sponsorlu bağlantılar
Özel Görelilik

Einstein in görelilik kuramı, gerçekliğin keyfiyete göre ( sana göre, bana göre) değiştiğini bu anlamda da herhangi bir konuda her hangi bir gerçeklikten söz edemilemiyeceğini söyleyen görüşlerin aksine,zaman daha dahil herşeyi bellirli bir maddi gerçeğe ( belirli bir maddi referans sistemine ) endeksliyor ve doğa yasalarının bütün referans sistemleri için bağlayıcı ve aynı olduğunu ortaya koyuyor. İsterseniz özel görelilik kuramını örneklerle irdelemeye çalışalım.

Adres tarif ediyoruz, şu caddenin solundaki ev diyoruz. Doğu, batı yönlü bir cadde üzerinde üzerinde olsun evimiz, o halde yön belirtmeden, yolun sağında yada solunda demek yeterli olmuyor. Şu cadde üzerinde doğuya doğru giderken solda demek gerekiyor. Yani sağ ve sol kavramları ancak bir yön verildiğinde anlamlı olmaktadır.

Gündüzmü, gecemide de durum böyledir. Örneğin Türkiye'de gündüzken, Avustralya'da gecedir. Yani bir coğrafi nokta belirtmeden dünya üzerinde gece ve gündüz soruları yanıtlanamaz.

Aynı şekilde büyük, küçük de böyledir. Neye göre büyük neye göre küçük soruları yanıtlanmadan yani bir referans noktası alınmadan bu soru yanıtlanamaz. Benim yaşım Ali den büyük Ayşe den küçük gibi, yada boyum şundan uzun, bundan kısa gibi.

Yukarı ve aşşağı kavramları ele alalım. Dünyamızı küresel olduğunu gözümüzün önüne getirirsek ve İstanbulu referans alırsak, Avustralya aşağımızda yer alır. Ortaçağda dünyanın küresel olduğu gerçeğini reddedenler şu itirazda bulunuyorlardı, insanların başaşağı yürüyebilmeleri olacak şeymiydi. Öyleya bize göre Avustralyalılar başaşağı durmaktadırlar. Dünya nın küreselliği bilinmediği, onun bir masa gibi dümdüz sanıldığı dönemlerde şakül doğrultusu insanların zihninde mutlak bir kavramdı ve yeryüzünün her noktasında şakül doğrultularının yönü aynıydı, birbirlerine parelel doğrulardı. Bundan dolayı yukarı ve aşağı kavramları mutlaktı, referans yüzeyi Dünyanın düz olan yüzeyiydi.
Dünya nın küresel olduğu kanıtlandığında şakül doğrultusu kavramıda insan zihninde yalpayamaya başladı. Dünyanın değişik noktalarından tutulan şaküllerin hepsi yere dikti ama şakül ipi doğrultuları birbirine paralel değil belli bir açı ile duruyordu. Böylelikle, dünyanın merkezinde toplanan ve birbirlerine göre açılı duran çeşitli doğrultular buluruz. İşte İstanbuldan tuttuğumuz şakül ipinin doğrultusunu mutlak alırsak, Avustralya sakinlerinin başaşşağı yürüdükleri sonucuna varırız varırız, Avustralya sakinlerine görede başaşşağı duran bizleriz. Yani bir refarans noktası alınmadan kim aşşağıda kim kim yukarıda anlaşılmaz.
Aynı şekilde uzaydaki konum kavramıda görelidir. Bir cismin uzaydaki yerini belirtmemiz gerektiğinde, onun başka cisimlere göre konumu kastedilmektedir. Eğer bizden bir soruya cevap olarak, bir cismin yerini, başka cisimleri belirtmeden saptamamız istenirse, o soruyu saçmalıkla nitelemek gerekir.
Gene bir cismin uzayda yer değiştirmesi kavramıda, görelidir. Bir cisimin yerdeğiştirdiğini gözledik dediğimizde, onun diğer cisimlere göre konumu değişti, demek istiyoruz aslında. Örneğin dünya şu hızla, şu yönde hareket etmekte dediğimizde, güneşi referansa alarak söylüyoruz.
Göreliliği ; şuna göre, buna göre diye tanımlayabiliriz, yani her zaman bir referans noktasına ihtiyacımız var. Mutlak anlamda büyük, küçük yok şuna göre büyük, buna göre küçük var. Uzaydaki konumdada bu böyle, şuna göre şu hızda hareket ediyor, şuna göre şu konumda bulunuyor gibi tariflenebilir cisimler ancak.
Şimdide bir cismin hareketini farklı referans noktalarından irdelemeye çalışalım. Uçaktan aşşağıya örneğin çelik bir bilya atalım. Pilota göre bu bilya düz bir çizgi boyunca yere düşüyor gözükecektir, ama yerden bakan birine göre bilya hafifçe bombelenerek yani parabol denen bir eğri çizerek yere doğru düşmekte gözükecektir. Akla hemen şu soru geliyor, peki cismin gerçek hareketi hangisidir ? Bu soru, farklı açılardan çekilen boğaz manzarası resimlerinin hangisinin gerçek boğaz manzarası resmi olduğu sorusundan daha anlamlı değildir. Yani her ikiside doğru söylüyor, farklı açılardan çekilen iki fotoğrafında gerçekliği yansıttığı gibi.
Şimdi otobüsün içindeyiz ve işe gitmekteyiz, bende dahil diğer oturan yolcular otobüse göre hareketsiz konumdadır, ama dışardan otobüse bakan biri bizi belli bir hızla hareket ediyor görecektir. Burdada iki farklı referans noktası var. Yer ve otobüs. Yere göre yolcular hareket halindeyken, otobüsü baz alırsak hareketsiz durumdalar. Yani yerdekinin söylediğide, otobüsün içindekinin söylediğide doğru, yeterki neye göre ölçüm yaptıklarını ifade etsinler.

