11. fizikadakı ən əsas fiziki sabitlərdən biridir. həmçinin zamanı da məkan kimi ələ almağımıza imkan verən bir əmsaldır. kainatda ən böyük sürət olub, təxminən saniyədə 300 min km məsafə qət etməyə bərabərdir. kainatın nəhəngliyini, sonsuzluğunu və möhtəşəmliyini nəzərə alanda əslində işıq sürətinin bir limit olması insana qəribə gəlir. çünki kainatı keç, sadəcə elə bizim günəş sistemimizdə işıq dalğalarının bir nöqtədən digər nöqtəyə çatması üçün dəqiqələrlə gözləməliyiksə, onda əslində bu çox da böyük sürət deyil. amma bu işin bir əmması var. bu əmma xüsusi nisbilik nəzəriyyəsidir. bu nəzəriyyəyə görə sürətlə hərəkət edən cisim üçün məsafə daralır, zaman isə yavaşıyır. məsələn qatar işıq sürətinə yaxın sürətlə hərəkət etdikdə biz kənardan baxarkən ondakı saatın yavaş irəlilədiyini və qatarın daraldığını görürük. işin nisbi olan tərəfi isə odur ki, qatardan baxan da ətraf aləmin daraldığını və ətraf aləmin saatının yavaş getdiyini görür. einstein reyiz deyir ki, hər iki müşahidəçi haqlıdır. indi sizdən bir şeyi təsəvvür etməyinizi istəyirəm. yüksək sürətlə gedən gəminiz olduğunu düşünün. sizin üçün kainat daralacaq. və siz hərəkət istiqamətində eyni zamanda daha çox məsafə qət etmiş olacaqsınız. qət etdiyiniz məsafə işıq sürətinə yaxınlaşdıqca artır, çünki məkan getdikcə daha çox bükülür. bəs işıq sürətinə çatarkən nə baş verir? məkan bir nöqtədə cəmlənir. bu isə o deməkdir ki, siz işıq sürətinə sahib olarkən kainatda hərəkət etmək üçün qətiyyən vaxt sərf etmirsiniz. indi burda fikirlərimizi toplamalıyıq:
1. sürətlə hərəkət edərkən məkan daraldığı üçün əslində sürətimizlə hesabladığımızdan daha çox məsafə qət edirik.
2. bu klassik sürətlə, məkanın daralmasından yaranan əlavə sürət arasında fərq işıq sürətinə yaxınlaşdıqca böyüyür. yəni işıq sürətinə yaxınlaşdıqca klassik olaraq hesabladığınızdan daha çox sürətə sahibsiniz.
3. tam işıq sürətinə çatdıqda kainat sizin üçün bir nöqtədən ibarətdir, və bir nöqtədən digərinə hərəkət etmək üçün qətiyyən vaxt sərf etmirsiniz, yəni sərf etdiyiniz zaman sıfıra bərabərdir. gəlin sizə orta məktəbdən bildiyiniz bir düsturu və riyazi bir qaydanı xatırladım. məsafə/zaman=sürət. uzaq bir məsafə qət edirsiniz amma bunun üçün sıfır zaman sərf edirsiniz. sıfıra böləndə nə alınır? əslində olmur amma getdikcə daha kiçik ədədə bölməklə sonsuzluq alırsınız. bu o deməkdir ki, işıq sürətinə yaxınlaşan cismin həqiqi sürəti (ingiliscə proper speed) sonsuza yaxınlaşır. məhs bu səbəbdən işıq sürətini ötmək mümkün deyil, çünki bu sürət əslində sonsuz sürət deməkdir. sonsuzluqdan daha böyük sürət?
ikinci bir şey deməzdən əvvəl xatırlatmaq istəyirəm. danışdıqlarım işıq sürəti və ona yaxın sürətdə hərəkət edən cisimlərin özü üçün keçərlidir, kənar müşahidəçi yenə də hər şeyin ancaq saniyədə 300 min km sürətlə gedə bildiyini görür. yəni günəşdən yerə gələn işıq bizim üçün 8 dəqiqəyə gəlir, baxmayaraq ki, işıq özü bunun üçün vaxt sərf etmir.
günəşdən gələn işıq 150 milyon km məsafə qət edib bizim dərimizə dəyir və nəticədə dəri altı bir hüceyrələrin dnt-sini dağıdır. dnt-ni dağıtmaq üçün işıq enerji və impuls sərf edir, yəni dnt molekuluna enerji və impuls ötürür. fikiləşin, işıq günəşdə yarandı heç bir vaxt sərf etmədən bədəninizdəki bir molekulla qarşılıqlı təsirə girdi və ona enerji, impuls ötürdü. təkcə bunu yox işığın hər yaranıb, udulma prosesini düşünün. işıq əslində kainatdakı cisimlər arasında ani enerji mübadiləsindən başqa bir şey deyil.
