Özel Görelilik Kuramı ve İkizler Paradoksu

4199
Özel Görelilik Kuramı

Albert Einstein’in ‘Özel Görelilik Kuramı‘ ya da bilinen adıyla ‘İzafiyet Teorisi’ ilk kez karşıma çıktığında 11 ya da 12 yaşlarındaydım. Bilginin yalnızca kitaplar, ansiklopediler ya da dergilerden edinilebildiği, dijital bilişim düzeninin henüz isminin bile anılmadığı 70’li yılların sonlarıydı.

1905 yılında ortaya atılan kuram, zamanın sandığımız gibi her yerde ve her koşulda değişmez bir şekilde akıp giden rijit bir şey olmadığını, aksine değişken koşullar altında mutlak olmaktan uzaklaşmaya meyilli bir yapıda olduğundan bahsetmekteydi.

Okuduğum yazılı bu ansiklopedik bilgilere göre sizin zamanınız size, benimki ise bana özeldi. Dünya üzerinde olduğunuz sürece zamanlarınız arasında pek bir fark yok gibiydi ancak, uzaya çıkıp çok büyük hızlarda hareket ettiğinizde dünyadaki gözlemcilere göre çok daha az zaman geçirmiş oluyordunuz. Başka bir deyişle sizin saatiniz dünyadaki saate göre çok daha yavaş çalışıyordu. Aslında bu durum zamanda yolculuğun ta kendisydi. Tabi tek yönde, yalnızca geleceğe.

E=mc² nedir

Bu durum kulağa çılgınca geliyordu haliyle. Ancak sonrasında, o yılların teknolojisiyle bile kuramın defalarca ispatlandığını öğrenmiştim. Mesela çok hassas ölçüm yapan atom saatleri yerleştirilmiş uçaklara havada yaptırılan uçuş testleri sonunda, saatlerin teoriye kafi derecede uygun olarak sapmalar yaptığı kaydedilmiştir. Geçen zaman ve gelişen teknolojiyle birlikte, teorinin kuşku götürür bir tarafı kalmamıştır.

Devam eden bilimsel deney ve araştırmalar sonucunda Einstein, Özel Görelilik Kuramına ivmelenmeyi de dahil etti ve kütlenin olduğu yerde uzay-zamanda bir sapma oluşmasının kaçınılmaz olduğunu ve bunun da kütleçekim etkisinden başka bir şey olmadığını gösterdi. Böylece Genel Görelilik Kuramı açıklanmış oldu(1915). Teoriye göre maddenin varlığı uzayı ve dolayısıyla zamanı büküyordu ve bu kuram kütleçekim dalgalarının varlığına ilişkin önemli bir keşfi bildiriyordu.

100 yıllık teorinin doğruluğu geride bıraktığımız 2016 yılının şubat ayı içerisinde kanıtlanabildi. Einstein’in meşhur yerçekimi dalgalarının ‘Lazer Interferometer Yerçekimi Dalgası Gözlemevi” kısa adıyla (LIGO) çalışma grubu tarafından gözlemlendiği resmen açıklandı. Böylelikle, uzay, zaman, kütle, enerji, ışık gibi pek çok fiziksel kavramın birbiriyle olan temel bağlantıları da açıklanmış oldu.

İkizler Paradoksu
İkizler Paradoksu

Şimdi tekrar başa dönelim ve biraz da ‘İkizler Paradoksu‘ndan söz edelim. Özel Görelilik Kuramına göre zamanın kişisel olduğunu, farklı gözlemciler için farklı şekillerde aktığını ve zamanın mutlak olmadığını söylemiştik. İkizler paradoksu, bu hali anlatan bir fikir deneyidir. Paradoks olarak anılıyor olsa da kesinlikle öyle değildir ve anlatılan olgu tamamen gerçektir. İkizler paradoksu özel görelilik kuramının varlığıyla zaten çözülmüştür.