Otobüsten inip seyahatimize trenle devam edelim - Trenimizin hız değiştirmediğini düzgün doğrusal bir biçimde hareket ettiğini varsayıyoruz. - Elimizdeki elmayı havaya atıyoruz avuçlarımızın içine düştüğünü görüyoruz, aynı yerdeki gibi. Yürüyoruz, oturup, kalkıyoruz, top sektiriyoruz herşeyin yerdeki ile aynı olduğunu görüyoruz. Camlar kapalı olsa ve trenin gürültüsünü, rayların tıngırtısını duymasak duruyormuyuz, yoksa trenle birlikte hareketmi ediyoruz anlıyamayız. Kompartımanda cisimlerin hareketini gözlemleyelim ve elde ettiğimiz sonuçları, trenin dışında yaptığımız gözlemlerin sonuçlarıyla karşılaştıralım, farklı hiç bir şeyin olmadığını göreceğiz. Tabi trenin sabit bir hızla ve doğrusal bir hareket yaptığını kabul ediyoruz, tren yavaşladığında yada hızlandığında durum değişir. İlkinde öne, ikincisinde arkaya doğru itilmiş gibi hissederiz kendimizi. Aynı şekide tren düzgün ilerleyişi sırasında yönünü değiştirirse bunuda hemen farkederiz, sağa doğru virazj aldığında sola tarafa itilir, tamtersi sola döndüğündede vagonun sağına doğru itiliriz.

Toparlarsak doğrusal ve sabit hızla hareket halinde bulunan bütün referans sistemlerinde cisimlerin davranışları birbirinin aynıdır. Yani doğa yasaları farklı bütün refarans sistemleri için geçerli ve aynıdır. Yerde yaptığımız ölçümlerle, düzgün doğrusal hareket eden cisimlerde yaptığımız ölçümlerin birbirinin aynı olduğunu gördük. O halde sadece tek bir referansımız yok, yer sadece bu refaranslardan birtanesi, birbirlerine göre değişik hızlarla ve doğrusal harekette bulunan sonsuz sayıda refarınsımız var.

