyon km- olsa da, astronomiyi takip edebilmek için bu ölçüm
birimini iyi anlamak çok önemli.
Günlük hayattan bir örnekle başlayalım. Arkadaşlarınızla buluşacaksınız ancak
biraz geciktiniz. Onları arayıp, örneğin 10 dakikalık mesafede olduğunuzu
söylersiniz. Bu sizin açınızdan kalan mesafeyi kat etmek için bir tahmindir.
Astronotlarda aynı şekilde yıldızlara ve galaksilere olan uzaklığı tahmin
ederler; ama kendi yürüme ve sürüş hızları yerine, bir ışık demetini referans
olarak alırlar.
Bu yöntemin kullanılmasının birinci sebebi elbette ki ışığın tüm evrende sahip
olduğu eşit hız: saatte 1 milyar 78 milyon kilometre. Bu hızda yolculuk etmek
demek, Dünya etrafında bir saniye içinde 8 tur atmak demektir. Gerçekten
etkileyici değil mi?
Dünyadan ışık hızıyla yola çıktığınızda aynı süre içinde uzun bir mesafe
gideceğinizi düşünebilirsiniz ama uzayın genişliğini unutmamak lazım. Ay’a
ulaşmak için bile ışık hızında iki buçuk saniyelik bir yolculuğa ihtiyacınız
var. Işık hızıyla Güneşe yapacağınız yolculuk yaklaşık 8 dakika sürer.
İnanabiliyor musunuz, saniyede yaklaşık 300.000 km mesafe ilerlediğiniz ışık
hızındayken bile 8 dakika ancak sizi güneş sistemimizin merkezine
ulaştırabiliyor.
Işığın sahip olduğu inanılmaz hıza rağmen ihtiyaç duyduğu yolculuk zamanının
her zaman bir yan etkisi olmuştur. En güzel örneği Güneş'e baktığımızda,
aslında onun 8 dakika önceki haline bakıyor olmamız. Bu duruma tanıdık
olduğumuz birçok örnek verebiliriz aslında. Havai fişeklerde patlamaları
gördüğümüzü biliriz; ama ses daha sonra gelir. Gözlerimizi kapattığımız
takdirde yaşanan gösteriye birkaç saniye geriden tanık oluruz. Aynı olay ışık
için de geçerli: olayın olduğunu ancak ışık bize ulaştığı zaman görürüz.
Odanın bir ucuna bakarken, gecikme saniyenin birkaç milyarda biri olsa da
yeterince büyük uzaklıklarda ışık birden havai fişek örneğindeki ses yerine
geçiveriyor.
Buna karşın ışık yılını kullanmamızın ana nedeni uzayda iç içe olduğumuz
uzaklıkların muazzamlığı. Eğer kilometreye bağlı kalmaya ısrar edersek en
yakın yıldıza olan uzaklığı hesaplamaya kalktığımızda bile uzun rakamlara
boğuşuveriyoruz: sönük kırmızı cüce Proxima Centauri 38.600.000.000.000 km
uzakta! Uzun bir çubuk, yani daha büyük bir ölçüm birimi kullanmak sayıların
daha kontrol edilebilir kalmasını sağlıyor. Bir astronot için Proxima Centauri
sadece 4 ışık yılı uzaklığında. Diğer deyişle yan komşumuzdaki yıldızdaki
ışığın bize gelmesi 4 yıl alıyor.
Gece gökyüzüne baktığımızda gördüğümüz yıldızlara ev sahipliği yapan Samanyolu
galaksimizin bir ucundan diğerine olan uzaklığı 100.000 ışık yılıdır. Bunu bir
diğer perspektifte incelersek, kayıtlı insan tarihi kabataslak 5.000 yıldır.
Yani bir uçtaki yıldızdaki ışığın diğer uca ulaşması bu kayıtlı tarihin 20
katı kadar sürer.
Galaksimizden öteye gidersek, en yakın Adromeda Galaksisi'ne 2 milyon ışık
yılı isteriz. Şuan gördüğümüz ışık orayı, atalarımızın ilk taşlı aletleri
kullanmaya başladığı zamanda terk etmişti bile.
Son durağımız ise görünür evrenin ucu. Sürekli genişlemekte olan evrenin
uzaklığını ölçmedeki ustalık isteyen nokta burası işte. Gördüğümüz en uzak
noktadan gelen o ışık, Evren'de Dünya’nın varoluşlundan 3 katı kadar zamandır
ilerliyor! Yaklaşık 14 milyar yıl! Ama burada bir nokta var: Evren'in uzak
noktasının bizden 14 milyar ışık yılı uzakta olduğunu söyleyemeyiz.
Neden peki? Çünkü bu zaman içinde evren daha da büyüyor! 14 milyar yıl
uzaktaki bir galaksiden gelen ışığın bizim küçük gezegenimize ulaşmasına kadar
geçen o tarif edilmez zamanda galaksi çoktan uzaklaşmıştır. O bilinmez bölgeye
olan fiziksel uzaklığımız, evrenin genişlemesini durdurduğumuz ve bir mezura
çektiğimiz takdirde, şuan yaklaşık 46 milyar ışık yıl tutar! Işık yılında bile
bu uzaklığı ölçmek çok büyük rakamlar gerektirirken tanıdık bir birimde
ölçersek, ortaya çıkan rakamı algılamakta güçlük çekeriz.
Anlayacağınız, genişleyen evrende ışık yılı birimi bile kâğıtlara sığmamaya
başlarken dünyadaki birimleri kullanmak akıllıca olmaz. Akıllıca olmaz
demişken, Evren bu hızla genişlerken ve yakın gelecekte sahip olduğumuz
görünür evrenin ufkuna ulaşma düşüncesini ele alırsak başka birimlere ihtiyaç
duyabiliriz.
