Forum - Edebiyat, Eğitim, Genel Kültür Forumu - vBulletin

Sayfa 2 Toplam 2 Sayfadan BirinciBirinci 12
Toplam 15 adet sonuctan sayfa basi 11 ile 15 arasi kadar sonuc gösteriliyor
dqw
  1. #11
    Onursal Üye SiNaN32 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Ekim.2008
    Yaş
    64
    Mesajlar
    6.980

    Standart Özel Görelilik Kuramı nedir?

    Zaman Oku Var mı?


    “Geçmiş,şimdi ve gelecek birer yanılsamadır;ancak vazgeçilmezdir” Bu sözler Einstein’e ait.Gerçekten de zaman bizim için vazgeçillmez bir olgudur. Zaman,sanki bizi doğumdan ölümee taşıyan,içinde yüzdüğümüz,akıp giden bir ırmak gibidir. Einstein’in görelilik kuramını ortaya atmasıyla ve kuantum mekaniğindeki gelişmelerle birlikte,zamana bakış açımız da değişti.

    Üç boyuttan sonra dördüncü boyut,yani zaman, en farklı duran, bizim için anlaşımsa kolay göjrünen bir olgu. Zamana bildiğimiz biçimiyle bakalım önce. Günlük yaşamda,geçmiş ,şimdi ve gelecek,tümüyle farklı anlamlar taşır. Geçmiş geride kalmıştır,asla geri gelmez,değiştirilemez. Geçmişe ait bilgilerimiz,çoğnulukla anılardan,birtakm kayıtlardan kaynaklanır. Geçmişin gerçek olup olmadığını pek düşünmeyiz. Belki de gerçek olan yaşadığımız andır. Gelecekse henüz gerçekleşmemiştir ve açıktır, her şey olabilir. Belki de gelceket olabilecek bazı olayların yönünü aldığımız kararlarla belirleyebiliriz. Ama başka etkenler, onun tümüyle garklı birbiçimde gelişmesine yol açabaliri. Bunlar hemen herkesin duyumsadığı şeyler. Ancak bazı bilim adamları, özellikle de düşünürler,bu yaygın inancırn yanlış olabsileceğine değiniyorlar.

    Zamana iki genel bakış açısı var: Bunlardanbimbirincisi, onu basit bir koordinat olarak ele alıyor. Buna göre olaylar,bir cismin konumunu enlem ve boylamla tanımlar gibi gerçekleştiği anı da zaman koordinatında tanımlıyor. Öteki görüşse,zamanı akıp giden;bir olay gerçekleştiğinde geleceği getiren bir olgu biçiminde algılıyor.

    Eğer zamanın koordinat tanımı doğruysa,ortaya ,akılları karıştıran pek çok sor uişareti çıkıyor. Gerçekte ssorun,Einstein’in özel görelilik kuramıyla doğdu. Bu kuram, zamanın “kişiye özel”, daha doğrusu, gözlemciye göre değiştiğini söylüyordu. Einstein, bir olayın,iki farklı ortamda bulunan gözlemciye göre farklı sürelerde gerçekleştiğini gösterdi. Daha sonra bu olay deneylerle de kanıtlandı.Özel görelilik kuramı,zamanın her yerde aynı biçimde akıp gittiği düşüncesinin doğru olmadığını gösterir. Aslında, günlük yaşamda karşılaştığımız olaylar,öylesine yavaş gerçekleşiyor ki,göreliliği yok saymak yanlış olmaz. Çünkü görelilik,ışık hızına yaklaştıkça bselirginleşiyor.

    Fizikteki tüm başarılı denklemler,zamana göre simetriktir. Fizik yasaları,genellikle ileriye doğru akan zamanda ne kadar başarılı çalışıyorlarsa,ters yönde akan zamanda da o kadar başaralı çalışırlar.(Fizik yasalarındaki simetriyi aşağıda R. Feynman’dan dinleyeceğiz). Gelecek ve geçmiş,olaya fizik açısından baktığımızda,tümüyle aynı temel üzerine oturmuş gibi görünür. Newton’un yasaları, fizik ve matematiğin en ünlü denklemlerinden Hamilton’un ve Maxwell’in denklemleri, Einstein’in genel görlilik kuramı, Dirac’ın ve Schrödinger’in denklemleri, hepsi zamana göre simetriktir.Yani zamanın okunu geri çevirebilseydik, herhangi bir sorun çıkmaz, hepsi başarıyla çalışırdı.

    Eğer zamanın bir koordinat olduğunu kabul edersek,bu koordinatta neden iki yöne birden hareket edemeyelim? Bu zor bir soru. Aynı zamanda kafa karıştırcı. Çünkü, gerçek yaşamda,yerden göğe doğru yükselen yağmur damlacıklarına ya da kırık bir camın kendi kendine birleştiğine tanık olmuyoruz.Fizikçiler zamının yönünü anlıtarken “zamının oku” deyimini kullanırlar. Bu ,havada uçan bir or değil,onun ne yöne gittiğini gösteren bir ok. Peki bu ok neden ters yönü göstermesin? Bu konuda aşmamız gereken bazı sorular var. Termodinamiğin ikinci yasası,yalıtılmış ortamlarda,ısının sıcaktan soğuğa akacığını söyler, öteki yöne değil.

    Sonuçta,sıcaklığın düzgün dağıldığı,termodinamik denge denen kararlı bir duruma gelinir.Termodinamik denge aslynda tam bir dağınıklık halidir. Temodinamiği işin içine katarak, zamanyn okunun yönünün neden hep ileri doğru göründüğüne bakabiliriz.Kapaly bir odada,bir şişe parfümün kapağını açtığımızda,parfüm buharlaşır ve moleküller tüm odaya da?ylyr.Parfüm moleküllerinin bir araya gelerek şişede toplanmalaryny bekleyemeyiz. Bu olayy,düzenli durumdan düzensizli?e do?ru olan bir hareket olarak tanymlayabiliriz.

    Bir başka düşünce deneyinde, bir masanyn kenarynda duran su dolu bir bardağı ele alalım.Bardağı ittirerek yere düşmesine yol açarsak,büyük olasılıkla bardak kırılır;cam parçaları ve su her yana saçılır. Bu olayda,fizik yasalarına aykırı gelişen bir şey yok.Olayı tersinden izleme şansımız olsaydı (en azından olayı filme alıp tersine izlemekle bu olabilir)kırık cam parçalarının bir araya gelerek bardağı oluşturduğunu;dökülen suyun toparlanıp,bardağı doldurduğunu;sonra da bardağın masadaki yerini aldy?yny görürdük.Bize her ne kadar garip gelse de bu olay da tümüyle fizik yasalaryna uygun.Yine,parfümün odaya dağılması gerçekten tersinmez bir olay mı?Hava-parfüm karışımı içinde moleküller sürekli birbiriyle çarpışır.Bu,yani moleküllerin çarpışması tersinebilir bir olaydyr.Filmi tersinden izlersek,bize fazla aykyry gelen bir şey görmeyiz. Bu,en a z ı n d an molekül bazında,zamanın simetrik olabileceğinin bir göstergesi.