Hareketini gözlemlediğimiz referans sistemi hangisidir, yani hangi refarans sistemine göre bir hareketten bahsediyorsunuz sorusu çıkacaktır karşımıza, böylelikle hareketinde göreli olduğu ortaya çıkıyor. Çünki onuda bir referans sistemine bağlı olarak tanımlayabiliyoruz. Tabi bir kez daha belirtiyoruz göreli olması hareketin olmadığı değil, onun hangi refarans sistemine göre devinimde bulunduğu anlamına geliyor ve birbirlerine göre düzgün ve doğrusal harekette bulanan, bütün bu farklı referans sistemlerinde cisimlerin hareketi aynı kanunlara uymaktadır. Doğa kanunları bütün refarans sistemlerini aynı şekilde etkilemektedir.

Hareketin göreliliği ilkesinden şöyle bir sonuç çıkarki, ölçüm yapılan yer açıkça belirtilmeden belirli bir hızla yer değiştiren cismi tarifliyemeyiz. Örneğin bir tren saniyede 100 km' lik bir hızla Ankara yönünde ilerlesin, trenin içinde biride 3 km hızla Ankara yönünde yürüyor. Trenin içindeki bir gözlemci, yürüyen yolcunun hızını saniyede 3 km olarak ölçerken, trenin dışındaki bir gözlemci yürüyen yolcunun hızını saniyede 103 km (100km+3km ) olarak ölçecektir. Yani hızı ancak ölçüm yapılan yere göre tarifliyebiliriz ve elbette hızda görelidir.

Peki ışıkhızıda görelimidir, sorusu gelecek akla, ışığın sonlu ama büyük bir hızla ilerlediğini ilk olarak 1676 yılında Danimarkalı gökbilgini Römer tarafından bulundu. Römer, Jupiterin uydu tutulmalarından yola çıktı. Jupiterin uyduları bize göre gezegenin arkasında kaldığında onları göremeyiz. Römer bu uydu tutulmalarının düzensiz olduğunu gözlemledi. Dünya ve Jupiter, Güneş etrafında kendi yörüngelerinde dönerken, birbirlerine yaklaşır ve uzaklaşırlar. Römer uydu tutulmalarının biz Jupiter'den uzaktayken daha uzun sürdüğünü farketti. Bunu uydular bizden uzaklaştıkça ışıklarının bize ulaşabilmesi için daha çok yol katetmesine ve dolayısıyla daha geç gelmesine bağladı. Dünyanın ve Jupiterin birbirine yakın ve uzak konumdayken aralarındaki mesafelerde yaptığı bir hata sonucu ışığın hızını saniyede 225 000 km olarak hesapladı. Buna rağmen Römer ışığın belirli bir hızla yolaldığını söyleyerek , fizik alanında tarihi bir sayfa açıyordu.

Bugun yapılan deneyler şunu göstermektedir ışık, kaynağından ve kaynağının hızından bağımsız olarak, saniyede 300 bin km bir hızla yol almaktadır. Hareketin göreli olduğuna değinmiştik, farklı ölçüm yerlerinden farklı hızlar ölçülüyordu. Oysa ışığın hızı sabittir ve nerden , hangi referans sisteminden ölçülürse ölçülsün aynıdır. O halde ışık hızı göreli değildir, mutlaktır.

Burda durup bir toparlama yaparsak, Einstein' in görelilik ilkesinden şu sonuçları çıkarabiliriz.
Birincisi birbirlerine göre sabit yönde ve hızda giden bir referans sistemini, diğerinde ayırt etmek mümkün değildir. Ayırt edilmezlik birinci yada ikinci sistemde yapılan her deneyin aynı sonuçları vereceği anlamına gelmektedir.
İkinciside, Işığın hızı kaynağının hareketinden bağımsızdır ve sn de 300 000 km dir.

