30 Kasım 2017 Perşembe

VARLIK, YOKLUK, 1, 0, POTANSİYEL, KİNETİK, NEGATİF, POZİTİF, ENERJİ

Enerji, enerjidir. Varlığı ile bir bütündür. Kinetik, potansiyel, pozitif, negatif diye tanımladığımız durumlar hep enerjinin farklı durumlarını anlatmaktadır. Ama o hep varlıktır.

Burada tasavvuf düşüncesindeki, "yokluğun aynı zamanda varlık olması" şaşırtıcı derecede etkileyici bir benzeşimdir.

Enerjinin doğal hali, hiç bir kuvvet, yük veya hareket eylemi "yapmadığı ve taşımadığı" durum olmalı... Bir bakıma tekillik dediğimiz ortamdaki enerjinin tahminlerimize göre olan bulunma şeklide bu tanıma neredeyse uyuyor. Aralarındaki fark ise potansiyelleri (?) olmalı.

Evrenimizde enerjiyi ele aldığımızda ise karşımıza termodinamiğin ikinci kuralı, entropi ile çıkıyor. Her ne kadar düzenden düzensizliğe geçiş olarak tanımlasak da, bu hatalı bir yaklaşım gibi duruyor.
Çünkü durumu mikro düzeyde, madde veya sistemler açısından ele alıyoruz. Ve bu sistemlerin "zamanla bozulması, düzensizleşmesi" olarak tanımlıyoruz.
Oysa, aynı duruma makro düzeyde baktığımızda karşımıza tamamen farklı bir durum çıkıyor. Düzensizlikten, düzene; rasgele homojenliğe doğru yönelim olduğunu görüyoruz.

Başlangıçta "kütleleşen madde ile bozulan enerji homojenliği", entropi ile tekrar sağlanmaktadır.

Bunun bize, yani mikro düzenli sistemlere yansıması ise; enerjinin yoğun-çok olduğu ortamdan, seyrek-az olduğu ortama yayılma eğilimi oluyor.

Enerji hiç bir şekilde sabit, durağan kalmıyor ve bulunduğu ortama homojenlik sağlayacak şekilde dağılıyor. Daha önceleri de tekrar ettiğim gibi, enerjinin özelliklerine bakarak onu çok küçük birimlerden oluşan bir akışkan olarak ele almak, onu anlamak için en verimli yollardan biri...

Bizlerde bu eğilimden; makinelerimizde, kaslarımızda, sistemlerimizde "iş üretmek" için faydalanıyoruz. İş üretirken, enerjinin bu eğiliminden daha sonra da faydalanabilmek için depolamaya çalışıyoruz.

Enerjinin bu akış yönü, entropi gibi, kaçınılmaz şekilde tek yönlü.
Tekrar eski konumuna getirmek için yapılan iş, ancak daha fazla enerji harcayarak mümkün oluyor.
Yani bir kuvvet alanına enerjiyi toplamak için daha fazla enerjiyi dağıtmamız gerekiyor. Aradaki bu farkı ise verimlilik ile ölçüp, "kayıp" olarak tanımlıyoruz. Sonuçta, entropi yine yapacağını yapıyor ve enerjinin etrafa dağılmasını sağlıyor.

Enerjinin bu homojenleşme eğilimi ve düşük yoğunluğa akışı, tüm evren eş enerji üniteleri ile dolup, enerji eşitlenene kadar sürecek.

Sonuçta, enerjinin (evrenimizde) tanımlı şekilde var olması, ancak bu eğilimi koruduğu ve sürdürdüğü sürece mümkün.

Bizim açımızdan bu pozitif bir eğilimdir. Tahminen anti madde evreni var ise, enerjinin akışı eğilimi gene aynı şekilde olacaktır. Gene "pozitif bir eğilim" olacaktır.

Enerjinin bir güç alanına toplanmış, yoğunlaştırılmış halini ele alırsak: Enerji bu durumda akma-yayılma eğiliminde hali hazırda bir güç alanına depolanmıştır. Enerjinin bu güç alanından akışı eğilimini, enerjinin "potansiyeli" olarak değerlendiriyoruz.

Enerjinin bu güç alanından çıkıp akan halini ise enerjinin "kinetiği" olarak tanımlıyoruz.
O zaman enerjinin iş üretmek için hazır olduğu haline potansiyel enerji olarak adlandırırken, iş üreten eylemli halini de kinetik enerji diye adlandırıyoruz.
Buradan enerjinin, farklı potansiyele sahip güç alanları arasındaki hareketini kinetik hali olarak tanımladığımız sonucu da çıkartılıyor.

Peki, enerji yok olur mu? Mesela birbirine zıt yönlü ve aynı doğrusal üzerinde hareket eden iki eş kütlenin çarpışmasında?
Eğer çarpışma esnek ise sorun yok. Ama ya esnek değil ise?
Çapışma sonucunda açığa çıkan enerjinin bir kısmı ses ve ısı olarak evrene dağılıyor. Bir kısmı ise malzeme deformasyonu olarak karşımıza çıkıyor. Momentumdan kaynaklı enerjinin hala korunması gerekiyor. Ama çıktıların kesin ölçümünü yapmak pek kolay değil, bu yüzden konuyu biraz daha değerlendirmek gerekiyor.
(Eğer çıktılardaki toplam enerji miktarı, çarpışma öncesindeki kinetik enerji miktarına eşit ise sorun yok. Ama eğer ya eşit değil ise? Bu durumda kinetik enerji kaybını nasıl açıklayabiliriz? Aklıma gelen tek olasılık; "dalgaların birbirini sönümlemesi" oluyor. Eşdeğer birimi içeren enerji üniteleri, zıt akış eğilimleri ile karşı karşıya gelirlerse, birbirlerini yok etmezler. Akış eğilimlerini kaybederler. Yani, akışları durur.
Tabii bu durum uygulamada karşımıza çıkmadığı için, yaklaşımım düşük bir olasılığın açıklaması sadece...)