    Bardağın masadan yere düşmesi ve onu izleyen olaylar bize garip gelmez.Bu,günlük yaşamda pek çoğumuzun karşılaştığı bir olaydır.Bizi asıl düşündüren,biraz önce tersinden izledi?imiz film gerçek olsaydı, bardağın toparlanyp masaya çıkabilmesi için gereken enerji olabilir.Burada da termodinamiğin birinci yasası akla geliyor:Acaba enerji korunuyor mu?Bardağın,yere düşerek parçalanması sırasında ortaya çıkan enerji,onun tekrar bir araya gelerek masaya syçramasy için gereken enerjiye denktir.Yani,böyle bir olayy tersine çevirmek için,fazladan enerji gerekmiyor;enerji korunuyor.Bu durumda,bu olayın da zamanda tersinir o l a b i l e c e ği anlaşılabiliyor.

    Günlük yaşamda,böyle olaylaryn olmasını bekleyemeyiz.Çünkü,cam kırıklarındaki,sudaki ve yerdeki atomlaryn hareketi çok karmaşık olacaktır.Herbiri bir tarafa gideceği için tıpatıp ayny yolu tersine izleyerek yeniden buluşmaları,ancak bir mucize eseri gerçekleşebilir.Günlük yaşantımızda gördüklerimiz,bu tür olaylary da içerseydi,bu olayları yadırgamayacaktık.Zaman,şimdikinin tersi yönde ilerliyor olurdu. Şimdi,olaya bir de neden-sonuç ilişkisi yönünden bakalım.Yaşadığımız dünyada,nedenler sonuçlardan önce gelir.Bir başka deyişle,sistemde yaptığımız değişiklik (bardağı yere düşürmemiz gibi),onun daha düzensiz bir duruma (barda?yn parçalanmasy,suyun her yana saçylmasy gibi)doğru bir gelişim göstermesine yol açar.İşte bu gelişim,yani düzenden düzensizliğe doğru ilerleme,entropi kavramıyla ifade edilir.Genel bir tanymlamayla,entropi açykça görünen düzensizliğin ölçümüdür. Buna göre,yere düşüp kyrylan bir bardak,masada duran bir bardağa göre daha yüksek entropiye sahiptir.Benzer biçimde,şekerli kahvenin entropisi,kahvenin içinde erimemiş şeker den daha yüksektir.

    Aslında,termodinamiğin ikinci yasası,bir umutsuzluk mesajı verir gibi.Çünkü,ona göre,sistemin düzeni, zorunlu olarak sürekli bozulmaktadır. Evrenin,büyük patlamayla ortaya çıktığı kuramy,hemen hemen tüm bilim adamlarynca kabul görüyor.Bu kuram gerçekten doğruysa,zaman da büyük patlamayla ortaya çıkmış olmalı.Büyük patlama,çok yüksek bir enerji biçiminde ortaya çıkmıştı.Bu enerjinin ışımasının kalıntılarını evrende hâlâ mikrodalga ışıması olarak gözleyebiliyoruz.

    Büyük patlamayı,bildiğimiz anlamda bir patlama olarak;yani,maddenin bir noktadan,daha önce var olan uzaya fışkırması gibi ele almamamız gerekiyor.Çünkü,uzayyn kendisi bu patlamayla oluşmuş.Y -ni,bir merkez noktası yok.Dolayısıyla da,patlama sırasynda ortaya çıkan madde,tüm evreni ayny anda doldurdu. Evren,ilk zamanlarynda son derece sıcaktı.Bugün,birtakym hesaplamalar sayesinde,büyük patlamayy izleyen saniyenin on binde birinden yaklaşık üç dakika sonrasına kadar gelişen olayları ayrıntısıyla biliyoruz.

    Bu hesaplamalaryn sonuçlarına göre,evrenin her yanyna düzgünce yayılan madde, ışık (fotonlar), elektronlar ve protonlar,alfa parçacıkları (helyum çekirdekleri),başka tür çekirdekler ve belki çok miktarda nötrinolar gibi “görünmez ”ve varlıklarını pek az hissettiren parçacyklardan oluşmuştur.Bu maddenin bileşenleri,özellikle de elektron ve protonlar,bir araya gelerek,yıldızları oluşturan gazy (özellikle hidrojeni) büyük patlamadan yaklaşık yüz milyon yıl sonra ürettiler.

    Termodinamiğin ikinci yasası bize zamanın okunun yönünün düzenden düzensizliğe doğru olduğunu söylese de evrene baktığımızda bunun tersini görüyoruz.Ortada bir çelişki var.Yani,ok,sanki düzensizlikten düzen yönüne doğru. Bu nasıl olabilir?Burada,işin içine bir başka etken giriyor:kütleçekimi.Yukarıda, ikinci yasadan söz ederken atladığımız önemli bir nokta var.O da bu yasanın işleyebilmesi için sistemin yalıtılmış olmasının gereği.Madde,ısı ve ışıma,sistemin birer yapıtaşı. Ancak,sistemi yalytmak için kütleçekimi de bu sistemin içine katılmalı. Parfüm şisesinin kapağını açarak kapaly bir odada yaptığımız deneyde,kütleçekiminin parçacıklar üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardı. Bu nedenle,laboratuvar ortamynda kütleçekimini hasaba katmayabiliriz. (Aslında,yeterince bekleseydik,parfümü oluşturan moleküllerin zamanla yere çökeceğini görürdük.)Ancak, çok daha büyük sistemleri düşündüğümüzde,örneğin evreni,kütleçekimi kaçynylmaz bir gerçektir.

    Maddeyi birbirine çekerek bir araya getirir ve topaklanmalara yol açar.Bu topaklanmanynen uç noktasy kara deliklerdir.Bir kara deliğe termodinamik açıdan bakarsak,onun mutlak bir denge durumunda oldu?unu söyleyebiliriz.Yani parfüm şişesinden dağılan moleküllerin tersine,burada kütlecekimi devrede oldu?undan,madde biraraya gelerek denge durumuna ulaşır.

    Bu noktada,laboratuvar ortamının tersine,madde evrende var olduğundan bu yana onu etkisi altında tutan kütleçekimi,sorunlara çare

    oluyor.Normal bir gaz için,artan entropi,gazyn düzgün da?ylmasyny sa?lama e?ilimindedir.Kütleçekimi olan (ya da hesaba katylan)cisimlerden oluşan bir sistemde bunun tersi geçerlidir.Madde,kütleçekimiyle bir araya geldikçe,sistemin entropisi yükselir.Olabilecek en yüksek entropiyse,karadeliklerdedir.

    Kütleçekimini termodinamikle “evlendirme ”ve denklemlere dökme,en iyi fizikçileri bile zorluyor.

    Ancak,bu olaylara düzen ve düzensizlik yönünden değil de,“bilgi ”yönünden baktığımızda,işin içinden çıkmak daha kolay oluyor.Düzensiz bir sistemi anlatabilmek için,ondan az da olsa bilgi alabilmemiz gerekir.