Şimdide belirli bir olayın aynı anda gerçekleşmesi olayına bakalım. Bu olayı ışıkla irdeleyeceğimiz için işimiz biraz zor olacak çünki , dünya üzerindeki yerler hem ışık hızı na çok dar geliyor, hemde ışık hızı bizim alıştığımız hızlara göre çok fazla. Işığın Dünya çevresinde bir saniyede 7-8 tur attığını düşünürsek söylemek istediğimiz şey daha iyi anlaşılabilir. O halde dünya dışına çıkıp soyut bir deneyle konumuzu irdelemeye çalışalım. Güneşten yola çıkan ışığın bize ulaşması 8 dakika sürüyor, yani biz aslında hep güneşin 8 dakika önceki halini görüyoruz. Başka bir gezegenede Güneşin ışığının 10 dakikada ulaştığını kabul edelim ve Güneşi bir an için söndürelim. Biz dünyada 8 dakika sonra güneşin söndüğünü farkedeceğiz, diğer gezegendekilerde 10 dakika sonra farkedecekler elbette. Yani biz Güneş söndü dedikten 2 dakika sonra onlar Güneş söndü diyecekler. Burdan aynı andalık ( zamandaşlık) kavramının göreli olduğu ortaya çıkar - ölçüm yapılan yere bağlı olduğu için - Işık hızına oranla alıştığımız küçük hızlarla ilgilendiğimizde zamandaşlık kavramının göreli karakterini farketmemiz olanaksızdır.
Zamanın göreli olduğunun keşfi insanın doğa görüşünde köklü değişiklikler yaptı. Bu insan aklının bin yılların köhne metafizik kavramlarının durağanlığına karşı kazandığı en büyük zaferlerden biriydi. Zamanın göreliliği 1905 yılında tüm zamanların en büyük fizikçisi Albert Einstein tarafından keşfedildi. Bu fikirleri ortaya attığında daha 26 yaşındaydı.

Geçen zaman içinde zamanın mutlak karakterinin deneylerle çürütülmesi ve zamanında referans sistemine bağlı olmasının ortaya konması sonucunda hiçbirşeyin ani şekilde iletilemeyeceği sonucu ortaya çıkar. Fiziksel bir süreç, bir cisimden diğerine ancak doğrudan aktarılabilir. Hem uzayda, hem zamanda neden ve sonucun birbirini izlemesi ( ardışıklığı ) kaçınılmaz bir şekilde var olmalıdır. Ardışık yayılma düşüncesinden, çekim kuvvetlerinin ve kütlesel çekim alanlarının da aniden gerçekleşmiyeceği, yayılamıyacağı sonucu çıkar. Onların da tahminen ışığın süratine eşit, sınırlı bir hızları olmalı. İşte bu teorinin temelleri 1905 - 1915 yılları arasında Albert Einstein tarafından atıldı.
Devam edelim, bir olayın belirli bir uzay noktasından başka bir uzay noktasına ulaşması, sonsuz olarak hızlandırılamaz, yani bu yayılma sınır hız denilen belirli bir değeri aşamaz. Bu sınır hızıda ışık hızıdır. Yani hiçbir şey ışıktan daha hızlı gidemez. ve ışık hızı erişilebilecek en yüksek hızdır.

Zamanın göreli olduğunu yani onun içinde bulunduğu maddi referans sistemine bağlı olduğunu söyledik. Konuyu irdelemek için soyut deney alanına geri dönelim, olağanüstü bir uzunlığu olan bir demiryolu hattı üzerinde seyahat ediyoruz, hızımız da saniyede 240 bin km. Kalkış yaptığımız gara ve trenin içine birer saat koyuyoruz . Bindiğimiz yerle , ineceğimiz istasyon arası 864 milyon km. Tren kalkarken gardaki saate bakıyoruz saat tam olarak 2' yi gösteriyor. Tren hareket ediyor, ineceğimiz istasyona geliyoruz , inerken gardaki saate bakıyoruz saat 3'ü gösteriyor. 1 saat geçmiş diyoruz , trenin içindeki saate baktığımızda (Trenin içindeki saat Einstein in gülen bir resminin üzerindede olabilirdi ) saatin 2.36 yı gösterdiğini görüyoruz.

Şaşırmıyoruz çünki Einstein in neden gülümsediğini biliyoruz, çünki zaman denilen kavram maddi referans sistemine bağlıdır heryerde aynı şekilde akmaz. Yer refarans sistemine göre yani gar'a göre 1 saat geçmişken, tren'e göre 36 dakika geçmiştir.

