5 kiloluk bir kedinin kütlesindeki enerji Norveç’in 1 yıllık enerji ihtiyacını sağlayabilir mi?
Karbon emisyonunu azaltmak için yenilenebilir kaynaklara yönelim her geçen gün artıyor. Bu yönelim doğrultusunda gerek hükûmetler gerek özel şirketler hem kalıcı hem de verimli çözüm yolları arayışına girdi. Peki Einstein‘ın meşhur görelilik teorisinin temelini oluşturan E=mc2 denklemi ve biraz da kara delik yardımıyla kütleden enerji elde edebilir miyiz?

Kütle bir enerji birimi değil ve onu direkt olarak olduğu yerden enerjiye dönüştüremiyoruz. Ancak kütleyi yer çekimi alanında cisimlere ağırlık kazandırdığı haliyle ele alırsak enerji cinsinden ifade edebiliriz. Kütleden enerji üretebilme fikrini bize veren ise E=mc2 formülünün ta kendisi. Yani aslında çok küçük kütleye sahip bir cisim, örneğin bir kum tanesi bile, inanılmaz boyutlarda enerji içerirken ışık hızına ulaşmak şimdilik imkansız olduğu için bu enerji kum tanesinin atomlarının çekirdeğinde açığa çıkmayı bekliyor.
MinutePhysics‘in bu videosunda verilen örnek ise tüm bu tartışmaları bambaşka bir boyuta taşıyor. Videonun başında 5 kiloluk bir kediden tam verimle açığa çıkarılacak enerjinin Norveç’e 1 sene enerji sağlayabileceğini varsayıyorlar fakat pratikte işler teoride olduğu kadar kolay değil.
Kütleden enerji çıkarmak ne yazık ki hayal edildiği kadar kolay değil. Özellikle de kütleden tam verimle enerji çıkarmak. Anti-madde bunu yapabilmek için en ideal yol fakat evrende saf anti-maddeye ulaşmanın neredeyse imkansız olması bu seçeneği direkt devre dışı bırakıyor.
Elimizde kalan 3 yol var:
1- Kimyasal Reaksiyonlar: Uygulaması basit bir yol olarak görünse de %0.000000001’lik verim oranıyla kullanılabilecek en verimsiz yollardan biridir. Bu da Norveç’in 1 yıllık enerji ihtiyacını karşılayabilmek için 10 milyar kediye ihtiyacımız var demek.
2- Nükleer Reaksiyonlar: [tooltip tip=”Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki çekirdeğe dönüşmesi olayıdır.”]Fisyon[/tooltip] (%0.08 verim) ve [tooltip tip=”Nükleer füzyon, nükleer kaynaşma ya da kısaca füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar.”]füzyon[/tooltip] (%0.07 verim) gibi bizim için son derece güçlü görünen yöntemler bile çok küçük bir miktarda kütle potansiyel enerjisini dönüştürebiliyor. Bu yöntem bir tık daha başarılı, artık Norveç’in 1 yıllık enerji ihtiyacı için 150 kediye ihtiyacımız var.
3- Kütle-Çekimsel Reaksiyonlar: Kara delikler kütleden enerji elde ederken kullanılabilecek en verimli yollardan biridir.
Peki nasıl?
Kara delikler küçük olmalarına rağmen inanılmaz bir yer çekimi kuvveti içerir. Bu da nesneler yörüngesine girdiğinde ve deliğe düştüğünde giderek daha hızlı hareket ettikleri anlamına geliyor. Kara deliklerin verimliliğinin sebebi de içine düşen nesnelerin düşerken yaptığı hareketlerden geliyor.
Kütle-çekim alanına giren her şey hızlanır ve kinetik enerji kazanır. Eğer yol üzerinde herhangi bir şeyle karşılaşırsa kinetik enerji ısıya dönüşür. Dünya atmosferine giren bir meteor düşünün. Atmosfere girişte hızlandıkça yanar ve enerjisini serbest bırakır. Şimdi bir nesnenin hızı katlanarak hareket ettiğini ve enerjisini sonsuza kadar bir kara deliğe düşmeden önce evrene bıraktığını hayal edin. Dönmeyen bir kara delik bir nesnenin kütlesinin %6’sını enerjiye dönüştürebilirken dönen kara deliklerle bu oran %42’ye çıkar. Dönen kara deliklerde nesneler düşmeden önce olay ufkuna çok daha yakın bir yörüngeye girebilir ve bu da enerjilerinin daha fazlasını serbest bırakmalarına yardımcı olabilir.
Yani eğer Einstein’ın anısına sahip çıkmak ve E=mc2’den hakkını vererek yararlanmak istiyorsak yapmamız gereken şey nesneleri bir kara deliğin içine atmak. Fakat yaşadığımız dönemde elimizden sadece fisyon ve füzyon gibi konuştuklarımıza göre verimsiz ve eski moda kalan yöntemleri kullanmak geliyor. Belki de bir yerlerde bizden kat kat gelişmiş ve bu yöntemleri çoktan hayata geçirmiş uygarlıklar vardır, kim bilir?
Kaynak: Popular Mechanics