Bilmek istediğin her şeye ulaş

Bir fotonun ağırlığı nasıl hesaplanır?

Bir fotonun ağırlığı tam olarak hesaplanamaz. Hesaplanması için foton tartısı üzerinde çalışılmış ancak başarılı olunamamıştır. 1930 yılında Einstein katıldığı bir kongrede belirsizlik ilkesini çürütüyormuş gibi görünen bir düşünce deneyi önerdi. Bir yayın ucuna asılıp sarkıtılmış kapalı bir kutu kurgulamıştı. Kutunun yüksekliği yüksek duyarlılıkla ölçülebiliyor, böylece ağırlığı kolayca hesaplanabiliyor olacaktı. Einstein’in tasarladığı kutunun içi dışarı kaçmaya çalışan fotonlarla doluydu. Kutunun bir ucundaki, tek bir fotonun kaçmasına izin verecek kadar küçük bir deliği kapatan duyarlı bir zamanlama düzeneği düşlemişti. Saat belli bir anda kapıyı ancak tek bir fotonun kaçmasına izin verecek hızda açıp hemen kapayacaktı. Bu işlemin sonucunda kutunun yüksekliği değişecek, böylece kaçan fotonun enerjisi ve tam olarak hangi anda kaçtığı ölçülmüş olacaktı. Einstein’in kendi formülü E=m.c^2 buna olanak tanıyordu. Düşünce deneyi görünüşte inandırıcıydı. O gecenin Bohr’un en endişeli gecesi olduğu anlatılıyor. Ne var ki ertesi gün Bohr, Einstein’in kurgusunda bir hata yakalamış olmanın gururuyla, mutlu bir yüz ifadesiyle söz aldı. Einstein’i kendi görelilik kuramıyla çürütecekti. Bohr, düzeneğin bir fotonun ağırlığını ölçebilmesi için çok esnek bir yaya asılmış olması gerektiğini açıkladı. Bununda ötesinde yay olağanüstü bir uzunluğa sahip olmalıydı ki, makro ölçekte ve duyarlılıkta ölçebilecek kadar hızlı bir harekette bulunacaktı. Böyle bir hareket, kutunun fotonun haricinde kalan kütlesinin ve saatin doğruluğunu Einstein’in kuramlarına göre tehlikeye sokacak ve kaçınılmaya çalışılan belirsizliği bizzat doğuracaktı. Einstein bu eleştiriyi kabullendi ve düzeneğindeki kusuru düzeltecek yeni bir çeşitleme bulamadı.
Fizik
  • Paylaş