Işık Hızının Aşılması
Kütleli bir cismi, ışık hızına eriştirdiğimizde nelerle karşılaşırız? Bu düşünceden yola çıkan bilim adamları hesaplamalarını yaptılar: Meselâ, Einstein'in İzafiyet Teorisi, böyle bir hıza erişen bir cismin kütlesinin sonsuz olacağını söylüyordu. Sonsuz kütleli bir cisim, bu kâinatımızla bağdaşmayan bir özellikti. Denklemler, ışık hızının aşılması hâlinde kütlenin sonsuz değil, sanal olacağını gösteriyordu.
Ne demekti sanal (hayalî) kütle? Meselâ -60 kilo ağırlığında bir insanın varlığını düşünmek gibi bir şeydi bu. Hâlbuki Dünya'mızda -60 kilo ağırlığı tartacak bir terazi bulunmuyor. Einstein'a göre, ışık hızına erişmek mümkün değildi. Bu, bir kesin hükme dönüşmüştü. Ne var ki, bilimin sınır tanımayan ufuklarını düşünen bilim adamları, ışığın ötesinde bir şeylerin bulunduğunu sezmeye başlamışlardı. Meselâ, cismin hızı ışık hızını aştığında, matematikî olarak, ışık hızı değerinde cismin kütlesi kaybolur, kütle sanal hâle gelir (kök içinde eksi değer). Konuyu bu defa matematik açısından irdeleyen uzmanlar, Einstein'ın denklemlerini (E= mc2 gibi) kullanarak çok garip bir çözüme ulaştılar. Işık hızından da yüksek hızlar olduğunu gösteren neticeler elde edildi.
Eğer bir hareketli nesne, ışık hızı ile değil, ışıktan da hızlı hareket ederse; kütle, uzunluk, enerji hattâ zaman gibi fizikî birimlerin sanal (hayalî, soyut) mahiyete bürüneceği anlaşıldı. Meselâ, hızlar arttıkça enerjiler de azalıyor, sıfır-enerjili bir durumda ise, sonsuz hıza ulaşılıyordu. Dahası, elektrik yüklü oldukları kabul edildiğinde, kendi etraflarında bir radyasyon (her türlü ışık) oluşturacakları ve bu radyasyonun enerjilerini azaltacağı; enerjiler azaldıkça ise nesnelerin daha da hızlanacağı görüldü. Işık hızının aşılması demek, kütlenin negatif (hayalî, sanal) olması demektir. Negatif kütlenin fizikî mânâsı ne olabilir? Yaşadığımız, alıştığımız ve bildiğimiz çevrede her cismin bir pozitif kütlesi vardır. Terazi, sıfırdan küçük kütleyi gösteremez ve ölçemez. "Mademki matematik olarak negatif kütle vardır, o hâlde bu kâinatın negatifi (sanal olanı) vardır." şeklinde düşünmek niye mümkün olmasın?
Bugüne kadarki tecrübelerden biliyoruz ki, matematik denklemler yoluyla elde edilenlerin, biz henüz tesbit edemesek de, fizikî dünyada bir karşılığı bulunmaktadır (istisnaî durumlar olabilir). Sayıları, boyut geometrisiyle ortaya koyduğumuzda, daha sonra bu boyutlar belli bir fizikî durumla ifade edildiğinde, kâinat bir fiziko-matematik mahiyet kazanmaktadır. Geometriyle çizilip, fizikle işleyen kâinatın 'duvarlarına' benzeyen ışık hızı engelleri, 'katı' özellikler içinde yaşadığımız bu âlem için geçerliyse, "Bu duvarların ötesinde ne vardır?" sorusu ister istemez akla gelmektedir. Cevap olarak "Hiçbir şey yoktur!" dememiz ise, bir mânâ ifade etmez.
Işık hızı yıllardır maddenin temel hızı ve evrensel sabit olarak kabul edildi. Işık hızının aşıldığı, ilk defa, bir kısım kozmik ışınlar üzerinde yapılan denemelerle ortaya kondu. 1974'te Clay ve Crouch gibi fizikçilerin kozmik ışınlar üzerinde sürdürdükleri çalışmalar, ışıktan hızlı ışınların varlığını gösterdi (Nature, c. 248, s. 28, 1974) Lijun Wang ve arkadaşlarının Princeton Üniversitesi'nde yaptıkları bir deneyde, ışığın normal hızından (saniyede 300 bin kilometre) 300 kat daha hızlı gidilebileceği gösterildi (Nature, c. 406, s. 277, 2000)
Takyonlar (Tachyon)
Tartışmalara yol açan sanal parçacıkların varlığı ise lâboratuvar deneylerinde fark edildi. Garip karakterli bir atomaltı parçacık kendisini hissettirdi. Sanal karakterli bu parçacığa Lâtince 'çok hızlı' mânâsındaki 'takyon' (tachyons) ismi verildi. Konuyu bu defa matematik açısından irdeleyen uzmanlar, Einstein'ın denklemlerini kullanarak çok enteresan bir çözüme ulaştılar. Işık hızından da yüksek hızlara, harika yorumlar getiren neticeler ortaya çıktı. Eğer hareket eden bir nesne, ışıktan da hızlı hareket ederse; kütle, uzunluk, enerji, hattâ zaman gibi fizikî birimler sanal mahiyete bürünüyordu.
'Takyon' denilen, madde-ötesi özelliklere ve ışık hızından binlerce, milyonlarca defa yüksek hızlara sahip bir parçacığın, elbette ki günlük hayatta, elimizin altında bulunması beklenemez. Bu parçacıkların özellikleri, bu kâinatın fizikî ve matematikî yapısına uyum sağlamadığına göre, bir başka âlem, bir başka zaman ve bir başka çeşit enerjinin hükümran olduğu uzay düşünülmelidir.
Sanal Kütle
Takyonların keşfedildiği deneylerde -yukarıdaki Princeton deneyi- detektöre yollanan ışık daha kaynağından çıkmadan detektörde kendini hissettirmişti. Bu garip durum bazı kozmik ışınlarda da kendini göstermektedir. "Yola çıkmadan önce hedefine ulaşmak" şeklinde özetlenen bu garip hâdisede, ışıktan hızlı bir yolculuk gerçekleşmektedir. Meselâ bir astronot, daha yola çıkmadan hedefine erişecek ve yola çıkarken, kendisinin dönüşü ile karşılaşacaktır.
Sanal kütle ne demektir? Takyonlar teorisine göre, ışıktan hızlı, kütlesi, uzunluğu ve boyutları eksi, yani sıfırdan küçük (sanal) ne varsa hepsi takyon türünde mütalâa edilebilir. Hassas spektroskopi cihazlarının ölçüm sahasının dışında kalmalarından dolayı, bunları kâinatımızın dışındaki bir başka kâinatın veya âlemlerin elemanları olarak düşünemez miyiz?!..
Neticede, enerjinin ışıktan hızlı gidebileceğinin tecrübe edilmesi, bilim için önemli bir adım kabul edilmektedir. Bu durum, zihinlerimizde sabitleşmiş fikirleri kökten değiştirecek gibi görünmektedir. Yeni keşifler sayesinde, başka âlemler ve hayat mertebeleri hakkında daha kolay fikir yürütebiliriz.
Kaynak : Sızıntı Dergisi / Mayıs 2009 (Prof.Dr.Osman Çakmak)
