Çünkü fantezilerden ve kurgudan arındırılmış bilimin kendisi, yeterince heyecan verici ve ilgi çekicidir.

Popüler bilim, bilim insanları tarafından yüzyıllar boyunca ortaya konulan kuram ya da hipotezleri insanlara matematik ve karmaşık denklemlerden arındırılmış biçimde, basit bir dille anlatmayı hedefler. Ancak bilimin basite indirgenerek, herkesin anlayabileceği düzeyde aktarılması, kuramların sıklıkla yanlış anlaşılması ve yorumlanmasına sebep olur. Bu yazımızda, popüler bilimde yanlış anlatılan, anlaşılan ya da daha fazla ilgi çekmek adına manipüle edilerek aktarılan konuların doğrusunu anlatacağız. Başka bir deyişle, bilim kurgu filmlerinde bahsedilen ya da sözüm ona bazı Youtuber’lar tarafından çokça lafı edilen konuların, aslında bilimsel gerçeklerden epey uzak olduğunu söyleyeceğiz. Zamanda geçmişe yolculuk yapmanın aslında mümkün olmadığını, veyahut kara deliklere atlayıp evrenin başka bir yerinde ışınlanamayacağınızı öğrendiğinizde hayalleriniz suya düşebilir. O yüzden şimdiden söyleyelim; kırılmaca, darılmaca yok. Çünkü fantezilerden ve kurgudan arındırılmış bilimin kendisi zaten yeterince heyecan verici ve ilgi çekicidir. Panik yapmayın.

Kütleli bir cismin ışık hızını aşması mümkün mü?

Geçmişe yolculuk bilimsel olarak mümkün mü?

Karadelikler her şeyi yutan, Evren’in en tehlikeli ve güçlü cisimleri midir?

Kırmızılar sıcak, maviler ise soğuk yıldızlar mıdır?

Jüpiter Dünya’yı asteroid ve göktaşlarından koruyor mu?

Işık Hızı Mevzusu

Kütleli bir cismin ışık hızını aşması mümkün mü?

İnternette ışık hızı hakkında pek çok yanlış bilgi ve manipülasyona rastlamak mümkün. En popülerlerinden bir tanesini inceleyelim.

“Elimizde yeterince gelişmiş bir teknoloji olmadığı için ışık hızına ulaşamıyoruz. Aslında ışık hızı aşılabilir, hatta ışık hızını aşsaydık, şöyle böyle olurdu!”

Kütleli bir cismin değil ışık hızını aşması, ışık hızı limitine ulaşması bile kuramsal olarak mümkün değildir. Kaldı ki, işin kuramsal kısmını görmezden gelip, ışık hızına ulaşamamanın sebebini teknolojiye indirgeyerek, koskoca Einstein’ı ve Görelilik Kuramı’nı kaldırıp çöpe atmış oluyoruz. Önce kuramsal olarak ışık hızına neden ulaşamadığımızı anlayalım, pratik kısmını sonradan hep beraber düşünürüz. Yani dereyi görmeden paçaları sıvamayalım, komik oluyor öyle. Ama madem aramızda bu kadar istekli ve heyecanlı insanlar var, yine de açıklayalım.

Işık hızına ulaşmak ya da ışık hızını aşmak ‘basitçe’ neden mümkün değil?

Einstein’ın görelik kuramı diyor ki, kütleli bir cisim uzayda ne kadar hızlı hareket ederse, hızını artırması daima daha fazla enerji gerektirir. Hız arttıkça bu enerji ihtiyacı öyle seviyelere gelir ki, cismimizi hareket ettirmek gitgide daha da zorlaşır, imkânsızlaşmaya başlar. Işık hızı limitinden daha fazla hızlanmak için gereken enerji ise “sonsuza” ulaşır. Yani, ışık hızından daha hızlı hareket edebilmek için “sonsuz, sınırsız” bir enerjiye ihtiyacımız var.

