Albert Einstein’ın ortaya koyduğu Özel Görelilik Kuramı’nın dikkat çekici öngörülerinden biri daha somut kanıta kavuştu. Avusturya’daki araştırmacılar, yaklaşık bir asırdır teorik düzeyde kalan Terrell-Penrose Etkisi’ni ilk kez deneysel olarak gözlemlemeyi başardı. Çalışma, ışık hızına yakın hareket eden bir nesnenin fotoğraflarda beklendiği gibi “büzülmüş” görünmediğini; aksine, sanki kendi ekseni etrafında dönmüş gibi algılandığını ortaya koydu.
Terrell-Penrose etkisi ne ifade ediyor?
1924’te Anton Lampa’nın temellerini attığı ve 1959’da Roger Penrose ile James Terrell tarafından ayrıntılandırılan teoriye göre; ışık hızında hareket eden bir küp fotoğraflandığında yalnızca ön yüzü değil, yan yüzleri ve köşeleri de görünür.
Bunun nedeni, nesnenin farklı noktalarından çıkan ışığın kameraya farklı zamanlarda ulaşmasıdır. Bu zaman farkı, nesnenin büzülmüş değil de dönmüş gibi algılanmasına yol açan bir optik illüzyon oluşturur. Bu öngörü uzun yıllar boyunca matematiksel olarak kabul edilse de, doğrudan deneysel kanıt elde edilememişti.
Işığı yavaşlatarak fotoğrafladılar
Viyana Teknik Üniversitesi ve Viyana Üniversitesi’nden araştırmacılar, saniyede yaklaşık 300 milyon metre hızla ilerleyen ışığı dolaylı bir yöntemle görüntülemeyi başardı. Bilim insanları, nesneyi mikro incelikte katmanlara ayıran ve lazer darbeleriyle her katmanı ayrı ayrı kaydeden özel bir teknik kullandı. Daha sonra bu görüntüler birleştirilerek hareket simüle edildi.
Geliştirilen düzenek sayesinde ışık hızındaki bir hareket, saniyede yalnızca 2 metre hızla gerçekleşiyormuş gibi modellenebildi. Deney sonuçları, teorik hesaplamalarla birebir örtüştü. Araştırmanın kıdemli yazarı Peter Schattschneider, elde edilen bulguları şu sözlerle değerlendirdi:
"Sonuç tam beklediğimiz gibiydi. Bir küp bükülmüş görünüyor, bir küre ise küre kalıyor ama Kuzey Kutbu farklı bir yerdeymiş gibi algılanıyor."
Bilim dünyasında bir ilk
Bugüne kadar CERN gibi merkezlerde parçacıklar ışık hızına oldukça yaklaştırılsa da, bu parçacıkların şekillerini doğrudan fotoğraflamak mümkün olmamıştı.
Yeni geliştirilen deney düzeneği, yalnızca Terrell-Penrose Etkisi’ni doğrulamakla kalmıyor; aynı zamanda Özel Görelilik Kuramı’nın diğer teorik sonuçlarının da deneysel olarak test edilmesine imkan tanıyor. Bilim dünyası açısından bu gelişme, ışık hızına yakın evrende nesnelerin nasıl göründüğünü anlamada yeni bir dönemin kapısını aralıyor.