Modern fizikte, vakumdaki ışık hızı tam olarak 299.792.458 metre/saniye olarak tanımlanmıştır. Bu tanım, geleneksel bir ölçümden elde edilmemiştir; Uluslararası Birimler Sistemi (SI) tarafından bilimde tutarlılığı sağlamak amacıyla belirlenmiştir. 1983 yılına kadar, ışık hızı çeşitli yöntemlerle ölçülüyordu. Ancak, 1983’te bilim insanları metreyi ışık hızına dayalı olarak yeniden tanımladılar; böylece ışık hızı, bağımsız olarak ölçülen bir değişken olmaktan çıkıp bir temel sabit haline geldi.
Bu değişikliğin sebebi, yüzyıllar boyunca yapılan deneylerin, ışığın vakumda sabit hızda hareket ettiğini göstermesiydi. Bu özellik, bilim insanlarının ışık hızını sabitleyerek diğer birimleri tanımlamalarına olanak tanıdı.
BİLİM İNSANLARI IŞIK HIZINI NASIL ÖLÇTÜ?
Işık hızı, günümüzde sabit bir tanım olarak kullanılıyor olsa da bilim insanları geçmişte ışık hızını ölçmek için büyük çaba harcadı. İlk olarak 1676’da Ole Rømer, Jüpiter’in uydularını gözlemleyerek ışık hızını tahmin etti. 19. yüzyılda ise Hippolyte Fizeau ve Albert Michelson gibi bilim insanları, aynalar, döner cihazlar ve hassas zamanlama mekanizmaları kullanarak Dünya üzerindeki ışık hızını büyük bir doğrulukla belirlemeye çalıştılar.
20. yüzyıla gelindiğinde lazerler ve atomik saatlerle yapılan ölçümler daha hassas hale geldi. Tüm bu deneyler ışığın vakumda sabit bir hızda hareket ettiğini doğruladı ve bu sonuç ışık hızının resmi olarak tanımlanmasına zemin hazırladı. Ancak bu deneylerin hiçbirinde ışık hızı gerçek zamanlı olarak doğrudan ölçülmedi, hepsi birer tahmindi.
DOĞRUDAN ÖLÇÜM NEDEN İMKANSIZDIR?
Işık hızının doğrudan ölçülmemesinin bir nedeni, hızının inanılmaz derecede yüksek olmasıdır. Işığın hareketini anında yakalayabilecek bir ölçüm aracı geliştirmek oldukça zordur. Ek olarak, Albert Einstein’ın izafiyet teorisi de hiçbir şeyin ışıktan daha hızlı hareket edemeyeceğini savunur. Zaman, mesafe ve hız gibi kavramların tamamı ışık hızına bağlıdır, bu yüzden bunu ölçmek kendi zaman-mekan çerçevemizin dışına çıkmayı gerektirir ki bu şu anda mümkün değildir.
IŞIK HIZI DEĞİŞEBİLİR Mİ?
Vakumda ışık hızı sabittir, ancak farklı ortamlar içinde değişebilir. Örneğin ışık, su veya cam gibi yoğun ortamlarda yavaşlar. Ancak bu durum geçicidir; ışık vakuma çıktığında hızını yeniden kazanır. Bu da bilim insanlarının ışık hızını yalnızca vakumda ölçmeye odaklanmalarının nedenini açıklar.
IŞIK HIZININ MODERN BİLİME ETKİSİ
Sabit bir tanım haline gelen ışık hızı, kozmoloji, astrofizik ve kuantum mekaniği gibi alanlarda çok büyük bir rol oynamaktadır. Işık hızı, astronomik mesafelerin hesaplanması, parçacıkların davranışları ve enerji-madde ilişkisi gibi konularda kritik bir unsur olarak kullanılmaktadır. Zaman genişlemesi, kara delikler ve hatta GPS teknolojisi gibi kavramlar ışık hızının sabit bir değer olarak kabul edilmesine dayanır.
Işık hızının sabit olarak tanımlanması, bilim insanlarının ışık hızını sürekli ölçmek zorunda kalmadan evrenin farklı köşelerini keşfetmelerine olanak tanımıştır.
Özetlemek gerekirse, geçmişteki fizikçiler ışık hızını ölçmeye çalışsa da modern bilim, bu değeri sabit olarak kabul etmektedir. Işık hızının güvenilirliği, çeşitli deneylerle kanıtlanmış ve evreni anlama çabamızda temel bir yapı taşı haline gelmiştir. Işık hızını tanımlamak yerine sabit olarak belirlemek, bilimin ilerlemesine olanak sağlamış ve yeni keşifler için sağlam bir temel oluşturmuştur.