Geçtiğimiz şubat ayında ünlü astrofizikçi Neil deGrasse Tyson kişisel Twitter hesabından Thor’un çekicinin 300 milyar fil ağırlığında olması gerektiğini duyurdu ve bir anda bir çok popüler bilim yazarının ilgisini bu konuya çekti.
Thursday, İngilizcede perşembe gününü ifade eder. Bugün çoğu dil bilimci bu kelimenin kökeninin “Thor’s Day” olduğunda fikir birliğine varmışlardır; Türkçe karşılığı ise “Thor’un Günü”dür. Daha çok Marvel çizgi-romanlarından ve filmlerinden aşina olduğumuz Thor, ilhamını İskandinav mitolojisinden alır. Yunan mitolojisindeki baş tanrı Zeus gibi İskandinav mitolojisinde de bir baş tanrı vardır: Odin. Thor, Odin’nin oğludur. Kelime anlamı “parçalayıcı” olan Mjöllnir ise Thor’un gücüne güç katan ünlü çekicidir. Bu çekiçle yıldırımlar, fırtınalar, depremler yaratabilir hatta uçabilir. 2011 yılında yayınlanan sinema filmi “Thor”da çekicin “ölü bir yıldızın kalbinde dövüldüğü” söylenir; Brokk ve Eitri adında iki cüce tarafından… Çekiçle ilgili tartışmayı başlatan da bu bilgidir.
Tyson, şubat ayında yazdığı twitte nötron yıldızından bahsetmiştir. Nötron yıldızını kısaca açıklamak gerekirse: Bir yıldız (ör. Güneş), yapısındaki hidrojenleri füzyon tepkimeleri ile birleştirerek helyuma dönüştürür ve bu sayede yaşamını devam ettirir. Yapısındaki hidrojen bitmeye yaklaştığında yıldızın merkezindeki çekim kuvveti güçlü gelmeye başlar ve yıldız içe doğru küçülmeye başlar. Hidrojenler tamamen tükendiğinde ise Helyum atomları birleşerek Karbon atomlarına dönüşmeye başlar ortaya çıkan enerji merkeze doğru olan çekim kuvvetine üstün gelir ve yıldız hızla genişlemeye başlar. Yapısındaki Helyum tükendiğinde ise baskın gelen kütle çekim kuvveti nedeniyle tekrar küçülmeye başlar. İçe çöken yıldızın kütlesi Güneş’in kütlesinin 1,4 katını aştıktan sonra atomlar çekirdekleri birbirlerine değecek kadar sıkışabilir. Bu şartlarda protonlar, elektronlarla birleşerek nötronlara dönüşür ve yıldızdan geriye çapı 10 ila 25 kilometre arasında değişen astronomik seviyede yüksek yoğunluğa sahip bir madde kalır. Yıldız artık ölü bir yıldızdır. Ölü bir yıldızın kalbinde dövülen bir çekiç için nötron yıldızının kalbinde dövülmüş bir çekiçtir demek yanlış olmayacaktır. Eğer Apple, 55,135 cm3 hacmi olan İphone 5S’i, yoğunluğu 2.0 x 1026 kg/km3 olan nötron yıldızı maddesinden üretseydi telefon yaklaşık 10 milyar ton ağırlığında olurdu. Astrofizikçi Tyson da Mjöllnir’in boyutlarını ve nötron yıldızının yoğunluğunu hesaba katarak çekicin kütlesini 300 milyar fil olarak ifade etmiştir.
Peki ama Thor bu çekici bu ağırlığa rağmen nasıl kullanabiliyor? Çizgi-romana ya da mitolojiye göre tanrı olduğu için diyebiliriz. Peki ya gerçekte böyle bir şey mümkün mü, yoksa çekiç sanıldığı kadar ağır değil mi?
Thor’un sırrı atom fiziğinde gizli olabilir. Gravitonlar, henüz varlığı saptanamamış atom altı parçacıklardır. Teorik olarak kütle çekim kuvvetini bu parçacıkların oluşturduğu -başka bir ifadeyle bu parçacıkların alışverişi ile oluştuğu- düşünülür. Eğer özel güçleri olan bir tanrı olarak betimlenen Thor, gravitonları kontrol edebiliyorsa; bu ona cisimlerin ağırlıklarını değiştirebilme yeteneği kazandırır. Bu, Thor ve çekici arasındaki ilişkinin en tutarlı açıklaması sayılabilir ancak bu, en az Thor’un tanrılıktan uzaklaştırılıp Dünya’ya sürgün edilmesi kadar doğaüstü bir durumdur.
