Güneş Sistemi

Güneş Sistemi; Güneş ve onun çekim etkisi altında kalan sekizgezegen ile onların bilinen 166 uydusu,beş cüce gezegen (Ceres,Plüton, Eris, Haumea, Makemake) ile onların bilinen altı uydusu ve milyarlarca küçük gök cisminden oluşur. Küçük cisimler kategorisineasteroitler, Kuiper kuşağı nesneleri, kuyrukluyıldızlar, gök taşları vegezegenlerarası toz girer.

Güneş Sistemi; Güneş, dört Yer benzeri iç gezegen, küçük, kaya ve metal içerikli asteroitlerden oluşan bir asteroit kuşağı, dört gaz devi dış gezegen, ve Kuiper kuşağı denen buzsu cisimlerden oluşan ikinci bir kuşaktan ibarettir. Kuiper kuşağının ötesinde ise seyrek disk, gündurgun (heliopause) ve en son olarak da varsayımsal Oort bulutubulunur.

Güneş'ten olan uzaklıklarına göre gezegenler sırasıyla Merkür, Venüs, Dünya, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'dür. Bu sekiz gezegenin altısının çevresinde doğal uydular döner. Ayrıca dış gezegenlerin her birinin toz ve diğer parçacıklardan oluşan halkaları vardır. Dünya dışındaki tüm gezegenler adlarını Yunan ve Roma mitolojisi'nin tanrılarından alır. Beş cüce gezegen ise; Kuiper kuşağında yer alan Plüton, Haumea ve Makemake; asteroit kuşağındaki en büyük cisim olan Ceres ve seyrek diskte yer alan Eris'tir. Eris bilinen en büyük cüce gezegendir.

GÜNEŞ SİSTEMİ

• Güneş sistemi; Güneş’in ve onun etrafında belirli yörüngelerde hareket eden gezegenlerin, uyduların, kuyruklu yıldızların bulunduğu gök cisimleri topluluğudur. Güneş sisteminde sekiz gezegen vardır. Gezegenlerin Güneş’e olan uzaklıkları astronomi birimi (AB) ile ifade edilir.Bir AB Güneş ile Dünya arasındaki uzaklığa eşittir. 149, 6 milyon km.

• Merkür – Venüs – Dünya - Mars – Jüpiter – Satürn – Uranüs –Neptün - Plüton

• Güneş’e en yakın gezegen Merkür’dür.

• Güneş’e en uzak gezegen Neptün’dür.

• Jüpiter gezegenlerin en büyüğüdür.

• Plüton 24 Ağustos 2006 tarihine kadar gezegenlerin en küçüğü olarak kabul edilmekteydi. Şimdi ise Cüce gezegenler sınıfına alınmıştır. Plüton’dan sonraki en küçük gezegen Merkür’dür.

• Venüs Dünya’nın ikizi olarak da adlandırılır. Büyüklüğü Dünya’nınkine çok yakındır. Sera etkisi fazladır.

• Güneş sistemindeki gezegenlerin bazılarının etrafında dönen gök cisimleri vardır. Bunlara uydu denir. Dünya’nın uydusu aydır.

• Dünya’nın ve Ay’ın birbirleri üzerinde kütle çekim etkileri vardır. Dolayısıyla Ay’ın Dünya etrafındaki dönüşü sırasında Dünya’nın Ay’a bakan yüzündeki çekim etkisi o sırada arkada kalan yüzüne göre daha fazladır.

• Çekim etkisi ile okyanuslar ve denizler Ay’a doğru bir miktar yükselir. Sonuçta günde iki kez oluşan gelgit hareketleri meydana gelir.

• Ay, Dünya, Güneş, diğer yıldızlar ve bulutsular gök ada adı verilen dev sistemlerin birer üyesidir.

• Dünyamızın içinde bulunduğu gök ada, Samanyolu galaksisi olarak bilinmektedir. Bu gök adan sarmal kollardan oluşur. Güneş sistemimiz bu kollardan Avcı kolu’nda bulunur.

• Gök adaların da içinde yer aldığı gök cisimlerinin tümü, aralarındaki boşluklarla birlikte evreni oluşturur.

• Dünya dışındaki evren parçası uzay olarak adlandırılır.

• Dünya’mız uzayda Samanyolu galaksisi içersinde yer alan Güneş sisteminde Güneş’e en yakın üçüncü gezegendir.

UZAY ARAŞTIRMALARI

• İlk yıldız gözlemleyicileri gördükleri cisimlerin resimlerini mağara duvarlarına çizmişlerdir.

• Çinliler gökyüzünü inceleyerek gördüklerini taş ve parşömenlere çizmişlerdir. Böylece, ilk yıldız haritasını oluşturmuşlardır.

• Holandalı gözlükçü Hans Lippershey, 1608 yılında ilk teleskopu icat etti. Astronomide kullanılabilecek ilk teleskop ise 1609 yılınd,Galileo adlı bir İtalyan tarafından yapıldı.

• Galileo gibi teleskoplar yardımıyla gök cisimlerinin hareketlerini ve yapısını inceleyen bilim insanları gökbilimci olarak adlandırılır.

