Negatif Kütle ile Devridaim Makinesi Yapılır mı?

Negatif kütle ile ışıktan hızlı yolculuk edebilir, geçmişe gidebilir, iki evren arasında solucandeliği geçidi açabilir ve bedava enerjiyle çalışan devridaim makinesi yapabilirsiniz. Peki evrende negatif kütle var mı? Sonuçta Newton mekaniği ve hatta genel görelilik negatif kütleyi yasaklamıyor.

Negatif kütle egzotik maddedir

Önce matematik sorusu: 1 kg elma 6 TL ve 2 kg elma 12 TL ise -1 kg elma kaç TL’dir? Düşünmeye bile gerek yok: -1 kg elmaya paha biçilemez; çünkü negatif kütledir ki bununla ışıktan hızlı yolculuk edebilir, geçmişe gidebilir, iki evren arasında solucandeliği geçidi açabilir ve bedava enerjiyle çalışan devridaim makinesi yapabilirsiniz.

Öyleyse evrende negatif kütle var mı veya fabrikada üretebilir miyiz? Newton mekaniği ve hatta genel görelilik negatif kütleyi yasaklamadığına göre, evrende negatif kütle yoktur ve olamaz diye kestirip atamayız. Ancak, olmayan şeyler üzerinden sözde bilim de yapamayız. Negatif kütleyi ve bundan türeyecek egzotik maddeyi bilimsel olarak inceleyelim:

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Mucizevi egzotik madde

Negatif kütle bilimkurgu yazarlarının, meczupların ve bazı iyimser bilim insanlarının bitmeyen rüyasıdır. NASA’dan Warp sürüşü projesi yazısında belirttiğim gibi, negatif kütle uzayı ışıktan hızlı yolculuk için doğru şekilde bükebilecek ve solucandelikleri açabilecek bilinen biricik egzotik maddedir.

Dahası ışıktan hızlı giderseniz zamanda geçmişe de gidersiniz (gerçi warp sürüşü buna izin vermez). Negatif kütle ile pozitif kütle (normal madde) birbirini sonsuza dek iteceği için egzotik madde aynı zamanda termodinamik yasalarını ihlal eden devridaim makineleri yapmanıza da izin verir. Kısacası negatif kütle bütün fizik yasalarını çiğneyen nihai joker kartıdır. Peki böyle bir şey var mı?

Nereden aklıma geldi?

Aralık 2018’de karanlık sıvı evreni açıklayabilir mi başlık yazıda karanlık enerji ile karanlık maddenin aynı şey olduğunu öne süren bir aşırı uç teorisini anlatmıştım. Negatif kütle fikri de warp sürüşünden bu yana kafamı kurcalıyordu ve karanlık sıvıdan sonra nihayet bu Pazar moda girerek egzotik maddeyi bildiğimiz kadarıyla anlatmaya karar verdim. Gelin o zaman:

İlgili yazı: Borisov Kuyrukluyıldızı Uzaylı Sondası mı?

 

Önce kütleyle başlayalım

Kütle enerjiye dönüşür mü yazısında belirttiğim gibi kütle, aslında enerjidir. Ayrıca Zamanın ve maddenin kökeni başlığında gördüğümüz gibi, maddenin hızlanmaya direnç göstermesi anlamındaki eylemsizlik kütlesini de foton kutusuyla açıklayabiliriz. Nasıl derseniz:

İç yüzeyi ışığı kusursuz yansıtan küp şekilli kütlesiz bir foton kutunuz varsa ve içi ışık parçacıklarıyla doluysa bu kutuyu ileri ittiğiniz zaman fotonlar kutunun içindeki beri yüze çarpacaktır. Fotonların kütlesi yoktur ve daha fazla hızlanarak ışıktan hızlı gitmeleri de imkansızdır.

Ancak, fotonların momentumu vardır ve momentum transferi bir tür basınç yaratarak kutunun itiş yönünde hızlanmaya direnç göstermesini sağlayacaktır. Einstein’ın yerçekimini tanımlayan görelilik teorisinde kütlenin modern yorumu budur.