İtiraz sesleri arasında, bizden 40 ışık yılı uzakta bir yıldıza gitmek üzere, yıldızlar arası yolculuğa çıkıyoruz. Yani ışık hızıyla gitsek bu yıldıza 40 yılda ulaşırız, ışıktan daha hızlı bir nesne olmayacağı için 40 yıldan da önce ulaşamayız elbette. Bizim uzay aracımız ışığın hızından biraz yavaş gidiyor saniyede 240 bin km yol alabiliyor, bu hızla ancak 50 yılda ulaşırız gideceğimiz yıldıza. Fakat uzay aracının içindekiler için zaman kısalacağından, onlar için 30 yıl geçer, 30 yıllık yaşlanırlar yani, dünyadakilerde 50 yıl yaşlanır elbette . Biraz daha hızlanırsak ışık hızına iyice yaklaşarak bu yıldıza erişmek için geçen zamanı, kuramsal soyutlama alanında kalarak, bir kaç dakikaya sığdırabiliz. Bu arada örneğin dünyada 80 yıl geçmiş olacağını aklınızdan çıkarmayın.
Bugun böylesi yüksek hızlarda yolculuk yapılamıyor. Çünki böylesi bir yolculuk için gerekli olan enerji miktarı çok fazla. Örneğin 1 tonluk füzeye saniyede 260 bin km' lik bir hız sağlamak için gerekli enerji miktarı ( Bu hız , zaman akışını yarıya indirir, yani seyahatin 1 yılının , yeryüzün deki 2 yıla denk düşürebilecek bir hızdır. ) , yaklaşık olarak insanlığın bir yüzyıla yakın bir zamanda ürettiği enerji miktarına eşit bir enerjidir. Heleki her türden enerjinin insanlığın yararına değil de , para ve meta elde etme tutkusu uğruna heba edildiği düşünülürse bugün için çok uzak bir hayaldir böylesi yüksek hızlar.

Hala itiraz sesleri geliyor zamanın değişkenliğine ve bunun üzerine sürekli başlangıç noktasına dönen dairesel bir demiryolu hattı kuruyoruz soyut düşünce alanında, Bu kapalı devre demiryolu hattı üzerinde hızımızı iyice arttırıyoruz. Örneğin öyle bir hızla yolculuk edelimki, trenin içinde bizim için geçen bir güne karşılık, trenin dışında 50 yıl geçsin. Böylece bir günlük yolculuğumuz sona eriyor ve istasyona döndüğümüzde akrabalarımızın, arkadaşlarımızın birçoğunun öldüklerini, ben bir günlük yaşlanmış, birgünlük tırnağım çıkmış , saçım uzamışken, dünyada 50 yıl geçtiğini göreceğim.

Peki bu olayı neden günlük yaşamımızda görmüyoruz , neden arabada gezinti, bizi yürüyen bir insandan daha genç yapmaz türünden itirazları geliyor hala, nedeni elbette zamanın kısalması ancak ışık hızına yaklaşan çok yüksek hızlarda bizim için belirgin bir hal alıyor. Arabayla seyahat eden yürüyene, yürüyen oturana göre daha az yaşlanır elbette ama bunlar alıştığımız zaman
dilimleri içinde çok çok küçük değerlerdir.

Diğer taraftan peki ohalde zaman içersinde yolculuk mümkün sesleri geliyor, evet mümkün elbette ama geriye değil ileriye doğru. Örneklerde irdelendiği gibi, dünyadan hareket edip ışık hızına yakın yüksek hızlarda seyahat edildiğinde ve dünya' ya geri dönüldüğünde, dünyada bizim zamanımıza göre çok daha fazla zaman geçmiş, bir anlamda kedimizi gelecekte bulmuş oluyoruz, geçmişte değil. İşte yüksek hızlarla seyahat etmekle, Wells'in zaman makinası nın ayrımıda tamda burdadır. Bilimde ilerlemeler sayesinde geçmişe dönmenin mümkün olacağını ummak ham hayalciliktir. Geçmişe yolculuğu kabul ettiğimizde, ana-baba'sın dan önce doğan birinin tuhaf durumuyla karşılaşmış oluruzki, buna da bilimin en temel yasalarından olan neden-sonuç ilişkisi izin vermez. Yani zaman içersinde geriye doğru bir yolculuk yapmak mümkün değildir.

