Atalet (Eylemsizlik) Nedir? Cisimlerin Doğasıyla ve Sağduyularımızla İlgili Bize Neler Söyler?
Dünya'yı gözlemek ile Dünya'yı anlamak farklı şeylerdir. Sağduyu bir şeydir, çevremizde süregelen olayları bilimsel bir şekilde, gerçeğe en yakın olacak şekilde açıklamak ise bambaşka bir şeydir. Büyük oranda sağduyularımız gerçekleri yansıtır; ancak süreçlerin görünmeyen yüzlerine ve detaylarına girmeye başladıkça, sağduyularımızın "olması gerektiğini söylediği" şeylerle "gerçekte olan şeyler" tamamen farklı bir hal almaya başlar.
Bunun en güzel örneklerinden birini Facebook üzerinden buraya tıklayarak, YouTube üzerinden buraya tıklayarak izleyebileceğiniz, Brian Cox tarafından hazırlanan bovling topu ile tüylerin aynı anda, aynı yükseklikten bırakıldığında hangisinin önce düşeceğiyle ilgili videodur. O videoda yüzleşeceğiniz sıra dışı bir gerçeğe, etrafımızdaki cisimlerin hareketiyle ilgili bir diğer konuda daha rastlıyoruz: Eylemsizlik (atalet) konusunda... Newton'un Birinci Yasası şöyle der:
Eğer bir cismin üzerine etki eden net/toplam kuvvet sıfır ise, durmakta olan bir cisim durmayı, hareket etmekte olan bir cisim ise aynı yönde ve hızda hareket etmeyi sürdürür.
Fizikte bu, "eylemsizlik" ya da "atalet" olarak tanımlanır. Daha basit bir tanımıyla eylemsizlik, cisimlerin o anda bulundukları hareket durumunu korumaya olan eğilimleridir. Duran bir cisim durmayı sürdürmek ister. Hareket halindeki bir cisimse aynı şekilde hareket etmeyi...
Bunu bu şekilde söyleyince sanki cisimler bunu "bilinçli bir şekilde" yapıyormuş gibi anlaşılıyor olabilir; elbette böyle bir durum söz konusu değil. Yanlışlıkla elinizin çarpması sonucu masanıza dökülen suyun, masanın kenarından aşağı akmaya meyilli olması (ama yukarı akmaması) gibi, cisimlerin hareket konumlarını sürdürme eğilimleri de tamamen temel fizik yasalarının dikte ettiği bir durumdur.
Sağduyumuz eylemsizliği genellikle "fren-gaz ilişkisi" ile bilir (okullarımızdaki eğitimin de bunda etkisi büyüktür). İçinde bulunduğunuz araba birden gaza bastığında, geriye doğru savrulursunuz. Çünkü fiziksel bir nesne olarak vücudunuz, halen bulunduğu yerde kalmak "istemektedir"; ancak içinde bulunduğunuz ve fiziksel olarak bağlı olduğunuz araba "ileriye doğru" hareket etmeye başlamıştır. Bu nedenle vücudunuz, adeta "arabanın gidişinin gerisinde kalarak" geriye savrulur.
Benzer ama aksi şekilde, sabit bir hızla giden araba içerisinde ne zaman fren yapılacak olsa, vücudunuz ileri savrulur. Çünkü arabanın hızıyla eşit hızda ileriye doğru gitmekte olan vücudunuz, fren sonrasında da bu hareketi sürdürmek "ister". Bu da, araba giderek yavaşlarken, vücudunuzun halen aynı hızla devam etmeye çabası nedeniyle öne gitmenizle sonuçlanır. Tabii iki durumda da, poponuzu koyduğunuz koltuğun neden olduğu sürtünme kuvveti dolayısıyla bu "istek" çok uzun sürmez ve kısa sürede dengelenerek eşitlenir. Araba yavaşlamayı veya hızlanmayı bıraktığı anda, vücudunuz da bu sürtünme kuvvetinin etkisiyle yeni duruma adapte olur ve araba ile bir bütün olarak hareketini sürdürür. Eğer ki sürtünme kuvveti olmasaydı, bir arabanın içerisinde oturup, onunla birlikte seyahat etme imkanınız olmazdı.