İkizler paradoksunda dünyada yaşayan ikizlerden birisi bir uzay aracına binip, belirli bir süre (örneğin 1 ay gibi) ışık hızına yakın hızlarda dolaştıktan sonra dünyaya döndüğünde, kendi ikizini süre, hız, ivmelenme değerleri gibi sayısal büyüklüklerin belirleyeceği nispette(örneğin 80 yıl gibi) yaşlanmış olarak bulur. Zamanın mutlak bir olgu olmaması sebebiyle her iki kardeş kendi kişisel zamanlarını yaşamış ve tekrar buluşmuşlardır. Ama aralarında 80 yıl yaş farkı vardır.

Peki asıl soru şu olmalıdır: neden yaşlanan kişi uzayda dolaşan ikiz değildir de, dünyadaki ikizdir? Genel Görelilik bu durumu tek kelimeyle açıklamakta: İvmelenme. Dünyada kalan ikiz çok daha fazla yaşlanmıştır. Çünkü başlangıç ve varış noktaları arasındaki hareketi eylemsizdir. Oysa ki diğer ikiz çok büyük hızlara ulaştığı için bir ivmelenme söz konusudur. Dolayısıyla yolculuk yapan ikiz iki uzayzaman noktası arasındaki vakti daha az ölçümleyecek yani daha az yaşlanacaktır. Özel Görelilik Kuramının varlığıyla deney paradoks olmaktan çıkmış ve gerçek olduğu ortaya konmuştur.

Yazar olarak benim bu makaleden kendi adıma çıkarttığım sonuç şu: Kuramsal Fizik akılalmaz bir hızla çalışmaktadır. O yalnızca matematiksel modellemeler ve fiziğin soyut değerleriyle çalışarak tıpkı bir fener gibi önden ışık tutarak giderken deneysel çalışmaları diğer bilim dallarına bırakmaktadır. Oysa ki ispatlamak için teknolojiye ihtiyacımız var. Hem de günlük hayatımızda kullandığımız teknoloji değil bu, bilim esaslı yüksek teknoloji.

Yukarıdaki örneği düşünsenize; Albert Einstein‘in 1905 yılında düşünüp ortaya attığı bir kuram ancak 101 yıl sonra kanıtlanabildi. O yüzden bütün mühendislerin, teknik insanların ve hatta her bireyin kendi çapında birer bilim insanı gibi düşünmesi ve yaşaması nerdeyse zorunlu gibi. Güvenilir, dürüst, anlaşılabilir, barışçıl, içi dolu ama özü mütevazi, yaşamın kendisine ve tüm evrene katkı sağlayabilecek sevgi dolu insanların, bilimi zihinsel altyapısı edinmiş kişilerden çıkacağına olan inancımız sonsuzdur.

Paylaşır mısınız?
Cenk Demirarslan
1967 İstanbul doğumlu. İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Mmühendisliği bölümünden 1988 yılında mezun oldu. Halen bir ilçenin yerel yönetiminde mühendislik hizmeti veriyor. Bilim, hayatında çok önemli bir yer tutuyor. Son dönemlerde ise felsefeyle ilgilenmekte. Spor, geziler, bilimsel araştırma, sinema, sahne sanatları(izleyici), doğa ve müzik başlıca ilgilendiği etkinlikler. İnsanın ancak ruhsal ve zihinsel anlamda geliştiği sürece yaşamaya devam edebileceğine inanıyor ve sıkı bir humanist.

4 Yorum

  1. Yaziniz cok guzel ilaveten birsey yazmak istiyorum. Ikizler paradoksundaki paradoks kısmı esasen şudur: belki de uzaya giden ikiz hareketsizdir ve dunyadaki ikiz gorece isik hizina yakin bir hizda hareket ettigi icin genc kalacaktir. Bu paradoksun cozumu genel goreligin de cozumudur. Cunku uzaya giden ikiz elbet geri donecektir. Ve bu geri donus manevrasinda inanilmaz bir ivmeli hareket gerceklestirecektir. Iste uzaydaki ikizin genc kalmasinin sirri ve paradoksun cozumu geri donus manevrasindaki ivmeli harekettir.

    • Tamamlayıcı yorumunuz için çok teşekkürler, aslında bu paylaşımlarla biz de konulara o ana kadar bakmadığımız açılardan bakma fırsatı bulabilmekteyiz👍

Düşünceleriniz Nedir?

Lütfen yorumunuzu buraya yazınız.
Lütfen isminizi buraya yazını.