    Örneğin,bir fanusun içindeki gazn sıcaklığı ve hacmi,onun termodinamik özelliklerini anlatır.Ancak,bu gaz düzgün dağılmamışsa,yani bir takım sycak ve so?uk bölgelere sahipse, çok daha fazla “anlatacak şeyi ”olur. Dengeye ulaştığındaysa,bu bilgi geri dönülmez biçimde yok olur. Bir cisim,kara deliğe dönüşürse, dy?aryya hemen hemen hiç bilgi sızdırmaz.Kara deliğin kütleçekim kuvveti o kadar fazladyr ki,ışık bile ondan kaçamaz.Karadeliğin olay ufkunu geçen hiçbir şey ışıktan hızlı hareket edemeyeceği için,onun içinde yutulur.Doğal olarak da karadelik hakkynda herhangi bir bilgi de ondan dışarı çıkamaz. Bu,dışarıdaki bir gözlemciye göre,olaylaryn geri dönülemez olduğu anlamyna gelir.O halde,olaya geniş bir açıdan bakacak olursak,karadelikler de termodinami?in yasalaryna uyarlar.Aradaki bir fark,kütleçekimi işin içinde oldu?unda,denge,dağılarak değil,topaklaşarak sağlanır.Ama,sonuçta, bir denge durumu ortaya çıkar.

    Evrenin kütleçekimi sayesinde topaklaºarak denge durumuna do?ru ilerledi?i ortada.Ancak,bu yine de evrenin nasyl olup da her bakımdan dengeli bir durumdan ortaya çıkty?y pek anla?ylmy? de?il.Oluºturulan evren modellerine göre,ºu an geniºlemekte olan evren,içerdiği madde miktaryna bağlı olarak,ya sonsuza değin genişleyecek,ya da kütle galip gelirse genişlemesi duracak ve yeniden çökmeye başlayacak.Eldeki son verilere göre büyük olasılıkla çökme gerçekleşmeyecek.Yine de, evren bir gün çökmeye başlarsa zamanın okunun yönü ne olacak?

    1960 ’larda,Thomas Gold ’un öne sürdüğüne göre,eğğer evren çökmeye başlarsa,okun yönü tersine dönecek.Isı,soğuktan sıcağa akacak,yağmur damlaları yerden göğe yükselecek,insanlar gençleşecek.Bu,benimsenmesi zor bir durum.Bu durumda,insanlar her şeyi yaşamış ola-

    rak doğacaklar,hiçbir şey onlara yabancı gelmeyecek.Çok karışık bir durum söz konusu.

    Birkaç yyl önce,California Üniversitesi ’nden Murray Gell-Mann ’ın açıklaması daha tatmin edici nitelikte.Gell-Mann,gözlenen evrenin simetrik olmadığını öne sürüyor ve bunu açıklamak için de kuantum kuramyndan yararlanıyor.Kuantum fiziğine göre,evrenin herhangi bir durumu pek çok farklı biçimde evrimleşebilir.Bu olasylyklardan bir bölümüne göre evren düzgün bir biçimde ortaya çykyp,içindeki madde topaklanabilir;ötekilere göreyse farklı biçimlerde evrimleşebilir.Birkaç olasyly?a göre de düzgün bir yapyyla oluşan evrendeki madde topaklanabilir;daha sonra çökmeye başlayarak yeniden düzgün bir yapı kazanabilir.Yani,simetrik bir evren ortaya çıkması da olası.Ancak,bu olasılıklardan sadece birkaçı canlılar tarafından anlaşılabilir.Yaşam,termodinamik dengesizliğe dayanır.Bu nedenle,zaman simetrisi olan bir evreni gözleme şansımız pek fazla değil gibi görünüyor.


    Alp Akoğlu

    Kaynaklar

    Barbour,J.,Timeless,New Scientist,16 Ekim 1999

    Davies,P.,Time's Arrow,New Scientist,1 Kasym 1997

    Walker,G.,Here Comes Hypertime,New Scientist,1 Kasym 1997

    Penrose,R.,Çevereli,T.,Kralyn Yeni Usu III /Us Nerede,

    Türkiye Bilimsel ve Teknik Ara?tyrma Kurumu,1997

    Haziran 2000 27

    Fizik Yasalarında Simetri(R.Feynman)


  2. #12
    Onursal Üye SiNaN32 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Ekim.2008
    Yaş
    64
    Mesajlar
    6.980

    Standart Özel Görelilik Kuramı nedir?

    Zaman Konusunda Farklı Bir Görüş

    Ilya Prigogine yazıyor: “..Einstein’in ‘zamanı bir yanılsama'" olarak ileri sürdüğü biliniyor. Gerçekte zaman, fiziğin Newton’un klasik dinamiğinden görelilik ve kuantum fizigine deke temel yasalarında yer aldığı biçimiyle geçmiş ve gelecek arasında hiçbir ayırıma izin vermez. Bugün hala çok sayıda fizikçi için şu tam bir kesinlemedir: doğanın temel betimlenmesinde zaman oku bulunmaz. Bununla birlikte her yerde, kimyada, jeolojide, kozmolojide, biyolojide ya da insan bilimlerinde geçmiş ve gelecek farklı roller üstlenmiştir. Fiziğin zamansal bir simetri yüklediği bir dünyadan zaman oku nasıl çıkabilir? Fizikte “determiniz ikilemi”ne değişik bir boyut kazındıran zaman çelişkisi budur. Zamana çelişkisi bu yapıtın temel noktasını oluşturur.

    Zaman çelişkisi çok geç, ancak 19. yy’ın ikinci yarısında Viyanalı fizikçi Ludwig Boltzmann ’ın çalışmaları sayesinde tanımlanmıştır. Kendisi biyolojide Charles Darwin’in modelini izleyebildiğine inanmış ve fizik olgularının evrimci bir betimlemesini yapmıştır. Geçmiş ve gelecek arasındaki eşdeğerliliğe dayanan Newton fiziği yasalarıyla geçmiş ve gelcek arasında temel bir ayırım güden her tür evrimci girişim arasındaki çelişkiyi açıklığa kavuşturmayı amaçlamıştır. O dönemde Newton fizik yasaları ideal, nesnel ve eksiksiz bir bilginin ifadesi olarak kabul ediliyordu. Geçmiş ve gelecek arasında eşdeğerlilik savında olan bu yasalara göre,zaman okuna temel bir anlam yükleyen her girişim bu ideale karşı bir tehdit gibi görünmüştür. Bu dumu bugün hala değişmemiştir. Boltzmann dönemi fizikçilerinin Newton fizik yasalarını kesin olarak kabul etmeleri gibi çok sayıda fizikçi bugün mikrofizik alanında kuantum mekaniğini fizğgin kesin açıklaması olarak benimsemiştir. Bu yüzden sorun sürüp gitmektedir: insan düşüncesinin temel yapısını bozmadan zaman okundan nasıl söz edilebilir?

