Köşe Yazıları Diş Hekimliği Eczacılık Edebiyat Eğitim Güzel Sanatlar ve Tasarım Fen Hemşirelik İktisadi ve İdari Bilimler İlahiyat İletişim İşletme Mimarlık Mühendislik Orman Sağlık Bilimleri Siyasal Bilgiler Spor Bilimleri Tıp Veteriner Ziraat

Güzel Sanatlar ve Tasarım

İktisadi ve İdari Bilimler

"HAYATI: doğal bir OKUyuşla; PAYLAŞmak"

Işık ve Ses Gecikmesi Bize Ne Söyler?

Yıldırımdan Patlamalara Uzaklık Tahmini Üzerine

Yıldırımın önce görülüp sesinin sonra duyulması, fiziğin günlük hayattaki en sade ama en öğretici örneklerinden biridir. Aynı ilke, ışık ile ses arasındaki zaman farkından hareketle bazı olayların uzaklığı hakkında kaba ama dikkat çekici bir fikir verebilir.

İşim İstanbul’da, evim 700 km ötede Antalya’da; saatte 700 km hız yapan uçak 1 saatte ulaştırıyor. “Yol eşittir hız çarpı zaman” formülü, yeryüzü şartlarından Güneş Sistemi ölçeğine ve yıldızlara kadar başarılı çalışıyor; yeter ki ses hızı ya da araç hızı ışık hızına yükselmesin.

Ses ortam ister, ışık ise aramaz; bizim için bu ortam en genel haliyle havadır ama balinalar için sudur. Uzaydan “sesimi duyan var mı?” diye seslensek, dünyadan bizi duyan olmaz; çünkü ses iletilemez. Yani, “yakın boşlukta ses bizim duyduğumuz biçimde yayılmaz” demek istiyoruz. Ses, yeryüzü gibi atmosferi olan tüm gezegen ve ortamlarda geçerlidir; sesi taşıyıcı ortam varsa ses iletilir, yoksa Ay yüzeyindeki gibi sessizlik hâkim olur.

Gündüzün Güneş ışığının aydınlığı ile geceleri dolunayın ışığı, “ömür biter yol bitmez” büyüklüklü yeryüzünü de atmosfer sayesinde aydınlatır ve parmaklarımızın elektrik düğmesine basmasına gerek duyurmayacak doğal ışık ile önümüzü, çevremizi ve işlerimizi görürüz. Atmosferimiz; Güneş, Ay, yıldızlar, gezegenler, kuyruklu yıldızlar ve göktaşları gibi her türlü gelen ışığı yansıtarak, kırarak ve saçarak olağanüstü bir parlaklık sağlar; gündüzümüz ve gecemiz yeteri miktarda aydınlık olur.

Ay’da atmosfer yoktur; Ay evrelerinden gördüğümüz gibi sadece Güneş ışığının düştüğü, bize bakan bölgeler aydınlıktır, dışında kalan yerler ve arka yüzü tamamen karanlıktır. Bu yüzden Ay’da mavi bir gökyüzü, bulutlar ya da rüzgâr yoktur. Ay’a çarpan göktaşlarını dünyadaki gibi yavaşlatacak bir atmosfer bulunmadığından, büyük hızlarla dövülen Ay toprağı zamanla adeta “pudra şekeri” inceliğine elekten geçmiş haldedir. Çarpan göktaşlarının büyük hızlarından dolayı yüksek kinetik enerjileri çarpma ile ısı enerjisine dönüşerek yanar; ancak oksijen olmadığından yanma devam edemez, “çakmak taşı”na benzer şekilde yanar ve hemen söner; tıpkı resmî makam araçlarının “çakar”ları gibi. Teleskoplarla bu çarpma olayları gözlemlenerek kayıt altına alınmaktadır. Sırası gelmişken, atmosferimizin frenleyerek Çanakkale’ye düşen bir göktaşının video bilgisini burada paylaşmış olayım ki Ay’a freni boşa alınmış düşenlerin akıbetini tahmin etmemize belki katkı verebilir.

Işık ve sesin taşıdığı bilgi

Işık ve ses, geldikleri kaynakların bilgilerini taşırlar. Işık sözcüğü ile bütün elektromanyetik dalgalar anlatılır. Bununla elimizden düşürmediğimiz cep telefonumuz ve “sosyal medya” tarafımız şimdilerde gerçek zamanlıya yakın hızda 5G ile tavizsizdir; TV izleriz, radyo dinleriz, radyo sinyali ile “bana bir konum at, navigasyonla adresimi bulayım” deriz, röntgen çektiririz, mutfakta mikrodalga fırın hayatımızın vazgeçilmezi olmuştur, doğanın muhteşem renklerini görürüz, uzayın derinliklerine ineriz. Yüksek hızımızı tespit eden trafikteki radarlar gibi, yarasalar da yalnızca gözleriyle değil, gönderdikleri ses dalgalarının yankılarını geri alarak ani ve çevik uçarken yönlerini ve diğer yaşam gereksinimlerini sağlarlar.

Işık hızı doğanın temel sabitlerinden biridir. Tüm zamanlarda ve tüm yerlerde aynıdır. Sayısız deney gösterdi ki bu hız, maddesel bir cismin kazanabileceği maksimum hızdır. Işığın sonlu ve sabit hızda yayılması, modern fiziğin özellikle elektromanyetizma ve görelilik kuramlarında merkezi bir rol oynar. Einstein’ın bilimsel ününde ışıkla ilgili çalışmaların önemli bir yer tuttuğu da bilinmektedir.

Astronomide geçmişe bakmak

Gök cisimleri yalnızca ışınım yayımlarlar ve bu ışınımın en iyi bilinen bölümü görsel bölge ışınımıdır. Bu ışık bize 300 bin km/s’den daha hızlı gelemez. Bu nedenle gök cisimleri hakkındaki bilgilerimiz, bu seyahat süresi yüzünden tam anlamıyla güncel olamamaktadır. Yani 150 milyon km ötemizdeki Güneş, 8 dakika önce bize ışık göndermiştir ve biz onu bu gecikme ile şimdi görüyoruz. Benzer şekilde, bize en yakın yıldız Alfa Centauri’nin şu anda gördüğümüz ışığı da 4.3 yıl önce yola çıkmış ve bize şimdi ulaşmıştır. Bunun anlamı şudur: Uzak cisimleri gözlediğimizde zaman içinde geriye bakıyoruz; bu cisimlerin önceki evrelerini gözlüyoruz. Böylece astronomideki gözlemler, tek yönlü bir zaman makinesi gibi ne yazık ki geleceğe değil, astronomik geçmişe bakmamızı sağlar.

Yıldırım görüldü, sesi sonra duyuldu

“Antalya’nın gözü yaşlı” denir, yağmuru boldur. Evimin balkonundan yıldırım veya şimşek olayları meydana geldiğinde, ışık hızının ses hızından çok daha büyük olması nedeniyle önce olayın ışığı görülür, neden sonra sesi duyulur. Aradan geçen zamanı ses hızı olan yaklaşık 343 m/s ile çarparsak, yani yine “yol = hız × zaman” formülünü kullanırsak, olay yerinin bize olan uzaklığını kestirmiş oluruz.

Türkiye Ulusal Gözlemevlerinin Antalya Saklıkent’teki Bakırlıtepe’ye konuşlandırılmış yerleşkesinin bulutlar içerisinde kalıp kalmadığını, bazen bu yolla oradaymışım gibi........

© Akademik Akıl