kütleçekimsel kırmızıya kayma ^*

• uzayın genleşmesinden dolayı uzaktan gelen fotonların dev kütlelerden kaçarken enerji kaybetmesi, kızıla çalması..
• ışık büyük kütleli cisimlerin yanından geçerken bükülür. bu bükülme ışığın frekansını genişletir; ışık kırmızıya doğru kayar.
  teori, bir güneş tutulması sırasında tac'ın hemen yanındaki arkafon yıldızlarının ışımaları gözlemlenerek doğrulanmıştır.
• bir kütle çekimsel alan içerisindeki ışığın enerji kaybetmesiyle ortaya çıkan durum.
  
  elektromanyetik dalgalar belirli bir dağılım gösterirler. bakalım:
  görsel
  görselin kaynağı
  
  dağılımın tamamı soldan sağa doğru gama ışınları, x ışınları, morötesi, görünür ışık, kızılötesi, mikrodalga ve radyo dalgaları olarak adlandırılıyor. gördüğünüz gibi ortada renkliyle ve "visible" adı altında gösterilmiş bir kesit var. burası bizim gözümüzle gördüğümüz ve yukarıdaki cümlede adı görünür ışık olarak geçen dilim. bunun sol taraftaki ucunun mor, sağ taraftaki ucunun kırmızı olduğuna dikkat edin.
  
  bu renklerin anlamı şu; bu resme göre soldan, yani gama ışınlarından başlayarak sağa doğru, yani radyo dalgalarına doğru gidildikçe, dalganın frekansı ve enerjisi azalır, dalga boyu artar, rengi de resimdeki gibi kırmızıya doğru kaymaya başlar. tersi durumda, yani sağdan sola gidildiğinde ise tam tersi olur ve maviye (hatta mora) doğru kayma başlar. doppler kaymasında da duyacağınız "maviye kayma, kırmızıya kayma" gibi terimler bu durumla ilgilidir.
  
  ***
  
  bir ön bilgi daha gerekiyor konuyu anlamak için. hareket hâlindeki bir cisim için kinetik enerjinin varlığından bahsedebiliriz. duran ama her an hareket edebilitesi olan bir cisim içinse potansiyel enerji kavramı devreye girer.
  
  bu konuyu top örneği üzerinden anlatmak her zaman en basit yoldur. elinize aldığınız bir topu havaya atarsanız bunun bir kinetik enerjisi olur ama top yukarıya doğru giderken yer çekimine karşı bir iş yapmakta olduğu için gittikçe yavaşlar. enerji vardan yok olamaz ama enerji türleri birbirine dönüşebilir. top da yavaşladıkça enerji kaybedeceği için, sahip olduğu kinetik enerji potansiyel enerjiye dönüşmeye başlar. top, yükselebileceği en uç noktaya gidip oradan geri düşmeye başladığında ise bu kez birikmiş olan potansiyel enerji yeniden kinetik enerjiye dönüşür.
  
  ***
  
  bu ön bilgilerden sonra gelelim başlığın esas konusuna...
  
  ışık, foton adlı parçacıklardan oluşur. fotonlar, kütle çekiminin etkin olduğu bir alandan kurtulmaya çalıştıklarında -tıpkı topun başına geldiği gibi- enerji kaybederler. kaybedilen kinetik enerji -yine topta olduğu gibi- potansiyel enerjiye dönüşür.
  
  ancak burada belirgin bir farklılık ortaya çıkar: top ya da herhangi bir normal cismin hızı, yaptığı harekete bağlı olarak azalabilir. ancak mesela uzay boşluğunda yol alan bir foton için bu mümkün değildir. foton, sabit bir hızla, yani ışık hızıyla hareket eder. bu durumda fotonun hızı azalmasa da enerjisi azalır. enerji azalımının yukarıdaki bilgiler doğrultusunda, frekans azalması ve dalga boyu artışına karşılık geldiğini söylemiştik ve bunun anlamı da kırmızıya kaymaydı. dolayısıyla bir kütle çekim alanından kaçmaya çalışan bir fotonda kırmızıya kayma gerçekleşmiş olur.
  
  bunun tersi de geçerlidir. foton eğer bir küle çekim alanından kaçmak yerine ona doğru hareket ediyorsa, bu sefer frekansı ve enerjisi artar. dalga boyu kısalır. bu durumda da maviye kayma gerçekleşir.