    Zaman oku, Boltzmann döneminden beri görüngübilim alanında yer almıştır. Buna göre geçmişle gelecek arasındaki farklılıktan sınırlı gözlemciler olarak biz insanlar sorumluyuz. Zaman okunu doğa gibi ancak yaklaşımsal olarak betimleyebildiğimiz bir olgu niteliğine indirgeyen bu sav, yeni kitapların çoğunda hala savunulmaktadır.. Zaman okunun ortaya çıkmasıyla oluşabilecek çözümlenemez gizemin açıklamasını bilimlerden beklemeyi bırakmış yazarlar da vardır. Unutmamalıyız ki, Boltzmannn’dan bu yana durum çok değişti. Dinamik fiziğinin ve kaos düşüncesine bağlı kararsız dinemik sistemler dinamiğinin şaşırtıcı gelişimi Galile’den beri oluşturulan zaman kavramını yeniden gözden geçirmeye iter bizi.

    Gerçekten de son yıllarda yeni bir bilim doğmuştur: dinamik süreçler fiziği. Bu bilim bugün kimyadan biyolojiye, kozmolojiden çevrebilime ve sosyal bilimlere kadar birçok alanda killanılan oto-organizasyon ve dağıtıc yapılar gibi yeni kavramaları beraberinde getirmiştir. Dinamik fiziği tek yönlü bir zaman olarak nitelenen dağıtıcı süreçleri ele alır ve bunu yaparken tersinmezliğe yeni bir anlam katar.Önceleri zaman oku difüzyon, sürtünme,akışkanlık gibi çok basit süreçlere bağlıydı.Bu süreçlerin sadece dinamik yasaları yardımıyla anlaşılabilir oldukları sonucunu çıkartabilirdik. ama bugün aynı şeyi söyleyemeyiz. Tersinmezlik (tek yönlülük) artık bu kadar basit olaylarda ortaya çıkmıyor sadece. çevrintilerin (girdapların), kimyasal titreşimlerini ya da laser ışınımlarının oluşumu gibi birçok yeni olayın kaynağını da oluşturuyuor aynı zamanda. Bu olayların hepsi zaman okunun temel yapıcı işlevini gösterir. tersinmezlik eksiksiz bir bilgiye kavuştuğumuzda kaybolacak olan basit bir görünümle özdeşleştirilemez artık. Milyarlarca molekül topluluğunda birbiren uygun davranışların temel bir koşuludur. Tekrarlamaktan hoşlandığım bir formüle göre şöyle de söyleyebiliriz: zaman oku görünmüyorsa,madde görmez, dengeye körükörüne bağlı kalır;zaman oku ortaya çıktığındaysa,madde dengeden uzatlaşmış olarak görmeye başlar! tersinmez dinamik süreçlerin tutarlılığı olmaksızın dünya üzerinde yaşamın varlığı anlaşılmazdı. Zaman okunun yalnızca görügübilimsel olduğu savı çöktü. zamano ukun yaratan biz değiliz. tam tersine,biz onun çocuklarıyız.

    Fizikte zaman kavramının yeniden gözden geçirilmesine yol açan ikinci gelişme de karasız dinamik sistemlerin gelişmesidir. Kalsik bilim düzen ve kararlılığa önem vermişti, oysa artık her gözlem dzeyinde salınımın ve karasızlığın temel bir işlev taşıdığını biliyoruz. Bu kavramlarla birlikte çoklu seçim ve sınırlı öngörülük kavramları da ortaya çıkar. kaos gibi kavramlar benimsenmiş ve kozmolojiden ekonomiye tüm bilim dallarına girmiştir. Ancak bu yapıtta göstereceğimiz (s:11) gibi kararsız dinamik sestemler aynı zamanda klasik dinamiğin ve kuantum fiziğinin gelişmesine dolaysıyla da temel fizik yasalarının yeniden formülleşmesine yol açmıştır. Bu formüleştirme gerek geleneksel fiziğin gerekse kuantum mekaniğinin ve göreliliğin ileri sürdüğü geçmiş ve gelcek arasındaki simetriyi bozar. Sözünü ettiğimiz geleneksel fizik, eksiksiz bilgfiyi ve keinliği birbirine bağlar: benmesene başlangıç koşullarının verilmesi yeter; gelecek, bu koşullara göre öngörülebilir ve geçmiş yine bu koşullara göre yeniden kurulabilir. Değişkenliğin (kararsızlık??) gelmesiyle doğa yasaları yeni bir anlam kazanır. Bundan öyle olasılıkları ifade eder.

    Bu kitabın en büyük amacı fizik yasalarının bu dönüşümünü ve böylece doğayı nasıl betimlediğimizi göstermektir. Diğer sorular doğrudan zaman sorunuylla ilgilidir. Bu sorulardan biri kuantum kuramında gözlemciye yüklenen anlaşılmaz işlevdir. Zaman çelişkisi, doğada görülen zamansal simetri bozukluğundan bizi sorumlu tutar. Ancak dalga fonksiyonunun indirgenmesi olarak adlandırılan kuantum kuramının herhangibir görünümünden gözlemci sorumlu olacaktır. Daha sonra göreceğimiz gibi kuantum mekaniğine görünüşte öznel bir görünüm kazandıran ve biçko tartışmaya yol açan gözlemci kavramına bu işlevi yükleyen kuanum kuramının kendisidir. Yaygın yorumlara göre.kuantum fiziğinde gözlemciye başvaruyu gerektiren ölçüt bir zamansal simetri bozukluğuna denk düşer. Buna karşılık kararsızlığın kuantum kuramına girmesi zamanın simetrisinde bir bozukluğa yol açar. Bu durumda kuantum gözlemcisi bireysel konumunu yitiri! Zaman çelişkisinin çözülmesi kuantum çelişkisine de bir çözüm getirerek kuramın gerçekçi bir formülünün oluşmüasını sağlar. Bu bizi klasik ortodoksluğa ve deterministliğe değil; tam tersine, kuantum mekaniğinin istatistiksel niteliğini doğrulamaya,hatta kesinlemeye götürür.

    daha önce de söylemiştik: temel yasalar artık kuantum fiziğinde klasik fizikte olduğu gibi kesinlikleri değil, ancak olasilikları ifade eder. Yasaların yanı sıra, yasaların sonucu olmayan ve olasılıkları güncelleştiren olaylar da var elimizde. Bu açıdan fiziğin (s:12). “big bang” (büyük patlama) adını verdiği büyük olayın anlam sorununa değinmeden edemeyiz. ‘Big bang’ın anlamı nedir? Zamanın kaynağını mı gösterir? Zaman big bang’la mı başladı? Yoksa zaman, evrenimizde daha önceden de var mıydı?