Grafik: NASA

Grafik: NASA

Özetle, ışık hızına ulaşamamamızın sebebi teknolojik açıdan yetersiz olmamız değil. Bu limit, evrenin bir kuralı, kanunu. İki ve ikiyi toplarsak dört eder. Işık hızını aşabileceğimizi söylemek, iki artı iki işleminin sonucunun 13584 edeceğini söylemek kadar saçma ve dayanaksızdır. Belki bir başka bir evrende gerçekten de 2+2, 13584 ediyordur. Ancak, eğer öyleyse, bahsettiğimiz o evrendeki bütün matematik ve fizik kuralları da tamamen farklı olmak zorundadır. Yani, ışık hızını aşabileceğimizi söylemek için, en azından yepyeni bir görelilik kuramına hatta bambaşka bir matematiğe ihtiyacımız var. Yani bundan sonra aklınızda bulunsun; Eğer ışık hızının aşılabileceğini söylüyorsanız, bunu söylemeden önce elinizde Einstein’ın görelilik kuramından daha iyi bir kuramın bulunduğundan emin olun.

Zaman Yolculuğu ve Geçmişe Yolculuk Mevzusu

Fotoğraf: NASA

Geçmişe yolculuk bilimsel olarak mümkün mü?

Yine Görelilik Kuramının yanlış anlaşılması ile bağlantı bir başka mevzu… Önce şunu bir anlamak gerek; Evet, bir cismin hızı ne kadar fazlaysa, zaman da aldığı referansa göre belirli bir ölçekte yavaşlar. Yani, mikro ölçeklerde de olsa, her insanın aslında birer zaman yolcusu olduğunu söylemek mümkün. Elbette bu zaman farkı, ışık hızına yaklaştıkça daha da görünür hâle geliyor. Bu nedenle arabanızla seyahat ederken, olduğu yerde durmakta olan arkadaşınıza karşı daha yavaş yaşlandığınızı söyleyebiliriz. Bu durumda, arabadan indiğinizde, arkadaşınıza oranla zamanda bir miktar geleceğe seyahat etmiş gibi gözükürsünüz. Ancak burada kilit nokta olarak, arkadaşınızı referans aldığınızı söylemek gerek.

Görelilik kuramı referans odaklı bir kuramdır. Göreliliği anlayabilmek için referans kavramını da iyi anlamak gerekiyor. Yani bu senaryoda, aracın içindeki siz için zaman hala olağan seyrinde devam ediyor, daha hızlı veya daha yavaş yaşlanmıyorsunuz, ortada bir zaman yolculuğu falan yok. Ancak arkadaşınızı referans alırsak, bu durumda arkadaşınıza ‘göre’ daha yavaş yaşlanmış oluyorsunuz.

Fotoğraf: NASA
Geçmişe yolculuk kısmına gelirsek

İmkânsız. Bu kadar. Nedensellik ilkesi gereği, geçmişe yolculuk etmeniz, hiçbir şekilde, hiçbir durumda mümkün değildir. Geçmişe yolculuk etmenizin tek yolu, ışık hızından hızlı gitmeniz olabilirdi. Ancak önceki maddede anlattığımız üzere, kütleli bir cismin ışık hızına ulaşması mümkün değildir. O halde, geçmişe yolculuk etmeniz de nedensellik limiti gereği mümkün değildir. Geçmişe yolculuk mümkün olsaydı, siz bir eylemin sebebini gerçekleştirmeden önce, o eylem çoktan gerçekleştirilmiş olurdu. Örneğin bir bardağı atmadan önce bardağı kırmış olurdunuz. Gideceğiniz bir konuma gitmeden önce yapmanız gereken eylemleri (yürümek, arabaya binmek vb.) gittikten sonra gerçekleştirmiş olurdunuz. Ancak bizim yaşadığımız evrende, böyle bir şey mümkün değil. Işık hızında seyahat eden kütlesiz parçacıklar olan fotonlar bile, ışık hızı limitine uymak zorundadırlar. Yani yok öyle bir zaman makinesine atlayayım, sonra zaman makinesi hızlanarak yahut kütle kazanarak beni geçmişe götürsün filan, geçiniz bunları. Unutmayın; referanssız görelilik, görelilik değildir.

‘Canavar Kara Delikler’ Mevzusu

Fotoğraf: NASA

Karadelikler yer şeyi yutan, evrenin en tehlikeli ve güçlü cisimleri midir?

Her şeyi yutan, yok eden, canavar karadelik algısı aslında Amerika’nın National Geographic gibi kanallarda yayınladığı popüler bilim belgeselleriyle oluşmuş, hatalı bir algı. Karadelikler hakkında bilim insanlarının elinde çok az bilgi bulunsa da en azından bu gök cisimlerinin nasıl oluştuğu veya neden çok yüksek kütleli cisimler olduğu hakkında fikir yürütebiliyoruz. Bu nedenle, önce karadeliklerin nasıl oluştuğunu kısaca özetleyelim.

