9. sınıf fizik bilim araştırma merkezleri konu anlatımı

LIGO (Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi), uzay-zamandaki dalgalanmaları olan yerçekimi dalgalarını tespit etmek için kurulmuş bir araştırma merkezidir. LIGO'nun 4 km uzunluğundaki kollarından birinden geçen bir lazer ışını, bir yerçekimi dalgası nedeniyle \(10^{-18}\) m kadar bir uzunluk değişimi tespit edebilmektedir. Bu değişim, kolun orijinal uzunluğunun kaçta kaçıdır? Bu hassasiyeti anlamak için, 4 km'lik bu mesafenin bir insan saç teli kalınlığına (yaklaşık 100 μm) oranıyla karşılaştırınız.

💡 Bu soru, fizik araştırma merkezlerindeki ölçüm hassasiyetinin ne derece inanılmaz olduğunu göstermektedir. Oranları hesaplayacağız.

• ➡️ 1. Adım: Önce LIGO'nun tespit ettiği bağıl uzama miktarını bulalım. Bağıl Uzama = \(\frac{\Delta L}{L} = \frac{10^{-18} \text{ m}}{4 \times 10^3 \text{ m}} = \frac{10^{-18}}{4 \times 10^3}\)
• ➡️ 2. Adım: Hesaplayalım: \(\frac{10^{-18}}{4 \times 10^3} = 2.5 \times 10^{-22}\). Yani LIGO, uzunluktaki 2.5 trilyonda bir (\(2.5 \times 10^{-22}\)) gibi bir değişimi ölçebilmektedir.
• ➡️ 3. Adım: Şimdi bu hassasiyeti anlamak için bir karşılaştırma yapalım. Bir insan saç telinin kalınlığı ≈ \(100 \mu m = 100 \times 10^{-6} m = 10^{-4}\) m.
• ➡️ 4. Adım: LIGO'nun ölçtüğü değişimin (\(10^{-18}\) m), bir saç telinin kalınlığına (\(10^{-4}\) m) oranını bulalım. Oran = \(\frac{10^{-18}}{10^{-4}} = 10^{-14}\).

✅ Bu ne anlama gelir? LIGO, 4 km'lik bir mesafedeki değişimi, bir saç telinin kalınlığının 100 trilyonda biri (\(10^{-14}\)) kadar bir hassasiyetle ölçebilmektedir. Bu, fizik araştırma merkezlerindeki teknolojinin ulaştığı inanılmaz duyarlılığı gösterir.