    Burada bilgimizin sınırlarına, spekülasyonun ve bilimsel düşünüşün birbirine karıştığı bir alana geliriz. Kuşkusuz kanıttan söz etmek için henüz çok erken,ama kavramsal olasılıkları incelemek ilgi çekici olabilir. İlerde açıklayacağımız gibi bugün big bang’ı kararsızlığa bağlı bir olay olarak düşünebiliriz, bu da zaman değil, evrenimizin başlangıç noktası konumuna getirir big bang’ı. Evrenimizin bir yaşı varken, bu evreni oluşturan kararsızlık ortamının yaşı yoktur. Bu anlayışa göre zamanın başlangıcı yoktur ve belki de sonu da olmayacaktır!

    Sınırlarını zorlayarak da olsa, varsın fizik zamanın okunun birincil nitelikli olduğunu ileri sürsün,başlıca görevimiz, özellikle deneylerle öğrenebildiğimiz alanlarda düşük enerji alanında,makroskopik fizik, kimya ve biyoloji alanlarında doğa yasalarını formülleştirmektir. Bu aynı zamanda insanı doğayla birleştiren ilişkilerin kurulduğu noktadır.

    Zaman ve determinizm sorunu bilimle sınırlı değildir;köklerini ta Sokrates öncesi dönemde bulduğumuz ussallık olarak adlandırdığımız şeyin kökeninden bu yana Batı düşüncesinini merkezinde yer almıştır. Determinist bir dünyada insanın yaratıcılığı nasıl algılanmalı ya da etik olarak nasıl düşünülmelidir? Bu soru, aynı zamanda hem nesnel bir bilgiyi vaat eden hem de özgür ve sorumlu, yani ideal hümanisti kesinleyen bir geleneğin içindeki şiddetli gerilimin bir yansıması değil midir? Demokrasi ve modern bilimler aynı tarihin mirasçılarıdır;ama demokrasi özgür bir toplum idealini yaratırken,bilim de determinist bir doğa öğretisini kabul ettirmeye çalışırsa, bu tarih bir çelişkiye yol açar. Doğaya yabancı olduğumuzu düşünmek,bilim serüvenine olduğu kadar Batı dünyasına özgü anlaşılırlık tutkusuna da yabancı olan bir ikiciliği kapsar. Sözünü ettiğimiz anlaşılırlık tutkusu, Richard Tarnas ’a göre “bütünlüğünü varlığının kökenleriyle yeniden bulmaktır.” Bugün bu serüvenin en önemli noktasında, bilimle kesinliği (s: 13), olasılıkla bilgisizliği artık özdeşleştirmeyen yeni bir ussallığın başlangıç noktasında olduğumuzu düşünüyoruz.

    Bu yüzyılın sonunda,bilimin geleceği sık sık gündeme getirilecek. Kimilerine göre Zamanın kısa tarihi romanında açıkladığı gibi “tanrı düşüncesi”ni çözebilecek yetkinliğe ulaştığımızda sona yaklaşmış olacağız. Bense, tersine serüvenin daha başında olduğumuza inanıyorum. Yalınlaştırılmış durumlarla sınırlı olmayan,idealleştirilmiş,ama aynı zamanda da bizi gerçek dünyanın karmaşıklığıyla karşı karşıya bırakan bir bilimin;insan yaratıcılığının doğanın her düzeyinde ortak temel çizginin bireysel bir ifadesi olarak belirmesini sağlayan bir bilimin doğuşuna tanık oluyoruz. Fizik ve matematik arasındaki ilişkilerin zengin tarihinde yeni bir sayfa açan bu kavramsal dönüşümü,doğa üzerine düşüncelerin evrimiyle ilgilenen her okuyucunun okuyabileceği,anlayabileceği bir şekilde sunmaya çalıştım. Bununla birlikte,bazı bölümler,özellikle de 5. ve 6. bölümler az çok teknik gelişmeleri içermektedir. Ancak sonuçlar sonraki bölümlerde genel bir şekilde yeniden ele alınmıştır. Her kavramsal yenilik kesin bir doğrulanmayı ve yeni tahminlere sınır getirmeyi gerektirir. Şunu da belirtmeliyim ki, bu tahminler bilgisayarda gerçekleştirilen simülasyonlarla doğrulanmıştır.

    Bu yapıt, onlarca yıllık bir çalışmanın sonucu olsa da aslında doğayla diyaloğumuzun tarihini içeren yeni bir bölümünün başlangıcındayız daha. Ancak her birimizin ömrü sınırlı, bu yüzden sonuçları bugünkü biçimleriyle vermeye karar verdim. Okuyucuyu bir arkeoloji müzesini gezmeye değil, yeni yeni oluşmakta olan bir bilim dalında kısa bir gezintiye davet ediyorum.


    (İ. Prigogine, Kesinliklerin Sonu, Sarmal Y s: 9-14 )

    .


  3. #13
    Onursal Üye SiNaN32 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Ekim.2008
    Yaş
    64
    Mesajlar
    6.980

    Standart Özel Görelilik Kuramı nedir?

    SAATLERİN VE DERECELİ ÇETVELLERİN FANTAZİLERİ

    Gene Einstein Treni' ndeyiz. Her zaman olduğu gibi saniyedeki hızımız 240. 000 km. Efendim, iki istasyonumuz var ama aradaki uzaklık da Einstein Trenine yakışır büyüklükte. İki istasyon arası tam 864. 000.000 km. Bu iki rakam arasındaki ilişki şu: İki istasyon arasını Einstein treni bir saatte alıyor! İstasyonlarda birer duvar saati asılı. Trene biniyorsunuz ve saatinizi kalkış istasyanundaki saate göre ayarlıyorsunuz. Diğer istasyona vardığınızda saatinizin geri kaldığını görüyorsunuz. Saatinizi mesleğinde söz sahibi bir saat tamircisine de gösteriyorsunuz, ama onun normal çalıştığını öğreniyorsunuz.

    Şimdi bir hesap yapalım: kompartımanın tavanında bir ampül var. Ampül ,yaydığı ışığı kendisine doğru geri gönderen tabandaki bir aynaya yöneltilmiş durumda. Bu olayı Einstein Trenindeki kompartımanında oturan sizle kenarda bekleyen yolcu acaba nasıl görür?

    Işık ışınının aynaya vurması için gereken zaman aralığında hareketli trene çakılı ayna da hareket ediyor. Işının dönüş yolunu katetmesi için narcadığı zamanda ampul, daha önce aynanın ışığın yayılması anından itibaren aldığı mesafeye eşit bir mesafe katedecektir. Bu iki süre arasındaki bağıntıyı hesapla bulmak mümkündür.

    Yol kenarındaki yolcu ampulün yanması ve aynadan geri gelişi süresini 10 saniye olarak kaydetmiş olsun. Bu sırada ışığın izlediği yol, bir ikizkenar üçgenin ikiz kenarları gibidir. Bu 10 saniye boyunca ışık, (300.000 km/s) x (10 s)= 3. 000. 000 km yol almıştır. Buna göre ikiz kenarın her biri 1.500.000 km olur. İkizkenar üçgenin tabanı, trenin aldığı yolu gösterir.