Işık Hızını Aşan Şeyler Neler?
Evrenin başlangıcından beri var olmasına rağmen bilim insanlarını şaşırtmaya
devam eden ışık, neredeyse bilinen tüm şeylerden daha hızlıdır. Sadece bir
saniyede 299.792.458 metre yol katedebilen (boşlukta, ilerlediği konuma göre
hızı farklılık gösterebiliyor) ışık, sahip olduğumuz en gelişmiş araçlardan
çok daha hızlı olmasına rağmen evrenin büyüklüğünde göz önüne alındığı zaman
yavaş kalıyor. Bu nedenle ışıktan daha hızlı olabilecek şeyleri araştıran
bilim insanları, bazı teorilere göre geçilmesi imkansız olan ışık hızını
geçmeyi başarmış veya başarabilecek olan şeyler keşfetmişler.
Big Bang
Evrenin başlangıcı olarak kabul edilen Big Bang, uzayın ışıktan çok daha hızlı
bir şekilde genişlemesini sağlamıştır. Bazı bilim insanları bu genişlemenin
‘nothing can go faster than light’ (hiçbir şey ışıktan hızlı gidemez) sözüyle
uyumlu olduğunu söyler. Big Bang ile genişleyen uzay, kütleye veya hacme sahip
olmadığı için ünlü cümlede yer alan ‘nothing’dir (hiçbir şey). Bundan ötürü
ışık hızını hiçbir şeyin aşamayacağını belirten teoriler Big Bang ile ters
düşmez.
Işığın Görüntüsü
Bu çok ilginç bir tartışma konusudur. Bazı bilim insanları, ışığın
görüntüsünün ışıktan çok daha hızlı hareket ettiği durumların olabileceğini
söyler. Bu duruma örnek vermek adına elinde lazer olan bir adam ve A, B isimli
2 farklı gezegen hayal edelim. Adamın bulunduğu yer, A gezegeni ve B gezegeni
birbirinden 100 ışık yılı uzaklıkta olsun. Son olarak da A ve B gezegenleri
arasında dev bir platform olduğunu düşünelim (lazeri belli eden türden bir
platform). Sabit bir konumda bulunan ve hiçbir şeyden etkilenmeyen lazerli
adam, A ve B gezegenlerine lazeriyle ışık tutsun. İlk olarak A gezegenine ışık
tutan adam, bir süre sonra B gezegenine lazer tutmak ister ve iki gezegenin
arasında bulunan platform üzerinden lazerin ışığını yürüterek lazerini B
gezegenine kaydırır. İşte olay bu noktada ilginçleşir. Sıradan bir bilek
hareketiyle lazerini A gezegeninden B gezegenine, yani 100 ışık yılı uzağa
kaydıran adam ışık hızını algısal olarak aşmayı başarmıştır. Adam, ışıktan
daha hızlı hareket ettiği düşünülen ‘ışık görüntüsü’ sayesinde lazerinin
anında B gezegenine vardığını görür ancak bu olay aslında sadece algılarında
böyledir. Işığı oluşturan fotonlar ışık hızında ilerlerler. Lazer ne kadar
hızlı şekilde, ne kadar çok döndürülürse döndürülsün, fotonların düştüğü
konumlar lazerin A gezegeninden çıkarak platfomdan geçmesini ve B gezegenine
ulaşmasını gösterecektir. A ve B gezegenlerinde bulunan gözlemciler de lazerin
en fazla ışık hızında ilerlediğini görebilirler ancak ışık hızı asla aşılmaz..
Bazı bilim insanları ışık görüntüsünün de ‘nothing’ (hiçbir şey) olarak
algılanması gerektiğini savunurlar çünkü ışık görüntüsü ne enerji, ne veri, ne
de net bir bilgi taşıyabilir. Tüm bunlara rağmen ışık hızını aşmayı başarmak,
bu sıralamada yer almak için yeterli.
Kuantum Dolanıklığı
Einstein’ın ‘ürkütücü’ olarak nitelendirdiği kuantum dolanıklık teorisi,
birbiriyle eşleşmiş olan iki farklı parçacığın birbirine bağlı şekilde hareket
etmesidir. Örneğin ilk olarak iki elektronu yan yana getirelim. Birbirlerini
etkileyecek olan elektronlar, bir süre sonra uyumlu bir şekilde hareket etmeye
başlayacaklardır. Bu noktadan sonra elektronlardan birisini bulunduğumuz
konumun milyonlarca ışık yılı uzağına yerleştirelim ve eşleşmiş olan elektronu
titreştirelim. Titreşen elektronun eşi, çok uzakta olmasına rağmen gerçekleşen
titreşim hareketini anında fark edecektir ve titreşim hareketinin tam tersini
uygulayacaktır. Eşi aşağı doğru yöneliyorsa yukarı, sağa doğru yöneliyorsa
sola, ileri doğru yöneliyorsa arkaya doğru hareket eden elektron, ışık
hızından çok daha hızlı (bazı bilim insanları 10.000 kat daha hızlı olduğundan
bahsediyor) şeylerin olduğunun en büyük kanıtlarından birisidir.
Solucan Deliği
Uzay-zaman bütünlüğündeki kısa yol olarak adlandırabileceğimiz solucan
delikleri, ışığın milyonlarca senede katettiği yolu sadece birkaç saniyeye
indirgeyebilir. Bu nedenle belki solucan deliğinin değil ama solucan
deliğinden geçen her şeyin ışıktan daha hızlı olduğunu söyleyebiliriz.