• 1969’da Neil Armstrong, Edwin Aldrin ve Michael Collins adlı üç astronot Ay’a ulaşmayı başardılar.

• Zamanla gelişen teknoloji sayesinde Mars’a ve Venüs’e uzay sondaları gibi uzay araçları gönderildi.

• Mars’ın ve Dünya’nın çevresine uydular yerleştirildi.

• Uzay yolculuğu sırasında astronotların yaşamlarını sürdürebilmesi için özel giysiler üretildi.

• Uzay çalışmaları sırasında günlük hayatımızı kolaylaştıran teflon, uzayda kullanılan tükenmez kalem ,alüminyum folyo, diş teli gibi araç ve gereçler ile uzay mekikleri, yapay uydular, uzay istasyonları ve özel tasarlanmış giysiler üretilmiştir.

• Yer çekimi olmadan üretilen metaller, cam ve seramikler daha sağlam yapılabilir ve Dünya’da yapılanlardan daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir.

• Uzayda işe yaramayan roket parçaları, ölü uydular, yakıt tankları ve uzay aracı artıkları Dünya’nın çevresinde dolanan bir hurda yığını oluşturmuş ve bu durum uzay kirliliğine yol açmıştır.

Galaksiler ve Yıldızlar

Çok sayıda yıldız ve yıldız sistemlerinin meydana getirdiği topluluğa GALAKSİ denir

Uzayda milyonlarca galaksi vardır. ( Samanyolu ,Andromeda , Büyük macellan , Orion )

Dünyamız Samanyolu galaksisinin içinde yer alır.

Bulutsuz ve ayın görülmediği bir gecede gökyüzüne baktığımızda çok sayıda yanıp sönen yıldızlar görülür. Kuzeyden Güneye doğru kuşak şeklinde görülen yıldız topluluğuna SAMANYOLU GALAKSİSİ denir

Galaksiler de gezegenler gibi dönmektedirler.fakat galaksilerin dönme hızı yavaştır.

Samanyolu galaksisinin kendi çevresindeki dönüşü yaklaşık 250 milyon yıldır .

Samanyolu galaksisinin parlak çekirdeği olduğundan sarmal bir galaksidir.

Samanyolu galaksisinin çapı yaklaşık 100 000 ışık yılıdır.

Güneş sistemi Samanyolu galaksisinin dış kısmına yakın bir yerde bulunmaktadır .

(gök cisimleri arasındaki uzaklık çok çok fazla olduğundan aralarındaki uzaklık IŞIK YILI ile ifade edilir )

(ışık bir saniyede 300 000 km yol alır 1 ışık yılı yaklaşık 9,46 trilyon km dir )

NEBULA = Yüksek ısıya sahip hareketli gaz kütleleridir.

Uzayda serbestçe hareket edebilirler.

Bazen de birbiriyle çarpışarak renkli gaz kütlelerini oluştururlar

Sönmemiş katılaşmamış çevresine ısı ve ışık saçabilen gök cisimleridir .

Yıldızlar çok büyük ve sıcak gaz kütleleridir .

Dünyamıza çok uzakta olduklarından küçük ve nokta şeklinde görülürler.

Yıldızın etrafına saçtığı ışık yıldız içinde oluşan patlamalardan dolayı oluşur.

Yıldızların yapısında % 90 hidrojen % 10 helyum vardır.

Yıldızlar hidrojen moleküllerinden oluşan gaz ve toz bulutlarının zamanla kendi kütle çekimi altında büzülmesi ile meydana geldiği sanılmaktadır.

Zamanla enerjisi azalan yıldız ani patlama ile parçalara ayrılıp etrafa dağılır buna yıldız ölümü denir.

YILDIZLAR DOĞAR , YAŞAR , ÖLÜR

Güneşin Yapısı, Oluşumu ve Hareketleri

Güneş milyonlarca yıl önce dev bir gaz ve toz bulutundan meydana gelmiştir.

Gaz ve toz bulutu kütle çekiminden dolayı zamanla daha fazla gaz ve tozu içine çeker.

Bulutun içindeki basınç sürekli olarak yükselir sıcaklık artar ve çok şiddetli nükleer tepkimeler oluşur.

Bunun sonucunda çekirdek büyük bir patlamayla etrafa yayılır. Bu patlamanın sonucunda ortada güneş ve çevresinde dönen gezegen , kuyruklu yıldız ve asteroitler oluşmuştur.

Güneş orta büyüklükte bir yıldızdır (güneş bize en yakın yıldız olduğu için büyük gözükür )

(EPSİLON , ANTERAS , SİRUZ , BETELGÜS gibi yıldızlar güneşten büyüktür fakat çok uzak oldukları için küçük gözükürler )

Güneş yaklaşık 5 milyar yaşındadır.

Güneşin yapısında yaklaşık % 71 hidrojen % 26,5 helyum % 2,5 diğer gazlar vardır.

(güneşin yapısında bulunan Hidrojen yüksek sıcaklık altında birleşerek Helyum atomlarını oluşturur. Bu olaya Çekirdek Tepkimesi denir. Bunun sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar bu enerji ısı ve ışık olarak çevreye yayılır. Yıldızlarda aynı şekilde enerji üretirler. )

Güneşin çapı yaklaşık 1 392 000 km .

