Mach Sisteminin Fiziği: Yıldızlararası Yolculuğu Mümkün Kılabilir Mi?

İçerik Yazarı: Tuana Bakır

Editör: Elif Nur Öztürk

Tasarım: Sudenaz Kesik

Uzaya gönderdiğimiz her roket, Newton’un 3. Yasasına göre çalışıyor; yani yakıtın itişiyle roket yükselmeye başlıyor. Bu sistem yıllardır bize keşif kapılarını aralasada, evrenin büyüklüğü karşısında keşiflerimizi sınırlıyor. Mega sürücü diye adlandırılan ve Fizik Profesörü James Woodward tarafından geliştirilen itki sistemi ise bu problemin derinliklerine inerek yakıtsız bir itki modeli öneriyor. Bu sistemin temelinde Mach prensibi yer alıyor. Mach prensibi evrendeki her maddenin görünmez bir bağla bağlı olduğunu savunur yani bir cismin kütlesinin evrendeki diğer maddelerle ilişkili olabileceğini söyleyen bir teori. James Woodward bu teoriden yola çıkarak diyor ki; bir maddenin enerjisini hızla değiştirirsek o maddenin kütlesi de anlık olarak değişecektir. Bunu piezoelektrik kristaller denilen özel malzemelerle test ediyor. Bu kristallere elektrik veriliyor ve saniyede on binlerce kez titreştiriyor. Teoriye göre kristal tam genişlediği anda kütlesi çok az artıyor, büzüldüğünde ise azalıyor. Peki bu nasıl itiş sağlıyor? Şöyle düşünün; bir nesneyi ağırlaştığı anda ileri itip hafiflediği anda geri çekerseniz net bir ileri itiş gücü sağlarsınız. Yani doğru senkronizasyon sonucu itiş gücü ve bir ivme ortaya çıkıyor. James Woodward ve meslektaşı Fearn, NASA’ya sundukları raporda bu sistemi laboratuvarda prototipe nasıl dönüştürdüklerini de açıklıyorlar. İlk çalışmalarda sistemi L-Bracket denilen sert bir metale sabitliyorlardı. Ancak bu yöntem metali de titrettiği için bunun bir sarsılma mı yoksa itiş gücü mü olduğunu ayırt edemiyorlardı. Bunu el freni çekili bir arabanın gaza basıp arabayı titretmesine benzetebiliriz. Woodward bu sorunu cihazı "sledge" denilen bir kızağın üzerine koyarak çözdü. Bu şekilde cihaz artık bir ray üzerinde serbestçe duruyordu, bir anlamda uzay ortamını taklit etmeye çalışmıştı. Eğer cihaz gerçekten itiş gücü üretiyorsa rayın üzerinde kayarak ilerlemeye başlıyor ve bu sayede itiş gücü hesaplanıyor. Sistemin en önemli kısmı ise doğru zamanlama gerektirmesi; bunu da milisaniyelik bir hassasiyetle frekansın iki katı hızda eşleştiriyorlar. Bu proje her ne kadar bizi heyecanlandırıyor olsa da büyük çelişkiler ve tartışmaları da beraberinde getiriyor. Bazı bilim insanları bu teorinin momentum korunumu yasasına uymadığını söylüyor; çünkü bir şeyi itmek istiyorsak başka bir şeyi ters yöne fırlatmamız gerekir. Woodward ise momentumun kaybolmadığını, aslında uzay-zamanın dokusuyla momentum alışverişi yaptığımızı söylüyor ama bu hala kanıtlanmış değil. Bir diğer çelişki ise gürültü ve hatalı ölçüm ihtimali. İtki çok küçük olduğu için bazı bilim insanları bunun gerçek bir itki değil, kabloların ısınması veya manyetik etkilerden kaynaklanan bir hata olduğunu düşünüyor. Ayrıca, yıldızlar arası bir yolculukta güneş panelleri de bizi sınırlayacaktir ve bu da bizi nükleer bir reaktöre yönlendiriyor. Bu proje çok etkileyici olsa da bu soruları cevaplayabilmesi için katedecek çok yolu var. Bugün bir deney masasında titreşen bir teori olsa da yarın yıldızlar arası yolculuğa atacağımız ilk adım olabilir.