Burada odaklanmak istediğimiz konu ise daha ziyade, etrafımızdaki cisimler ile onların üzerine etki eden kuvvetler arasındaki ilişkilerin, sağduyularımızı nasıl kandırdığı üzerinedir. Sağduyu dediğimiz şey, olaylara en basit ve düz mantık açıklamaları yapmaya genetik olarak, evrimsel süreç içerisinde proglamlanmış bir "çözümleme algoritmasıdır" diyebiliriz. Bu nedenle de, sıklıkla yanılır. Çünkü etrafımızdaki her olay, göründüğü kadar basit değildir.
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.Kreosus
Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.Patreon
Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.YouTube
YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.Diğer Platformlar
Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.Giriş yapmayı unutmayın!
Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Cisimlerin Hızlarını Değiştirmeye Karşı Direnci...
Örneğin, bir alışveriş arabasını ele alalım. Bunu itmeye başladığınızda, elinizdeki atomlar, alışveriş arabasının tutacak kısmındaki atomlara bir kuvvet uygular ve bu kuvvet, alışveriş arabasının tekerlekleri ile yer arasındaki sürtünme kuvvetini yendiği anda, araba ileri gitmeye başlar. Buraya kadar sorun yok, sıradan bir gerçek. Ancak çoğumuzun sağduyusu, arabanın bir kere hareket ettirildikten sonra, hareketine devam etmesi için bir "teşvik" olarak kuvvetin uygulanmaya devam etmesi gerektiğini düşünürüz. Ki bu, yüzeysel olarak baktığımızda doğrudur. Hepimiz, arabayı itmeyi bırakırsak bir miktar daha gidip duracağını biliriz. Hatta bunun sürtünme kuvveti nedeniyle olduğunu da biliriz. Belki bir kısmımız, sürtünme olmasaydı o aracın sonsuza kadar gideceğini de öngörecektir. Fakat çoğumuz, bunu eylemsizlik prensibiyle ilişkilendirmekte güçlük çekeriz. Şöyle ki:
Bu alışveriş arabasıyla yaptığımız basit düşünce deneyi, bize cisimlerle ilgili çok tuhaf bir gerçeği vermektedir: aslında fiziksel bir cisim, yapısı gereği "durmaya çalışan" bir varlık değildir. Fakat çoğumuz etrafımızda süregelen olayları böyle düşünürüz: "Hareket halindeki her cisim, durmaya meyillidir." deriz. Durmayan cisimlerin durmama nedeninin ise, "durma isteğine karşı koyan bir kuvvetin varlığı" olarak değerlendiririz. Halbuki tam tersine, cisimler durmak değil, hareketlerini sonsuza kadar sürdürmek isterler! Onları "durduran" şey, yapıları değil, üzerlerine etki eden sürtünme ve direnç (hava direnci gibi) kuvvetleridir! Burada çok ufak bir nokta olduğunun farkındayız; ancak eğer o noktayı yakalayabilirseniz, fiziksel dünya ile ilgili sağduyularımızın ne kadar yüzeysel temeller üzerine oturtulduğunu fark edebilirsiniz.
Atalet, Cisimlerin Hareket Gösterdiği Dirençtir!
Bu açıdan bakıldığında ataleti bir diğer şekilde de tanımlayabiliriz: Atalet, cisimlerin hareket etmeye karşı gösterdiği dirençtir.
Burada, yine sağduyularımızın yüzeyselliğinden ötürü gözden kaçırdığı bir nokta karşımıza çıkar: Bir su şişesini, içindeki suyu içmek üzere elinize alıp, ağzınıza götürmeye çalıştığınızda, şişenin daha siz ona kuvvet uyguladığınız anda harekete geçtiğini sanarız. Halbuki ağır çekimde izlenecek olursa, kaslarımız kasılıp, kuvveti uygulamaya başladıktan sonra birkaç milisaniyeliğine şişe yerinden hareket etmez. Biz ona kuvvet uygularız, ancak şişe olduğu gibi durmaktadır!