Şimdi soyut düşünce alanından somut verilere geçelim. Çok uzak yıldızlardan ve güneşimizden dünyaya gelen kozmik ışımalar vardır ve bunlar yer yüzünü sürekli bombardıman ederler. Kozmik ışımalar atmosfere girdiğinde, atmosfer içindeki atom çekirdekleri ile çarpışırlar ve mezon adı verilen parçacıklar oluştururlar. Mezonlar çok kısa ömürlü parçacıklardır ve kısa sürede yok olurlar daha doğrusu başka bir parçacığa dönüşürler. Bazı mezonlar yerin yüzeyine ulaşmayı başarırlar ve onların ömürlerinin labaratuvar koşullarında gözlemlenenlerden daha uzun olduğu görülmüştür. Nedenide yere doğru ilerlerken mezonların hızlarının ışık hızına yaklaşmasıdır.

Yapma yer uyduları hızlı hareket eden cisimleridir, saniyede 8-10 km yol alabilirler. Işık hızıyla karşılaştırıldığında hızları elbette çok küçük kalır ve dolayısyla zaman kısalması bizim için önemsiz sayılabilecek değerdedir. Genede Sovyet bilgini Ginsburg, atomik bir saatin yapma uyduya yerleştirilmesini ve bir yıl sonunda saatin yerdeki bir saatle karşılaştırılmasını önerdi. Özel Görelilik teorisi ile yapılan hesaplara tam denk düşecek şekilde saatin %1 farkla geri kaldığı gözlendi.

Einstein'in bu görüşleri ortaya attıktan sonra günümüze kadar yapılan bütün deneyler bu teoriyi doğrulamıştır diyelim. Burdan şöylesi bir sonuca varabiliriz, zaman maddi bir refarans sistemine bağlıdır ve maddenin dışında var olamaz.

Einstein in görelilik kuramından önce kimi düşünürler evrenin maddesel olduğu gerçeğini reddetmek için enerjiye sarılırlardı. Enerji madde değildi. Kimileride evreni içinde maddeyide ve ondan bağımsız durumda olan enerjiyide içine alan bir kap gibi düşünürlerdi. Madde elle tutulur ve kütle denilen bir özelliğe sahipti, enerjiyse gözle görünmez ve kütlesinin olmadığı kabul edilirdi

Einstein ünlü denklemi E = mc² ile ( E enerji, m kütle ve c de ışık hızıdır ) madde ve enerjinin eşdeğer şeyler olduğunu gösterek, bu konudaki idealist düşüncelere son vermiş oldu. Formul şunu anlatır herhangi madde parçasının sahip olduğu enerji, o cismin kütlesinin ışık hızı nın karesiyle çarpımına eşittir. Formulde de görüldüğü gibi enerji kütleye eşittir ve enerji kazanan cismin kütlesi artar. Durağan haldeki bir cisimle, hareket halindeki aynı cismin kütlesi bir değildir. Cisim hızlandıkça enerjisi dolayısıyla kütlesi artar. Tabi gene bu etki cismin hızı ışık hızına yaklaştıkça bizim için daha belirgin bir hal alır. Örneğin durgun halde 100 kg gelen bir cismi saniyede 30 km yol alacak şekilde hızlandırırsak 100,5 kg gelir. Dahada hızlandıralım, saniyede 270 bin km'ye kadar çıkarırsak hızı, şimdi cismin kütlesi, durağan haldeki kütlesinin in iki katından daha fazladır.

Kütle nin hıza olan göreli bağımlılığı deneylerle sınanmıştır. Özel hızlandırma labaratuvarlarında ışık hızına yakın hızlara çıkarılan elektronların kütlelerinin özel görelilik kuramının formüllerinin gösterdiği biçimde değiştiği doğrulanmıştır.
Cismin enerjisindeki her artış, onun kütlesinide arttırıyor. Tabi burda enerjiyi sadece hareket enerjisi olarak görmemek gerekiyor. Örneğin bir cismi ısıttığımızda ona enerji vermiş oluyoruz, ve ısıtılmış her cisim soğuk durumundan daha büyük bir kütleye sahiptir. Sıcak bir bardak çay, aynı miktardaki soğuk bir bardak çaydan daha ağırdır. Bir yayı sıkıştırarak ona enerji vermiş oluruz, dolayısıyla böyle bir yayın ağırlığı, sıkıştırılmamış halinden daha fazladır. Fakat bunları günlük pratik içersinde sınamak çok zordur. Örneğin bir maddenin ağırlığını 1 gram artırabilmek için 25 milyon Kilowattsaa lik bir enerjiye gereksinim vardır. Başka bir örnekte 1 ton suyu sıfır dereceden, kaynama noktasına kadar ısıttığımızda, ağırlığını 1 gram'ın beş milyonda biri kadar çoğaltmış oluyoruzki elbette günlük pratiğimiz içersinde bunu anlamayabilmek gerçekten çok zor.

