öğrenildiğinde ufku iki katına çıkaran şeyler

• strasbourg üniversitesini'nin tezlerini incelerken karşıma dünyamıza çok benzeyen, yaşamsal kanıtları bulabileceğimiz proxima centauri b gezegeniyle alakalı varış noktası hesaplamalarına konu olan makaleler dikkatimi çekmişti, 4,367 ışık yılı olan bir yerin uzaklığı ile ilgili edindiğim bilgileri burada da paylaşmak isterim. buradaki merak tamamiyle ışık hızına ulaşmayı hedeflemektedir, günümüzde imkansız görünen kavramları pek bir severim..
  
  öncelikle öğrenilmesi kolay nüansları paylaşacağım çünkü okuyanlar da ışık yılı hesaplamasını kendi belirledikleri evrene göre hesaplayabilsinler.
  1 ışık yılı tam olarak 299.792.458 metre hıza tekabül etmektedir. bu hesabı ortalama 300.000.000 metre olarak düşünürsek 1 saniyede 300.000.000 metre ilerlemiş olacağınız demek oluyor. kısaca mesafeyi zamana bölüyorsunuz ancak hareket ettiğinizde "zaman" sizin için daha farklı akıyor. ortalama olarak ışık hızının %85'i hızında giden bir uzay gemisinin boyu yarı yarıya kısalır. ancak bu kısalmalar uzay gemisi içindekiler tarafından anlaşılmaz, çünkü gemi içindeki her şeyin boyu da sizin benliğiniz gibi aynı oranda ve doğrultuda kısalmıştır.
  
  şimdi ışık hızına ulaştınız, evrende çok fazla çöp meteorlar bulunuyor, bunlar kum tanesi kadar da olabiliyor kaya gibi olanlar da. ışık hızında giden bir uzay gemisinin bu çöp meteorları elemesi çok kolay olacaktır, örnek vermek gerekirse; cama taş attığınızı düşünün, cama attığınız taş asimetrik, düzensiz parçalara ayrılıyorken aynı cama silahtan çıkan mermiyle ateş ettiğinizde gayet düzgün ve atılan taşa göre çok daha küçük bir bozulma olacaktır, bu da ışık hızına ulaşan bir boyutun karşısındaki cisme çarpma olasılığı neredeyse sıfıra indirgenip temas ettiği bir çok meteor çöpleri çevresindeki yarattığı kuvvetle geçecektir.
  
  uzaya fırlatılan uzay gemisinin roketleri sadece atmosferimize işe yaradığı uzayda bir hiç olacağı gerçeğini de hatırlatmak isterim, hava yok, roketten elde edilen itici güç de uzayda sürtünme olmadığı için otomatik olarak bir işe yaramayacak. sürtünme kuvveti, arabalar ve trenler gibi sıradan nesneleri iter. tren, ray üzerinde iter ve araba, tekerlekler ile ray veya yol arasındaki sürtünme nedeniyle yolda iter. oysa uzay gemisinin itecek hiçbir şeyi yoktur. bu nedenle, itme kuvveti sürtünmeden başka bir şey olmalıdır. roket, doğrusal momentumun korunumu yasası nedeni ile atmosferimizde çalışır. roketler sürtünmeden yararlanamadıkları boyuta geldiğinde, roket motoru tarafından dışarı atılırken momentum kazanırlar. uzay gemisi roketsiz kalır ve yörüngesini gazlar ile dünyaya yatay ve %10 aşağı ivme kazanarak tekrardan dünyamıza yaklaşıp roketlerden elde ettiği gücü üçe katlayarak dünyanın yerçekimi kuvveti sayesinde tekrar dünyamıza yaklaşır. bu yatay çizgi bir kaç dakika devam edip olabildiğince hız katar ve yatay çizgide ilerlediği konumda tekrar yukarı çıkarak kendisini uzaya bırakır. tıpkı james webb teleskobunda olduğu gibi; https://www.youtube.com/…atch?v=7nt7jgzmbtm&t=5423s 1:30:23 - 1:36:23
  
  uzayda duran roketi düşünün. sistemde momentum yok. ardından, motor ateşlenir. egzoz gazları bir yöne giderken roket diğer yöne gider ve sistemin toplam momentumunu sabit tutar. gazların bu momentum değişimi rokete ilerlemek için "itme" sağlar. bu itmeye roketin itme kuvveti yani rokete uygulanan kuvvet diyoruz. bu itme, egzoz gazlarının hızına ve her saniye dışarı atılan gaz kütlesine bağlıdır. dünya'da hava, egzoz gazlarının motordan çıkmasını engelleme eğilimindedir. bu, itmeyi azaltır. ancak uzayda atmosfer olmadığı için egzoz gazları çok daha kolay ve hızlı çıkabilmekte, bu da itme kuvvetini artırmaktadır. bu nedenle, roket motoru aslında uzayda dünya'dakinden daha iyi çalışır.
  
  şimdi bu gücü de elde ettiğimizi varsayalım, günümüz teknolojisinde james webb teleskobunda kullanıldığı gibi roket sistemini hidrazin ve dinitrojen tetroksit ateşleyiciler ile yaklaşık 6 sene kadar hiç bitmeden kullanılması gerektiğini hatırlatmam gerekiyor.
  
