DAHİYANE BİR FİKİR

Peki hangi gözlemin sonucu şaşırtıcı olabilir? Elbette gözlemlenmesi ve yorumlanması zor olan şaşırtıcıdır. İki farklı suya bakarak hangisinin daha sıcak ya da hangisinin daha soğuk olduğu yorumunda bulunmak çok zor değildir. Ses hızını bulmak da çok şaşırtıcı değildir. Çünkü duyu organlarımızla kolayca fark edebileceğimiz bir durumdur. Işık hızı ise algı sınırlarımızın çok üstündedir. Öyleyse ışık hızını nasıl düşünebildik? Günlük yaşamın içinde gözlemlenmesi çok zor olan bir fikri nasıl bulabildik?

Şimdi biliyoruz ki gördüğümüz her şey nesneye çarpan ışığın bize yansımasıdır. Fakat bu bilgi elde edilmeden önceki durumu düşünün ve henüz ışık hızından haberdar olmadığımızı varsayın. Karşınızda duran sandalyeden size an kadar çabuk gelen ışığın hızını sonsuz kabul edersiniz. Ne görüyorsanız odur ve o anda gerçekleşiyordur. Bu durumda ışığın sınırlı bir hıza sahip olduğunu bulabilmek imkansızdır. 

Işık hızını bulabilmek için uzakları gözlemlememiz gerektiğini düşünüyor olabilirsiniz. Çünkü yıldızlara baktığımızda onların geçmişteki durumlarını gözlediğimizi artık biliyoruz. Fakat ışık hızını bulmadan önce gökleri gözleyen çok sayıda gökbilimci vardı ve hiçbiri ışık hızını bulamadı. Emin Çapa’nın “Türk hamamlarında neden suyun kaldırma kuvveti yok?” konulu konuşmasında değindiği bir durum vardı. Suyun kaldırma kuvveti her yerde aynıydı ancak onu, bulmak için çabalayan ve görmek isteyen Arşimet bulabilmişti. Arşimet’ten önce suyla oynayan zavallı bilim adamlarının hiçbiri bunu düşünemedi. İşte aynı durum zavallı gökbilimciler için de geçerli oldu.

Öyleyse 1676 yılına kadar gökbilimcilerin bakıp da göremediği ışık hızının keşfine bir göz atalım. Isaac Newton`ın kütle çekim yasası sorgulanıyordu. Birçok bilim adamı bu yasayı doğrulayabilecek ya da çürütebilecek gözlemlerin peşindeydi. Olaus Römer (Ole Christensen Rømer) adındaki 32 yaşındaki genç bilim adamı gezegenlerin yörüngelerini gözlemlemekteydi. Bu gözlemler Newton Yasası`nı zorlu bir sınava sokuyordu. Römer, Jüpiter’in yörüngesini izleyerek onun aylarını hesaplıyordu. Uzun süre yapılan dikkatle yapılmış gözlemlerle hareketlerinin Newton yasasına uyumu saptanabilirdi. Ancak sonuç yasanın doğru olmadığını gösteriyordu. 

Jüpiter’in ayları, Newton yasası ile hesaplanmış zamana göre, bazen sekiz dakika ileri, bazen de sekiz dakika geri olan bir fark oluşturuyorlardı. Bu fark Jüpiter’in Dünya’ya yakın olduğu zamanlarda ileri, uzak olduğu zamanlarda ise geriye doğruydu. Bu tuhaf bir durumdu ve her nereden bakarsak bakalım, uzak da olsa yakın da olsa zamansal bir fark oluşmamalıydı. Kütleçekim yasasına güveni tam olan Römer, bu durumda, ışığın Jüpiter’in aylarından Dünya’ya gelmesinin zaman aldığı gibi ilginç bir sonuç çıkardı. Ayrıca Jüpiter’e baktığımız zaman gördüğümüz şey onun o andaki durumu değil, ışığın bize varması gereken zamandan önceki durumuydu. Jüpiter bize yakın olduğunda ışık daha kısa sürede, uzak olduğunda ise daha uzun sürede varıyordu. Bu nedenle Römer’in, gözlemleri zaman farkı yönünden şu kadar erken, bu kadar geç olmalarına göre düzeltmesi gerekiyordu. Bu yolla ışığın hızını ölçmeyi başarmış, ışığın bir anda yayılan bir şey olmadığını ortaya çıkarmıştı. 

Bu nokta özellikle çok önemli. Eğer bir yasa doğru ise başka bir yasanın bulunmasına da yol açabilir. Eğer bir yasaya güveniyorsak, ona ters bir durumun ortaya çıkması bizi başka bir olguya yöneltir. Kütleçekim yasasını bilmeseydik Jüpiter’in aylarından ne bekleyeceğimizi de bilemezdik. Işığın hızını ölçmek ise başka bir bahara kalırdı. Römer, ışık hızını bulabilmek için tamamen bilgi, düşünce ve donanım olarak hazırdı ve doğru bir yorumlama ile bilimde keşifler çağına kapı araladı. Ondan önce ömürlerini teleskop başında harcayan zavallı gökbilimcilerin ışık hızını bulamayışı, gözlemlerin sonucunu doğru değerlendirmenin ne kadar zor olduğunu kanıtlar niteliktedir...

Kaynak:

Wikipedi, Ole Christiensen Roemer

Richard Feynman, Fizik Yasaları Üzerine