İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi

tarafından sonsersery Paz Şub. 15 2009, 16:59

İzafiyete kadar üç boyutuyla yaşadığımız dünyamızı dördüncü boyutuyla da yaşamaya başladık. Zaman, kütle, enerji, hız ve benzeri fiziksel büyüklükler, bizim gibi yavaş yaşayan varlıklar ve bizden daha hızlı yaşayan varlıklar tarafından değişik algılanmaktadırlar. İşin içine başka boyutlar girince yaşayış tarzı ve fiziksel olaylar da değişiklik arz etmektedirler.
Cisimleri üç boyutlu perspektiften incelediğimizde değişik biçim ve boyutlarda görürüz.

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet001

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet001

Zaman dördüncü boyut olmak üzere, dünyamızdaki cisimler dört boyutludur. Dört boyutta ilginç olan; hızınızı değiştirerek cisimlere değişik açılardan baktığınızda, onları aynı şekil ya da boyutlarda görebilirsiniz. Diğer taraftan, aynı perspektifden baktığınızda hızınızı değiştirirseniz cismi yine değişik boyutlarda görebilirsiniz. Aşağıdaki şekillerde yerinde duran ve ışık hızına yakın bir hızla hareket eden bir kutu ve bir üçgen levhanın şekillerini görmektesiniz

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet002

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet002

İzafiyetteki temel fikir şudur; eğer kapalı bir odanın içindeyseniz odanızın hareket edip etmediğini hiç bir zaman bilemezsiniz. Kısacası insanların tabii bir hızölçerleri yoktur. Eğer odanız aniden harekete başlasa, hareketli haldeyken dursa ya da dönmeye başlarsa o zaman durmunuz hakkında bir şeyler söyleyebilirsiniz. Fakat odanız sabit ve doğrusal bir yolda ilerliyorsa içerde olan sizler için hareketiniz hakkında fikir yürütemezsiniz. Hatta odanızın bir penceresi olsa ve siz pencereden size doğru gelen cismi inceliyorsanız, siz mi ona doğru yoksa o mu size doğru hareket ediyor yine karar veremezsiniz.

Eğer odanızın hareketi kütlenizi, kalp atışlarınızı ya da boyutlarınızı etkiliyorsa aynı zamanda diğer kütleleri de, saatleri de, odanızın boyutlarını da vs. etkileyecektir. Bu demektir ki; odada değişmeyen hiçbir şey kalmayacaktır. Çünkü değişmeleri karşılaştırabileceğiniz sabit herhangi bir referans sistemi olmadığından, size göre, siz ve çevreniz hiç değişmeyecekdir.

Bir vagonun her iki ucunda aynı anda iki lambanın yandığını farz edelim

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet003

İzafiyetin en iyi şekilde açıklanişi Izafiyet003

Bu aynı anda yanma olayı, vagonun dışında ve tam ortada duran bir şahsa göredir çünkü lambalardan çıkan ışıklar bu şahsa aynı anda ulaşacaklardır. Eğer vagon hareket halindeyse, vagonun içinde ve tam ortasında duran adam, öndeki lambanın daha önce ve arkadaki lambanın daha sonra yandığını görecektir. Çünkü öndeki lambadan gelen ışığa doğru hareket etmektedir. Hatta eğer vagon ışık hızında giderse arkadaki lambanın ışığı kendisine hiç ulaşmayacak ve ona göre arkadaki lamba hiç yanmamış olacak. Demek ki hareketsiz birine göre aynı anda olan bir olay hareketli bir gözlemciye göre aynı anda meydana gelmiyor.

10 metre uzunluğunda bir oku, 10 metre uzunluğundaki borunun içine doğru ışık hızıyla fırlattılğınızı düşünün. Eğer boruya göre hareketsiz duruyor ve olayı inceliyorsanız, okun kısalıp bir an borunun içinde kaybolduğunu göreceksiniz. Eğer okla beraber ışık hızıyla hareket ediyorsanız, borunun küçüldüğünü ve okun borunun içine sığmadığını göreceksiniz. Eğer okla boru arasında, okla yanı yönde ve okun hızının yarısı bir hızla boruya doğru gidiyorsanız, ok ve boru ikiside size göre aynı miktarda kısalacaklardır. Çünkü ikisi de size göre aynı hızlara sahip olacaklardır. Görüldüğü gibi herşey görecelidir, yani herşey sizin bakış açınıza ya da referans sisteminize bağlıdır.

Bilindiği gibi kum saati, elektrik saati, mekanik saat, ışık saati ve biolojik saat gibi çeşitli saatler vardır. Hareketli bir odanın içine yerleştirilen bu saatler, oda hareket halindeyken acaba aynı miktarda mı yavaşlarlar? (izafiyete göre hareketli cisimlerde zaman yavaş akar) Eğer bu saatlerden biri diğerlerinden farklı çalışırsa, o zaman içerdeki şahıs bu değişikliğe göre hareket halinde olup olmadığını söyleyebilecek. O zaman izafiyetin en önemli sonuçlarında biri bozulmuş olacak. Gerçek şudur ki bir saat yavaşladığında diğerleri de yavaşlar, hatta vücudumuzun biolojik saati de yavaşlar. Yani kalp atışlarımız da yavaşlar ama biz bunun farkında olmayız.

Bir kutunun içinde atom bombası patlatılğını ve kutunun patlamadan sonra açığa çıkan bütün enerjiyi içinde koruyabildiğini varsayalım. Patlamadan önce ve sonra kutunun ağırlığı değişir mi? Hayır, çünkü enerjinin de bir kütle karşılığı vardır. Enerjiye dönüşen kütlenin aynı miktarı, enerji halinde kutunun içinde olduğundan kutunun ağırlığı değişmez. Yani enerjinin kütlesinin de bir ağırlığı vardır.