Işığın kütlesi hiç yokken karadelik etrafında nasıl eğiliyor? Mantık yürütmek imkansız gibi geliyor

[Yasin Ayhan]

Arkadaşlar bir şey takıldı kafam, uzun süredir aklımda. Işığın dinlenim kütlesi sıfır, bu kesin bir gerçek. Ama karadelik etrafından geçerken bükülüyor, ışınlar eğiliyor. Newton fiziğinde yerçekimi için kütlenin olması gerekiyordu ya, o zaman bu eğilmenin sebebi ne oluyor ki? Kütlesi olmayan bir şeyi nasıl çekiyor ki yerçekimi?

Ayrıca foton küresi denilen bir şey duydum, ışık orada karadelik etrafında dönüyormuş. EHT ile M87’nin gölgesini çektiler, o da zaten bu eğilmeyle ilgili. Ama iç mekanizmayı anlamaya çalıştıkça kafam daha çok karışıyor. Kimse bu konuyu basit ama doğru şekilde açıklayabilir mi? Gerçekten merak ettim de.

"Kronoloji Aralığı: 1453 – 1923 Dönemi Karşılaştırmalı Metin İncelemesi"

[Halil Genç]

Selamlar reis, çok yerinde bir soru sordun çünkü çoğu kişi tam da kütle kısmında takılıyor. Olayı netleştireyim.

İşin özü şu: Einstein’a göre yerçekimi bir ‘kuvvet’ değil, uzay-zamanın eğriliğinin göstergesi. Yani karadelik etrafındaki muazzam kütle, çevresindeki uzay-zamanı bükeyecek kadar eğiyor. Işık ise bu eğrik uzay-zamanda gidebileceği en kısa, en ‘düz’ yolu izlemeye çalışıyor — buna geodezik deniyor. Karadelik yakınında bu düz yol bile eğrik görünüyor çünkü yolun kendisi eğri bir zeminde çiziliyor. Yani ışık ‘eğiliyor’ demek değil, ‘düz gitmeye çalışırken eğrik bir alanın içinde kaldığı için bükülüyor’ demek. Kütleye ihtiyaç yok çünkü yerçekimi kütleye değil, o eğrik uzay-zamana tepki veren her şeye etki ediyor. Fotonlar da buna dahil.

Newton’da eğilme oluyordu aslında ama senin de dediğin gibi onun iki katı. Eddington’un 1919 tutulma gözlemi tam da bunu kanıtladı, ışığın Güneş etrafından geçişi Newton tahmininden iki kat fazla bükülmüştü. Bu Einstein’ın zaferiydi.

Foton küresi konusuna gelince: Karadelikten belli bir mesafede (Schwarzschild için yarıçap 1.5 kat Schwarzschild yarıçapı) ışık karadelik etrafında yörüngeye girebiliyor. Oraya yaklaştıkça ya içine düşüyor ya da kaçabiliyor. EHT’nin M87 ve Sgr A görüntülerinde gördüğümüz o parlak halka tam da bu foton küresinden gelen ışıklar ve fotonların dolanıp geldiği geometriler. Gölge kısmı ise ışığın kaçamadığı bölge. LIGO-Virgo’nun yerçekimi dalgaları ise buna paralel, dinamik testler sunuyor — kuaz-normal modlar karadeliğin ‘ses tonu’ gibi düşün, kütlesi ve spin’i belli ediyor. Yani hepsi birbirini tamamlayan kanıtlar.

Kısaca özetlersem: kütle değil eğrik uzay-zaman olayı başlatıyor, ışık da o eğrik yolun en düzünü alıyor ve biz buna ‘eğilme’ diyoruz. Umarım netleşmiştir, takıldığın yer olursa buradayız.

🔬 Laboratuvar: AmScope 40X-1000X Trinoküler Biyolojik Mikroskop • Eskişehir (26) • NeBilim

[Yazar]

Yazılar