Işık Hızı Neden Geçilemez?

Bir nesneye dışarıdan verilen enerji farklı yollarla kendini gösterebilir. Havada duran bir çiviyi hayal edin. Eğer bir çekiçle vurursak harekete geçer; kazandığı enerji hareket enerjisine dönüşür ve ileri doğru fırlar. Fakat aynı çiviyi delinmeyecek kadar sert bir zemine çakmaya kalktığımızda işler değişir. Çivi hareket edemez, yani kinetik enerji kazanamaz. Ama yine de enerji bir yere gider; bu kez çekiç darbesi çivide ve zeminde ısı enerjisine dönüşür.

Fiziğin temelleri üzerine kafa yoran bilim insanları, enerjinin bu farklı biçimlerini bir arada anlamaya çalışırken devrim niteliğinde bir gerçeği ortaya çıkardı: Enerji ile kütle birbirinin farklı yüzleri gibiydi. Einstein’ın geliştirdiği görecelik kuramı, kütlenin de bir enerji biçimi olarak görülebileceğini ileri sürüyordu. İddia ilk bakışta soyut bir kuram olarak algılandı, ancak atom bombası gibi korkunç yıkımlara yol açan teknolojik keşifler sonucu teorinin doğruluğu acı bir biçimde kanıtlandı.

Günlük yaşamda, enerji verilen bir nesnenin uğradığı kütle değişimini ölçmek imkânsıza yakındır. Çünkü bu değişim o kadar küçüktür ki hassas cihazlar olmadan fark edilemez. Ancak atom altı parçacıkların ve olağanüstü yüksek hızların söz konusu olduğu deney ortamlarında yapılan ölçümler, bu küçük ama önemli değişimleri fark etmemizi kolaylaştırır. Araştırmalar, saniyede yüz binlerce kilometre hızla hareket eden parçacıkların kütlesinde belirgin artışlar olduğunu göstermiştir. Hatta parçacıklar ışık hızının önemli bir oranına yaklaştığında, kütleleri başlangıçta sahip olduklarının iki katına kadar çıkabilmektedir.

Bir cisme sürekli enerji verdiğinizde, bu enerji iki şekilde ortaya çıkar: Ya cismin hızı artar ve daha hızlı hareket eder ya da kütlesi büyür. Peki, hangi durumda hangi yol baskındır? Günlük hayatta ya da düşük hızlarda, verdiğimiz enerjinin neredeyse tamamı cismin hızlanmasına gider. Hızlanan cisim, kütlesinde ölçülemeyecek kadar küçük bir artış yaşar. Ancak bu durum, cismi ışık hızına yaklaştırmaya başladığınızda dramatik biçimde değişir. Işık hızına ne kadar yaklaşılırsa, cismin hızına enerji olarak katkıda bulunmak da o kadar zorlaşır. Çünkü verdiğiniz ekstra enerjinin neredeyse tamamı cismin kütlesini büyütmeye başlar.

Teorik olarak, bir cismi ışık hızına çıkarmak için sonsuz miktarda enerji gerekir. Çünkü ne kadar enerji verirseniz verin, cisim asla o sınırı geçemez; tüm enerji kütle artışına dönüşür. Bu da bize, ışık hızının evrendeki en yüksek hız sınırı olduğunu gösterir. Günümüz fiziğine göre ışık hızını aşmak mümkün değildir. Elimizdeki hiçbir teknoloji ya da enerji kaynağı bunu gerçekleştiremez.

Ancak bilimkurgu dünyasında, çeşitli alternatif yöntemler kullanılarak bu sınırın aşılabildiğini görüyoruz. En gözde ve ayakları yere basan yöntemlerden biri de büküm sürüşü. Bu kurgusal teknoloji, aslında uzay-zamanın kendisini manipüle eden teorik bir sistem. Geminin önündeki uzay sıkıştırılırken arkasındaki uzay ise genişletiliyor, böylece gemimiz hareket etmeden uzay-zaman dokusu içinde yol alıyor. Bu sayede teknik açıdan ışık hızını da geçmemiş oluyoruz. Çünkü hareket eden şey gemi değil, uzayın kendisi. Bir yürüyen merdivene binmek gibi düşünülebilirsiniz.

Tabii ki tüm bunlar şimdilik birer teoriden ibaret ve sayısız bilinmezle dolu. Ancak bilimkurgunun güzelliği de burada zaten: Yeni olasılıklara kapı aralaması…