Kaldı ki eylemsizlik kütlesi negatif kütleyi anlamak için görmemiz gereken bir konudur. Tabii bir de yerçekimi kütlesi var ki bunları Newton mekaniği açısından görelim: Evrende iki tür kütle vardır ve biri eylemsizlik kütlesidir dedik. Newton’ın ikinci yasasında bunu f=ma olarak yazarız; yani kuvvet=kütle x ivmelenmedir (resim 1’e bkz.).

Yerçekimi kütlesi

Bir de kütleçekim kuvveti aracılığıyla yerçekimine yol açan ve yerçekiminden etkilenen kütle vardır. Buna yerçekimi kütlesi diyoruz (resim 2’ye bkz.). Bunu da Newton’ın evrensel kütleçekim yasasında tanımlarız. Bir cismin yerçekimi ne kadar güçlüyse birim uzaklıktaki cisimleri de kendine o kadar güçlü çeker. Aynı zamanda kütleçekim kuvveti tarafından daha güçlü çekilir. Yerçekimi kütlesi budur.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Negatif kütle ve görelilik

Negatif kütleyi anlamak için dikkat etmemiz gereken bir nokta da Einstein’ın görelilik teorisidir ki asıl burada etkin yerçekimsel kütle (Ör: Dünya) ile edilgin yerçekimsel kütleyi (Ör: uydu) birbirinden ayırırız (resim 3’e bkz.). Öyle ki kütle uzayı büker ve uzay kütleye boşlukta nasıl gideceğini gösterir (Ör: Bir uydunun Dünya’nın yarattığı yerçekimi kuyusunun çevresinde dönmesi: yörüngeye girmek).

Elbette bir de eşdeğerlilik ilkesi vardır; yani Newton’ın dediği gibi her etki eş ölçüde tepki yaratır: Bir arabayı iterseniz araba da sizi eş güçte geri iter. Bu yüzden bozulan otomobili ancak dışarıdan ve arkadan itebilirsiniz. Sürücü koltuğundan itmeye kalkarsanız itiş gücünüz geri tepkiyle sıfırlanır ve araç yerinden kımıldamaz. Yine de negatif kütleyi anlamak için etki ve tepkiyi ayrı düşünmek gerekiyor.

Neden derseniz negatif kütlede etki ve tepki eşdeğer değildir (2 x 3’ün 3 x 2’ye eşit olmaması gibidir). O yüzden bunu aklınızda tutun; ama önce eşdeğerliliği açıklayalım: Maddenin hızlanmaya direnmesi anlamında eylemsizlik kütlesi ile maddenin yerçekimi alanından etkilenerek daha kütleli bir cisme doğru çekilmesi anlamında edilgin yerçekimi kütlesi aslında aynı şeydir.

Nitekim ikisini birleştirince, büyük kütleli cisimlerin yerçekimi alanında daha ağır olduğunu görürüz. Kısacası 4 tonluk bir uyduyu uzayda hızlandırmak ile Dünya yörüngesinde Dünya’nın yerçekimi oranında hızlandırmak aynı şeydir. Öyle ki eşdeğerlilik uyarınca bir uyduyu yerçekimi alanında bu şekilde hızlandırırken edilgin yerçekimi kütlesi ile eylemsizlik kütlesi birbirini silerek sıfırlar.

Edilgin kütleyi daha iyi anlamak

Ancak, bu durumun istisnasına da dikkat edelim: Bir uyduyu Dünya yerçekiminden kurtulacak kadar, yani yerçekiminden daha hızlı ivmelendirirseniz eylemsizlik ve edilgin yerçekimi kütlesi artık birbirini sıfırlamaz. Örneğin uzayda, yerçekimsiz ortamda 1 g ile hızlanan bir roket, hareket yönü tersinde 1 g yapay yerçekimi yaratacaktır. Öte yandan, bir rokete yerçekiminden başka etki eden dış kuvvet yoksa o roketin ürettiği g kuvveti kütle x itiş olarak hesaplanır. Bunun büyüklüğü de itiş-ağırlık oranı x g’ye ve birim zamanda delta-v’ye eşittir.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Eşdeğerliliği Galileo gösterdi

Negatif kütle için etki ve tepki eşdeğer olmadığından, Newton mekaniği ve görelilik teorisindeki eşdeğerliliği tüm açılardan anlatmak istiyorum. Nitekim siz de yukarıdaki fikri özel göreliliğe genişletirseniz göreceksiniz ki uzayda 1 g’lik sabit oranda hızlanmak ile Dünya’ya 1 g’lik sabit hızlanma ile düşmek arasında (serbest düşüş) hiçbir fark yoktur (Bkz. Resim 3).

