Özellikle bilim kurgu filmlerinde astronotların uzaya erişim anını birçok kez izlemişsinizdir. Kamera ilk önce etrafta uçuşan minik cisimlere odaklanır, sonra da astronotların saçlarının değişik yönlerde havalandığını görürüz. Her şey planlandığı gibi giderse astronotlar kemerlerini de çözerler ve etrafta umarsızca süzülmeye başlarlar. Uzaya gitmenin en heyecan verici noktalarından biri de şüphesiz bu tecrübeyi yaşamak olmalı.
Yerçekimi ve Kütleçekimi kavramlarını biraz inceleyelim mi?
Yerçekimi, bir gezegenin veya bir cismin başka nesneleri kendi merkezine doğru çektiği kuvvettir. Diğer yandan kütleçekimi, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru çekildiği doğal bir fenomendir.
Fizik gözünden bakarsak eğer kütleçekim bir fizik kuvvetidir. Yerçekimi ise bir gezegene doğru hızlanma gibi bir güç alanıdır. Vektörel hızlanmaya karşılık gelen güç alanı ile bu gücü yaratan kuvvet, fizikte iki ayrı şey. Elektromanyetik kuvvet ile manyetik alan iki farklı şey olması gibi. Ancak Einstein’ın Görelilik teorisinde diyor ki Dünya’ya doğru sadece Dünya’nın yerçekimi etkisiyle hızlanarak düşen bir astronot ile Dünya’nın çevresindeki uzay istasyonunda sabit hızla dönen astronot arasında hiçbir fark yoktur.
Buna Eşdeğerlilik ilkesi diyoruz
Einstein’a göre serbest düşüş ile uzayda hızlanmadan gitmek arasında bir fark bulunmuyor. Her iki durumda da yerçekimini hissetmeyeceğiz. Ancak, Dünya’ya sağ salim indiğimiz zaman ayaklarımızın altında toprak olacak. Toprağın içine hayalet gibi girip düşmeye devam edemeyeceğimize göre sonunda yerçekimini hissedeceğiz.
Bu kadar fizik muhabbeti yaptıktan sonra biraz da Uluslararası Uzay İstasyonu’nda bulunan astronotların istasyon içinde süzüldükleri ortama aslında ‘yerçekimsiz ortam’ demenin neden gerçeği tam olarak yansıtmadığından bahsedelim.
Böyle diyoruz çünkü astronotlar her ne kadar etrafta süzülüyorlarmış gibi görünseler de hâlâ yerçekimi etkisi altındalar. Hatta, UUİ’nin veya diğer uyduların yörüngede kalmalarını sağlayan şey de uzaydaki yerçekimi. Astronotların hissettiği ‘ağırlıksız ortam’ sürekli Dünya’ya doğru düşüyor olmalarından kaynaklanıyor. Dünya’nın kütleçekimi UUİ’yi sürekli yere doğru çekiyor. Ancak istasyon o kadar hızlı hareket ediyor ki Dünya’ya düşmek yerine gezegenin eğriliğini takip ediyor. Sonuç olarak UUİ’deki astronotlar sürekli olarak serbest düşme halindeler.
Mantığa pek yatmayabilir ancak Zero-G uçuşlarında uçak içerisinde de aynı prensip izleniyor. Belirli bir irtifaya çıkan uçaklara bakalım. Bu uçaklar Dünya’ya doğru serbest düşmeye geçtiğinde içindekiler ağırlıksız ortamı bir süreliğinde tecrübe etmiş oluyor.
Lisede fizik derslerindeki serbest atış problemlerini hatırlarsınız.
Topu dik bir şekilde yukarıya fırlattığımızda, belirli bir yüksekliğe çıktıktan sonra topun düşmeye başladığını gözlemlersiniz. Top düşmeye başlamadan hemen önceki havada asılı kalma durumunu da ‘ağırlıksız ortama’ örnek verilebiliriz.
Şunu da unutmamak gerekir ki bir uzay cisminin kütlesi ne kadar büyükse kendi yerçekim kuvvetti de o kadar büyür. Bu durumu sadece o cismin atmosferinde ya da yüzeyinde olduğunuza vücudunuza etki edecek olan kuvvetin büyümesi gibi değerlendirmeyin. Çünkü bu kuvvet büyüdükçe etkilediği alan da doğru orantılı olarak artıyor. Evrendeki sayısız galaksi, yıldız ve gezegeni düşününce uzayda yerçekimi kuvvetinin etkilemediği bir alan bulmak oldukça zor bir ihtimal gibi geliyor.
Serimizin son yazısını da bu şekilde bitirmiş olduk. Umarım okurken yeni bilgiler öğrendiğiniz bir seri olmuştur. Yeni seriler ve ilginç yazılarla Moletik.com‘da tekrar görüşmek dileğiyle.
