Işık Hızıyla Karşılıklı Olarak Birbirimize Yaklaşırsak Ne Olur?

Önerilen Video ▼

Işık Hızıyla Karşılıklı Olarak Birbirimize Yaklaşırsak Ne Olur?

İnsanın bilinen algısı kişiye, birbirine yaklaşmakta olan araçlardan birinde otururken karşıdaki aracın hızı konusunda yalan söyler. Örnek vermek gerekirse; bir araçla saatte 100 km hızla düz bir yolda ilerlerken karşıdan gelen bir araç bize doğru saatte 50 km hızla geliyorsa, bu; karşıdaki araçla birbirimize saatte 150 km hızla yaklaşıyoruz sonucunu doğurur. Ancak bu tam olarak doğru sayılmaz.

Albert Einstein'ın 1905'te ortaya attığı Özel Görelilik tam olarak bunu açıklamaktadır. Işık hızının bir limit olduğunu ve aşılamayacağından bahseder. Bu nedenle aracımız ışık hızında(saatte 300,000km) ilerlerken, karşıdan ışık hızında bir araç geldiği an, karşıdan gelen aracın hızını saatte 600,000 km olarak ölçemeyiz. Yani iki hızın toplamı yine ışık hızını geçmemelidir.

Bu durum bizim bilinen algımızda ciddi bir çelişki oluşturur. Oysa ilk araç örneğinde olduğu gibi hızların toplanması gerekmektedir ancak durum aslında öyle değildir.



Albert Einstein insanlığa, Özel Görelilik ile aslında iki hızın toplanmadığını, ışık hızına bağlı olan bir formül ile hesaplandığını gösterdi. Ancak söz konusu hızlar, ışık hızına kıyasla çok düşük olduğundan aradaki fark o kadar az kalıyor ki, neredeyse hızlar gerçekten toplanıyormuş gibi sanılıyor. Bundan dolayı günlük hayatta düşük hızlarda bu etki asla hissedilemez. Fakat doğru işlem tam olarak, iki hızın toplanması değildir. Yine de çok küçük bir fark olduğu için, hızların toplanması pratik ve doğrudur.

Söz konusu olay, yalnızca ışık hızı olduğu zaman bu etki fark edilmektedir. Örneğin; ışık hızının %75'i (0,75c) ile giden bir uzay aracında olduğumuzu varsayalım. Uzay aracının tam karşısından da bize doğru, ışık hızının %85'i (0,85c) hızla bir uzay aracı yaklaşmakta olsun. Artık karşıdan yaklaşmakta olan bu aracın hızının 0,75+0,85=1,60c olmayacağını, asla ışık hızını aşmayacağını biliyoruz. Ancak yine alışılan algımızın öngördüğü şekilde bu hız 0,85c'den büyük olacaktır. İşte bu hız aşağıdaki formülle hesaplanır:


U^'_x = (U_x - V_x) / 1 - (U_xV / c²)

Formülde; eşitliğin solundaki terim( U^'_x ) karşıdan yaklaşmakta olan aracın bize göre görünen hızı, yani aradığımız değerdir. Sağ tarafta yer alan üssüz ifadesi( U_x ) ise gerçek değeri olan 0,85c'dir. V_x ise bizim aracımızın hızı olan 0,75c'dir.

Sayılar denklemde yerine koyulduğunda: Karşıdan bize yaklaşmakta olan aracın görünen hızını 0,977c, yani ışık hızının %97,7'si olarak bulunur. Bu hızlar arttıkça, çıkan sonuç da ışık hızına çok yakın değerler almaya başlar. Örneğin; 0,90c hızıyla 0,95c hızındaki bir araca yaklaşmak, onu 0,9973c yani ışık hızının %99,73'ü bir hızla yaklaşıyor olarak görmek demektir.



Gündelik hızlardaki küçük farkın ne kadar küçük olduğunu hesaplamak ise aslında matematiksel bir işkenceir. Mesela her yerde bahsettiğimiz ses hızı, ışık hızının yaklaşık olarak milyonda biri kadardır. Burada Özel Görelilik'ten faydalanılırsa; saatte 300 km hızla birbirine yaklaşan iki uçağın birbirlerini 599.999999999998 m/s gibi bir hızla birbirlerine yaklaşıyor olarak görmesi gerektiği hesaplanır. Bu ne ölçülebilecek, ne de ölçmenin bir anlamı olduğu bir hesaplamadır. Bundan dolayı gündelik hızlarda, yine algımızın bize söylediği gibi, hızlar toplanabilir.