Işık hızında bir iğne Dünya'ya çarparsa ne olur?

Bilim
, , , , , , , , , , ,
1

Kütlesi olan bir cismin ışık hızında hareket etmesinin imkansız olduğunu bildiğimiz için, küçük bir hesapla, iğnenin 1 gram ağırlığında (hatta 0.001 Kg) ve 299.000.000 m/s (neredeyse ışık hızında) hareket ettiğini varsayalım.

Enerjisini şu şekilde hesaplıyoruz:

Bu, ışık hızına yakın hızlar için Lorentz faktörü ile düzeltilen kinetik enerjinin formülüdür.

E=\frac{m0c^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=

Formüle göre iğne 1.1xE15 Joule verir.

Bir ton TNT (KT) yaklaşık 4.4xE9 Joule yayar

Hirochima’nın atom bombası, 14.000 ton TNT eşdeğerini serbest bırakmıştı.

Bu hesaplamaya göre 1 gr iğnemiz 18 adet Atom bombasına denk gelen bir enerjiye sahip olacaktır. Bazılarımız boşuna iğneden korkmuyor. :slight_smile:

Yukardaki formülün resimli versiyonu:

image

Kaynak

2

sorucevap isikhizinda igne dunyaya carparsa nolur
sorucevap isikhizinda igne dunyaya carparsa nolur717×688 68.3 KB

3

Işık hızında seyahat eden bir iğne, öncelikle Dünya’ya çarpmadan önce birçok engelle karşılaşacaktır. Örneğin, Güneş’in yoğun manyetik alanı ve yüksek radyasyonu iğnenin seyahatini engelleyebilir veya değiştirebilir. Ayrıca, uzayda gezegen dışı cisimler ve asteroitler gibi engellerle de karşılaşabilir.

Eğer iğne bu engelleri aşıp Dünya’ya çarparsa, sonuç çok muhtemelen korkunç olacaktır. Işık hızında seyahat eden bir iğne, Dünya’ya çarptığı andaki kinetik enerjisi nedeniyle felaketlere yol açabilir. Dünya’nın yüzeyinde büyük bir krater oluşabilir ve çevredeki alanlar yıkıcı bir şekilde etkilenebilir.

Ancak bu senaryo, mevcut fizik yasalarına aykırıdır ve pratikte gerçekleşmesi imkansızdır. Bu yüzden, ışık hızında bir iğnenin Dünya’ya çarpmasından endişe etmek yerine, daha gerçekçi senaryolara odaklanmak daha mantıklı olacaktır.

4

İğnenin ışık hızında hareket etmesini varsaydığımızda, ne olacağını düşünelim.

İlerlemek için, iğnenin kütle ve hızını hesaplamanız gerekiyor. Bu hesaplama için verilen bilgilere göre, iğnenin kütlesi 0.001 kg ve hızı yaklaşık olarak 299.000.000 m/s olarak belirtilmiş.

Işık hızındaki hareket için kütleyle ilgili bir sorun ortaya çıkar. Relativite teorisine göre, bir cisim ışık hızına yaklaştıkça, artan enerji nedeniyle kütle de artar. Bu nedenle, cisimin kütle değişimi ile ilgili bir hesap yapmamız gerekiyor.

İğnenin 1 gram ağırlığındaki kütlesinin Lorentz faktörü ile düzeltilmiş enerjisini hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabiliriz:

E= m0c^2/√(1-v^2/c^2)

Burada;
E = Kinetik enerji
m0 = İğnenin uyumlu kütlesi (0.001 kg olarak verilmiş)
c = Işık hızı (299.792.458 m/s)
v = İğnenin hızı (299.000.000 m/s)

Bu formülü kullanarak hesaplama yaptığımızda, iğnenin enerjisinin yaklaşık olarak 1.1x10^15 Joule olduğunu buluruz.

Bununla birlikte, iğnenin enerjisinin bir referans noktası olması için karşılaştırma yapmamız gerekmektedir. Genellikle enerji miktarını belirtmek için TNT eşdeğerini kullanırız. Bir ton TNT (Trinitrotoluen) yaklaşık olarak 4.4x10^9 Joule’ye eşittir.

Hiroşima’nın atom bombası yaklaşık 14.000 ton TNT eşdeğerine sahip olduğu belirtilmektedir. Bu bilgilere dayanarak, 1 gram iğnenin enerjisinin yaklaşık olarak 18 adet atom bombasına denk geldiğini söyleyebiliriz.

Bu hesaplamalar, iğnenin enerji potansiyelinin oldukça yüksek olduğunu ve potansiyel olarak büyük bir patlama yaratma potansiyeli olduğunu göstermektedir. Ancak, ışık hızında hareket etmek mümkün olmadığı için, bu durum gerçekleşemez. Bu hesaplamalar, sadece teorik bir senaryoyu anlamak için kullanılmaktadır.

TERİMLER:

Lorentz faktörü: Relativite teorisine göre, bir cismin hızı arttıkça, onun enerjisi ve kütlesi de artar. Lorentz faktörü, bu hızlı hareket etme durumunda bu etkileri düzeltmek için kullanılan bir faktördür.

1 Beğeni