Yıldızlar da insanlar gibidir. Doğar, yaşar ve bir süre sonra mutlaka ölürler. Ancak yıldızların yaşam süresini ve döngüsünü belirleyen en önemli kriter, kütleleridir. Bir yıldız ne kadar yüksek kütleye sahipse, yıldızın ömrü düşük kütleli yıldızlara oranla çok daha kısa sürecektir. Çünkü aslında tüm evreni şekillendiren ve yöneten güç, kütleçekimi adını verdiğimiz kuvvettir. Kütleçekiminin yüksek olması, yıldızların çekirdeklerinde gerçekleşen reaksiyon ve tepkimelerin hızını basınç gibi faktörlere bağlı olarak artıracaktır. Ayrıca yüksek kütleli bir yıldızın sonu da düşük kütleli yıldızlara oranla daha etkileyici ve güçlü birtakım süreçler geçecektir. Bunun sebebini çok basit bir örnekle açıklayabiliriz; Eğer kırmak istediğiniz bir cam bardağı düşük kütleli bir topla kırmayı denerseniz, muhtemelen atışı birçok kez tekrarlamanız gerekecektir. Onlarca denemenin sonrasında bardakta oluşan mikro kırılmalarla bir noktadan sonra bardak zarif ve sessiz biçimde parçalanacaktır. Ancak bu işlemi 2 kiloluk demir bir topla gerçekleştirmeyi denerseniz, hem bardağı çok daha kısa bir sürede kırabilecek, hem de bardağın kırılışındaki şiddeti daha güçlü bir biçimde hissedebileceksiniz. Kütle, evrenin her yerinde benzer bir şekilde çalışır. Ancak bazen bu kütle öyle seviyelere gelir ki yıldız ömrünü tamamladığında çekirdeği kendi içine çöker. Oluşan bu yıldız cesedinden kaçış hızı ise saniyede yaklaşık 300.000 km’dir. (Işık hızı)

Yine de bu durum olduğunda bir karadeliğin kuduz köpek gibi etrafındaki yıldızlara saldırmaya başlayacağı, her şeyi yutup yok edeceği anlamına gelmiyor. Eğer bir karadelikten yeterince uzak mesafede duruyorsanız, endişelenmenizi gerektirecek hiçbir şey yok. Örneğin, eğer Güneş’imizin yerine Güneş’le aynı kütlede bir karadelik koyacak olsaydık, güneş sistemindeki gezegenler yörüngelerinde hala huzurla dönmeye devam ediyor olurlardı. Daha çarpıcı bir örnek vermek gerekirse; İçerisinde bulunduğumuz Samanyolu gök adasında en az 10 milyar karadelik bulunuyor. Evet, milyon değil, milyar.

Kırmızı – Mavi Yıldız Mevzusu

Fotoğraf: NASA

Kırmızılar sıcak, maviler ise soğuk yıldızlar mıdır?

Kısa cevap: Tam tersi.

Yıldızlarda alev yoktur. Sıcaklık, yıldızın çekirdeğindeki nükleer reaksiyon sonucu alevsiz olarak oluşur. Daha başka bir deyişle, yıldızları ısıtan şey ateş değildir. Fakat bizler Dünya üzerinde sıcaklığın sadece “kimyasal bir reaksiyon olan” ateş ile oluştuğunu gözlemlediğimiz için, yıldızları da birer alev topu olarak düşünürüz. Bu, içine düştüğümüz bir yanılgıdır.

Sıcak yıldızların ışığı mavi, soğuk yıldızlarınkiyse kırmızıdır. Yıldızın rengini, çekirdek bölgesindeki nükleer reaksiyonun miktarı belirler. Büyük ve sıcak yıldızlarda bu reaksiyon çok fazla olduğu için yıldız da orantılı olarak o kadar fazla ısınır ve rengi de bununla bağlantılı olarak kırmızıdan maviye doğru (sırasıyla kırmızı, sarı, beyaz, mavi) değişir.

Burada kırmızı yıldızlara soğuk demekteyiz fakat soğuk değildirler, bu “göreli” bir tanımlamadır. Mavi renkli yıldızlar 30.000 santigrat dereceden fazla sıcak olabilirken, kırmızı renkli yıldızlar 2.500 – 3.000 derece kadar sıcaktırlar. Haliyle 30.000 derecelik bir sıcaklığa karşı 2.500 derece, 12 kat soğuktur.