Güneşin kütlesi dünyanın yaklaşık 333 000 katıdır .

Güneşin hacmi dünyanın hacminin 1 303 800 katıdır .

Çok sıcak bir gaz topu olan güneş değişik katmanlardan oluşur.

Güneş içten dışa doğru ÇEKİRDEK – IŞINIM - KAYNAŞIM olarak 3 bölgeden oluşur

Çekirdekte üretilen enerji ışınım bölgesinden etrafa dalgalar halinde yayılarak kaynaşım bölgesinden yüzeye taşınır.

Güneşin çekirdeğinde yaklaşık 15 milyon 0C sıcaklık bulunur.

Güneşin dış bölgesinde IŞIK KÜRE – RENK KÜRE – TAÇ KÜRE bulunur .

Güneşin çıplak gözle gördüğümüz yüzüdür.

Bu bölgeye FOTOSFER de denir.

Işık küre hareket halindeki gazlardan oluşur.

Işık kürenin sıcaklığı yaklaşık 5500 – 6000 0C dir.

Işık küre üzerinde bazı bölgeler diğerlerine göre daha az parlak görünür bunlara GÜNEŞ LEKELERİ denir

Bu bölgeye KROMOSFER adı da verilir.

Işık kürenin dışında bulunur.

Güneş tutulması sırasında parlak ışık halkası şeklinde görülür.

Bu bölgeye KORONA adı da verilir.

Güneşin en dışındaki katmanıdır.

Seyrek yapılı gazlardan oluşur.

Güneş tutulması sırasında taç küre net görülür.

Taç küreden etrafa yayılan küçük parçacıklar uzayın içinde çok geniş alana yayılarak GÜNEŞ RÜZGARLARI nı oluştururlar.

Güneşin iki çeşit dönme hareketi vardır .

1 – kendi ekseni etrafında dönme hareketi

2 – Samanyolu galaksisi etrafındaki dönme hareketi

Güneşin kendi ekseni etrafındaki dönüşü BATIDAN – DOĞUYA doğrudur.

Güneşin dönme hızı kutuplarında ve ekvatorunda farklı farklıdır. Buda güneşin katı halde olmadığını gösterir.

Güneş üzerindeki lekelerden güneşin dönüş hızı tespit edilebilir.

Güneş ekvatordaki bir dönüşünü 25 günde tamamlarken kutuplarda 34 günde tamamlar.

Güneş Samanyolu galaksisinde yaklaşık olarak saniyede 220 km hızla hareket eder.

Güneş Samanyolu galaksisindeki bir dönüşünü 250 milyon yılda tamamlar

Güneş Samanyolu galaksisinin merkezinden 30 000 ışık yılı uzaklıkta bulunur.

G Ü N E Ş İ N H A R E K E T L E R İ

TAÇ KÜRE

RENK KÜRE

IŞIK KÜRE

GÜNEŞİN KATMANLARI VE YAPISAL ÖZELLİKLERİ

Kuyruklu Yıldızlar, Asteroitler ve Meteorların Özellikleri

Aslında yıldız olmayıp kendileri ışık üretmezler üzerlerine düşen ışığı yansıtırlar.

Kuyruklu yıldızlar kaya , toz ve buzdan oluşmuş kütlelerdir .

Kuyruklu yıldızlar baş ve kuyruk kısımlarından oluşmuşturlar.

Güneş çevresinde elips şeklinde yörüngelerinde hareket ederler.

Belli aralıklarla çok kısa bir süre için güneşin yakınından geçerler.

Kuyruklu yıldızlar güneşe yaklaştıkça güneş ışınları buzu buhar haline getirir ve etrafa gaz ve toz bulutu yayılır , bu gaz ve toz bulutu bir kuyruk şeklinde görülür .

Kuyruklu yıldızlar güneşten gelen ışığı yansıttıkları için baş kısmı yıldız arkasında kalan gaz ve toz bulutu da yıldızın kuyruğu gibi parlak görülür .

Kuyruklu yıldızların genelde çapı 10 km den küçüktür.

Güneş çevresindeki dönüş süreleri 33 yıl ile 150 yıl arasında değişir.

Halley kuyruklu yıldızı 75 yıl arayla dünyamızın yakınından geçer.

Bazı kuyruklu yıldızlar uzayın derinliklerinden gelip bir defa göründükten sonra ne zaman tekrar görülecekleri belli olmaz.

Mars ile Jüpiter arasında kalan büyüklü küçüklü binlerce kaya parçaları bulunur bunlara

asteroitler denir.

Asteroitler gezegen olmayıp gezegen gibi güneşin etrafında dönerler.

Asteroitlerin bulunduğu bölgeye ASTEROİT KUŞAĞI denir.

Bazı geceler gökyüzünde parlak bir çizgi gibi kayıp giden cisimler görülür bizler bunlara kayan yıldız deriz gerçekte bunlar yıldız olmayıp uzaydan dünya atmosferine hızla girip sürtünmeyle ısınıp akkor hale gelerek çevresine ışık saçan gök cisimlerdir bunlara meteor denir

Meteorlar gezegenler arasında bulunan ve her yöne hareket edebilen gök cisimleridir .

