Evrenin Katsayılarından: Evrensel Çekim Sabitesi

Çekim, Newton’dan beri fizikçilerin hep ilgisini çekmiş; üzerinde sayılamayacak kadar çok tebliğ ve makalelerle hep gündemde kalmıştır. Newton, maddesel iki cismin birbirini çektiğini bulmuştu. Buna kütle çekim kuvveti demişti. Bu kuvvetin değeri, kütlelerle doğru orantılı, cisimlerin birbirine olan uzaklığın karesi ile ters orantılı olarak değişiyordu. İki cisim daima birbirini çekiyordu. Elmanın ağaçtan düşmesine neden olan kuvvet , yerçekimi kuvvetiydi. Burada elma birinci cismi, dünya ise ikinci cismi temsil ediyordu. Aynı şekilde dünya ile ay da birbirini çekiyordu. Güneşle dünya arasında da bir çekim kuvveti vardı. Hatta atom içindeki elektronla çekirdek de birbirlerini çekiyorlardı. Sonsuz büyük uzayla, sonsuz küçük uzayda yer alan cisimler birbirlerini daima çekiyor, birbirlerine hep yaklaşma eğilimi gösteriyorlardı.

Peki ama niçin?

Bu sorunun cevabını arayan bilimciler, Newton’dan beri hep “kuvvet” adını verdikleri bir garip kavramla konuyu anlamaya çalışmışlar ve biraz da bu yüzden kendilerini aldatmışlardı. Son birkaç on yıldan beri, kuvvetin mevcut olmadığı; aslında kuvvet denilen “şey”in, atom altı parçacıkların birbirleriyle etkileşmesinden kaynaklandığı anlaşılacak ve fizikte olağanüstü bir hamle daha gerçekleşmiş  olacaktı. İşte tüm evren boyutlarında geçerli olan evrensel çekim sabitesi denilen ikinci sabite buydu. Bu sabite büyük küçük her maddesel parçacığı etkliyor ve denklemlerde (G) katsayısı ile kendini belli ediyordu.

Madem ki her maddesel cisim, çekim kuvveti denilen bir garip kuvvetle birbirine yaklaşıyorlardı; neden biri, bir diğeri üzerine düşmüyordu? Mesela neden dünyamız güneşin üzerine düşmüyor, ya da niçin ay, dünyaya toslamıyordu?

Bunun  cevabını arayan bilimciler, uzay boşluğunda yer alan cisimlerin birbirini çekerken, bir taraftan da birbiri etrafında uygun bir hızla döndüğünü gördüler. Ay, dünya etrafında; dünya, güneş etrafında; güneş, galaksi merkezi etrafında; galaksi kendi merkezi etrafında dönüyordu. Elektronlar da atom çekirdeği etrafında dönüyordu. Sonsuz büyüklükteki  makrocosmos ölçeğinden, sonsuz küçükteki  microcosmos ölçeğine kadar her cisim dönüyor, dönüyor ve dönüyordu.

Bu dönüş hareketi, olağanüstü bir merkezkaç kuvvetini de ortaya çıkarıyor; kütle çekim kuvveti ile merkezkaç kuvvetin eşitliği sonucunda, her sistem mükemmel bir denge ile hem dağılmaktan, hem de kendi içine kapanmaktan kurtuluyordu. Böylece atom boyutlarından, galaktik boyutlara kadar her aşamada ve her boyutta evresel çekim yasasının göz kamaştırıcı hakimiyeti sergileniyordu.

Kütle çekim sabitesini değeri G= 6,67x10ˉ¹¹ dyne cm / gr. Olarak bilinir.Bu değişmez katsayınbın anlamı şudur:Bir gramlık bir kütle, bir santimetre uzaklıktaki bir cismi bir dyne’lik bir kuvvetin yüz milyonda biri kadar bir değerle kendine doğru çeker. Bu katsayı, evren kurulduğu andan, bugüne kadar işlerliğini aynen korumuş ve her nesnenin yerli yerinde olmasını ve oturmasını sağlamıştır. Bu katsayı çok ince bir ayara sahiptir. Eğer çekim sabitesi biraz daha küçük olsaydıi yiyeceklerimiz boğazımızdan midemize bu kadar kolayca geçmezdi. Suyu şimdiki gibi rahatlıkla içemezdik, böbrek ve bağırsaklarımız o kadar kolay çalışamazdı.

Evrensel çekim sabiti, bilimciler tarafından laboratuvarda uzun araştırmalar sonucunda icad edilmiş değildir. Evrendeki tüm değişmezz katsayılar gibi, çekim katsayısıda  aslında vardı ve mevcuttu. Bilimciler bu katsayının değerini, tıpkı ışık hızı sabitinde olduğu gibi ortaya çıkarmışlardır, yani mevcut olanı bulmuşlardır.

Newton, çekim (gravitasyon) kuvvetinin  evren boyutlarında ne kadar önemli olduğunu elbette farketmiş olmalıdır. Nitekim ünlü “ Principa” adlı kitabında çekimin; uzay, zaman ve hızla ilgili bağlantısı konusunda kafasının ne kadar karışık olduğunu şu sözlerden anlıyoruz:

“ Uzay, zaman ve hız kavramlarını tanımlamakta aciz kalıyorum. Çünkü bunları herkes biliyor.”

Öyle ya, bilimci herkesin bildiği (veya bildiğini sandığı) konuları tekrarlarsa, onun üstünlüğü nerede kalır?

Kaynaklar:

-Hardy.A.David, " Visions of Space"

-Richard Craing A., " The Edge Of Space "

-Tuna Taşkın," Uzay ve Dünya" , " Sonsuz Uzaylar"