    Trenimiz, 10 saniyede (240.000 km/s)x(10 s)=2.400.000 km yol almıştır. Artık vagon tavanının yüksekliğini, yani ikizkenar üçgenin yüksekliğini bulmak kolaydır.Hesap sonucuna göre bu yükseklik 900. 000 km bulunur. Işının vagon döşemesi ile tavanı arasında katetiği yol, gidiş-dönüş yolu trendeki yolcu için yüksekliğin iki katı yani 1.800. 000 km dir. Işık da bu yolu 10 saniyede değil, 6 saniye de alır. Böylece gardaki insan için 10 saniye geçtiğinde Einstein Trenindeki için bu süre 6 saniyeye iner. Buna göre istasyonda bekleyenler için 60 dakika (bir saat )geçmesine karşın, Einstein Trenindeki yolcu için yalnızca 36 dakika geçmiştir. Yani saatiniz gardakine göre 24 dakika geri kalmıştır. Ve bu geri kalma trenin hızı arttıkça artacak! ( Trenin hızı arttıkça, trenin kat ettiği yolu temsil eden uzunluk kısalır)Trenin hızını daha da artırıp ışık hızına yaklaştıkça 'garın bir saati' için trende istediğimiz kısa bir zaman süresi elde ederiz. Böylelikle tren ışık hızının 0.9999 una eşit bir hızla yol aldığında 'garın bir saati' trende geçen trende geçen bir dakika ile eşdeğerdir. Bundan ötürü hareket halindeki saat, durgun saate göre geri kalır.

    Şimdi deneyi bir de tersinden yineleyelim. Baştaki ve kuyruktaki vagonlara birer saat yerleştirilmiş olsun. Bu istasyonlardan birinde duran gözlemci istasyondaki saatin geri kaldığını farkederdi. Bu durumdatren, istasyona göre düzgün ve doğrusal bir harekette bulunduğu için onu "durgun", istasyonu da trene göre "hareketli" olarak düşünmeye hakkımız var. Doğa yasaları, zorunlu olarak trende ve garda aynıdır.

    Saatine göre hareketsiz olan her gözlemci, diğer saatlerin, kendisine göre hareket halinde oldukları sürece ve hızlarının büyüklükleri oranında iler gittiklerini görür. Bu durum, her biri bir telgraf direğinin yakınında bulunup " benim direk, ötemkinden daha büyük bir açı altına görünüyor " diyecek olan iki gözlemcinin durumunun aynıdır.

    Tanıdıklar Size Ömür!

    Einstein Trenini, hareketinden bir süre sonra, onu başlangıç istasyonuna götüren dairesel bir yörüngeye sokmuş olalım. Bu kapalı devre biçimindeki demiryolu üzerinde trenin hızını daha da artırarak yolcunun saatine göre geçen bir günün, istasyon şefine göre geçen birçok yıla denk düşmesini sağlayabiliriz. Böylece yolcumuz, kendi saatine göre bir günlük bir ayrılıktan sonra kalkış istasyonuna döndüğünde bütün akraba ve tanıdıklarının çoktan ölmüş olduklarını öğrenecektir. Buradaki kapalı devre örneğinde, yolcunun saatini farklı iki saatin gösterdikleri zamanlara göre ayarladığı iki istasyon arasında yapılan geziden farklı olarak sadece iki saat vardı! Trenin saati ve garın saati.

    Yukarıdaki saat örneğinde olduğu gibi, acaba şöyle diyebilir miyiz: Olayın tersi de doğru mudur? Yani gardaki insanlar için geçen bir gün, trendeki yolcu için bir çok sene demeye gelir mi? (Treni durgun, istasyonu da onun çevresinde Einstein treni hızında hareket etiğini var sayabilir miyiz?) Bu akıl yürütme yanlıştır.

    Daha önce bir cisme bir kuvvet etkimedikçe cismi durgun kabul edeceğimizi belittik. Aslında bir çok "durgun" luk hali vardır. Örneğin, birbirlerine göre düzgün doğrusal hareket yapan iki cisim, birine göre durgundur. Oysa, dairesel bir yol izleyen Einstein Trenini ve onun saatini asla durgun olarak göremeyiz.Burada istasyon saati ile Einstein treninin saati arasındaki fark mutlak bir değer gösterir.

    Eğer saatleri aynı zamanı gösteren iki şahısbir süre sonra bulumka üzere birbirlerinden ayrılırlarsa, düzgün ve doğrusal hareket eden ya da dinlenme halinde kalanın saati, hiç bir kuvvetin etkisinde kalmadığ ıiçin, diğerinin saatine göre daha ileri gidecektir.

    Halkasal bir devir yoluyla ve hemen hemen ışık kadar hızlı giden bir tren bize, Wells' in "Zamanı Arayıp Tarama makinesi" ni daha az yetenekli bir biçimiyle gerçekleştirme olanağını vermektedir. Trenden kalkış istasyonuna indiğimizde kendimizi gelecekte buluyoruz. Böylesi binr makine bize gelceği arayıp taramayısağlar, fakat geçmişe doğru gitmemizi mümkün kılmaz.

    Onu Wells' in makinesinden ayıran konu da budur.Geçmişe geri dönmeyi istemek, ana-babasından önce doğmayı istemek olurdu. Gelecekte bir gezinin çelişkilerine gelince, üzülmeyin onlar yalnızca hayal ürünü olan çelişkiler.

    Yıldızlara Yolculuk

    Bize en yakın yıldızlar bizden, ışığın 40 yılda katettiği uzaklıkta (40 ışık yılı) bulunur. Işıktan daha hızlı hiç bir hareketli olamayacağına göre bu yıldızlara 40 yıldan daha kısa sürede ulaşmanın olanaksız olduğunu sanabiliriz. Ama bu yargımız, zamanın harekete bağlı olarak değiştiği konusunu hesaba katmadığı için hatalıdır.

    Işığın 40 yılda bize ulaştığı yıldıza Einstein Füzesi ile gitmeye kalkalım. Biz o yıldıza 50 ışık yılında varabiliriz. Ama Einstein Füzesinin hızı, yüksek bir hızdır ve zamanı onda altı oranında kısaltır. Buna göre biz, yıldıza 50 yılda değil, onun onda altısı olan 30 yılda varırız. Hız arttıkça zaman kısalacak çünkü. Öyle ki hız yeterince büyük olduğunda yıldıza gidip dönmeyi yalnızca bir dakikaya indirebiliriz. Bununla birlikte yeryüzünde tam 80 yıl geçmiş olur. Ne garip bir sonuç! Öyleyse neden ömrümüzü uzatmıyoruz? Geride kalanları bir daha göremeyeceğimiz için mi?

    Önce insan vücudunun uzun bir süre için yerçekimi kuvvetinin ivmesinden daha büyük ivmelere dayanamadığı konusu belirtilebilir. Bunun için ışık hızına yakın hızlara ulaşabilmek için uzun bir zaman gerekecek. Hesaplar gösteriyor ki, ivme 1 g (9.8 m/ saniye kare) ye eşit olduğunda, altı aylık bir yolculukta bir buçuk ay kazanabiliriz. Bu kazanç seyahat süresinin uzamasıyla daha da artar. Bir yıllık bir füze gezisi bize 18 aylık, iki yıllık bir gezi 28 yıllık bir ömür artışı sağlar.Füzemizde 3 sene kalıp gezimize devam ettiğimizde yeryüzünde 360 yıldan daha uzun bir zaman geçmiş olacak.