Meteorlar uzayda hareket ederken bazen dünyanın çekim alanına girip atmosferde sürtünerek yanarlar çok sayıda meteor tamamen yanmadan yer yüzüne ulaşır bunlara METEOR TAŞI yada GÖK TAŞI adı da verilir.

Çok sayıda meteor aynı anda dünya atmosferine girdiğinde gök yüzünde bir çok kayan yıldız görülür buna YILDIZ YAĞMURU adı verilir .

Meteorların yapısında nikel , kobalt , silisyum ve magnezyum maddeleri bulunur.

Yüzyıllar boyunca birçok düşünür ve bilimadamı, ışık hızını hesaplamaya çalıştı. Herkes yaşadığı çağın olanaklarını ve yaratıcı zekâsını kullanarak çeşitli yöntemlerle bu "esrarengiz" sayının peşine düştü. Çok uzun yıllar, ışık hızını doğru hesaplayabilmek, gökbilimcilerin ve fizikçilerin saplantılı uğraşı oldu. Veee günün birinde bu saplantıdan kurtuldular; çünkü ışık hızı hesaplandı. Günlük yaşantımızda ışık, bize bir yerden başka bir yere anında gidiyormuş gibi görünür. Bir odaya girip ışığı açmak için düğmeye bastığımızda, ampul yandığı anda odanın en uzak köşesi bile aydınlanır. Aslında, ışığın ampulden çıkıp oda içinde ilerlemesi kısa da olsa bir süre alır. Ne var ki, bizim sinir sistemimiz, ışığın ampulden çıkıp tıpkı bir dalga gibi odaya yayıldığını farkedemeyecek kadar yavaş. Bu nedenle de ışık hızının hesaplanması hiç kolay olmamış, birkaç yüzyıl sürmüş. Ancak, her ne kadar, ışığın hızını farkedebilecek kadar gelişmiş duyulara sahip olmasak da, uzayda büyük uzaklıklar sözkonusu olduğundan ışık daha yavaş ilerliyormuş gibi görünür. Bu nedenle gökbilimciler ışık hızının peşine düşmüş, yüzyıllar boyunca yanıtı gökyüzünde aramışlar.

Kim Başlattı Bu Yarışı?

1862 yılında güneşli bir Eylül günü Léon Foucault laboratuvarında çalışırken 10 yıllık çabası meyvesini verdi. Sonunda o sihirli sayıya ulaşmıştı. Ancak, Foucault’ya gelinceye dek birçok bilimadamı bu uğurda gece gündüz çalıştı. Gerçekte her şey 1000 yıl kadar önce bir Arap düşünür olan ‹bn-Al-Haitham’ın dahice sezgileriyle başladı. Haitham’a göre ışık, bir doğru üzerinde sıralanan ve kimi yüzeylerde sapmaya uğrayan birçok farklı ışık ışınından oluşuyordu. Bu durumda ışık hareketsiz değildi; bir noktadan diğerine inanılmaz bir hızla ilerliyordu. Düşünce çok basit görünüyordu; ama ortada elle tutulur bir kanıt yoktu. Bir mumun, yanar yanmaz kendi çevresini aydınlattığını görürüz. Ancak gerçekte, bunun için çok kısa da olsa bir süre geçer. Işıkla ilgili bu "modern" bilgi Haitham’ın aklına nasıl geldi bilmiyoruz; ama çalışmaları ortaçağ bilginlerine ışık tutmuş oldu.
13. yüzyıla gelindiğinde bu konuyla ilgilenen iki bilimadamı vardı: Robert Grosseteste ve Roger Bacon. Grosseteste, doğada ışığın titreşimler sayesinde bir dalga dizisi gibi yayıldığını savunuyordu. Bacon’a göreyse, ışık da ses gibi, dalga biçiminde ilerliyordu. Bu nedenle Bacon, ışıkla ses hızını karşılaştırmanın, ışık hızını bulmak için
uygun olacağını düşündü. Bir fırtına sırasında çakan şimşek, hem ses hem de ışık ürettiği için bu gözlemi yapmak da güç olmadı. fiimşek çaktığında önce ışığı görür, sonra sesi duyarız. Bacon da bundan yararlanarak bir hesap yaptı. Buna göre, ışığın havada ilerleme hızı 1200 km/saatti. Bu sayı şimdi birçoğumuza komik geliyor, "amma da uydurmuş" dedirtiyor. Ne var ki, o dönemde eldeki bilimsel veriler ve ölçüm yapmak için gerekli olan araç gereçler ancak bu kadarını hesaplamaya yetiyordu.
Yine de 17. yüzyıla gelindiğinde birçok bilimadamı bu kurama kuşkuyla bakar olmuştu. Onlara göre ışık çok daha hızlı yol alıyor olmalıydı. ‹talyan bilgin Galileo Galilei, ışık hızını bulabilmek için çok basit bir deney tasarladı. Ellerinde fener olan iki kişi karşılıklı duracak ve biri fenerini yaktığında, hemen diğeri de yakacaktı. ‹lk denek, fenerini yakmasıyla karşısındakinin kendi fenerini yakması arasında geçen süreyi not alacaktı. Daha sonra bu iki kişinin arasındaki uzaklık artırılarak deney sürdürülecekti. Uzaklık arttıkça, ışığın karşıdakine ulaşması için geçen süre de artmalıydı. Böylece ışığın sabit bir hızı olduğu söylenebilirdi. Galilei’nin bu deneyi gerçekleştirip gerçekleştirmediğine ilişkin hiçbir kanıt yok. Gerçekte bu, o dönem için pek de olası değildi zaten; iki denek arasındaki uzaklık 1 km olsa bile, ölçülmesi gereken zaman aralığı eldeki araçlarla ölçülemeyecek kadar kısaydı.