Genel Görelilik

Işığın ani olarak ortaya çıkmadığını saniyede 300 bin km hızla yol aldığını biliyoruz. Peki kütlesel çekim alanları ne kadar hızla yol alır ?

Daha önceleri cisimlerin, araya bir ortam girmeden doğrudan birbirini etkiledikleri düşünülürdü. Ama bilimsel düşünce arada hiçbirşeyin olmadığı bir uzaklıktan, cisimlerin birbirini etkilemesini kabul etmez. Bilim, bir fiziksel sürecin bir cisimden diğerine doğrudan aktarılabileceğini öngörür. Yani hem uzayda, hemde zamanda, neden ve sonucun birbirini takip etmesi zorunludur. Dolayısıyla çekim alanları aniden yayılan olgular değildir ve ışığın hızına yakın ama sınırlı bir hızları olmalıdır. İşte Einstein, bilimde devrim yapan önerilerini bu temeller üzerinde kurdu.

Teoriye göre, güçlü bir kütlesel çekim alanından geçen ışık ışını, tıpkı yere parelel fırlattığımız taşın, yerin kütlesel çekimi etkisiyle çizdiği eğri gibi bükülecektir. Çünki taş gibi ışık ışınıda kütle taşır.

Yani uzay o zamana kadar sanıldığı gibi düz değildi. Şekli, içersindeki kütle ve enerji tarafından belirlenmişti. Yani madde çevresindeki uzayın şeklini belirliyordu . ( Maddenin küçük yada büyük kütleler içermesine bağlı olarak, uzayın yapısıda değişir ve maddenin özelliklerinin değişmesi ile birlikte uzayın özellikleride değişir.) Kütlesel çekim alanlarının etkisi tarafından uzay eğilmişti ve ışıkta dahil bütün nesneler bu eğrilik uyarınca devinmekteydiler.
Genel görelilik ışığın çekim alanlarında büküleceğini öngörür. Örneğin yıldızlardan bize ulaşan ışık ışınları güneşin yakınından geçerken, güneşin kütlesel çekim alanının etkisiyle hafifçe bükülmektedir. Yani aslında yıldızlar tam gördüğümüz yerde değiller. Yıldızların, ışığın suda kırılmasına benzer biçimde çekim alanı tarafından kırılmış halini görüyoruz .Gerçek yerleri gördüğümüz yerin biraz ya sağında veya solunda, yada aşağısında veya yukarısındadır aslında. Işığın çekim alanlarından etkilenmesi görelilik teorisinin doğal sonucudur çünki ışıkda maddesel bir nesnedir ve kütleye sahiptir.

Einstein, ışığın uzayda doğru bir yol izlemediğini, kütlesel çekim alanlarının yakınlarından geçerken eğildiğini ve hızının yavaşladığını ileri sürmüştür. Örneğin, ışığın Güneşin yakınından geçerken 1.745 saniyelik bir yay çizerek eğilebileceğini önermiş ve onun bu önermesi sonraki yıllarda tamamıyla doğrulanmıştır. Einsteinin görelilik kuramına göre , örneğin, Güneş'i iki kez yalıyarak yakınından geçen bir ışık ışını'nın bir saniyenin 200 milyonda biri kadar yavaşlayabileceği varsayılmaktaydı, 1971 yılında Mars gezegenine yollanan Marien 6 uzay aracı düyadan 400 milyon km uzaktayken yeryüzünden yollanan sinyal iki kez güneş yakınından geçmiş ve Einstein'in öngördüğü gibi saniyenin 204 milyonda biri kadar yavaşladığı saptanmıştır.

sponsorlu bağlantılar