Bu bağlamda, ivmelenme ile hızlanmayı kolaylık olması için birbirinin yerine kullansam da bunlar tam olarak aynı şey değildir: Bazen ivmelenme derken belirli bir süre içinde ne kadar hızlandığınızı kastederiz (hızlanma oranı/rate). Hızlanmada ise genellikle bir önceki andan ne kadar hızlı gittiğinizi kastederiz (genel ivmelenme ve anlık ivmelenme için bkz. Sürpriz! Hubble sabiti zamanla değişiyor).

Neyse ki bunu anlamak gayet basit ve Galileo bunu yaklaşık 400 yıl önce gösterdi: Derler ki Pisa kulesinden yere 1 kg demirle 1 kg kuştüyü attı ve ikisinin yere aynı anda düştüğünü gördü (eylemsizlik ve yerçekimi eşdeğerliliği). Oysa bu uydurma; çünkü Dünya atmosferi sürtünme yoluyla kuştüyünün yere daha yavaş hızda ve daha geç ulaşmasına neden olurdu. Kuşlar neden tüylü sizce? 😀

Öte yandan Ay’a giden astronotlar, Ay’da hava olmadığı için bu hayali deneyi doğada yaptılar (ondan önce de havası boşaltılmış vakum kulelerde yapıyorduk). Gerçi Galileo zamanında vakum odası yoktu; ama dahi bilim insanı eğimli oluklardan gülleler kaydırarak atmosferik sürtünme etkisini sıfırlayabildi.

Peki negatif kütle nasıl davranıyor?

Evet, buraya dek negatif kütleyi anlamak için Newton mekaniği, özel ve genel görelilik konusunda hızlandırılmış yerçekimi kursu gördük. 🙂 Peki negatif kütle (-m) Newton mekaniğinde nasıl davranıyor? Newton mekaniğine göre kütleçekim kuvvetinde eş yükler birbirini çeker ve zıt yükler birbirini iter (elektromanyetik kuvvetin tersidir). Öyle ki iki negatif kütleli elma da birbirini çekecektir; yani negatif kütle birbirini iter diye genelleme yapamayız.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Negatif kütle anti yerçekimi değildir!

Öyleyse ilk çıkarmamız gereken ders şu: Evrenin genişlemesinden sorumlu ve negatif enerjiye sahip olan karanlık enerjiye yol açan negatif basıncın oluşturduğu “yeritimi” ile negatif kütleyi birbirine karıştırmayalım.

Negatif kütle illa anti yerçekimine yol açacak diye bir kural yok. Negatif kütleyi antimaddeyle de karıştırmayalım. Nitekim bu evrendeki antimadde pozitif kütlelidir, ama teorik olarak negatif kütleli antimadde ve madde de olabilir. Oysa biz Newton mekaniğinin ötesine geçerek görelilik ve kuantum fiziğini geliştirdik.

Ben de biraz tekniğe girmeyi göze alarak bunu kuantum alan kuramı açısından açıklayacağım ki özünde aynı şeydir:  Çift sayılı spine sahip kuantum alanlarında eş yükler birini çeker ve zıt yükler iter. tek sayılı spine sahip kuantum alanlarında tersi olur. Zıt yükler birbirini çeker ve eş yükler iter.

Özetle kütleçekim kuvveti alanının spini 2’dir. Dolayısıyla yerçekiminde eş yükler birbirini çeker. Elektromanyetik kuvvetin spini ise 1’dir ve eş yükler birbirini iter. Peki bunlar ışığında negatif kütle, edilgin yerçekimi kütlesi ile eylemsizlik kütlesinin aynı şey olduğu Newton yasasında nasıl davranıyor?