19. yüzyıla gelindiğinde ışık hızını doğru olarak hesaplayabilmek fizikçilerin en büyük tutkusu haline gelmişti. Ancak, herkes ortada açıklığa kavuşturulması gereken bir giz olduğunu söylüyordu: Işık nedir? Bu konuda farklı görüşleri savunan bilimadamlarından oluşan iki grup oluşmuştu. ‹lk grup, ışığın çok minik parçacıklardan oluştuğunu söylüyordu. Bu grupta, dönemin ünlü bilimadamı Isaac Newton da bulunuyordu. Newton’a göre,, bu parçacıklar, su ya da cam gibi yoğun ortamlarda, havada olduğundan daha hızlı ilerleyebilirdi. ‹kinci gruptaki bilimadamlarına göreyse, ışık suda, havada olduğundan çok daha yavaş yayılabilen bir dalgaydı. ‹ki grup arasındaki görüş ayrılığına ve sürtüşmeye son verecek sağlam kuramlara gerek vardı.

O güne değin ışık hızını bulmak, hep gezegenler arası uzaklıklar üzerinde çalışan gökbilimcilerin bir uğraşı olmuştu. Bununla birlikte, değişik ortamlardaki ışık hızlarını karşılaştırmak isteyen bilimadamlarının laboratuvarlarda da çalışması gerekiyordu. Tam da bu sırada, iki yetenekli bilimadamı Hippolyte Fizeau ve Léon Foucault kendilerini bu amansız mücadelenin içinde buluverdiler. Zafere ulaşmadan önce her ikisinin de olağanüstü yaratıcılıklarını kanıtlamaları gerekiyordu. Ancak, bu iki bilimadamı da çalışmalarını gökbilime değil, daha çok optik ve mekanik bilgilerine dayandırıyorlardı. 19. yüzyılda endüstride büyük atılımlar olmuş, önemli gelişmeler yaşanmıştı. Bunlardan bir kısmı da, Fizeau ve Foucault’nun deneylerini yaparken gereksinim duydukları teknolojik gereçlerin üretilmesiydi.

1849da Fizeau, tamamı özdeş (tümüyle birbirinin aynı olan) 720 diş barındıran ve saniyede 10 tur atabilen bir tekerlekle bir deney gerçekleştirdi. Tekerleği, Paris’teki Monmartre ve 17 km uzaktaki Suresnes tepecikleri arasında gidip gelen ışığın, iki diş arasından geçmesini sağlamak için kullanmıştı. 1 saniyede kaç tur attığını bildiği tekerlek, ışık hızını hesaplamada ona yardımcı olacaktı. Bu düzenek sayesinde gerçekleştirdiği deney sonucunda Fizeau, ışık hızını 315.000 km/sn olarak hesapladı. Sizin de farkedeceğiniz gibi bu, 18. yüzyılda elde edilen sonuçlardan daha başarılı değildi. Ancak, deneyin en önemli özelliği, bu hızın yeryüzünde ölçülmüş olmasıydı; uzayda değil!

Fizeau’nun rakibi olan Foucault ise, bu sonucu saygıyla selamlıyor ve maçın rövanşını alabilmek için hazırlanıyordu. Herkesten gizlediği de bir kozu vardı: Dönen ayna! Bu ayna sayesinde, ışık hızını ölçmede Fizeau’nun yaptığından çok daha iyisini yapabileceğini umuyordu. Üstelik rakibi gibi kilometrelerce uzaklıkta değil, bu deney için yalnızca birkaç metre uzaklık yeterliydi. Foucault’nun gerçekleştirmeyi düşündüğü deneyde ışık, bir dizi ayna arasında gidip gelecekti. Işığın düzeneğe girmesi ve çıkması arasında (bu iş çok hızlı olduğu için, bize ışığın düzeneğe girmesi ve çıkması birmiş gibi gelir) ayna belirli bir açıda dönecekti. Aynanın dönme hızını bildiğimizden, bu açıyı ölçerek ışığın gidip gelmesi için gereken süreyi hesaplamak zor olmayacaktı. Daha sonra devrenin uzunluğun, ışığın bu parkuru tamamlamak için geçirdiği süreye bölünerek ışık hızı bulunabilecekti.

Bunlara ek olarak, deneyin yalnızca basit bir masanın üzerinde gerçekleştirilecek olması, Fizeau’nun düzeneğine göre ne kadar kullanışlı olduğunun bir göstergesiydi. En azından, ışığın ilerlemesini engelleyebilecek hiçbir şey yoktu arada.