  6 yıl bizim için minimum 299.792.458 metre yani 1 ışık hızına erişebileceğimiz süreye kadar yetecektir, yetmese de olabildiğince ışık hızına yaklaşacaktır. 6 yıl boyunca, yetecek yakıtı taşıyabilecek bir uzay gemisi yapmayı başarırsak, itici güçlerin hiç bitmediğini de düşünürsek, ilk 2 sene 149.896.229 metre, yani 0,50 ışık hızına, 5. yıla kadar da ışık hızının neredeyse 277.308.023, yani 0,85'ine kadar hızlanmış olurdu. bu şekilde yol almaya devam ederse 6 yılın sonunda ışık hızının 0,99'a kadar hızlanan gemi gerçek ışık yılı kavramını yakalayıp varacağı hedefe yeteri kadar zaman elde edebilecektir. tek sorun, herkes ışık yılı hızıyla ulaşan geminin sonuna yaklaştığında yine yavaşlaması için itici kuvvetin ters orantıda çalışması gerekmektedir.
  
  şimdi 3 teoriyi baz alarak proxima centauri b gezegenine ulaşım teorilerini paylaşacağım;
  
  1- ) günümüzde uzaya fırlatılan gemileri baz alırsak 60,000 metre hızında buraya yol almanız taktirde ortalama 75,000 yılda ulaşmış olacaksınız, bu ömrünüze yetmeyecektir, bir tek kolonileşmiş gemide varılabilir veya mikrop taşımak için kapsüller gönderilir, o da işe yarar mı bilinmez.
  
  2-) ömrünüzün yeteceği zamana kadar varmak gerekseydi; ışık hızına ulaşamasanız da normal bir nominal hız değerini yakalayabilseydik, bu bahsettiğim 0,5 yarı ışık hızının minimum değeri %13'lük seviyesinde tutuyorum, yani 129.510.341 metre hız olmalıdır ki 36 yılda bu gezegene rahatlıkla ömrünüzün yeteceği zamanı yakalamış olurdunuz.
  
  3-) 0,50 ışık hızı bana göre çok makul geliyor, ki bu bence muhtemel bir hız olarak 2*4,367 yıl*c/(0.5c) = 8,734 yıl demek oluyor (proxima centauri b 4.367 ışık yılı uzaklığındadır). 9 yılda varacağınız bir yer için 149.896.229 metrelik 0,5 ışık yılını hedeflerseniz çok da uzun bir zaman dilimi olarak görünmüyor. itici güç ve ters kuvveti oluşturmak için 2+2=4 sene de üzerine eklediğinizde toplamda 13 senede varmış oluyorsunuz.
  
  4-) eğer 1 ışık hızına ulaşabilirsen zamanı da yakalamış oluyorsunuz, 4,4 yıl kadar bir süre diliminde hedefinize varabileceksiniz ancak gidişin olduğu gibi varış noktası için de uzun bir süre yavaşlamanız gerekecek, ters orantılı kuvvet sistemini ne kadar hesaplasanız da, zaman kavramında kaymalar nedeniyle yörüngeyi sabitleme oranı bir hayli düşecektir. bu durumda varılacak gezegene gelmeden 8 veya 10 sene öncesi kadar bir sürenin harcanması gerekmektedir, eğer doğru zamanlarda ters kuvveti başaramazsanız çarpışma sonucu zamanda sadece ışık hızında gitmiş birisi olarak anılırsınız, bu nedenle ışık hızında bu gezegene yol almak için gidişte 6 senelik o gücü harcayacaksınız, geri kalan 6 ve 2 senelik zaman diliminde yavaşlayıp rotanızı yine sabit tutmaya çalışacaksınız, ki bu da ışık hızı süresi için bize yakın göründüğünden ışık hızında buraya yol almak zarardan başka bir şey kazandırmayacaktır, sen 6 senede bu kuvveti yakalayana kadar, zaten yolu çoktan tamamlamış olup gezegeni geçmiş olacaksın, bu da kulağa pek hoş gelmiyor. ışık hızı olarak düşünürsek bu gezegen ışık hızında ulaşabilmek için oldukça yakıdır, bu nedenle 0,5 ışık hızı teorisi çok daha akıllıca bir seçimdir. ışık hızını daha uzak gezegenler için değerlendirmek mantıklı olacaktır.
  
  kağıt üzerinde hesaplamaktan yorulanlar buradan da hesaplayabilirler; https://www.wolframalpha.com/…vistic.v_0.5c&f4=0.5c
  
  bir sonraki paylaşımımda dünyanın 4,2 ışık yılı uzaklığındaki proxima centauri b adlı gezegenin tezlerini derlemek olacak. şunu da unutmadan eklemek istiyorum, ekosistemin ana parçası ay gibi bir uydunun solar sistem yörüngesinde dönen gezegenin açısını ayarlaması çok önemlidir, uydusuz bir gezegen kör gibi olabilir, uzaktan yaşamsal kalıntıların olacağına dair çok büyük bulgular işaret eder ancak gezegenin ısısı, atmosferin çok geniş olmaması önemli etkenlerden sadece birisi. proxima centauri gibi güneşi andıran gezegenin fotosenteze izin verip vermeyeceği, adhezyon kavramının işe yarayıp yaramayacağı henüz bilinmiyor. toprağa ayak bastığında hiç bir verim elde edememe riskin oldukça fazla, bu nedenle tek bir şansın varsa gideceğin yeri iyi hesaplamalısın.
  
  meraklısına;
  (bkz: #118771932)