Gerçekten çok garip davranıyor

A) Newton’a göre negatif eylemsizlik kütlesine sahip bir cisim kendisine uygulanan kuvvet vektörünün tersine hareket edecektir; yani negatif kütleli bir maddeyi itmeye kalkarsanız üstünüze üstünüze gelecektir (negatif kütleyi iterseniz çekersiniz ve çekersiniz itersiniz). Biz bu noktaya yerçekimi ve eylemsizlik kütlesinin eşdeğerliliğinden geldik ama bu negatif kütlede çelişki oluşturuyor:

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Neden derseniz

Yerçekiminde eş yükler birbirini çeker kuralı uyarınca negatif kütleli elmalar birbirini çeker ama bu, A) maddesi yüzünden onların birbirinden uzaklaşmasına yol açar (iterseniz çekersiniz). Daha garibi, negatif kütleli elma ile pozitif kütleli elma yan yana gelirse zıt yükler gereği birbirini itecektir.

B) Ancak, negatif kütlede çekmek itmektir. Pozitif kütlede ise çekmek zaten çekmektir. Öyle ki bu zıt kütleli elmalar uzayda olsa pozitif elma negatif elmayı hem çeker hem de onun tarafından itilirdi.

Bu durum Dünya’nın yerçekimi alanında pek fark edilmez: Negatif kütleli elma yine yere düşecek, havaya yükselmeyecektir. Bu sırada pozitif kütleli Dünya’yı da itecektir; ama Dünya iri cüsselidir ve yerinden kımıldamaz. Bu sebeple net etki negatif elmanın yere düşmesidir.

Bunların kafa karıştırmaması basit düşünelim: Pozitif kütlede maddeye uygulanan kuvvet vektörü ile maddenin hareket yönü aynıdır. Negatif kütlede ise ters yöndedir. Bu sebeple negatif kütle yerçekimi alanı ve boş uzayda farklı şekillerde davranır:

Uzayda eş ama zıt kütleli iki cismi yan yana koyarsanız (örneğin 1 kg’lık elma ile -1 kg’lık elma) bu elmalar ilk itiş yönünüzde uzayda sonsuza dek birbirini iterek dolaşacaktır (tıpkı enerji harcamadan bedava çalışan bir devridaim makinesi gibi. Resim 4)! Hoppala! Bu çok çılgınca bir tespit oldu ve bizim de felsefedeki Okkam’ın usturası ilkesinden yola çıkıp çatlaklık ilkesini uygulama zamanımız geldi:

İlgili yazı: Evren Neden Var? Nötrinolar ve Leptonlar Açıklayabilir

 

Saçmalama lütfen

Korkmayın, fizikte çatlaklık ilkesi yok. Onu ben uydurdum 🙂 ama özetlersek bir şey kulağa çok saçma geliyorsa muhtemelen saçmadır. Bu da bizi negatif kütleyi yeniden değerlendirmeye itiyor. Yukarıdaki saçmalıkların edilgin yerçekimi kütlesi ile eylemsizlik kütlesini Newton mekaniği açısından aynı şey olarak kabul etmemizden kaynaklandığını unutmayın:

Oysa Newton’ın evrensel yerçekimi yasası, yerçekimini daha kapsamlı olarak tanımlayan genel görelilik teorisinin özel ve dar kapsamlı bir çözümüdür. Örneğin genel görelilikte, yerde duran bir roket ile (ağırlık) uzayda 1 g ile hızlanan roket arasında (sabit ivme) hiçbir fark yoktur. Biri doğal ve diğeri de yapay, ama eşdeğer yerçekimi yaratır.

Gerçi genel görelilik de eylemsizlik ile edilgen yerçekimi kütlesi eşdeğerliğinden esinlenmiştir. Öyleyse bizim termodinamik yasalarına aykırı olarak daimi hareket yaratan eş negatif ve pozitif kütle saçmalığından kurtulmak için, genel görelilikte olup da Newton’da olmayan bir özelliğe değinmemiz gerekiyor: Kütlenin uzayı bükmesi ve uzayın kütleye nasıl gideceğini söylemesi.

