Uzaya giden geç gelir gibi değildir. Burada ki mesele Görelilik kanunu yani ışık hızı olduğu içindir. Işık hızında zamanda durur. Bu yüzden ışık hızına ait olan sabittir. Statik gider. Bu hatta bir nanosaniye gibi düşünülebilir.
Bunun dışında uzayda ki zaman aynıdır mesele ışık hızına yaklaştıkça fark açılır. O hıza ulaşıldığı zaman ise durur.
uzay gemisiyle yolculuk eden astronot 1 yıl sonra geri gelmesi programlanmasına rağmen neden dünyadaki 1 yıllık sürede gelmiyor..
madem dünyadaki süre ile tutmuyor ışık hızı o zaman uzaya her ne gönderilirse gönderilsin hep beklediğimiz süreden geç gelecek demektir bu anlayışa göre.
ışık hızına yeterince yakın giden bir uzay gemisinde yaşayan astronotların evlerine döndüklerinde onlar için geçen 1 yılda dünyada kat kat fazla yıl geçmesi durumuyla da örneklendirilen teori.
180 km zaman algısının kırılması için yeterli bir hız değildir.
onun dışında uzun süre yüksek hızda araç kullanırken, ibreye baktığınızda "hassiktir lan o kadar gidiyormuyum" tarzında bir an yaşamışsan; işte o bir nebze olsun değişen zaman algısı.
orada bahsedilen hız '180km' değil. biraz geniş düşünün. adam izafiyet teorisini otobandan yola çıkarak hesaplamaya çalışıyor. izafiyet teorisinde bahsedilen en küçük zaman imgesi ışık hızıdır. ışık hızı saatte 300.000 kilometredir.
bu teoriye göre hız ne kadar artarsa zaman o kadar yavaşlar.
peki otobanda saatlerce 180 km ile yol yaptığımızda bir nebze olsun zaman algımız değişir mi? yani saatler daha çabuk mu geçmeye başlar bizim için? bilen varsa beri gelsin.
Einstein'ın Allah inancına sahip olduğunu düşündüren teoridir. Kader, ömür ve kişiye göre ilerleyen zaman döngüsünü çok güzel ifade ediyor bu teoriyle.
özel görelilik kuramı olarakta ifade edilen teori, einstein tarafında bulunmuş daha sonra modern fizikçiler tarafından geliştirilmiştir. izafiyet teorisi kapsamlı olarak zaman genişlemesi konusunda yer bulur kendisine.
insan aklının içerisinde yaşadığımız evreni anlamak konusunda ulaştığı en büyük başarılardan bir tanesi: Einstein'ın izafiyet Teorisi.
Böyle söyleyince kulağa anlaşılması çok zor bir şey gibi gelmesin. Aksine, bu teori oldukça basit. Hatta korkutucu derecede basit ve düşündürücü. Einstein'ın teorisi, daha sonradan yapılan onlarca deney ile doğruluğu kanıtlanmış iki varsayımda bulunuyor: Işık hızının hiçbir zaman değişmeyeceği ve fizik kurallarının her durumda aynı olduğu.
işte Einstein'ın teorisine küçük bir bakış ve bu teorinin sonucunda ortaya çıkan ikizler Paradoksu
1. Işık hızı boşlukta her zaman her şart altında aynı şekilde gözlemlenir.
Einstein'ın doğruluğu kanıtlanan ilk varsayımı: Işığı gözlemleyenlerin hızına veya ışığın kendi kaynağının hareketine bakılmaksızın, ışık hızı her gözlemci için aynıdır.
2. Gözlem yapan kişinin durumuna bakılmaksızın, fizik kuralları her zaman herkes için aynıdır.
Ve ikinci varsayım: ister hareket eden ister sabit duran bir zemin üzerinde olun, gözlemleyeceğiniz fizik kuralı hiçbir şekilde değişmez.
Yapılan tüm deneyler bu iki varsayım da doğru olduğunu kanıtlamış durumdadır.