Her şey kuramsal olarak kusursuzdu. Ancak, uygulamada kullanılacak araç gereç hâlâ yetersiz kalıyordu. Işığın hızını ölçmek için aynanın kendi ekseni üzerinde saniyede yaklaşık 400 tur dönmesi gerekiyordu. Bu da elbette sorunlar doğuruyordu. Her şeyden önce, o dönemde kullanılan aynalarda parlaklığı sağlayabilmek için cama sürülen cıva, dönmenin hızıyla aynanın kenarlarına savruluyordu. Bu durumda ayna, merkezinden görüntü yansıtma özelliğini yitiriyordu. Bu nedenle mühendisler, daha sonraları cıva yerine görece daha sabit kalabilen gümüş kullanmaya başladılar aynalarda.

1851 Foucault, buharla çalışan bir türbin kullanıyordu deneylerinde. Ancak, türbinin ürettiği buğu, ölçümü bir parça engelliyor ve aynanın kusursuz düzenlilikte dönmesine izin vermiyordu. Bununla birlikte yine de Foucault, ışığın sudaki ve havadaki hızlarını karşılaştırmayı başarabildi. Suda ilerleyen bir ışık demetinin, havada ilerleyene göre, daha büyük bir açıyla sapmaya uğradığını gösterdi. Biraz gerilere gidersek, iki grup bilimadamı arasındaki çekişmeyi anımsayabiliriz. Bu durumda, ışığın su gibi yoğun ortamlarda daha yavaş ilerlediğini savunan ikinci gruptaki bilimadamlarının haklılığı da kanıtlanmış oldu.

Bu, Foucault için büyük bir başarıydı; ama yine de ışık hızı için yeni bir değer bulmuş değildi. Bu nedenle, aynasını daha düzenli bir biçimde döndürmesi gerekiyordu. Ancak, bilimin bazen ne kadar sabır gerektiren bir şey olduğunu anlaması için tam 10 yıl beklemesi gerekti. Foucault, org üreticisi komşusundan yardım isteyene kadar, 10 yıl boyunca bu sorunu çözmeye çalışmış, başaramamıştı. Org, değişik notalara göre havayı boruların içine iten bir körük sayesinde ses üretebilmekteydi. Foucault bu tür bir körüğü kendi türbininde buhar yerine kullanmayı düşündü. Bu sayede, önceki düzenekteki buğulanma ve düzensiz dönme sorunları ortadan kaldırılmış oldu. Sonunda, 1862 yılının Eylül ayında Foucault, sonuca ulaştı: Işık hızı 298.000 km/sn’idi! Neredeyse kusursuz bir sonuç. Her ne kadar 1983te Uluslararası Sistem’e (IS) göre 299.792 km/sn olarak açıklanana kadar ışık hızının birçok farklı ölçümü yapılsa da, Foucault’nun ulaştığı sonuçla bilim çevreleri bu saplantılı uğraşlarından sıyrılmış oldu.

Ya Daha Sonra?

Fizikçiler kendilerine yeni bir uğraş bulmakta gecikmediler. 20. yüzyılın başlarından bugüne değin ışık hızını geçmek olası mı?" gibi soruların yanıtlarını bulmak için çalışıyorlar. Her ne kadar Albert Einstein "görelilik kuramı"nda evrende hiçbir şey ışıktan hızlı hareket edemez diyorsa da, özellikle son zamanlarda bu yargının doğruluğu da sınanıyor. Bu konuda birçok deney yapılıyor ve ışık hızından daha büyük hızlara ulaşılabileceği kanıtlanmaya çalışılıyor.

Ayrıca, ışık hızı hesaplandıktan sonra, ışığın bize çeşitli uzaklıklardan ne kadar sürede ulaşacağıyla ilgili deneyler yapılmaya başlandı. Ne var ki, yeryüzünde ölçülebilen büyüklükler çok küçük olduğundan, gökyüzündeki değerler bize hep daha çekici geliyor. Örneğin, radyo dalgaları aracılığıyla, Aydaki bir astronotun ışık hızıyla ilerleyen sesini duymamız yaklaşık 1 saniye sonra mümkün olabiliyor.

Bilimadamlarının bir başka saptaması da, ne kadar hızlı hareket ediyor olursak olalım, ışık hızının bize hiç hareket etmediğimiz zamankiyle aynı görüneceği. Ayrıca, eğer bir nesne ya da insan ışık hızına yakın bir hıza ulaşabilirse, zamanın onun için yavaşlayacağını söylüyorlar. Örneğin, ikiz kardeşlerden birinin ışık hızına çok yakın bir hızla yıldızlararası bir yolculuğa çıktığını varsayalım. Geri döndüğünde, Dünya’da kalan kardeşine göre daha genç görünüyor olacak Çünkü, yolculuk boyunca zaman onun için yavaşlamış olacak.

Görebildiğimiz (optik) ışık, kızılötesi ışınım, radyo dalgaları, gama ışınları, X ışınları ve morötesi ışınımı içeren elektromanyetik spektrumun bir parçası. Bütün bunlar, ışığın değişik biçimleri ve hepsi de görünür ışıktan farklı enerjilere sahipler. Yine de bu elektromanyetik ışıma biçimleri de görünür ışık hızında yol alırlar. Bir başka deyişle, ışık bile ışık hızını geçemez!

