Modern fizikte, vakumdaki ışık suratı tam olarak 299.792.458 metre/saniye olarak tanımlanmıştır. Bu tarif, klasik bir ölçümden elde edilmemiştir; Milletlerarası Üniteler Sistemi (SI) tarafından bilimde tutarlılığı sağlamak emeliyle belirlenmiştir. 1983 yılına kadar, ışık suratı çeşitli yollarla ölçülüyordu. Lakin, 1983’te bilim insanları metreyi ışık suratına dayalı olarak tekrar tanımladılar; böylelikle ışık suratı, bağımsız olarak ölçülen bir değişken olmaktan çıkıp bir temel sabit haline geldi.
Bu değişikliğin sebebi, yüzyıllar boyunca yapılan deneylerin, ışığın vakumda sabit süratte hareket ettiğini göstermesiydi. Bu özellik, bilim insanlarının ışık suratını sabitleyerek başka üniteleri tanımlamalarına imkan tanıdı.
BİLİM İNSANLARI IŞIK SURATINI NASIL ÖLÇTÜ?
Işık suratı, günümüzde sabit bir tarif olarak kullanılıyor olsa da bilim insanları geçmişte ışık suratını ölçmek için büyük gayret harcadı. Birinci olarak 1676’da Ole Rømer, Jüpiter’in uydularını gözlemleyerek ışık suratını varsayım etti. 19. yüzyılda ise Hippolyte Fizeau ve Albert Michelson üzere bilim insanları, aynalar, döner aygıtlar ve hassas zamanlama sistemleri kullanarak Dünya üzerindeki ışık suratını büyük bir doğrulukla belirlemeye çalıştılar.
20. yüzyıla gelindiğinde lazerler ve atomik saatlerle yapılan ölçümler daha hassas hale geldi. Tüm bu deneyler ışığın vakumda sabit bir süratte hareket ettiğini doğruladı ve bu sonuç ışık suratının resmi olarak tanımlanmasına yer hazırladı. Lakin bu deneylerin hiçbirinde ışık suratı gerçek vakitli olarak direkt ölçülmedi, hepsi birer varsayımdı.
DOĞRUDAN ÖLÇÜM NEDEN İMKANSIZDIR?
Işık suratının direkt ölçülmemesinin bir nedeni, suratının inanılmaz derecede yüksek olmasıdır. Işığın hareketini anında yakalayabilecek bir ölçüm aracı geliştirmek epeyce zordur. Ek olarak, Albert Einstein’ın izafiyet teorisi de hiçbir şeyin ışıktan daha süratli hareket edemeyeceğini savunur. Vakit, ara ve sürat üzere kavramların tamamı ışık suratına bağlıdır, bu yüzden bunu ölçmek kendi zaman-mekan çerçevemizin dışına çıkmayı gerektirir ki bu şu anda mümkün değildir.
IŞIK SURATI DEĞİŞEBİLİR Mİ?
Vakumda ışık suratı sabittir, lakin farklı ortamlar içinde değişebilir. Örneğin ışık, su yahut cam üzere ağır ortamlarda yavaşlar. Fakat bu durum geçicidir; ışık vakuma çıktığında suratını yine kazanır. Bu da bilim insanlarının ışık suratını sadece vakumda ölçmeye odaklanmalarının nedenini açıklar.
IŞIK SURATININ ÇAĞDAŞ BİLİME ETKİSİ
Sabit bir tarif haline gelen ışık suratı, kozmoloji, astrofizik ve kuantum mekaniği üzere alanlarda çok büyük bir rol oynamaktadır. Işık suratı, astronomik aralıkların hesaplanması, parçacıkların davranışları ve enerji-madde ilgisi üzere hususlarda kritik bir öge olarak kullanılmaktadır. Vakit genişlemesi, kara delikler ve hatta GPS teknolojisi üzere kavramlar ışık suratının sabit bir bedel olarak kabul edilmesine dayanır.
Işık suratının sabit olarak tanımlanması, bilim insanlarının ışık suratını daima ölçmek zorunda kalmadan kozmosun farklı köşelerini keşfetmelerine imkan tanımıştır.
Özetlemek gerekirse, geçmişteki fizikçiler ışık suratını ölçmeye çalışsa da çağdaş bilim, bu bedeli sabit olarak kabul etmektedir. Işık suratının güvenilirliği, çeşitli deneylerle kanıtlanmış ve kozmosu manaya uğraşımızda temel bir yapı taşı haline gelmiştir. Işık suratını tanımlamak yerine sabit olarak belirlemek, bilimin ilerlemesine imkan sağlamış ve yeni keşifler için sağlam bir temel oluşturmuştur.
