Kütle… Ağırlık… Günümüzde insanların birbirinden ayıramadığı iki kavram. İnsanlığın ortak sorunu. Belki çoğu insan bu konuyu kavradı ama ortada hala sorunlar var çünkü günlük hayatta birbirleri yerine kullanılıyorlar. Bu kavram karışıklığını bir soruyla somutlaştırayım. Basküle çıktığımızda ağırlığımızı mı ölçeriz yoksa kütlemizi mi?
Ben bu yazımda bu iki kavrama biraz açıklık getirmek istiyorum.
İlk olarak kütleyi ele alalım. Fiziğe giriş yapılırken fizikçiler ilk olarak şunu araştırır: “madde”. İşte kütleye sahip olmak, hacme sahip olmak maddenin olmazsa olmazlarındandır. Çünkü bir maddenin var olabilmesi için moleküler, atomik bir düzene sahip olması gerekir. Böyle olmayan bir şeyi madde olarak göremeyiz. Moleküler ya da atomik düzen dedik. Bir maddenin kütlesi tam da buradan geliyor; atomlar. Atomlar bir araya gelirken doğal olarak kütle kazanırlar. Bu da hacmi beraberinde getiriyor. Böylelikle kütlenin ne olduğunu anladık; Kütle, değişmeyen madde miktarıdır. Şimdi sıra ağırlıkta.
“Gök cisimleri, üzerinde bulunan cisimlere bir kütle çekim kuvveti uygularlar.” Bu sözü her sene hocalarımızdan dinliyoruz. Hocalarımız bunu bize boşuna anlatmıyorlar. Evet, bir maddeye üzerinde bulunduğu gök cismi etki eder. Buna kütle çekimi diyoruz. Kütle çekimi dememiz de boşuna değil. Maddenin kütlesi olduğu için. İşte ağırlık meselesi burada başlıyor. Bir maddenin kütlesi varsa ağırlığı da var demektir ve bu ağırlık her yerde farklıdır. Neden? Çünkü gökcisminin çekim merkezinden ne kadar uzaklaşırsak bize etki eden çekim o kadar azalacaktır. Tam aksi şekilde ne kadar yaklaşırsak da o kadar artacaktır. Ama bir maddenin kütlesi asla değişmez. Bir “neden ” daha. İşte cevabı: Bir maddenin kütlesini atomlar oluşturuyorsa, atom eklendikçe veya çıkarıldıkça kütle değişir. Başka şekilde değiştiremeyiz, kütleyi. Çünkü Kütleyi atomlar oluşturur. Şunu da belirtmek isterim: Ortada bir çekim var bu yüzden ağırlık bir kuvvettir. Bu kuvvet, gök cisminden gök cismine değişecektir. Bu durum gök cisimlerinin de kütlesi bulunur şeklinde açıklanabilir. Uzayda kimin kütlesi daha büyükse o daha çok çekim gücüne sahiptir.
Küçükken hep sorarlardı: “Senin ağırlığın ne kadar?” Cevap hemen gelirdi: “On beş kilo.” Ağırlığın birimi kilo değildir! Ağırlığın birimi “Newton” dur. Ayrıca ağırlık, dinamometre ile ölçülür. Kütlenin birimi ise gramdır ve kütle, terazi ile ölçülür. Bu da toplum içindeki kütle-ağırlık çıkmazının bilimsellikten biraz uzak yönü.
Genel Görelilik Kuramı ve Einstein
Einstein bu meşhur teorisinde şöyle diyordu: “Kütlesi büyük olan cisimler uzayı büker, kütlesi küçük olanlarsa kütlesi büyük olan cisimlerin büktüğü uzayda, onların yörüngesine oturur.” İlk bakışta biraz karmaşık gelen bir söz ama ben bunu size daha açık bir dille anlatmaya çalışacağım.
Şöyle düşünelim, bir bilardo masasına diğer toplardan daha büyük bir top koyalım. Masa da biraz eğilip bükülebilen bir masa olsun. Topu koyduğumuz yerin etrafında (topu koyduğumuz yerde daha yoğun olmak üzere) bir çöküntü oluşur.
Sonra normal bir bilardo topunu bu büyük topun oluşturduğu göçüğe doğru atarsak, küçük top büyük topun yörüngesinde dönmeye başlayacaktır. Buradan da kütlesi büyük olanın küçük olanı etkilediğini görüyoruz. Buna ağırlık dedik. Şimdi bunu günlük hayatımızla bağdaştıralım. Gezegenler uzayı bükerler bu yüzden üzerindeki cisimler ve uydular ona kütlesi oranında yaklaşmaya mahkûmdur. İşte ağırlık burada ortaya çıkar. Kütlesi büyük olan cisim bizi çektiği için bir kuvvet doğar buna da ağırlık deriz…
Sonuç olarak şunu söylemek istiyorum: Ağırlık, kütle ile yer çekimi arasındaki duygusal bağdır. Kütle ile yerçekimi arasındaki bağ ne kadarsa ağırlık o kadardır.
“Kütlesi büyük olan cisimler uzayı büker, kütlesi küçük olanlarsa kütlesi büyük olan cisimlerin büktüğü uzayda, onların yörüngesine oturur.”
Mehmet Serhun Atik – Özel Gençlik Ortaokulu – 2016
