100 Yıllık Fizik Sırrı Çözüldü: Işık Hızındaki Cisimler Büzülmüyor, Dönüyor!
Avusturyalı bilim insanları, Albert Einstein’ın Özel Görelilik Kuramı’nın en tuhaf sonuçlarından birini laboratuvar ortamında kanıtlayarak tarihe geçti. Tam 100 yıldır ispatlanmayı bekleyen "Terrell-Penrose Etkisi" ilk kez fotoğraflandı ve ışık hızındaki cisimlerin sanılanın aksine büzülmediği ortaya çıktı.
Bilim dünyası, fizik kurallarını ve görsel algımızı temelden sarsan yeni bir keşfi konuşuyor. Işık hızına yakın hızlarda hareket eden nesnelerin fotoğraflarda nasıl görüneceğine dair asırlık varsayım, Viyana Teknik Üniversitesi (TU Wien) ve Viyana Üniversitesi araştırmacılarının geliştirdiği devrim niteliğindeki lazer teknolojisiyle netlik kazandı. Araştırmacılar, bu sayede ışık hızını ilk kez görselleştirmeyi başardı.
Terrell-Penrose Etkisi Nedir?
Temelleri 1924 yılında fizikçi Anton Lampa tarafından atılan, 1959'da ise Roger Penrose ve James Terrell tarafından detaylandırılan bu teori, ışığın hareketiyle oluşan bir optik illüzyona dayanıyor.
- Klasik Düşünce: Bugüne kadar ışık hızına yaklaşan bir nesnenin hareket yönünde büzüleceği ve fotoğraflarda küçülmüş çıkacağı düşünülüyordu.
- Gerçekleşen İllüzyon: Teoriye göre, ışık hızında giden bir küpü fotoğraflarsanız; ışığın cismin farklı noktalarından kameraya ulaşma süresindeki gecikmeler nedeniyle, sadece ön yüzünü değil, yan yüzlerini ve köşelerini de görürsünüz. Yani nesne büzülmüş değil, kameraya doğru hafifçe kendi etrafında dönmüş gibi görünür.
Işık Hızı Saniyede 2 Metreye "Düşürüldü"
Bu illüzyonu kanıtlamak bugüne kadar imkânsız kabul ediliyordu. Ancak ekip, saniyede yaklaşık 300 milyon metre hızla hareket eden ışığı fotoğraflayabilmek için akılalmaz bir yöntem geliştirdi:
- Hedef nesne, mikro incelikteki katmanlara ayrıldı.
- Lazer darbeleri kullanılarak bu katmanların ultra hızlı fotoğrafları çekildi.
- Elde edilen kesitler sofistike bir sistemle birleştirilerek, ışık hızı sanki saniyede sadece 2 metre hızla ilerliyormuş gibi simüle edildi.
Deneyin başındaki isimlerden Kıdemli Yazar Peter Schattschneider, teoriyi %100 doğrulayan bulguları şu sözlerle özetledi:
"Sonuç tam beklediğimiz gibiydi. Bir küp bükülmüş görünüyor, bir küre ise küre kalıyor ama Kuzey Kutbu farklı bir yerdeymiş gibi algılanıyor."
CERN'ün Bile Fotoğraflayamadığını Görüntülediler
Bu tarihi deneyin önemi sadece bir optik illüzyonu doğrulamakla sınırlı kalmıyor. Bugüne kadar CERN gibi devasa parçacık hızlandırıcılarında atom altı parçacıklar ışık hızına yaklaştırılsa da, hızdan dolayı bu parçacıkların fiziksel şekillerini doğrudan fotoğraflamak mümkün olmamıştı. Bu yeni düzenek, Özel Görelilik Kuramı'nın test edilemeyen diğer teorik uzay-zaman gözlemleri için de yepyeni bir kapı aralıyor.