Işığın kaynağından başlayarak boşlukta katettiği hıza ışık hızı adı verilir. Burada boşluktaki hızı ile anlatılmak istenen şey vakum adı ile adlandırılan ve içinde hiç atom ya da molekül bulunmayan bir boşluktur. Pratikte bu vakum denilen boşluğun yapay bir şekilde veya laboratuvar ortamında oluşturulmasının imkanı yoktur. Buna göre ışık hızının boşluktaki yani vakum ortamındaki hızı tam olarak saniyede 299.792.458 metredir. Hesaplamalarda yuvarlanmış olarak kullanılan değer saniyede 300.000 kilometredir. Bu değer çok kabaca saatte 1.079.250.000 kilometreye denk gelmektedir. Yani saatte üç yüz kilometre hız yapabildiğini var saydığımız bir arabayla çıkabileceğiniz maksimum hızın 3.597.500 katıdır.
Sembolü c olarak kullanılan ışık hızı evrendeki bütün madde ve bilgilerin hareket edebileceği maksimum hız olarak bilinmektedir. Bu teorem fizikte özel görelilik teorisi (kısaca özel görelilik) ya da izafiyet teorisi adıyla bilinir. Albert Einstein tarafından bilim dünyasına kazandırılan bu teorem basitçe ışık kaynağının veya gözlemcinin hareketinden bağımsız olarak vakumdaki ışığın hızı, tüm gözlemciler için aynıdır iddiasına dayanır. Aslında bu kim veya ne olursa olsun tüm gözlemcilerin ışığın hızını her zaman aynı büyüklükte ölçeceği önermesidir. Bütün bu değerler vakum ortamı için geçerlidir. Bu ortam yaratılmadığı için ışığın hava ve cam gibi şeffaf maddelerdeki ilerleyiş hızı c'den azdır. Buna bir örnek vermek gerekirse ışık elmasın içinden yarı hızından bile daha düşük bir hızla geçer. Yani neredeyse saniyede yüz otuz bin km hızla geçişini tamamlar.
Işık hızı ile ilgili çarpıcı rakamlara baktığımız zaman bizi hayrete düşürecek pek çok bilgiye ulaşabiliriz. Işık hızı bir saniyede dünyanın etrafını yedi buçuk kez dolaşır. Bunu hesap etmenin yolu oldukça basittir. Dünya’nın çevresi 40.075 kilometredir. Işığın hızı bir saniyede üç yüz bin kilometredir. Dünya’nın çevresini ışığın hızına böldüğümüzde sonuca ulaşılır. Işığın boşlukta bir yılda kat ettiği yol tam olarak 9.460.800.000.000 (yaklaşık 9,5 trilyon) kilometreye denk gelmektedir. Işık hızına ulaşılabildiği varsayılırsa (ki şu an için imkansız) hız yükseldikçe atom altı parçacıkların hareketi de yavaşlar. Işık hızında ise hareket tamamen durağan hale gelir. Diğer bir deyişle, zaman yalnızca sizin için durur veya ışık hızına yakın hızlarda seyahat ederseniz zaman sizin için yavaşlar. Şu an sahip olduğumuz bilgiler dahilinde ışık hızında yolculuk özellikle uzay aracı ve insanlar gibi kütlesi olan her şey için fiziksel olarak imkansızlıktır. Işığın kaynağını ay olarak düşündüğümüz zaman, ayın ışığı bize yaklaşık bir saniye içinde ulaşarak gözlerimize gelir, ki bu da ayın yaklaşık bir ışık-saniye uzakta olduğunu gösterir. Bu sefer kaynak olarak güneşi baz alırsak güneş ışığının gözlerimize ulaşması yaklaşık sekiz dakika sürer, yani güneş bize sekiz ışık-dakika uzaklıktadır. Olaya ışığın bize ulaşma süreci olarak baktığımız zaman güneş sistemimizin çok ötesindeki yıldızlar ve diğer nesneler, birkaç ışık yılı ile birkaç milyar ışık yılı uzaklıklarla ifade edilir. Bu nedenle gökbilimciler bir ışık yılı ya da daha fazla uzaklıktaki gezegenleri araştırdıkları zaman, inceledikleri o gezegenin şimdiki halini değil, ışığın, inceledikleri gezegenden çıktığındaki halini görebilirler. Bu tarafıyla bakıldığı zaman, uzak evrende o an için gördüğümüz her şey aslında kelimenin tam anlamıyla tarihtir. Muhtemelen çok uzun zaman önce varlığını yitirmiş olan yıldızlar ışık hızı nedeniyle bize çok zaman sonra görünür hale gelmektedir.
Güneş sistemine en yakın yıldız olan Proxima Centauri ile güneş arasındaki mesafe ortalama 4,22 ışık yılıdır. Bugünkü teknoloji ile Proxima Centauri yıldızına gitmemiz yaklaşık on dokuz bin yıl kadar sürer. İmkansız bir varsayım da olsa ışık hızında yolculuk yaptığımızı kabul edersek ilginç bir sonuç ile karşı karşıya kalırız. Bu tuhaf sonuç aslında bazı fizikçilerin “zaman genişlemesi” olarak adlandırdığı, çok hızlı hareket eden nesneler için zamanın çok yavaş aktığını söyleyen teoridir. Diyelim ki ışık hızının % 90’ı hızında bir taşıt ile yolculuk yapıyorsunuz. Bu durumda zaman sizin için yarı yarıya düşecektir. Diğer bir şekilde ifade edersek, saatiniz sadece beş dakika ilerlerken, dünyadaki herhangi bir kişi için on dakika geçecektir. Olanlar oldu ve varsayalım ki ışık hızına ulaştınız, dünyadaki herhangi bir gözlemcinin bakış açısına göre zaman sizin için durur. Fakat size göre zamanın akış hızı aynıdır. Fakat siz bu değişimi hissedemezsiniz. Fizik dünyasında genel olarak kabul görmüş bir görüş vardır. Işık hızı aşılamaz çünkü o limit hızdır. Bu fikir nereden çıkmış derseniz, bir cismin ışık hızına erişebilmesi için hızlandıkça hızlanması gerekir. Bu şekilde hızlı olabilmesi için bir enerji kazanması gerekir. Einstein’ın insanlığa kazandırdığı bir denklem vardır. E = mc^2. Buna denklemin açılımına göre cisimler enerji kazandıkça kütleleri de artmak zorundadır. Yani maddeler hızlandıkça kütlesel olarak ağırlaşırlar ve bu sebepten dolayı ivmelenmeleri zorlaşır. Tam da bu sebepten dolayı ışık hızına hiçbir zaman ulaşamazlar. Işığın bu limit hızda gidebilmesinin sebebi, onu oluşturan fotonların kütlesi olmamasıdır. Işığın rengi var mıdır sorusunun cevabı çok ilginçtir, işin doğrusuna bakarsak aslında ışık görünmezdir. Evet, ışığın kendisini görememiz imkansızdır. Biz yalnızca onun çarptığı şeyleri görebiliriz. Boşlukta bir ışını, size dik olarak geleceğinden görünmezdir. Farz edelim ki ışığın rengi görülebiliyor, o zaman da biz görünmez olurduk. Uzun lafın kısası, ışık ve ışık hızı her anlamda büyüleyici ve insan aklının sınırlarını zorlayan bir konudur.
Çok teşekkürler yorumunuz için 😊