‘Koruyucu Meleğimiz Jüpiter’ Mevzusu

Fotoğraf: NASA

Jüpiter Dünya’yı Asteroid ve Göktaşlarından Koruyor Mu?

Bu fikir, evrenin kusursuz çalışan ve insan merkezli olduğu olduğu yönünde, bilimsel açıdan tamamen hatalı bir argüman olan Antropik ilkeden kaynaklanıyor. Bugün bilim insanları tarafından elde edilen istatistik ve veriler sayesinde biliyoruz ki; Jüpiter’in kütlesi her zaman dünyaya yönelen kuyruklu yıldız ya da asteroitlerin yönünü değiştirerek, kalkan görevi görmüyor. Hatta zaman zaman Jüpiter ve Satürn gibi gaz devleri, aslında dünyaya tehlike oluşturmayan bazı gök cisimlerinin yörüngelerini tehlikeli biçimde bize doğru saptırabilirler. Bu nedenle, bu ifadenin aslında tamamen yanlış olmadığını fakat eksik bir ifade olduğunu söyleyebiliriz. Çünkü dünyanın kütlesi ve boyutu gereği, bir çarpışma bölgesinde bulunuyor olma ihtimali halihazırda zaten oldukça düşüktür. Bu nedenle gaz devlerinin gök cisimlerinin yörüngelerini değiştirerek, dünyayı “koruduğunu” veya “kalkan görevi gördüğünü” söylemek, evrenin bilinçli bir biçimde karar verdiği argümanından yola çıkılarak söylenen, manipülatif ve bilimsel açıdan hatalı bir ifadedir.

Özetle

İçinde bulunduğumuz evrenin kuralları yüzünden hiçbir zaman ışık hızında giden araçlara binemeyecek ya da geçmişe yolculuk yapamayacağız. Evrenin içten içe bizim için tasarlanmış olduğuna inansak dahi, Jüpiter’in koca gövdesi yüzünden belki bir gün bir kuyruklu yıldız bizi yok etmek üzere tepemize düşecek. Bilim kurgu filmleri için iyi bir malzeme olsa da karadeliklerle hiçbir dönemde yüz yüze gelemeyecek, belki olay ufkunda ne olduğunu bile hiçbir zaman bilemeyeceğiz. Hoşumuza gitsin ya da gitmesin, yine de evreni, sahip olduğu fizik kuralları çerçevesinde olduğu gibi kabul etmek, henüz tutarlı bir model oluşturamadığımız noktalarda bilmediğimizi kabul etmek, içinde bulunduğumuz evren hakkında daha fazla şey öğrenmek üzere atılan önemli bir başlangıç adımıdır.

Bugün zaman yolculuğu yapamasak da zaman boyutunun aslında ne olduğu hakkında tutarlı kuramlar oluşturabiliyor, evrenin 13.7 milyar yıl yaşında olduğunu hesaplayabiliyor ve hiç görmediğimiz yıldızların çekirdeğinde hangi nükleer reaksiyonların devam ettiğini bilebiliyorsak bu, doğayı inançlarımızdan bağımsız, olduğu gibi kabul etme cesaretimiz ve gerektiğinde “bilmiyorum” diyebilmemiz sayesinde olmuştur. Gerçekleri olduğu gibi kabul etme cesaretini gösterebilmemiz, bilimsel gerçekleri hoşumuza gitmese bile manipüle etmeden aktarabilme onuruna sahip olmamız ve “bilmiyorum” sözcüğünün değerini daima akılda tutmamız ümidiyle…

Yukarıda geçen tüm maddeler hakkında daha detaylı bilgi almak ve ileri okuma kaynaklarına ulaşmak için Kozmik Anafor’u ziyaret edebilirsiniz.

Bu içeriğin her türlü sorumluluğu ve hakları yazarlara aittir.

YAZARLAR

  • Avatar

    Akdeniz Üniversitesi İngiliz Dili ve Edebiyatı öğrencisi. Karaman doğumlu olup, astronomiye küçük yaşlardan beri ilgi duyan yazarın, Türkiye'de en çok ziyaret edilen bilim ve astronomi platformlarında pek çok yazı ve makalesi yayınlanmıştır. Halihazırda Kozmik Anafor Astronomi Platformunun yöneticisi konumundadır.