Işıkyılı

Işığın bir yıl içinde kat ettiği uzaklığa ışıkyılı deniyor. Işıkyılı, gökbilimin temel uzaklık ölçü birimi. Işık çok büyük bir hızla ileryebildiği için, çok büyük uzaklıklara ulaşması da aslında pek zor bir şey değil. Ancak, gökyüzünde çok uzaklarda gördüğümüz ve ışıklarıyla bize selam veren gökcisimlerinin, bize o anda gönderdikleri ışığı değil, onların geçmişte gönderdikleri ışıkları görüyoruz. Biraz kafanız karıştı değil mi? Aslında çok basit, uzaklıklar çok büyük olduğu için ışık hızı gibi büyük bir hızın bile bize ulaşması zaman alır. Örneğin, bize en yakın gökada olan Büyük Macellan Bulutunda patlayan Süpernova 1987a, Dünya’dan ilk defa 1987de gözlendi. Büyük Macellan Bulutunun bize uzaklığı 190.000 ışıkyılı olduğu için diyebiliriz ki, Süpernova 1987a’yı ilk olarak 1987de gördük; ama onun ışınlarının bize ulaşması 190.000 yıl sürdüğü için, gördüğümüz şey aslında onun 190.000 yıl önce bize gönderdiği ışık. Eğer Supernova 1987a’nın şimdiki görüntüsünü merak ediyorsak, bunu görebilmek için 190.000 yıl beklememiz gerekeceğini de unutmayalım.

Gökyüzündeki çeşitli cisimlerin bize uzaklıklarını karşılaştırmak için ışınlarının Dünya’ya ne kadar

Işık hızını hesaplama yarışında, gök gürültüsü ve şimşek de bilimadamlarının yardımcısı oldu. Işığın da ses gibi dalga biçiminde yayıldığını ileri süren Roger Bacon, 13. yüzyılda bu doğa olayından yararlanmayı düşündü. Şimşek çaktığında önce ışığı görüp, sonra sesi duyduğumuzdan ışıkla ses hızını karşılaştırmak pek de güç olmayacaktı. Bacon gerçekleştirdiği deney sonunda birtakım hesaplamalar yaptı. Ne var ki, bulduğu sonuç doğru değildi.

sürede ulaştığına bakmamız yeterlidir. Örneğin, Güneş’in ışınlarının bize ulaşması yaklaşık 8 dakika kadar sürüyor. Yani, biz hep Güneş’in 8 dakika önceki ışınlarını görebiliyoruz. Güneş’ten sonra bize en yakın yıldızın uzaklığıysa 4,3 ışıkyılı.

Gökbilimcilerin görebildikleri en uzak cisim 18000.000.000 ışıkyılı uzakta. Bu da, bu cisimden gelen ışınların yolculuklarına 18 milyar yıl önce başladıkları anlamına geliyor. Çıplak gözle görebildiğimiz en uzak cisimse 2,2 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Andromeda Gökadası. Bu anlamda belki de gökyüzündeki cisimler için geçmişe açılan pencereler benzetmesini yapmak yanlış olmaz.

Yüzyıllar süren bir serüven, ışığın boşluktaki hızının tam olarak 299.792.458 m/sn olarak açıklanmasıyla sona erdi. Ancak, bu sayının bulunması birçok yeni serüveni de beraberinde getirdi. şimdi ışık hızı, binlerce araştırmada kullanılan sabit bir ölçü birimi.

Bir uzay mekiğinin fırlatılma anı

Dakika dakika Discovery’nin fırlatılışı

Discovery uzay mekiğinin rampadaki gerisayımından, uçuşun en önemli evresi sayılan yerçekiminin atlatılıp uzaya çıkmasına kadar başından neler geçecek?

Gerisayım filmlerde işlendiği gibi son 10 saniyeden ibaret değil. NASA, Discovery uzay mekiğinin geri sayımını 10 Temmuz Pazar gecesi başlatmıştı. Bu süre zarfında astronotlar mekikteki son kontrolleri yapıyor, elbiselerini giyiyor. Mühendislerse mekikteki son kontrollerini ('check'lerini) gerçekleştiriyor. NASA'nın üst düzey ekibi son bir kez toplanıyor ve fırlatılış için karar veriyor. İşte Discovery'nin fırlatılıştan 6 saat önce başlayan ve uzaya girişine kadar süren macerasının kritik anları.

Kalkıştan 6 saat önce: NASA mühendisleri 1.9 milyon litre süper soğuk (-217 derece) likit hidrojen ve oksijen yakıtı Discovery'ye yapışık dev yakıt tankına dolduruyor. Astronotlar aileleri ve yakınlarıyla en son Cumartesi günü Kennedy Uzay Üssü'ne gelmeden önce görüşmüştü.

Kalkıştan 2 saat 30 dakika önce: Mühendisler fırlatma rampasında, elbiseleriyle hazır bekleyen astronotları mekiğin koltuklarına teker teker oturtuyor ve kemerlerini bağlıyor. Mürettebat son iki saat boyunca mekiğin iletişim sistemlerini dahil son kontrollerini yapıyor.

