Einstein'ın yıldızını parlatan bu teoriyi duymayan yoktur sanırım.Pek çok kişinin karşısına internette sörf yaparken, popüler bilim dergilerini okurken çıkmıştır. Şimdi de beraber bir yolculuğa çıkacağız. Bu yolculukta özel görelilik teorisini zevk alarak eksiksiz bir şekilde anlayacaksınız. Keyifli okumalar...
Birisi size özel görelilik teorisini en kısa ve eksiksiz bir şekilde tanımlamanızı isteseydi şu cümle en doğrusu olurdu sanırım: Uzay ile zamanın tek olduğunu anlatan teoriye özel görelilik teorisi denir.
Birbirinde farklı gibi gözüken uzay ve zaman nasıl bir olabilir ? Yazının sonuna kadar sabırlı davranın, verdiğimiz basit örneklerle çok güzel anlayacaksınız ? Şöyle ki:
Bir araba düşünün, dümdüz bir yolda saniyede 100 kilometre gidiyor olsun. Siz de bu arabanın arkasından saatte 20 kilometre hızla koşuyor olun. Yani bu durumda araba sizden 80 kilometre hızla uzaklaşmaktadır. Şimdi buradan sonrası çok önemli. Siz arabanın arkasından hızla koşarken ben de arkanızdan ışık tutayım. Işık saniyede 300.000 kilometre hızla yol almaktadır.Fakat teoriyi daha kolay anlayabilmemiz için ışığı saatte 300 kilometre gittiğini kabul edelim. Sizin hızınız 20 arabanın 100 ışığın 300. Bu durumda ışık arabadan saate 200 sizden de 280 kilometre uzaklaşmış olması lazım değil mi ? Einstein'dan önce bilim adamları aynen bizim gibi düşünüyordu. Fakat ışık ile yapılan deneylere bir göz atarsak, birazdan yanılacağımızı anlarız. Size ve arabayı kullanan kişiye ışığın hızını ölçebilen bir alet verirsek ışığın hızını ikinizde beklenenin aksine, saate 300 kilometre olarak ölçeceksiniz. Ama beklentimiz sizin 280, arabadaki adamın da 200 ölçmesiydi. Peki ya ışık nasıl ikinizden de aynı hızla uzaklaşabiliyor ? Einstein da bizimkine benzer bir deney yapmış ve bu garipliği görüp nasıl olduğunu şöyle açıklamıştır:
Yani zaman bizim için ışık hızına göre sahip olduğumuz hıza göre hızlı veya yavaş akmaktadır. Farkındaysanız ''göre' kelimesini çok kullandım. Bu yüzden bu teorinin ismi Özel Görelilik. Farklı hızlara sahip cisimler için zaman, ışık hızına Göre o cisme Özel akmaktadır.
İlk verdiğimiz örneğe bu olayları uyarlarsak çok kemik bir cümle çıkıyor ortaya: Arabanın sizden daha hızlı gitmesine rağmen ışığın ikinizden de aynı hızla uzaklaşmasının sebebi; araba ışık hızına daha yakın hızda seyrettiği için zamanın arabada size göre daha yavaş akmasıdır. İşte bu yüzden araba sizden daha hızlı seyretmesine rağmen ışık ikinizden de aynı hızla uzaklaşmaktadır. Kafanızda ''Peki ya neden ?'' sorusu gelmiştir muhakkak. Bu sorunun cevabı evrenin dokusunda saklı. Bilim adamları da hala bu saklı bilgileri ortaya çıkarmaya çalışıyor.
Devamını oku »
Birisi size özel görelilik teorisini en kısa ve eksiksiz bir şekilde tanımlamanızı isteseydi şu cümle en doğrusu olurdu sanırım: Uzay ile zamanın tek olduğunu anlatan teoriye özel görelilik teorisi denir.
Birbirinde farklı gibi gözüken uzay ve zaman nasıl bir olabilir ? Yazının sonuna kadar sabırlı davranın, verdiğimiz basit örneklerle çok güzel anlayacaksınız ? Şöyle ki:
Bir araba düşünün, dümdüz bir yolda saniyede 100 kilometre gidiyor olsun. Siz de bu arabanın arkasından saatte 20 kilometre hızla koşuyor olun. Yani bu durumda araba sizden 80 kilometre hızla uzaklaşmaktadır. Şimdi buradan sonrası çok önemli. Siz arabanın arkasından hızla koşarken ben de arkanızdan ışık tutayım. Işık saniyede 300.000 kilometre hızla yol almaktadır.Fakat teoriyi daha kolay anlayabilmemiz için ışığı saatte 300 kilometre gittiğini kabul edelim. Sizin hızınız 20 arabanın 100 ışığın 300. Bu durumda ışık arabadan saate 200 sizden de 280 kilometre uzaklaşmış olması lazım değil mi ? Einstein'dan önce bilim adamları aynen bizim gibi düşünüyordu. Fakat ışık ile yapılan deneylere bir göz atarsak, birazdan yanılacağımızı anlarız. Size ve arabayı kullanan kişiye ışığın hızını ölçebilen bir alet verirsek ışığın hızını ikinizde beklenenin aksine, saate 300 kilometre olarak ölçeceksiniz. Ama beklentimiz sizin 280, arabadaki adamın da 200 ölçmesiydi. Peki ya ışık nasıl ikinizden de aynı hızla uzaklaşabiliyor ? Einstein da bizimkine benzer bir deney yapmış ve bu garipliği görüp nasıl olduğunu şöyle açıklamıştır:
- Bir cisim hızlandıkça zaman, o cisim için yavaşlamaktadır.Bir başka deyişle bir cismin hızı ışık hızına yaklaştıkça cisim için zaman yavaşlamaktadır. Yani sizden hızlı giden o arabanın içindeki adam size göre daha az yaşlanmaktadır. Ama sevinin, o arabanın arkasından koştuğunuz için şu an siz de daha az yaşlanmaktasınız. Bu olayla ilgili ''İkizler'' isimli bir paradoks vardır. İkizlerden birini dünyada bırakıp diğerini ışık hızına yakın hızla giden bir rokete koymamızın 60 sene sonrasında rokete binmiş olanın tekrar dünyaya gelmesiyle aralarında oluşan yaş farkıyla ilgilidir. Bu olayı ''İkizler Paradoksu'' isimli yazımızda anlatacağız.
- Eğer bir cisim ışık hızına ulaşırsa zaman, o cisim için duracaktır.
- Eğer ki ışık hızına yakın veya ışık hızında giderseniz zamanın yavaşladığını ya da durduğunu fark edemezsiniz. Size zaman her zamanki gibi gelecektir. 30 sene boyunca ışık hızında seyredip sonrasında dünyaya geri dönerseniz siz hiç zaman geçirmemiş gibi hissederken dünyadakilerin 30 sene ileri gittiğini göreceksiniz.. Size zamanın hiç geçmemiş gibi gelmesinin sebebi 30 sene boyunca ışık hızında yol almanızdır. Işık hızında cisimler için zaman durur. Bir nevi geleceğe yolculuk yapmış olacaksınız..Geçmişe yolculuk yapmak isterseniz ışık hızını aşmanız gerekir. O da bu teoriye göre imkansızdır.
- Işığın sahip olduğu hız evrendeki akan zaman için referans hızdır.Yani ışık hızı temel bir sabittir. Bir başka deyimle evrende zaman ışık hızında akmaktadır. Fakat ışık, neden bu referans hızda gitmektedir sorusu hala araştırma konusudur.
- Bir cisim ışık hızına asla ulaşamaz. Bu olayı Einstein E=mc² formülü ile açıklamıştır. Bu formül cismin sahip olduğu enerji eşittir ışık hızının karesi ve kütlesinin çarpımı kadar demektedir. Bir örnekle açıklayalım. Bir cismi ışık hızına kadar hızlandırmaya çalışalım. Cisme devamlı olarak hız yani enerji ekliyoruz. Bu formüle göre cismin enerjisini artırdığımda kütlesinin de artacağı söyleniyor. Yani biz cismi hızlandırdıkça(kinetik enerji yükledikçe) cismin kütlesi artacak ve artmış kütleyi hızlandırmak için daha fazla enerji gerekecek.Daha fazla daha fazla derken bu cismi ışık hızına ulaştırabilmek için sonsuza kadar daha fazla enerji isteyeceğiz.Yani sonsuz bir enerjiye ihtiyacımız olduğu için şimdilik ışık hızına ulaşmak imkansız görülüyor. Fakat bu Einstein'ın düşüncesi. Bilim insanları günümüzde somut verilere sahip olmasalar da ışık hızını geçmiş parçacıkların var olduğunu düşünüyor.
- Bir cisim ışık hızına yaklaştıça, cismin hareket doğrultusunda kısalmaktadır. Fakat aynı hızda, ışık hızına yakın hızlarda seyreden iki cisim birbirini kısalmış bir şekilde görmez. Bir başka değişle doğa yasaları sadece aynı hızda giden cisimlerde aynı işler. Bu olayı açıklayacağımız bir örnek yoktur. Çünkü hayatımızın sıradan akışında ışık hızına yaklaşan hiç bir cisim görememekteyiz. Böyle bir olayın olmasının sebebi doğa kanunlarının işleyişidir.Bu olayın ismi Lorentz Daralmasıdır. Bir başka yazımızda da bu konu hakkında yazıcağız.
Belirli bir hızda uzayda yol alıyoruz ve hızımıza göre zaman bize özel akıyor.Bu yüzden bu teori uzay ve zamanın birlikte olduğunu açıklıyor diyoruz. Yolculuğumuz şimdilik son durağına ulaşmış durumda.Bu teorinin genişletilmiş hali olan Genel Görelilik Teorisi hakkındaki yazımızı da okumanızı tavsiye ediyoruz. Umarız okurken sıkılmamışsınızdır. Bir başka yolculukta daha beraber olana kadar hoşçakalın...