Tartışmanın başladığı şubat ayında North Carolina State üniversitesinden çizgi-roman fanatiği profesör Suveen Mathaudhu’nun dikkati sayesinde 1991 tarihli oyun kartlarından Thor’un çekicinin 42,3 pound yani 19,2 kilogram olduğunu ve Uru adlı kurgusal metalden yapıldığını öğrendik. Prof. Mathaudhu ayrıca çekicin yoğunluğunu santimetre küpte 2,13 gram olarak hesaplamış. Bu rakamlar ışığında alüminyumun (yoğunluğu: 2.71 gr/cm3), söz konusu Uru metalinden daha yoğun olduğunu görüyoruz. Gene 2011 yılındaki filmi hatırlarsak çekici sadece Thor ve babası Odin yerinden oynatabiliyordu, ayrıca 2012 yılında yayınlanan Yenilmezler adlı filmden izlediğimiz kadarıyla meşhur yeşil dev Hulk bile çekici kaldıramıyordu. Bu ayrıntılar şüphesiz kurgusal yapının bir parçası gerçekte alüminyumdan daha hafif bir maddeyi kaldıramayacak bir süper kahraman düşünülemez. Aynı şekilde 300 milyar fili elinde sallayan birini görmeyi de bekleyemeyiz.
Çizgi-romanlarda havada asılı durabilen Thor’un filmde çekiç sayesinde uçabildiğini de görüyoruz. Aslında bunun bilimsel olarak “kısmen mantıklı” bir açıklaması var: momentum. Hız ve kütlenin bir sonucu olarak hareket eden her cismin bir momentumu vardır. Buna ek olarak çembersel olarak hareket eden cisimler için de açısal momentumdan söz edilebilir. Doğanın temel bir yasası olan momentumun korunumu yasası, bir sisteme etkiyen hiçbir dış kuvvet mevcut değilse, o sistemin momentumunun sabit kalacağını ifade eder. Yani momentum bir cisimden bir cisme aktarılabilir. Filmde ve çoğu çizgi-romanda Thor’un uçmadan önce bir süre çekici döndürdüğünü görüyoruz. Bunu yaparken çekice bir momentum kazandırır ve bu momentum yeterli büyüklüğe ulaştığında ise bir hamleyle açısal momentumu, kendisi için çizgisel momentuma dönüştürür ve bir doğrultu boyunca tabiri yerindeyse uçar. Teorik olarak mümkün görünen bu olayı gelin matematiksel olarak ifade edelim.
Thor’un, Neil deGrasse Tyson’ın 300 milyar fil olarak ifade ettiği çekicini kaydedilmiş en yüksek beyzbol topu atış hızı olan saniyede 48 metre ile savurduğunu düşünürsek:
Sonuç olarak Thor, çekici döndürdüğü hıza çok çok yakın bir hızla uçacaktır. Bunun sebebi çekicin kütlesinin yanında Thor’un kütlesinin ihmal edilebilir düzeyde küçük kalmasıdır. Matematiksel olarak da göründüğü gibi Thor, filmdeki hareketi ile 48 metre/saniye (175 km/saat) hızla hava sürtünmesine rağmen uçabilir. Ancak madalyonun diğer yüzünde rakamlar bambaşka anlamlar ifade ediyor. Bu hızda ve kütlede savrulan bir cismin kinetik enerjisi teorik olarak 580 milyon TNT’nin patlamasına eştir. Yani her uçuşunda bir atom bombasına eş şok dalgaları oluşturan Thor’un ve çevresindekilerin hayatta kalması için gerçek anlamda tanrı olmaları gerekir.
Thor’un çekici Mjöllnir uzun bir süre tartışılacağa benziyor; fakat eğer içimizi rahatlatacaksa Thor’u, “okunmuş çekiç kullanan bir tanrı süper kahraman” olarak kabul edip hayatımıza devam edebiliriz, bu arada yepyeni bir Thor filmi muhtemelen siz bu yazıyı okurken çıkmış olacak. Bakalım çekiçle ilgili yeni neler göreceğiz dahası aradığımız cevapları bulabilecek miyiz?
KAYNAKLAR
- Thor’s Hammer Is Not That Heavy (But It Is Scientifically Interesting), http://web.ncsu.edu/abstract/science/wms-mjolnir/
- The God of Thunder, and Momentum, Scientific American
- Neil deGrasse Tyson: Thor’s hammer weighs 300 billion elephants, Cnet
- http://www.efastball.com/baseball/stats/fastest-pitch-speed-in-major-leagues/
- http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/xte/learning_center/ASM/ns.html
- Thor revamped respect thread, comicvine.com
- Thor, Graviton, Nötron Yıldızı, Mjolnir, TNT eşdeğeri; Wikipedia
Yerden alıp bel hizasına geldiğini düşünüp daha sonra enerji korunumundan gitseydin keşke.
mgh=1/2mv^2 ki thorun kütlesini negligible edersen m ler gider dünyada 2gh=v^2 bel hizasına 1 m desen 19.62=v^2 olur v=4.3 m/s olur.
Çekiç bir nötron yıldızında dövülüyorsa o yıldızın çekim kuvveti nerede? Çekici dövmek için kullanılan tüm maddeyi çekmesi gerekmez mi?