    Bir de işin enerji gereksinimi var. Sadece bir tonluk oldukça mütevazi bir füzeye saniyede 260.000 km' lik bir hız sağlamak için gereken enerji, bütün yeryüzünde 100 yılda üretilen enerjiden bile fazla.

    Cisimler Küçülüyor

    Zamanın "mutlak" bir kavram olmadığını gördük. Uzayın da mutlak değil, göreli olduğunu belirtmiştik. Bu arada cisimlerin boyutlarını mutlak kabul ettik. Şu Einstein, bir önyargımızı daha parçalıyor: Cisimlerin boylarının hız arttıkça küçüldüğünü gösteriyor.

    Yine Einstein trenini alıyoruz. Saniyede 240. 000 km yol alan bir tren bu. Bir gar var ki onun da peron boyutu acaip: 2.400.000 uzunluğunda. Gardaki saate bakılırsa, tren garı 10 saniyede geçiveriyor. Ama trendeki yolcular için bu zaman yalnızca 6 saniye. Bunun hesabını daha önce yapmıştık. Peki yolculara göre peronun uzunluğu ne kadar? (6 s)x(240. 000 km/s)=1.440. 000 km. Böylelikle peron, kendisine göre hareket halindeki bir laboratuvardan bakıldığında daha kısadır. Harekette olan her cisim, hareketi doğrultusunda bir küçülmeye uğrar.

    Trendeki yolcular, peronun uzunluğunun küçüldüğünü söylerken, peronda bekleyenler trenin boyunun kısaldığını(onda altı oranında) söylerler. Bunda herhangi bir göz aldanması ya da optik hata yoktur. Bütün aletler, bu kısalmayı doğrular.

    Daha önce, Einstein Treni' nin kapılarının açılı anları konusundaki tartışmamızı düzeltmemiz gerikiyor. Çünkü orada perondaki gözlemciler için hareket halindeki trenin uzunluğunun aynı kaldığını kabul etmiştik. Oysa şimdi anlıyoruz ki perondaki insanlar için trenin uzunluğu daha kısa görünür. Bu nedenle kapıların açılışları arasındaki zaman farkı da buna göre daha azdır: 40 saniye değil, onda altısı kadar, yani 24 saniyedir.


    (L.Landau- Y. Roumer.İzafiyet Teorisi Nedir?,Say (1996) S. Gemici çevirisi, s:121-122 .)


  4. #14
    Onursal Üye SiNaN32 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Ekim.2008
    Yaş
    64
    Mesajlar
    6.980

    Standart Özel Görelilik Kuramı nedir?

    Zamanın Göreliliği

    Einstein, halktan birine bakın zamanın göreceliğini nasıl anlatmış: ' Güzel bir kızla flört ederken bir saat, bir dakika gibi gelir. Sıcak, kırmızı korun üzerine oturduğunuzda bir dakika, bir saat gibi gelir. Bu, göreceliktir.

    Dünya' yı düz olarak algılamaya alışmış insanların, Dünya üzerinde ilerledikçe bir yerden sonra aşağıya düşeceğimizi söylemesi son derece normaldir. Oysa bugün hemen herkes Dünya’nın küresel olduğunu, hem kendi ekseni , hem de Güneş çevresinde hareket etiğini biliyor. Aşağı ve yukarı terimlerimizin mutlak olmadığını daha önce belirtmiştik. Acaba zaman için ne diyeçeğiz?

    Einstein’e göre zamanla ilgili tüm yargılarımız “eş zamanlı” olayların yargılarıdır. Örneğin ben “Tren saat yedide burada olur” demekle şunu söylemiş olurum: “Saatin yediyi göstermesiyle, trenin buraya gelişi eş zamanlı olaylardır”. Einstein bu zorlukların üstesinden gelmenin, ‘zaman’ sözcüğünün yerine ‘saatin yediyi göstermesi’ demekle mümkün olduğunu ileri sürüyordu.(Einsten ve Görecelik Kuramı s: 54-55)

    Eşzamanlılığın Göreliliği.

    Einstein gelene dek, bilimde ve felsefede iki olayın zamanlaması mutlak olarak belirtilir sanılıyordu. İki olay ya aynı anda gerçekleşmiştir ya da farklı anlarda... Bu olayların aynı anda gerçekleşip gerçekleşmemesi, gözlem yapılan sisteme (koordinat sistemine) bağlı değildir. Işık hızının en yüksek ve sabit bir hız oluşu üzerinde temellendirilecek bir düşünce deneyi daha yapalım. Bir demiryolu üzerindeki tren istasyonunda yine şefsiniz diyelim. İstasyonun bir kilometre doğusuna ve bir kilometre batısına (A ve B noktalarına) yıldırım düşüyor. İstasy ondaki gözlemci olan size yıldırım ışıkları aynı anda uluşırsa elbette A ve B noktalarına düşen yıldırımlar aynı anda (eş zamanlı) düşmüş görünecektir. Bu olayı bir de istasyonunuza gelen trendeki gözlemcinin nasıl göreceğini inceleyelim. Tren A noktasından B noktasına doğru gidiyor olsun. Tren A ve B noktasının tam ortasında yani istasyon şefi olan sizin önünüzde iken A ve B noktalarına yıldırım düştüğünü belirtelim. Tren A dan B ye doğru gittiği için yıldırımın ışıkları, bu iki noktaya farklı zamanlarda erişecektir. Çünkü B noktasından gelen ışık, A noktasından gelene göre daha kısa bir yol katedecektir. Yani B noktasından çıkan ışık, trendeki gözlemciye daha kısa bir sürede erişecektir. Kısaca tredeki gözlemci B noktasına düşen yıldırımın daha önce, A noktasına düşen yıldırımın daha sonra düştüğünü söyleyecektir. Eğer kafanız karışmadıysa son durum şudur: Görece durgun istasyon şefine göre yıldırımın A ve B noktalarına düşmesi aynı anda olurken, hareketli bir gözlemciye göre ardışık (biri diğerinden sonra) görünmektedir. Kim doğruyu söylüyor? İstasyon şefi (siz) mi? Yoksa trendeki bir vagonun üstüne kurulmuş gözlemci mi? Heyhat!.. Yoksa her koordinat siteminin kendine özgü bir zamanı mı var yoksa? Evet. Koordinat sistemi belirtilmediği sürece, bir olayın hangi anda gerçekleştiğini sormak anlamsızdır. Tren ve istasyon, birbirine göre sabit bir hızla giden iki farklı koordinat sistemi olduğu için onların zamanları da farklı olmaktadır. Bu konuda şüphe duyuyorsanız trenin ışık hızında- bir trenin asla ulaşamaycağı en yüksek ve sabit hızda- gittiğini hayal edin. Trenimiz A dan B ye doğru gittiği için A noktasından çıkan yıldırım ışığı trene asla yetişemeyecektir. Bunun için trendeki gözlemci yalnızca B noktasına düşen yıldırımı görecek ve demir yoluna iki değil bir yıldırım düştüğünü öne sürecektir. Sanırım şunu artık anladık: Trenin hızı ne olursa olsun, trendeki gözlemci yıldırımın öndeki noktaya daha önce düştüğünde direnecektir. Buna göre "duran gözlemci" ye göre "aynı anda" çakan şimşekler,trendeki "hareketli gözlemci"ye göre aynı anda değildir. Bu çelişme, Einstein' in düşünüşünde anlaşılması en zor kavramlardan biridir. Einstein, " ilgi kurulan her cismin ( koordinat sisteminin) kendi özel zamanı olduğunu; zaman anlatımının hangi cisme göre olduğu belirtilmeden bir olayın zamanını söylemenin bir anlamı olmadığnı söylüyor. (Evren ve Einstein s: 59-60) ( Bilim ve Mühendislik s: 121)

