Fizik Öğretmeni

Bu eğik düzlem denilen tahta parçasının biz fizikçilerden çektiği nedir Allah aşkına?!? Gün olur dayarız bir yüksekliğe bırakırız üstünden bir cisim, yetmez 3-5 cisim üst üste – yan yana – ve dahi bilumum şekilde koyar çekiştirip dururuz bir taraflarından, bazen sürtünmesiz kaymak gibi yaparız yüzeyini bazen de en sert ve pürüzlü yüzeyden! Ama bu eğik düzlemlerin çektikleri şimdi benim burada anlatacağım (hayali) deney karşısında hiç kalır! Hepimizin bildiği gibi eğik düzlem üzerindeki bir cismin hızlanması (sürtünme olsun veya olmasın) kütleye bağlı değildir, yani bir eğik düzlemin tepesinden 1 kg.lık cismi de bıraksanız 1 tonluk cismi de bıraksanız, aynı anda ve aynı hızda yere ulaşırlar. Hava sürtünmesini ihmal ediyoruz, aslında belli yüksekliğe kadar hava sürtünmesi de olsa etkisi yok sayılabilir ama yükseklik çok fazla ise ulaşılan hız çok büyük dolayısı ile hava sürtünmesi de çok fazla etkili olacaktır.
Pekâlâ, yeterince (yeterinceden kastım gerçekten yeterince )  uzun bir kalasımız ve bunu dayayabilecek bir desteğimiz olsa bir cisme kazandırabileceğimiz (hava sürtünmesini yok sayarsak) maksimum hız ne olurdu dersiniz? 100 m/s?, 10.000 m/s?, 500.000 m/s?, ışık hızı?!? Maddenin ulaşabileceği hız ışık hızıdır. Bir cismi ışık hızına ulaştırmak için kalasımızın uzunluğu ne olmalıydı sizce? Çok basit bir şekilde hesaplayabiliriz bunu:
x metre uzunlukta, yatayla açısı yapan sürtünmesiz bir kalastan oluşan eğik düzlemimiz olsun:
Üzerindeki cismin ivmesi:  ifadesiyle elde edilir ( = eğik düzlemin yatayla yaptığı açı).
Cismin eğik düzlem tabanındaki hızı ise   olacaktır,
Buradan x’i çekersek  formülünü elde ederiz.
Hızımız ışık hızı idi: , açıyı da 45 alarak yerine koyarsak kalasımızın uzunluğu:

Bu mesafenin büyüklüğünü anlamak için birkaç karşılaştırma büyüklüğü verelim:
Mesela dünya-ay arası mesafe : ~  km
Dünya –güneş arasındaki mesafe: ~ 150 milyon km = km
Halen daha kalasımızın uzunluğuna ulaşamadık . Pekala Plüton’u alsaydık:
Dünya-Plüton arası mesafe (en uzak olduğunda): ~ 7,5 milyar km =  km!!…
10^8’den 10^9’a çıkabilmek için güneş sistemimizi de çıkmamız gerekti!…  
Pekala biraz daha ilerleyelim o zaman:
En yakın yıldız Proxima Centauri’nin mesafesi: ~ km !!….
Evet en sonunda istediğimiz uzaklığa ulaştık!!… Demek ki bir eğik düzlem ile elimizdeki cismi ışık hızına çıkarmak isteseydik en yakın yıldıza kadar uzayan bir düzlemimiz olması gerekecekti!…
O kadar uzaktan tabii ki dünyanın çekim kuvveti denen bir şey de kalmazdı, eğer ki dünyanın çekim kuvveti o mesafeye kadar hiç değişmeden etkiyebilse idi Proxima Centauri (eğik düzlemimizin diğer ucundaki yıldız, unutmadınız değil mi?  ) çoktan ışık hızına ulaşarak dünyamıza çarpıp, yutmuştu onu bile!!.. (Proxima’nın çekim kuvvetini yok saydık, bu kadar ihmal arasında o da kaynar nasıl olsa )
Peki tek sorun yerim çekim kuvvetinin belli bir mesafeye kadar etkimesi mi?!? Hayır, şu ana kadar tüm hesaplarımızı klasik mekanik veya diğer bir deyişle Newton mekaniği ile yaptık ama gezegenler arası mesafelerde ve  ışık hızına yakın hızlarda, klasik mekanik geçerliliğini yitirir yerini Einstein’ın ünlü genel ve özel rölativite teorileri girer işin içine….  Bu teorilere göre ışık hızına yaklaştıkça maddenin kütlesi de o oranda artar sabit kalmaz, o yüzden kütle değiştiği için sizin vermeniz gereken enerji de geometrik olarak artması gerekir. Yani eğer ki dünyanın çekimini sabit kabul etseydik, yukarıdaki uzunlukta bir eğik düzlem de yapsaydık yine ışık hızına ulaşamayacaktık ne yazık ki!. Bu sefer de bizi Rölativite teorileri engelleyecekti!…
Demiştim size ama eğik düzlemin şimdiye kadar çektikleri benim ona çektireceklerim yanında hiç kalır diye, değil mi?  .  Bu yazılık bu kadar, kalın sağlıcakla…

Ender Babal