Sonuçta enerji hiç bir şekilde kaybolmuyor. Potansiyellere "dönüşerek" veya "aralarında akarak" sürekli korunuyor. "Evrenimizde yer aldığı için", enerjinin tüm bu durum ve hareketini "pozitif" olarak tanımlıyorum.

Eğer enerjinin bu durumunu pozitif olarak tanımlarsam, aynı mantığa uygun bir negatif durumdaki enerji tanımı da yapmak gerekiyor. Oysa, evrenimizde negatif enerji olarak tanımlanabilecek bir olgu yok.
(Enerjinin etkisine göre pozitif veya negatif olarak tanımladığımız durumlar olsa da bunlar esasen "zıtlığı" tanımlamak için kullandığımız terimler gibi duruyor.Mesela, kara enerjinin kütle çekimine sebep olması yanında, galaksileri de birbirinden ayırması. İtici kütleçekimi veya negatif/anti-kütleçekimi olarak tanımlamaya neden oluyor. Bence, Elektrik yükleri haricinde, pozitif ve negatif enerji tanımlamaları, kafa karışıtırıcı ve yanıltıcı olabilir. )

Eğer negatif enerji durumu var ise, bir de "nötr enerji" tanımlaması gerekiyor.
Enerjinin pozitif durumu; evrenimizde iş üretmeye hazır veya iş ürettiği durum ise, "nötr" durumu bu tür bir potansiyele veya harekete sahip olmadığı-meyletmediği durum olmalı.
Ki bence mantıklı, çünkü enerjinin ana eğilimi tüm evreni eşdeğer yoğunlukta doldurup homojenleşmek olduğuna göre, bu duruma ulaştığında alacağı durumda , tam bu şekilde olacak.

Hiç bir güç alanında potansiyel olarak kalmayacak. hiç bir hareketin ya da eylemin içinde olmayacak. Tam bir durgunluk hali.

Diğer bir deyişle, tamamen homojen ve düzenli, simetrik bir yapı. Hareket olmadığı için boyutlar, yoğunluk farklılıkları olmadığı içinde fizik kanunları tamamen anlamsızlaşmış olacak.
Evren her ne kadar genişlemiş olsa da, bu durum evrenin başlangıcında olduğu düşünülen yoğun, homojen, düzenli tekil durumun bir tekrarı olacak.

Fakat bu durumda, yeni bir büyük patlama ile yeni bir evren oluşturmak için gerekli potansiyele sahip olmayacak. Yeni bir evren tetiklemek için gerekli başlangıç enerjisi, çok yüksek olacak. (Eski bir yazıda , büyük patlamanın başlaması için 16 kg altın kütlesine eşdeğer bir yazı okumuştum. Ama kaynağı kaybettim.)
Ya da evren başka bir kuvvet tarafından tekrar potansiyel yüklenene kadar sıkıştırılmalı.
Ya da evren başka bir kuvvet tarafından tekrar potansiyel yüklenene kadar sıkıştırılmalı.İşte enerjinin homojen, düzenli ve sıkışmış bu hali de, enerjinin negatif durumu olmalı. Bu durumda hala "tekillik özelliklerini" koruyorda olacak.
 
Yani Eğer enerji birimlerini minik kauçuk bir toplara benzetirsek, normal boyutlarında iken (r=0) nötr, normal boyutlarından büyük iken (r>0) pozitif ve küçük iken (r<0) iken negatif enerji olacak.
Negatif enerji olmasına rağmen, nötr duruma geçmek için bir potansiyeli, genişleme eğilimi olacağından, bu büyük patlama sonrası genişleme için gerekli ve yeterli etki gücüne sahip olacaktır.

Bu durumda evrenimizdeki görünür enerjiyi (ve bundan oluşan maddeyi), güç alanının aşırı ve hızlı genişlemesinden dolayı (r>0) pozisyonuna geçmiş, aşırı genişlemiş enerji üniteleri olarak ta tanımlayabiliriz. Ama evrensel toplam enerji miktarı yanında küçük bir yüzde olması da (%4 civarı) bu durumda normal olacaktır.

Hatta evrenimizin hala genişlemesini de bu (r<0)durumda olan ünitelerin, (r=0) durumuna doğru olan eğilimlerini "kara enerji" olarak adlandırıyor olabiliriz.

(Elektrikteki pozitif ve negatif tanımlamalarına girmiyorum. Çünkü bu konuda hala fikir ileri sürebilecek kadar bilgi toplamadım.)

2 yorum:

  1. t>0 için astrofizik bölümüne,
    t=0 için ilahiyet fakültesine gidiniz.
    (:

    YanıtlaSil
    Yanıtlar
    1. t=0 için ilahiyat fakültesi mi?
      Çok iyi :-)))

      Sil