12. daha da dəqiq ədədləri əzbər bilib öyrənməyə həvəsi olanlar üçün 1 saniyədə 299792km 458m-ə bərabər olan möhtəşəm sürətdir. bu sürət 1 saniyədə yer kürəsini 7 dəfə dövr etmək, los anceles və nyu york arasındakı 4000 km-i isə, həmin vaxtda 75 dəfə gedib gəlmək deməkdir. deməli biz öz dilimizdə 1 saniyənin içində 7 yə qədər çətinliklə saydığımız halda vakuumda işıq üçün bunu etməmək etməkdən daha çətindir. -* əgər saatda 1000km-lik sürətlə uçan təyyarəmizlə aya gedə bilsək 16-17 gün sərf edəcəyiksə, işıq bunu 1,3 saniyədə- yəni siz bu cümləni oxuyub bitirəndə azı iki dəfə edir.
işıq sürəti haqqında yuxarıdakı #183347 saylı entry gözəl bir yazı dili ilə ifadə edilib. lakin, mən bu entry-nin onnan daha uğurlu olmayacağını düşündüyüm halda yenə yazım deyirəm. -* fizikanı ən az səviyyədə belə bilməyənlər üçün "işıq sürəti sabitdir" ifadəsini açmağa çalışacam:
əgər siz avtomobil idarə edirsinizsə, və 120km/saat sürətiniz varsa, arxadan gələn avtomobil 150km/saat sürətlə sizi keçərsə, siz o avtomobilin sizə görə 30km/saatla getdiyini görəcəksiniz və o avtomobil sizdən uzaqlaşınca onu az-çox təqib edə biləcəksiniz.
işıq isə, bu sürəti bizim klassik məntiqimizə meydan oxumaqla yığır. fərz edək ki, siz işıq sürətinin 99,9%-ni yığmısınız və ya məsələn 1 saniyədə məsələn 299791km458m yol gedirsiniz.bu vaxt yola çıxan işıq yenə həmin 300 000km-ə yaxın olan sürətini yığacaq və sizi sizdən xəbəri yoxmuş kimi o andaca ötüb keçəcək. yəni, siz o yolda gedən avtomobil kimi o işığı təqib edə bilməyəcəksiniz. hal bu ki, siz işıqdan cəmi saniyədə 1 metr gerisiniz və klassik məntiq bu təqibin qısamüddətli də olsa baş verməsinin təbiiliyini müdafiə edir.
yuxarıdakı entry-də deyildiyi kimi albert eynşteyn cismin bu sürətə çatanda zamanın bu cismi müşahidə edən cismə görə yavaşladığını deyərək bizi zaman haqqında yenidən düşündürə bilmişdik. insanda sual yaranır ki, zamanın sürətdən asılılığı nədir? və ya isaac newton zamanın heç nədən asılı olmadığını deyərkən niyə yanılır? mən bu məsələ haqqında yazarımız edward wittenlə də fikir mübadiləsi apardım. bir nəticə hasil olmadıqca təslim olmadım. bir fizikin cavabı "bunu sağduyu ilə qarşılaşdırmaqla dərk edə bilməzsən" olsa da, bunu məntiqimizə otuzdura biləcəyimiz bir nümunə tapdım. nə qədər başa sala bildiyimi entry-mə verəcəyiniz qiymətdən anlayacam. başa düşməyənlər qərəzsiz olaraq umbay və ya maraqlı versin. -*
bayaqkı avtomabili götürüb yenə saatda 120 ilə idarə edək və bayaqkı kimi yenə 150 ilə yanımızdan bir zapı keçsin. -* zapını 30km/saatla gedirmiş kimi görəcəyimizdən əlavə əgər nə zapı, nə də biz yolboyu düz getsək, və istiqaməti dəyişməsək, həmçinin avtomabilləri dayandırmasaq, 1 saatdan sonra biz bu zapıdan 30km geri qalarıq.
- bu nədi ay ərəb?
-bu sürətin zamannan asılılığıdır ay əcəm. -*
amma işığı təqib edəmmərik demişdik. əgər biz işıq sürətinnən də azca az sürət yığaraq işığı təqib edə bilsəydik, (məsələn işıqdan cəmi 30 km/saat sürətlə yavaş gedərkən işıq arxadan gələndə onu o 150 ilə gedən avtomabili izlədiyimiz kimi izləyə bilsəydik) işıq da zamannan asılı olardı və 1 saata bizi sadəcə 30 km qabaqlayardı. hal bu ki, biz saniyədə 298000 km yığsaq belə, işıq bizdən 299792km458m daha sürətli gedir. bizim işığı izləməyimiz mövzu belə ola bilməz.
işıq sürətində zamanın yavaşlaşmasının bir ayrı səbəbi də bu sürətdə cismin atomlarının yavaş hərəkət etməsidir.
işıq sürətinə yaxınlaşanda zamanı yavaşlaşdıra biliriksə, işıq sürətinin özünü yığmaqla zamanı dayandıra bilərik. amma albert deyib ki, bu hələ mümkün olan şey deyil. çünki bu sürəti yığmaq üçün bizim kimi maddə yox, işığın fotonları kimi enerji olmaq və hansısa bir kütləyə sahib olmamaq lazımdır.
işığın sürətini ötüb zamanı geriyə doğru çevirmək mülahizəsi isə, bir başqa mövzudur.