3. Gelelim bu iki varsayımın doğurduğu sonuçlara: Zaman akışının yavaşlaması.
Einstein'ın bu savlarını dikkate aldığımızda, oldukça sıradışı ve ürkütücü bir fenomen ile karşılaşıyoruz: Eğer çok hızlı bir şekilde seyahat ederseniz veya yerçekimi dünyadan daha güçlü olan bir başka gezegene yerleşirseniz, zaman sizin için diğer insanlara göre daha yavaş akmaya başlar.
4. "Yani saatim daha mı yavaş ilerleyecek?"
Yalnızca kolunuzdaki saat değil, size ve çevrenize ait olan her şey yavaşlayacak. ilginçtir ki, siz bunu farketmeyeceksiniz çünkü beyninizde düşünce üreten nöro-sinaptik hücreler de daha yavaş bir hızla çalışacak. Yani, zamanın sizin için yavaşlaması sizin tarafınızdan hiçbir şekilde farkedilmeyecek fakat sizi gözlemleyen herkes tarafından farkedilecek. Bu durum bizi ünlü ikizler Paradoksu'na götürüyor:
5. ikizlerimizin adları Ahmet ve Mehmet diyelim, 40 yaşındalar.
Ahmet ve Mehmet aynı günde doğdular ve şu anda aynı yaştalar. Bugüne kadar zamanları hep aynı hızda ilerledi ve aynı hızda yaşlandılar.
6. Ahmet'i bir uzay aracına bindirelim ve ışık hızının %90'ı bir hızda uzaya gönderelim.
Mehmet burada, bizimle dünyada kalsın ve kardeşinin dönmesini beklesin.
7. Ahmet kendi saatiyle 5 yıl seyahat ettikten sonra geri dönsün.
Ahmet dünyaya geri döndüğünde iki kardeşin yaşlanma durumunda bir farklılık gözlemlenebilecek mi?
8. Yanıt: Evet.
Uzaya gönderdiğimiz Ahmet'in saati dünya saatinin yalnızca %44'ü hızında işlemiş olacaktır. Yani dünyada geçen her 100 saniyede Ahmet için yalnızca 44 saniye geçmiş olacak. Sonuç olarak Ahmet, ikiz kardeşi Mehmet'e göre daha az yaşlanmış olacak.
9. Peki ya Ahmet'in seyahat ettiği uzay aracının hızını biraz daha arttırırsak?
Örneğin uzay aracını ışık hızının %99'u bir hızlı uzaya gönderirsek, o zaman sonuç ne olur? Hemen söyleyelim: Böyle bir durumda Ahmet'in saat dünya saatinin yalnızca %14'ü hızında işler. Yani Ahmet bu hızla 7 yıl seyahat ederse, dünyaya döndüğünde ikiz kardeşini tam 50 yıl yaşlanmış olarak bulacaktır.
10. Işık hızının %99.9'u bir hızda seyahat edilirse?
Böyle bir durumda Ahmet'in saat dünya saatinin yalnızca %4.5'i hızında işler ve Ahmet 5 yıl sonra dünyaya döndüğünde ikiz kardeşi Mehmet'i 110 yıl yaşlanmış olarak bulur.
11. Peki tüm bunların anlamı ne?
ikizler Paradoksu olarak bilinen bu durum aslında yalnızca klasik fizikçiler için bir paradokstur. Einstein'a göre bu durumun bir paradoks olmakla uzaktan yakından alakası yok. Onun bir devrim niteliği taşıyan izafiyet Teorisi'ne göre, eğer ışık hızının herkes için aynı olduğunu ve fizik kurallarının asla değişmediğini varsayarsak, ikiz kardeşlerin durumu içerisinde yaşadığımız evrenin en temel özelliklerinden bir tanesidir.
Dünyada 3 boyut vardır 4. Boyut zamandır ve dünya 4 . Boyut içinde sadece ileri doğru yol almaktadır. Geçmişe dönmek mümkün değildir bu boyutta.