Daha genel bir ifadeyle kütle, enerji, basınç ve diğer birçok etki evrenin dokusu olan uzay-zamanı büker. Uzay bükülünce geometrisi değişir ve cisimler de uzayın bükülmesine uygun jeodezik rotalar izler. İlk bakışta bu şu anlama geliyor: Bükülen uzay-zamanda ister negatif kütle olsun ister pozitif kütle, bütün cisimler başlangıç konumu ve hızına uygun bir jeodezik rota izleyecektir. Buna bakalım:

İlgili yazı: Evrenin En Büyük Yıldızı UY Scuti mi?

 

Göreliliğin Newton’dan farkı

Öyle ki genel görelilik denklemlerinde edilgin yerçekimi kütlesi ve eylemsizlik kütlesi diye birbirinden ayrı iki kavram yoktur.

Dahası pozitif kütle (örneğin Dünya) uzay-zamanda yerçekimi çukuru yaratır ve hem pozitif kütleli cisimler, hem de negatif kütleli cisimler bu çukura düşüp parabolik jeodezikler izler. Bu bildiğimiz çekici yerçekimi gibi görünür.

Negatif kütle ise uzay-zamanda tümsek yapar. Bundan yine hem pozitif kütleli cisimler hem de negatif kütleli cisimler etkilenir. Bu kez tümsek oluştuğu için bütün cisimler yerçekimi alanına yol açan iri cüsseli ve negatif kütleli gökcisminden uzaklaşır (negatif kütleli Dünya olsa mesela). Bu jeodezikler hiperbolik olacak ve negatif kütle genel görelilikte yeritimine yol açacaktır.

Şimdilik yazımızın en başında belirttiğimiz ve eylemsizlik ile edilgin yerçekimi kütlesini ele almadan aktardığımız Newton öngörüleri doğrulanıyor: Pozitif kütleler birbirini çeker ve negatif kütleler birbirini iter. İki kütlenin eşdeğer olduğunu dikkate alırsak da pozitif kütlenin negatif kütleyi hem çektiğini hem de ittiğini görürüz ve bu da bizi yine devridaim makinesi saçmalığına götürür (mü)?

Negatif kütle ve test parçacıkları

Öncelikle burada bir kara delik çevresinde dönen negatif veya pozitif kütleli yıldızlar gibi en basit durumu ele alıyoruz. Yıldız kütlesinin kara delikten düşük olduğunu varsayıyoruz. Bu da basit doğrusal Newton mekaniğiyle aynı şey olmasa da şu bizim yan yana gelen, eşdeğer ama zıt kütleli elma örneğimize benziyor. Ancak bir fark var: Bu kez devridaim makinesi termodinamik yasasını delmiyor!

İlgili yazı: Gezegenler Güneş Çevresinde Nasıl Dönüyor?

 

Negatif kütle saçmalığın dibi mi?

Pozitif kütleli elma hızlanırken pozitif momentum ve enerji kazanıyor. Negatif kütleli elma da hızlanırken negatif enerji ve momentum kazanıyor. Bunların toplamı yerçekimi yükünü sıfıra eşitliyor ve böylece yoktan enerji üretmeden veya yok etmeden sonsuza dek çalışan bir tür devridaim makinesi üretmiş oluyoruz. Düşünün ki termodinamiği ihlal eden devridaim makineleri saçmadır.

Termodinamiği delmeden çalışan devridaim makineleri ise çok daha saçmadır! :o Çünkü bunu sonsuz negatif ve pozitif enerji kazanarak yaparlar. Hem de negatif ve pozitif kütle arasında enerji transferi yapmadan; yani birbirini itmediği halde, birbiriyle olan etkileşimlerinden kendi başına sonsuza dek enerji kazanarak!!