Kalkıştan 9 dakika önce: Fırlatma kulesinde toplanan NASA yetkilileri mekiğin fırlatılmasına dair nihai kararı veriyor.

Kalkıştan 7 dakika 30 saniye önce: Astronotların mekiğe girmek için kullandığı köprü kaldırılıyor.

Kalkıştan 5 dakika önce: Pilot Jim Kelly, kontak anahtarını çeviriyor ve mekanik tüm sistemler çalışmaya başlıyor.

Kalkıştan 4 dakika önce: Mekik iç motoru çalışmaya başlıyor.

Kalkıştan 1 dakika 57 saniye önce: Dış yakıt tankındaki likit hidrojene basınç uygulanıyor.

Son 31 saniye: Mekiğin bilgisayarı, otomatik fırlatma düzeneğini harekete geçiriyor.

Son 25 saniye: Roketlere giden hidrolik güç üniteleri açılıyor.

Son 6.6 saniye: Motorlar çalışmaya başlıyor.

Fırlatılış: Roketler ateşleniyor, patlayıcı etkisiyle fırlatma rampasından kurtuluyor.

Kalkıştan 7 saniye sonra: Uzay mekiği fırlatma rampasından kurtuluyor, mekiğin kontrolü Kennedy Uzay Üssü'nden, Texas Houston'daki Johnson Uzay Üssü'ne geçiyor.

Kalkıştan 10 saniye sonra: Mekiğin esas yörüngeye girecek ve mürettebatı taşıyan bölümü, kanat seviyesine iniyor. 'Yüz üstü hareketi' olarak adlandırılan bu aşamada mekik, yörünge bölümü aşağı bakacak şekilde gökyüzüne yükseliyor. Bu esnada mürettebat yükseliş için yeryüzünü referans alıyor. Mekiğin yüz üstü havalanmasının nedeni, aerodinamik basıncı azaltmak.

Kalkıştan 25 saniye sonra: Yüz üstü manevrası bitiyor. Kalkıştan 25 saniye sonrası ile uzaya giriş arasında geçen süre yer çekimini atlatmaya yönelik hamleleri içeriyor. Yerçekiminin atlatılması mekiğin en önemli evresi sayılıyor.

Kalkıştan 1 dakika sonra: Mekik, metre kare başına maksimum değer sayılan 2800 kg basınca maruz kalıyor.

Kalkıştan 2 dakika 5 saniye sonra: İki roket fırlatıcı mekikten ayrılıyor ve Atlas Okyanusu'na düşüyor. NASA gemileri bu roketleri daha sonra arayıp bulacak.

Kalkıştan 8 dakika 45 saniye sonra: Ana motorlar da atılıyor. Dış yakıt tankı ayrılıyor. Dış tankının bir kısmı atmosferde dağılıyor, kalanı ise Hint Okyanusu'na düşüyor.

Kalkıştan 8 dakika 50 saniye sonra: Mekik, teorik olarak uzaya girmiş sayılıyor.

Uzay Gemileri Uzayda Nasıl Hareket Eder?

Uzayda hava yoktur. Bu yüzden uzay araçları normal taşıtlar gibi sürtünmeyi kullanarak hareket etme imkanına sahip değildirler. Bunun yerine momentumun korunumunu kullanırlar!...

Peki nedir momentum ve bu şahs-ı muheteremin korunumu?! Momentum bir cismin hızı ile kütlesinin çarpımıdır. Bu sayının önemi ise ne olursa olsun (dışarıdan bir kuvvet etki etmedikçe!) sabit kalmak zorunda olmasıdır!... Böyle olunca da mesela bir sistemin kütlesi değiştiğinde hızı da değişmek zorunda kalır momentumu korumak için.

Bir örnekle meseleyi daha da küçük lokmalara bölelim ki yutulması kolay olsun: Buz patenini hepiniz seyretmişsinizdir. Çiftlerde erkek, eşini ittiğinde kız kendin uzaklaşırken kendi de geriye doğru hareket eder. İşte vakt-ü zamanında bilim adamları düşünmüşler taşınmışlar ve uzay araçlarını bu şekilde tasarlamışlar (Buz patencileri ile değil elbette canım!! ). Yakıt tankında yakılan sıvı yakıt yüksek hızla ve devamlı olarak dışarı püskürtülür! Bu da uzay aracına ileriye doğru bir hız kazandırır.

Ayreten uzay araçları belli bir hıza ulaştıktan sonra o hızla hızlarına devam etmek için devamlı yakıt kullanmalarına da gerek yoktur. Çünkü uzayda hava, dolayısı ile sürtünme olmadığından hızınızı bir gezegenin çekim alanına girene kadar problemsizce koruyabilirsiniz. Bu yüzden uzay uçuşlarında azami yakıt tasarrufu için gezegenlerin çekim kuvvetleri kullanılır. Mesela şu anda hala plan safhasında olan Mars'a insanlı yolculuk için Jüpiter'in çekim kuvveti kullanılması hesaplanıyor!!..