Amatör bir araştıtmacı olarak şöyle bir fikrim vardır ki özbeöz yalnız benim fikrim değildir:
Evreni, zamanı daha iyi anlamak için ışığın yapısını çözmemiz gerekmektedir. Işığın yapısını çözünce dünyada imkansız birşey kalmayacak ve zamanda istediğimiz gibi sıçrayıp herşeyi değiştirebileceğiz.
Albert Einstein a izafiyet teorisi ne diye sorduklarında elinizi 200 derecelik bir fırında bir dakika beklettiğinizde bu size 1 saat gibi gelir. Hoşlandığınız kızla bir saat geçirdiğinizde bu size 1 dakika gibi gelir. izafiyet teorisi de böyle bir şey demiş.
izafiyet Teorisini biraz anlaşılır seviyeye indirgeyelim.
e= mc^2 formülünü basit olarak lise ögrencisinin anlayacağı şekilde açarsak.
e= enerjidir (energy)
m= kütle (mass)
c= ışık hızı katsayısıdır. dikkat edin ışık hızı birimi değil ışık hızı katsayıdır. yani c=1 ışık hızını ifade eder. c=0,5 ışık hızının yarısı kadar bir hızı ifade eder.
şimdi formülü okumaya başlayalım.
e=mc^2 yani enerji= kütle çarpı ışık hızı katsayısının karesi.
ne demektir bu. bir kütlenin (ışık hızına göreceli olarak) çıktığı hız ile enerji arasındaki bağlantıyı verir.
örnek olarak.
diyelim siz 50 kilosunuz ve saatte 100 km hızla gidiyorsunuz.
saate 100 km hız= 100/60= dakikada 1,6 kmdir. o da = 1,6/60= saniyede 0,027 kmdir.
ışık hızı ise saniyede 299792km dir. yani siz saate 100 km hızla giderken ışık hızına göre hızınız yani c değeriniz= 0,027/299792= 0.00000009 (9x 10 üzeri -8) dur. c^2 değeriniz de bunun kendisi ile çarpımı yani 0,000000000000008 (8x 10 üzeri -15) dir.
şimdi formüle tekrar dönecek olursak
e = m carpı c^2
yani
e = 50kg carpı 0,000000000000008 = 0,0000000000004 cıkar.
kısaca 50 kgluk bir insan 100 km hızla ilerlediği zaman kütlesinin 0,00000000000004 kg ı enerjiye dönüşür. burada olay c dir. ışık hızı katsayısı olduğu için bu değer ve bizim çıkacağımız değerler ışık hızına göre çok düşük değerler olacağı için 0,00 dan sonra baya bir basamağı olan çok küçük bir sayıdır. bir de bunun karesini aldığımız zaman çok çok daha ufak bir sayı ortaya çıkmaktadır.
ancak biz eğer ışık hızına ulaşsak. yani ışık hızı katsıyımız 1 olursa yani c=1 olursa o zaman c^2 de 1 olur.
o zaman ışık hızında bir kişi için formüle tekrar bakacak olursak.
e= mc^2 idi. ve c^2 de = 1 olduğu için e=m olur. yani enerji= kütle olur.. yani ışık hızına çıkıldığında cismin kütlesinin tamamı enerjiye dönüşür.
bu formülle göre çıkarılacak sonuçlar nelerdir.
1) ışık hızına bir kütlenin çıkamayacağıdır. çünkü ışık hızına çıktığında bütün kütlesi enerjiye dönüşür. (formüldede görüldüğü üzere)
2) ışık hızı üst limitdir. zira ışık hızının üstüne çıkarsa eğer c katsayısı 1 den büyük bir rakama ulaşır ki bu da hiçbirşeyden yoktan var olmaz vardan yok olmaz kuramını yıkacaktır. çünkü ortaya çıkan enerji dönüşen kütle oranından büyük olacaktır. o yüzden bu formüle göre ışık hızı üst limit hızdır.