Evrende böyle bir şey yok ve bu berbat bir öngörü! Hemen acil durum düğmesine basıyorum: Saçmalama lütfen. Sonuçta çatlaklık bir yana, bu öngörü görelilik teorisinin enerji koşullarını da ihlal ediyor. Bunlar aslında doğadan türettiğimiz değişmez kurallar değil, keyfi kurallar; ama negatif kütlenin varlığını yasaklayarak bizi bu saçmalıklardan kurtarıyorlar.

Sonuçta doğada hiç negatif kütle görmedik ve devridaim makinesi yapamadık. Öte yandan, kuantum fiziği ile göreliliği her şeyin teorisi altında birleştiremediğimiz için bunların yasak olduğunu biliyor, ama tam olarak kanıtlayamıyoruz. O zaman da gördüğümüz gerçeği açıklamak üzere enerji koşullarını kullanıyoruz. Negatif kütle zaten enerji koşullarını deliyor, hele sonsuz negatif kütle feci deliyor:

Negatif kütle vakumu delebilir

Bunu espri olsun diye söylemiyorum: Evrende negatif kütle olması için boş uzayın 0’a eşit olmayan minimum pozitif enerji değerinin, yani vakum enerjisinin değişmesi gerekiyor. Bunu yaparsanız yepyeni bir evren yaratırsınız. Tabii içinde bulunduğumuz evreni yok ederek… Kısacası bunu evinizde denemeyin. Öyleyse nerede yanlış yapıyoruz?

İlgili yazı: DNA Testi Yaparsanız Neler Öğrenirsiniz?

 

Negatif kütle spekülatif bilim

Newton mekaniği ve görelilik teorisi gibi kesin kanıtlanmış teoriler detaylarda böyle bariz yanlışlar vermeye başladığı zaman, sizin de bu teorilerin en temel varsayımlarını sıfırdan sorgulayarak test etmeniz gerekir. Bilimsel bir teorinin yanlış olmadığı halde eksik olduğu durumları göstermenin tek yolu budur: Aşırı uç örnekleri çizim masasındaki boş kağıda geri dönerek yeniden değerlendirmek.

Negatif kütlenin uzayı tümsek olarak ve pozitif kütlenin de çukur olarak bükmesi varsayımında bir sorun yok. Öyleyse sorun, negatif kütlenin kendisine uygulanan kuvvete zıt yönde gitme/tepki verme varsayımında olmalı (resim 5). Öyle ki yazının başında eylemsizlik kütlesi ile edilgin yerçekimi kütlesinin aynı şey olduğunu varsayıp bunu Newton’ın ikinci ivmelenme yasasına uyguladık. Bir benzerini de kütle uzayı büker tespitinde yaptık. Ancak, her iki akıl yürütmede de otomatik olarak kabul ettiğimiz gizli varsayımlar vardı. Bunu anlamak için jeodeziklere bakalım:

Bu çizgiler aslında Newton’ın ikinci hareket yasası uyarınca uzayda giden parçacıkların yolunu tanımlayan bir denklemden türetilir. Buna jeodezik denklemi deriz ve yine eşdeğerlilik ilkesinden türetiriz (Bkz. Resim 7). Bu da Newton mekaniğinden, daha doğrusu onun daha modern bir versiyonu olan Lagrange mekaniğinden türetilir.

Özetle bunlar eylemsizlik kütlesi ve edilgin yerçekimi kütlesi eşdeğerliliğine dayanır. Öyleyse ne yapacağız? Kara deliğe düşen astronota ne olur ve kara deliklerde enformasyon paradoksu gibi çok kapsamlı konulara pencere aralayan eşdeğerlilik ilkesini çöpe mi atacağız? Düşünün ki bu, enerjinin korunumu yasasını çöpe atmaktır! Hiçbir devridaim makinesi buna değmez. 🙂

Tamam bulduk!

Öncelikle kütlenin uzayı bükmesi açısından, negatif edilgin yerçekimi kütlesinde sorun yok gibi görünüyor. Öyleyse geriye bizi yanlışa götüren tek bir gizli varsayım kalıyor: Negatif eylemsizlik kütlesi olduğunu varsaydık. Ya böyle bir şey yoksa; yani negatif kütleden oluşan egzotik kütleyi hızlandırdığımız zaman ivmelenmeyi eksi işaretiyle negatif ivmelenmeye dönüştürmek yanlışsa?

