Güneş gerçekten doğar mı?

Kanca

Bir tren istasyonunda, duran bir trenin penceresinden yandaki trene bakıyorsun. Bir an trenin hareket ettiğini hissediyorsun; sonra fark ediyorsun ki kalkan senin trenin değil, yandaki. Ya da tam tersi. Gözün yalnızca birinin ötekine göre kaydığını söyleyebilir, hangisinin hareket ettiğini söyleyemez.

Her sabah aynı yanılsamayı yaşıyoruz. Güneş, gün doğumunun sorumlusu değil. Hareket eden sensin; daha doğrusu, üzerinde durduğun Dünya.

Merkezi soru

Güneş'in her sabah doğudan yükselip akşam batıdan batması, Güneş'in mi yoksa Dünya'nın mı hareketinden kaynaklanıyor, ve bunu nereden biliyoruz?

Anlatım

Dönen bir topun üzerinde

Dünya, kuzey ve güney kutuplarından geçen hayali bir eksen çevresinde döner. Bir tam dönüş yaklaşık yirmi dört saat sürer. Dönüş yönü batıdan doğuya doğrudur. Dünya'nın yüzeyinde duran biri için bu, gökyüzündeki her şeyin ters yönde, doğudan batıya kayıyormuş gibi görünmesi demektir.

Sabah, bulunduğun yer dönüşle birlikte Güneş'e doğru dönmeye başlar ve ufkun doğu kenarından Güneş belirir. Öğlen yüzün tam Güneş'e dönüktür. Akşam, yerin Güneş'ten uzaklaşır ve Güneş batı ufkunun altında kalır. Gece, Dünya'nın Güneş'e sırtını dönmüş yarısındasındır.

Aynı anda Dünya'nın bir yarısı gündüz, öbür yarısı gecedir. Sen İstanbul'da akşam yemeği yerken, Pasifik Okyanusu'nun ortasındaki bir adada sabah olur.

Bu kadar hızlıysa neden hissetmiyoruz?

Dünya'nın çevresi ekvatorda yaklaşık kırk bin kilometredir. Bir günde bir tur atmak için ekvatordaki yerin saatte bin altı yüz kilometreyi aşan bir hızla ilerlemesi gerekir. İstanbul'un bulunduğu enlemde bu hız saatte yaklaşık bin iki yüz altmış kilometre, yani sesin havada yayılma hızından biraz fazla.

Yine de hiçbir şey hissetmeyiz. Sebebi, hızın hiç değişmemesi. Sarsıntısız uçan bir uçakta masadaki bardak kıpırdamaz. Vücudumuz hızı değil, hızdaki değişimi, yani fren yapmayı ya da hızlanmayı hisseder.

Dört yüz yıl kadar önce Galileo aynı sorunun cevabını bir gemi örneğiyle vermişti. Sakin denizde düzgün giden bir geminin kapalı kamarasında bir top atsan, zıplasan ya da bir kavanozdan su damlatsan, her şey gemi limanda duruyormuş gibi olur. İçeride yapacağın hiçbir deney, geminin gittiğini sana söylemez.

Peki nereden biliyoruz?

Dünya'nın döndüğünü göstermek, gökbilimcileri iki yüzyıl boyunca uğraştırdı. Kesin ve herkesin görebileceği bir kanıtı 1851'de Fransız fizikçi Léon Foucault (okunuşu "Leon Fuko") buldu.

Foucault, Paris'teki Panthéon binasının kubbesinden altmış yedi metrelik bir tel sarkıttı ve ucuna yirmi sekiz kilogramlık bir küre bağladı. Uzun bir sarkaç, bir kez itildiğinde hep aynı düzlemde ileri geri gider; onu döndürecek bir kuvvet yoktur. Ama saatler geçtikçe, sarkacın salındığı düzlemin yerdeki çizgilere göre yavaşça döndüğü görüldü.