3) peki tamam ışık hızının en üst hız olduğunu kabul ettik. peki ben buradan 3/4 ışık hızında x yönüne doğru gidiyorum, x yönünden de bana doğru 3/4 hızında başka bir cisim geliyor. bu durumda birbirimize göre hızımız ne olur. ve biz birbirimize çarparsak ne hızla çarpmış oluruz gibi bir söylem ortaya çıkar. zira ben 100 km hızla giderken siz de 100 km hızla bana doğru gelirken kafa kafaya çarpışsak birbirimize 200 km hızla çarpmış oluruz. bu durumda 3/4 ışık hızındaki araçlar için durum nedir? onun içinde arkadaşın yorumu ışık hızının üstüne çıkıldığında boyut atlar, yani birbiri ile çarpışmaz başka boyuta geçerek orada birbirlerine çarpmadan devam ederler denir. *
formüllerin sonuç kısmına gelince olay biraz daha karmaşıklaşmakta olduğunun farkındayım ama en azından formülü herkesin anlayabileceği bir şekilde özetledim umarım.
bugünkü dersimiz bitmiştir arkadaşlar. sabredip de sonuna kadar okuyan bilim arkadaşlarımı tebrik ederim ama bundan sonrasında e=mc^2 ifadesi duyduklarında akıllarında bişiler olacağını umarım.
zaman göreceli fakat zaman , hareket ve mekanın birbirine bağlı olduğunu açıklar.
mesela ben hareket halindeyken yanımda aynı hızla geçen bir araç bana göre benimle birlikte hareketsizdir. dışardaki bir gözlemci tarafından da ikimiz de hareket halindeyiz. öyleyse zaman görecelidir.
aynı şekilde hız arttıkça zamanın daha çabuk geçtiğini de belirtir. ışık hızına ulaştığında zaman sıfırdır. yanı zaman denilen kavram durur. her ne kadar sezgisel olarak anlayamasak da deneysel olarak kanıtlanmış gerçeği ortaya çıkar. bu noktada akıllara ikizler paradoksu gelir.
iki kardeşten biri dünyada kalıp diğerinin uzaya ışık hızına yakın bir hızla seyahat etmesi halinde zamanın daha az akmasıdır , bu sayede uzaya seyahat eden kardeş dünyaya döndüğünde 40 yasında ise ikizinin 60 yaşında olduğu gerçeğini ortaya çıkarır. hız arttıkça zaman kısalmıştır. ayrıca uzaya hareket eden kardeşinde boyu diğerine göre daha kısa olacaktır.
her ne kadar hız ve zaman göreceli de olsa ışığın hızı tüm gözlemciler tarafından aynıdır.
sadece teori halindedir. günümüzde ışık hızına ulaşmak imkansız olması sebebiyle akıllarda sorular bırakır.
özel görelilik olmasının sebebi ise yalnızca eylemsiz gözlem çerçevesine uygulanışı olmasından kaynaklanır. içinde yerçekim kuvvetini de barındıran , tüm gözlem çerçevelerine göre uygulanan genel görelilik teoremi geliştirilmiştir.
Einstein diyor ki hareket kesin değildir ben su an arabada hareket halindeyim ama kime gore disardan seyreden bir gözlemciye gore arabanin soforune gore duruyorum bana göre ise disardaki gozlemci hareket halinde uzaydan dünyaya bakan birine gore ise hepimiz dünyadaki herkes hareket halinde eğer galaksinin disindan birisi bakabilseydi uzaydan bizi seyreden kişide ona gore hareket halinde olacaktı Einstein isim hizina ulasildiginda zamanın durduğunu soyler izafiyeti az biraz bilen biri ikizler paradoksunu bilir dünyada kalan bir kardeş ve isik hizina yakin bir hizla seyahat eden diğer ikiz kardeş dunyadakine a uzatdakine b diyelim einsteine gore dünyaya gore 30 yil gibi sure geçecek şekilde uzaydaki kardeş seyahat ederse bu sure uzaydaki kardeş için çok daha kisadir 1 Vega 2 sene gibi dolayisiyla dünyadaki ikiz yaslanacak ama seyahat eden genç kalacaktir peki ya Einstein in goreleligine gore herkes başka birseye gore hareket halindeyse uzay mekigindeki b ye görede a hareket halindedir oyleyse yaslanan neden dünyadaki kardeş oluyor uzaydakide olabilirdi.
