Kütleçekimsel merceklenmede sapma açısı kütle ve uzaklıkla ters orantılı

Автор / Редактор: İpek Tunç•13 Ekim 2026

✓ Проверено редакцией

Işığın bükülme açısı kütle ile doğru, uzaklıkla ters orantılı

Kütleçekimsel merceklenme, uzaktaki bir kaynak ile gözlemci arasındaki madde dağılımının bir ışık kaynağından gelen ışığı bükme yeteneği olarak tanımlanır. Bu etki, Einstein’in genel görelilik teorisinin tahminlerinden biridir. Общее görelilik teorisine göre kütle uzay-zamanı büker ve bu bükülme ışığın bükülmesine neden olur. Işık büyük bir nesnenin etrafından geçerken bu eğrilği izler ve yolunu değiştirir.

Işık ışınları gelecek ve geçmiş bölgeler arasında bir sınırdır. Kütleçekimsel etki, arka plandaki bükülmüş geometride bozulmamış objelerin hareketi olarak ya da düz geometrideki kuvvetin karşılığı olarak görülebilir. Mercek etkisi ışığın hızının yönünü değiştirir ancak büyüklüğünde bir değişiklik yaratmaz; ışık her zaman sabit bir hızda hareket eder.

Sapma açısını belirleyen formül

G kütleçekim sabiti, c boşluktaki ışık hızı olmak üzere, M kütlesine r mesafesindeki etkilenmiş ışığın sapma açısı aşağıdaki formülle gösterilir:

θ = 4GM / rc²

Bu formül, sapma açısının kütleye (M) doğru orantılı olduğunu ve kütleye uzaklığa (r) ters orantılı olduğunu açıkça ortaya koyar. Yani kütlenin artması sapma açısını artırırken, kütleye uzaklığın artması açuyu azaltır. Bu ilişki doğrusal değildir; açı kütleye doğru orantılı olsa da, kütleye uzaklığa göre ters orantılıdır.

Schwarzschild yarıçapı ile ifade

Schwarzschild yarıçapı rs = 2Gm/c² şeklinde gösterilir. Bu tanım kullanıldığında sapma açısı daha basit bir biçime kavuşur:

θ = 2(rs/r)

Bu ikinci formül de aynı ilişkiyi yansıtır: Sapma açısı, kütleye ait olan Schwarzschild yarıçapıyla doğru, kütleye uzaklıkla ters orantılıdır.

Maksimum ve minimum bükülme

Optik merceğin tersine, maksimum bükülme kütleçekimsel merceğin merkezine yakın, minimum bükülme ise merkezden uzakta gerçekleşir. Sonuç olarak kütleçekimsel mercek tek bir odak noktasına sahip değildir; bunun yerine çizgisel bir odak hattı vardır. Bu durum, merceğin merkezine yakın geçiş yapan ışınların daha fazla büküldüğünü, merkezden uzakta geçenlerin ise daha az büküldüğünü gösterir.

Eğer ışık kaynağı ile gözlemci düz bir doğrultu üzerinde bulunuyorsa, gerçek ışık kaynağı mercek gibi davranan devasa gök cisminin etrafında halka şeklinde görünür. Eğer tam bir hizalama varsa, gözlemci halka yerine parçalı yaylar görecektir. Bu olgu ilk defa 1924 yılında fizikçi Orest Chwolson tarafından bahsedilmiş, 1936 yılında ise Albert Einstein tarafından hesaplanmıştır. Bu durum sıklıkla literatürde Einstein halkası olarak geçer.

Kaynakça

Kütleçekimsel merceklenme. Wikipedia. https://tr.wikipedia.org/wiki/Kütleçekimsel_merceklenme

Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.