- ay əbu nuri!bəs işıq yavaşlayırmı?
-yavaşlayır ya vələdi -*
buna işıq sınması deyirik. işıq suda və ya şüşədə sınaraq kalan sürət itirir. hətta, pəncərəmizdə sürətinin 1/3-ni itirərək 1 saniyədə 200000km-ə qədər enir. bu sınmalar nəticəsində biz bu entry-i oxuyub neyi var bilik qazadgsafda -*
nəysə..hörmətlər!!! qatış-qutuş oldum. -*
13. Adәtәn, işıq sürәtinin sabit olduğu deyilir, amma elә deyil. işıq sadәcә boşluqda әn böyük sürәtlә – saniyәdә 300.000 km sürәtlә hәrәkәt edir. Digәr mühitlәrdә işıq sürәti dәyişkәndir vә hәr kәsin bildiyi o rәqәmdәn daha yavaşdır. Mәsәlәn, almazın içindә sürәti saniyәdә 130.000 km/san olur.
işığın yaxın zamana qәdәr qeydә alınan әn aşağı sürәti (-272°C temperatura qәdәr soyudulmuş sodium içindәn keçәrkәn) 60 km/saat-dan bir qәdәr çox olub. Yəni velosipeddәn bir qәdәr sürәtli olub.
2000-ci ildә Harvard universitetindә eyni qrup işığı radium elementinin Bose-Enşteyn sıxlaşmasından әks etdirәrәk, tamamilә dayanma nöqtәsinә çatdırmışdı.
15. işıq sürəti fiziki *konstant*dır, yəni ki, dəyişmir. kobud hesabla saniyədə 300 min km-dir. Hələlik elmin qəbul etdiyi *nəzəriyyə* budur ki, işıq sürətinə çatmaq olmaz, sadəcə yaxınlaşmağı gətirə bilərsiniz ağlınıza. Bir halda ki işıq sürətinə yaxınlaşsaq zaman ləngiyəcək. *Teoriya* bundan ibarətdir ki, işıq sürətinə çatan bir cism üçün zaman durur. Təbii ki, bunu etmək hələ ki, teoriyada mümkündür. Çox güman ki, uzaq gələcəyə qədər də teoriya olaraq qalacaq.
16. Əslində, bilinənin əksinə c = 299 792 458 m / s işığın iki-yol sürətidir, yəni hədəfə gedib-qayıtma sürəti. Heç kəs işığın tək-yol sürətini, yəni sadəcə hədəfə getmə sürətini bilmir. Konvensiya olaraq, işığın tək-yol sürəti də c hesab olunur, fəqət bu təcrübə ilə sübut edilməyib. Bir sözlə, işığın hədəfə çatma və hədəfdən əks olaraq müşahidəçiyə gəlmə sürətinin eyni olub-olmadığı təcrübi olaraq bilinmir. Qeyri-intuitiv səslənsə də, işığın getmə sürətinin c, qayıtma sürətinin isə sonsuz olması ehtimalı da var, hansı ki, bu işığın iki-yol sürətini yenə də c-yə bərabər edir.
Veritasium kanalında bu mövzunu müzakirə edən maraqlı bir video var:
5. işıq şüası günəşdən yerə 8 dəqiqə 20 saniyəyə gəlir. bu o deməkdi ki, günəşə nəsə olsa biz onu 8 dəqiqə 20 saniyədən sonra görəcəyik. həmçinin bizdən milyonlarla işıq ili uzaqda olan ulduzlar var ki, göyə baxanda əslində biz onların milyonlarla il əvvəlki halını, keçmişi görürük -*
6. kainatdakı ən böyük sürət deyildir. kvant fizikası ilə məşğul olan bir çox alimlər işıq sürətindən daha böyük sürətlərin mümkünlüyünü sübut etmişdir.
17. Eynşteynin nəzəriyyəsinə görə, işığın sürəti saatda 671 milyon mildir ki, bu da hər şeyin hərəkət edə biləcəyi istisnasız ən yüksək sürətdir. Lakin, işıq həmişə ən sürətli şəkildə yayılmır.Məsələn, işıq şüşədə və su altında yavaşlaya bilər, hətta o qədər konsentrasiya ola bilər ki, işığın sürəti damcılama sürətinə qədər düşə bilər. Üstəlik, işığın əyilmə (bükülmə) xüsusiyyəti də mövcuddur.
8. ayağında cırıq corab olduğunu bilərək yeni ayaqabı almağa gedib,alacağın ayaqqabını yoxlamaq üçün,ayağındakı ayaqqabını çıxarıb,yoxlamaq istədiyin ayaqqabını geyindiyin sürətə işıq sürəti deyilir
(bax: cırıq corab)
)