Yakın tarihimize kadar sonsuz olarak bilinen ışık hızı nedir? Işık ne kadar hızlıdır?

Geçmişte farklı şekillerde hesaplanan yaklaşık olarak benzer sonuçlara ulaşılan ışık hızı günümüzde havasız vakumlanmış bir ortamda saniyede 299,792 kilometre‘dir. Ayrıca ışık hızı sadece gözle görülenleri değil, aynı zamanda gözle görülemeyecek olan, elektromanyetik alanın, radyo dalgalarının, X-ray ışınlarının, kızılötesi ışınların ve mikrodalga hızlarını da kapsamaktadır.

Işığın hızı aslında gündelik yaşamdaki birçok olaya doğrudan dahildir. En basit örnek olarak her evde bulunan televizyonlar üzerinden anlatabiliriz. Dünya’nın yaklaşık 35 bin kilometrelik yörüngesinde bulunan uydulara gönderilen sinyalin alıcıya ulaşma sürecinde gecikmeler yaşanır. Bu gecikmeleri yaklaşık olarak 70,000/300,000 şeklinde olarak hesaplarsak, saniyenin beşte biri bir süredir. Büyük ölçekte düşünürsek ise, Güneş’ten gelen ışınların Dünya’ya ulaşma süresi yaklaşık 8 dakikadır. Yani Güneş mesafesinde bir kaynaktan aldığımız bilgi 8 dakika öncesinin bilgisidir.

Işık Hızının Keşfi ve Tarihçesi

Geçmişte matematikçiler ve gökbilimciler ışığın hareketini tam olarak doğru belirleyemediler. Çoğunluk ışığın seyahat süresinin anlık olduğunu düşünüyordu. Fakat, ilerleyen süreçte çeşitli ölçümler yapılmasıyla ışığın hızı, günümüzdeki haline geldi.

Daha öncesinde birçok gökbilimci ışık hızı ile ilgili araştırmalar yapsa da, modern zamanlardaki keşiflerin başlamasından öncü olan Galileo Galilei ile başlamak en uygunu olacaktır. Galileo, ışık hızının anlık mı yoksa belirli bir hızda mı olduğunu anlamak amacıyla birtakım denemeler gerçekleştirdi. Bu karşılaştırmayı da, belirli bir mesafedeki iki kişinin ellerindeki ışığı ne kadar gecikmeli gördüklerini ölçerek kanıtlamak istedi. Fakat, iki kişi arasındaki mesafenin oldukça düşük olmasından ötürü farkı anlayamadı.

Günümüz ışık hızının ölçümünün temelleri ise 1670’lerde Danimarkalı astronom Ole Rømer (Roemer) tarafından atıldı. O sıralar Paris Gözlemevi’nde Jüpiter’in uyduları ile ilgili araştırmalar yapan Rømer, birkaç yıl süren incelemelerin ardından Io’nun üzerine düşen Jüpiter gölge zamanlarının farklılık gösterdiğini fark etti. Sonrasında Rømer araştırmalarını bu farklılığa neyin sebep olduğunu bulmaya odakladı. Jüpiter’in uydusu Io’nun yörünge hareketi sırasında gölgede kaldığı bölümleri ve gölgeye girdi sürelerini ölçmeye devam ettiği yıllarından ardından Danimarkalı astronom, gölgeye girme zamanlarının Jüpiter’in, Dünya’dan en uzak olduğu bölümlerde arttığını keşfetti.

Jüpiter’in Dünya’ya en yakın olduğu bölümlerden birinde yaptığı ölçüm ile Dünya’ya en uzak olduğu 6.5 yıl sonra yaptığı ölçümü kıyaslayan Rømer ve Paris Gözlemevi’nde çalışan diğer ünlü gökbilimci Christiaan Huygens, ölçümler arasındaki farkı 11 dakika olarak buldular. Bunun sonucunda gökbilimciler, tutulmaların başlama sürelerindeki sapmaların ışığın hızının düşünülen gibi sınırsız değil, aslında belli bir değeri olduğundan kaynaklanabileceği fikri üzerinde durarak, hesaplamalara başladılar.

Ole Roemer ışık hızı hesaplamaları
Danimarkalı gökbilimci Ole Rømer’in ışık hızı hesaplamalarını yaptığı sırada Jüpiter, Dünya ve Io’nun konumlarının görünümü

Dünya’nın yörüngesindeki Jüpiter’e en uzak nokta ile en yakın nokta arasındaki farkın 11 dakikalık zaman farklılığına sebep olmasından yola çıkan gökbilimciler, ışığın hızının bulmak için Dünya yörünge uzunluğunun yarısını 11 dakikaya böldüler. Ve çıkan sonuç olan saniyede 200.000 kilometreyi ışığın hızı olarak kabul ettiler.

Işık hızının günümüzde bilinen değerine en yakın sonucu ilk bulan ise İngiliz fizikçi James Bradley’dir. 1720 ‘li yıllarda Bradley’nin yıldızların hareketleri ve yer değişimleri üzerinden yaptığı hesaplamalarda ışık hızını 301.000 kilometre/saniye buldu.

En doğru sonuç ise, Prusyalı gökbilimci Albert Michelson tarafından çeşitli ayna ve lensler ile yaptığı deneyler sonucunda ulaşıldı. Michelson ölçümlerinde ışığın hızını saniyede 299.910 kilometre olarak buldu. Ve bu sonuç 40 yıl boyunca en doğru değer olarak kabul edildi.

 

Yazı ile ilgili görüşünüz nedir?

Görüş ve yorumlarınızı buradan belirtiniz.
İsminiz yazınız