İlgili yazı: İlkin Karanlık Madde Evrenden Eski Olabilir mi?

 

Nasıl olur derseniz

Negatif kütle için negatif ivmelenmeden söz etmek kinetik ve potansiyel enerjinin de işaretini değiştirip bunları negatif yapmak demektir. Peki bu ne demektir? Bu negatif kütleli elmanın hem size doğru hızlanması, hem de bu sırada enerji kaybetmesi (kinetik enerji kaybetmesi) demektir. Bu da en kibar ifadesiyle… tutarsızdır.

Hareket eden cisimler kinetik enerji kazanır, kaybetmez ki zaten kinetik enerjinin tanımı budur: İster negatif kütleli olsun ister pozitif kütleli, hareket eden cisimlerin kinetik enerjisi artarken potansiyel enerjisini azalır; çünkü potansiyel enerjiyi kinetik enerjiye dönüştürürler.

Oysa önceki varsayımda bulunursanız doğadaki 4 temel fizik kuvvetinin hareket tetikleme yönünü de yerçekimi alanının yüküne göre tersine çevirmeniz gerekecektir. Bu da negatif elektromanyetik kuvvet vb. anlamına geliyor ki böyle bir varsayımın sadece Newton’ın yerçekimi yasası ile genel göreliliği değil, kuantum alan kuranımı da ihlal edeceğinden eminim. :p OK, o zaman ne yapıyoruz?

İlgili yazı: Uydumuz Ay ve Gaz Devi Jüpiter Nasıl Oluştu?

 

Negatif kütle yoktur

Bu kadar basit: Enerjinin korunumu, eşitlik ilkesi, Newton-Lagrange mekaniği, görelilik teorisi, kuantum fiziği ve açıkçası fiziğin tamamını yok olmaktan kurtarmak istiyorsak negatif eylemsizlik kütlesi olamaz diyeceğiz. O zaman da negatif kütle diye bir şey yoktur. Öyleyse kesin cevap bu mudur? Açıkçası bilmiyorum, yani bilmiyoruz.

Daha doğrusu fizikçiler bu soruya farklı farklı cevaplar veriyor:  1) Bir grup fizikçi negatif kütle yoktur, bir kısmı vardır diyor. 2) Var diyenler arasında ise pozitif kütle her şeyi her zaman çeker ve negatif kütle de ister pozitif ister negatif kütleli olsun, her şeyi her zaman iter diyenler bulunuyor.

Buna ek olarak 3) Eş yükler birbirini çeker ve zıt yükler birbirini iter. Bu nedenle negatif kütle pozitif kütleyi her zaman itmez diyen fizikçiler de var. Yanıtını bilmediğimiz fizik sorularına hoş geldiniz. 😉

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam bu yazıyı boşuna mı yazdınız? Tabii ki hayır: Bir kere negatif eylemsizlik kütlesinin saçmalıklara yol açtığını ve bize bu konuyu çözmek için yeni bir fizik gerektiğini görmüş olduk. Ayrıca bilimsel teorileri çok dikkatli kullanmamız ve kafadan varsayımda bulunmamız gerektiğini de gördük. Böylece bilimsel düşünme disiplinimizi geliştirdik.

Oysa bilim daha yeni başlıyor

Peki negatif kütle ile ışıktan hızlı yolculuk mümkün mü? Bunu warp sürüşünde görebilir, ışıktan hızlı yolculuk ile ışıktan hızlı gitmenin aynı şey olmadığına neden ışıktan hızlı gidemeyiz yazısında bakabilir ve antimadde motoru kullanmadan ışık hızının yüzde 99’una ulaşan bir roketi nasıl yapacağımıza göz atabilirsiniz. Pastırma yazının başladığı şu günlerde güneşin tadını çıkarak güzel bir tatil yapın.

Negatif kütle olsa ne olurdu?

¹Can a negative-mass cosmology explain dark matter and dark energy?
²On the invalidity of “negative mass” description of the dark sector
³A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework