Hareketli Bir Nesne İçin Zaman Neden Daha Yavaş Akar?

1
2600
hareketli bir nesne için zaman neden daha yavaş akar

Öncelikle şunu söylemeliyim ki sorumuzu “Hareket eden bir cisim için zaman daha farklı mı ilerler?” şeklinde bir soru değil “hareket eden nesneler için zaman neden daha yavaş akar?” şeklinde sorduk. Buraya dikkat çünkü aslında hareket eden bir cisim için zaman gerçekten daha yavaş akar. İyide bu nasıl oluyor? Bu soruyu yakından incelemeye başlamadan önce kısa bir hikayeye göz atalım.ışık nedir nasıl yayılır

1905’te İsviçre’nin Bern Şehri’nde patent katipliği yapan 26 yaşındaki Albert Einstein’in (Aslında bakarsanız bu her şeyin başladığı hikâye diyebiliriz.) Annals of Physics dergisine gönderdiği bir makaleyle başlar her şey. Makale 10 yıl kadar önce Einstein’in kafasına takılan ışıkla ilgili paradokslarla alakalıydı. “Bir makale ne olacak sonuçta” diyebilirsiniz belki ama bu makale bilimsel düzenin yerle bir olduğu şeyleri barındırıyordu. Geleneksel uzay ve zaman kavramını adeta yerle bir etmişti diyebiliriz.” Işık hızında bir ışık demetinin peşinden gidersek ne olur?” şeklinde daha önce kimsenin sormadığı bir sorudur bu. Newton’un hareket yasalarını okula giden herkes bilir. Bu yasadan yola çıkarak ışık dalgalarına yetişeceğimizi ve sabit hareket eden bir ışık demeti göreceğimizi söyler “ne var bunda?” diyebilirsiniz. Fakat Maxwell’in denklemleri durağan ışık diye bir şeyin olamayacağını söyler. Haliyle buradan ilk sorun ortaya çıkar. İşte Einstein burada sahneye çıkar ve sorunu meşhur Özel görelilik kuramıyla çözer. “Her hareket görecelidir” der. Daha sorumuza gelmedik çünkü sorumuz bu kuramın ortaya çıkardığı sonuçlardan sadece biridir. Neyle uğraştığımızı bilmek için olayın bütününe bakmamız gerekiyor diyebiliriz. Hala başlıktaki sorunun mümkün olmadığını düşünüyorsanız gelin sebebini açıklayayım. Çünkü insanoğlunun icat ettiği en hızlı araçlar bile bu etkinin (hareket halindeki cisim için zamanın daha yavaş akması) bırakın hissedilmesi en hassas atom saatlerinin bile ölçemeyeceği küçük etkilerden bahsediyoruz. Tabi bu hıza göre değişen bir durum söz konusu. Bunu bir örnekle açıklayalım.

Recep ile Hasan isimli iki arkadaşımız olsun. Recep isimli arkadaşımız bir arabada iken Hasan arkadaşımız onu kenardan izlesin ve ikisinde de doğru çalışan yeterli hassaslığa sahip kronometreler olsun. Recep önündeki 1 mil uzunluğundaki yolu saatte 120 mil hızla gitsin. Şimdi Hasan onu kenarda izlerken Recep’ın bu yolu 30 saniyede gittiğini ölçerken Hasan kendisinin 29,99999999999952 saniye de yolu tamamladığını ölçer. Dediğimiz gibi bunu ölçebilecek bir ölçüm cihazı yok ama Einstein’in görelilik kuramı ve denklemleri bunu söyler. Ve ışık hızına ne kadar yaklaşırsanız bu etki o kadar çok hissedilir, gözle görülebilir ölçüde bile (hatta ağzınızı açık bırakabilir) fakat bizim ışık hızına yaklaşabilecek teknolojimiz çok çok ilerinin teknolojisi olsa gerek. Gelin hareketin saatlerin tıklamalarını nasıl etkilediğini daha somut bir örnekle daha açıklayalım ve sanırım bu anlamanız açısından yeterli olur.

Bahsedeceğimiz örnek oldukça basit fakat düşünsel olarak tasarladığımız bir saat olacak. Bu saate ‘ışık saati’ diyeceğiz. Birbirleri arasında 15 santim bulunan iki ayna ve arasında gidip gelen bir ışık demeti olduğunu düşünelim. Bu ışık demeti (foton) iki ayna arasında bir kere gidip gelmesi saniyenin milyarda biri kadar bir zamanda gerçekleşir ve biz bu her gidip gelmeyi bir tıklama olarak düşünürsek bu saat saniyede 1 milyar kez tıklamış olur. Şimdi biz bu aynayı hareket ettirirsek ne olur? Acaba bu saat yine saniyede 1 milyar kez tıklamış mı olur? Elbette önce saatle birlikte ışık demetinin de hareket etmesi gerektiğini unutmamak gerekir yoksa ışık demeti hareket eden aynalardan dolayı boşluğa doğru kaybolup gider. Şimdi meselenin belkemiğini oluşturan noktaya geldik. Ayna hareket ettiğinde ışık demetinin alması gereken yol da haliyle artacaktır yani ışık demeti 15 santimden daha uzun bir yol alacaktır değil mi? Bizim saatimizin ışık demetinin her gidip geldiğinde bir kez tıkladığını hatırlayacak olursak ışık demeti hareket halindeki saatten dolayı daha uzun bir yol alacak haliyle tıklama sayısında bir değişme olacak aslında tıklama sayısında azalma olacak. İşte bütün olayı bu basit deneyle özetleyebiliriz yani o aynaya normal bir saat yerleştirsek ve saat ışığın her gidip gelişinde bir tıklama yapsa ayna hareket ederken normal saat de daha az tıklayacak. Sonuç olarak hareket halindeki cisimler için zaman her zaman yavaş geçer Genel Görelilik bize uzay ve zamanın mutlak kavramalar olmadığını çok keskin bir şekilde gösterir. Elbette bunun gibi çok daha gariplikler de sunar bu kuram ben sadece ufak bir bölümüne değinmek istedim umarın bu örnek anlamanızda yardımcı olur. Fizik gerçekten çok ilginç…

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikPenrose Üçgeni
Sonraki İçerikjet Motoru Nasıl Yapılır
İbrahim Güzelkaya
Merhaba arkadaşlar Selçuk Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü'nde öğrenim görmekteyim. Mühendislik alanını meslek olarak seçmemin yanında bilime oldukça ilgiliyimdir ve bu alanda da bir şeyler yapmak veya yapmaya çalışmak hayallerimden biridir. Umarım yazılarımla da faydalı olurum.

1 Yorum

  1. Verdiğiniz örnekte aynalardan 2 side hareket ediyorsa tıklama sayısı azalmaz ya da azalmasının sebebi daha çok yok alması gerektiği değildir çünkü ışık geri dönerken de daha az yol alarak arkadaki aynaya ulaşacaktır. Işık saatini şöyle anladım şu ikisi ayna olsun aradaki tirede ışık olsun |-| sağa doğru giderken ışık sağdaki aynaya daha geç ulaşacaktır ama soldaki aynaya daha çabuk ulaşacaktık ve bu aynaların enerji kaybına yol açmadığını varsayarsak toplamda tık sayısı değişmemeli ancak ışık hızında gidildiğinde bu saat durur.

Düşünceleriniz Nedir?