Dönen sarkaç değildi. Sarkacın altındaki bina, şehir ve bütün Dünya dönüyordu. Paris'te sarkacın salınım düzlemi yaklaşık otuz iki saatte bir tam tur atar. Bu deney bugün dünyanın pek çok bilim müzesinde hâlâ tekrarlanıyor.

Yıldızlar da aynı şeyi söyler

Aynı dönüşü gece de görebilirsin. Bir fotoğraf makinesini kuzeye çevirip deklanşörü uzun süre açık bırakırsan, yıldızlar gökyüzünde iç içe halkalar çizer. Halkaların merkezinde, neredeyse hiç kıpırdamayan bir yıldız durur. Bu halkalar, Dünya'nın kendi ekseni çevresinde dönüşünün izidir.

Aslında…

Bu yanılgı sanıldığından yaygın. ABD'de 2012'de iki bin iki yüzü aşkın kişiyle yapılan bir ankette, katılımcıların yaklaşık dörtte biri Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğünü bilmiyordu.

Bir inceliği de söyleyelim. Güneş aslında hiç durmuyor; Samanyolu'nun merkezi çevresinde çok büyük bir yörüngede ilerliyor. Ama bu hareket, her sabahki doğuşla ilgili değil. Güneş'in doğup batmasının tek sebebi, bizim dönen gezegenimiz.

Büyük resim

"Güneş doğdu" demekte bir sakınca yok. Gökbilimciler de bu sözcükleri kullanır, çünkü bizim bakış açımızdan olanı doğru anlatır. Önemli olan, sözcüğün arkasındaki gerçeği bilmek.

Bu küçük fark, bilimin en büyük dönüşümlerinden birinin çekirdeğinde duruyor. Görünene güvenmek insanlığı binlerce yıl boyunca Dünya'yı evrenin merkezi sanmaya yöneltti. "Belki hareket eden biziz" diye sormak ise gökyüzünü bambaşka bir gözle okumamızı sağladı.

Özet

1. Güneş'in doğup batması, Dünya'nın kendi ekseni çevresinde yaklaşık yirmi dört saatte bir, batıdan doğuya dönmesinden kaynaklanır.
2. Dönüşü hissetmeyiz, çünkü hızı hiç değişmez; vücudumuz yalnızca hızdaki değişimi algılar.
3. Foucault sarkacı 1851'de, salınım düzleminin yavaşça dönmesiyle Dünya'nın döndüğünü herkesin görebileceği biçimde gösterdi.

Görev

Quiz

1. Gece ile gündüz neden oluşur?
2. Dünya hangi yönde döner ve bu yüzden gökyüzündeki cisimler hangi yönde kayıyormuş gibi görünür?
3. Dünya bu kadar hızlı dönerken neden bunu hissetmeyiz?
4. Foucault sarkacı Dünya'nın döndüğünü nasıl gösterir?

Cevaplar

1. Dünya'nın kendi ekseni çevresinde dönmesiyle; bir yarısı Güneş'e dönükken gündüz, öbür yarısı gecedir.
2. Dünya batıdan doğuya döner, bu yüzden gökyüzündeki cisimler doğudan batıya kayıyormuş gibi görünür.
3. Dönüşün hızı sabittir; vücudumuz hızı değil, hızdaki değişimi hisseder.
4. Sarkaç hep aynı düzlemde salınır; saatler içinde bu düzlem yere göre döner gibi görünür, çünkü altındaki Dünya dönmektedir.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Dünya'nın dönüşü günü açıklıyor. Ama günler yıl boyunca aynı uzunlukta değil: yazın Güneş erken doğup geç batıyor, kışın tersi. Havalar da ısınıp soğuyor. Çoğumuz bunun sebebini Dünya'nın kışın Güneş'ten uzaklaşmasında ararız. Peki uzaklık mı, yoksa Dünya'nın ekseninin eğik durması mı mevsimleri yaratıyor?