Bunun nedeni, şişenin kütlesinden ötürü sahip olduğu ağırlığı yenmek için, belli bir kuvvet seviyesine ulaşmamız gerekmesidir. Elbette, şişe çok hafif olduğu için, neredeyse anlık olarak bu ağırlık kuvvetini yenebiliriz ve şişe hareket eder. İşte şişenin durduğu noktadan harekete geçmek konusundaki "isteksizliğine", atalet (eylemsizlik) denir.
İçinde eski eşyaların bulunduğu 25 kilogramlık bir kutuyu kaldırmaya kalktığınızda, bu ataletin çok daha fazla olduğunu deneyimleyebilirsiniz. Kutunun isteksizliği, şişeninkinden çok daha fazladır. Bu da, cisimlerin kütleleri ile ataletleri arasında bir ilişki olduğunu göstermektedir.
Kütle, Bir Cismin Atalet Miktarıdır!
İşin aslına bakacak olursanız, "kütle" dediğimiz şey, "cismin atalet miktarı"ndan ibarettir! Yine bir sağduyu yanılgısı: Olayları yüzeysel değerlendiren beynimiz, cisimlerin belli bir kütleye sahip olduğu için harekete geçmek istemediklerini düşünmeye yatkındır. Halbuki fiziksel gerçeklik, tam tersini söylemektedir: Cisimlerin ataleti oldukları için, "kütle" dediğimiz şeyi deneyimlemekteyiz.
İşte Higgs Bozonu ve Higgs Alanı gibi modern bilimin keşfetmeyi başardığı gerçekler, bize bunu daha net bir şekilde anlamamızı sağlar: Evren'in tamamı, Higgs Alanı denen bir alan ile sarılıdır. Bu alan içerisinde durduğu yerden harekete geçmeye çalışan (ya da daha doğru ifadesiyle bu harekete "zorlanan") cisimler, bu alanın "yoğunluğuna" karşı koymak durumundadır. Bu tıpkı havada yumruk savurmanın, deniz içinde savurmaktan çok çok daha kolay olması gibidir.
Higgs Alanı'nın farkı, hava gibi büyük moleküllerden değil, ondan yaklaşık 30 milyar kat daha küçük atom altı parçacıklar olan Higgs Bozonu'ndan ötürü böyle bir etkinin oluşuyor olmasıdır.
Evde Denenmemesi Gereken Bir Deney...
Son olarak, atalet ile kütle arasındaki ilişki en güzel şekilde, evde denememenizi tavsiye ettiğimiz bir deneyle gösterilebilir: Eğer ki bir arkadaşınızı alıp, kafasının üzerine 5-6 tane çok kalın kitap koyup, o kitapların üzerine de bir tahta koyacak olursanız ve tahtaya, çekiç yardımıyla bir çivi çakmaya çalışırsanız, çekicin darbelerini arkadaşınızın hissetmediğini göreceksinizdir.
Sağduyumuz açısından değerlendirecek olursak, eğer ki kitapların yeterince fazla kütlesi varsa, yeterince fazla ataleti (eylem direnci) var demektir. Çekicin şiddetli olsa da çok kısa süre etki eden darbeleri, bu eylemsizlik bariyerine takılacaktır ve kitaplar hareket etmeyecektir. Bu nedenle kuvvet, arkadaşınızın kafasına aktarılamayacaktır. Yani bu, kalın kafalı olmasından değil, basit bir fizik yasasından kaynaklanmaktadır.
İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.
İçerikle İlgili Sorular
- İleri atalet yada geri atalet nedir?
- Eylemsizlik ve entropi birbiriyle çelişmez mi?
- Bir cismin aniden yok olması durumunda etkileri de aniden yok olur mu?
- Bir arabanın içindeki ipe asılı cisim araba hangi haraketi yaparsa sola hareket eder?
- 35
- 19
- 13
- 9
- 8
- 7
- 1
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 01/12/2023 16:31:18 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/3076
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.