    Gene Einstein trenine bineceğiz. Düşsel trenimiz saniyede 240.000 km hızla düzgün ve doğrusal bir şekilde yol alıyor. Ama uzunluğu 5.400.000 km. Biraz fazla uzun, ama açıklama için bu abartma fena değil!. Bu uzun trenimizin tam ortasında bir ampül bulunuyor. Öyle ki ampül yanınca ışınlar, öndeki vagona ve en gerideki(kuyruktaki) vagona ulaştığında otomatik açılan kapılar var. Tren hareket halinde. Bu olayı trenin tam ortasındaki yolcu ile tren dışında bekleyen yolcu nasıl görür?

    Trenin tam ortasındaki yolcular. Işık, ön vagona da, arkadaki vagona da 9 saniyede vardı. Neden? Ampül trenin tam ortasında iken ön vagona ve arka vagona eşit uzaklıkta, yani 2.700. 000 km. Saniyede 300.000 km yol alan ışık bu uzaklığı 9 saniyede kateder.

    Kenarda bekleyen yolcunun yorumu, biraz daha farklı: Bir kere ışığın ön ve arka vagonlara varış süresi farklıdır. Çünkü trenin hareketi yönündeki ışık, ön vagonun peşinden koşarak ona yetişir; oysa arka vagona gelen ışığın işi kolaydır, arka vagon da kendisine doğru koşmaktadır!

    Buna göre arka vagona ışığın varış süresi 5 saniye; ön vagona varış süresi ise 45 saniyedir. Bir başka anlatımla yol kenarındaki insanlara göre arka vagondaki kapı önce açılır; 40 saniye sonra da ön kapı açılır. Görülüyor ki, birbirlerinin tamamen aynı olan iki olay, trendeki yolculara göre aynı anda meydana geldikleri halde, yol kenarındaki yolcular için 40 saniye ara ile gerçekleşiyor. Bu konuya daha sonra yine döneceğiz.

    Bunda bir çelişki var mı? Yukarıda ortaya attığımız gerçek "Başından kuyruğunun ucuna kadar iki metre uzunluğunda olan timsah, kuyruğunun ucundan başına kadar sadece bir metre boyundadır" ifadesi gibi tamamen saçma mıdır yoksa?

    Evet elde ettiğimiz sonuç deneysel verilerle bütünüyle bağdaşıyor; ama yine de bize saçma görünüyor değil mi? Neye göre saçma? Sağduyu dediğimiz şeye göre saçma. Sağduyu dediğimiz, günlük tecrübe sonucu edindiğimiz alışkanlık ve kavramlar cümlesinin genelleştirilmesinden başka bir şey değildir. Bilim, bizim sağduyu dediğimiz şeyle çelişkiye düşmekten hiç çekinmedi.

    Şimdi zaman da uzayın akıbetine uğruyor.

    Çağdaş insan, Dünya' dan baktığımızda çakışan iki yıldızın uzayın başka bir noktasından bakıldığında çakışmadığını kolayca anlayabilir. Ama gökyüzünü yıldızların serpiştirildiği bir kubbe gibi gören ortaçağ insanı için bu saçma görünecektir. Bir olayın zamandaş(eşzamanlı) görünmesi veya görünmemesi, gözlem noktasına bağlıdır. Aynı doğru üzerinde bulunma konusu sadece yıldızlanrın konumuna değil, fakat aynı zamanda gözlem noktasına da bağlıdır. Aynı şekilde zamandaşlık sadece söz konusu olaylara değil fazla gözlemini yapıldığı laboratuvara da denk düşer.

    Düşük hızlar dünyasında zamandaşlık (aynı anda olma) olayının göreliliği farkedilemez. Zamanın göreliliği ancak ışık hızına yakın hızlarda kendini gösterir. "Aynı anda" deyimi, "aynı yerde" deyimi kadar anlamdan yoksundur.

    'Işık Ötesi' Var mı? Işıktan daha hızlı yayılan bir işaret olamaz mı? Eğer olsaydı, yani işaretler sınırsız bir hızla bize iletilebilseydi; yani birinci olayın işareti( sinyali) ile ikinci olayın işareti ansızın bize ulaşsaydı, iki olayın aynı anda olduğunu söyleyebilirdik. Bu durumda zamandaşlık, laboratuvarın hareketinden bağımsız olarak, mutlak bir karatkter alacaktı. Fakat zamanın mutlak olmadığı deneylerle çürütüldü. "Zamanın göreliliğinin keşfi, insanın doğa görüşünde köklü bir değişiklik yaptı. Bu, insanı aklının, yüzyılların köhne kavramlarının harektsizliğine (durağanlığına) karşı kazandığı en büyük zaferlerden biridir. Onu ancak dünyanın küreselliğinin keşfinin teşvik ettiği devrimle karşılaştırabiliriz"


    (Lev Landau- Yuri Roumer, İzafiyet Teroisi Nedir? s:86)




  5. #15
    Onursal Üye SiNaN32 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
    Üyelik tarihi
    Ekim.2008
    Yaş
    64
    Mesajlar
    6.980

    Standart Özel Görelilik Kuramı nedir?

    ZAMAN MAKİNESİ

    ( Tekin Dereli' den notlar)

    "... Zamanda geri dönüp geçmişimizi değiştiremeyiz. Zaman, içinde bulunduğumuz ana göre geçmişten geleceğe doğru akar. Burada şuna dikkat edelim: Zamanın bu tek yönlülüğü, yani asimetrisi, tamamen uzayda maddenin varlığına bağlıdır. Boşlukta zamanın asimetrisi olamazdı. Uzun erimli temel etkileşme kuvvetleri gravitasyon ve elektromanyetizma, zamanın akış yönüne duyarsız olduklarından, zamanı tek yöne akması, bu kuvvetlerin varlığıyla açıklanamaz. Zamanın akış yönü için birkaç değişik makroskopik fizik kuralı önerilebilir:"

    Birincisi, termodinamik kuralıdır. Termodinamiğin ikinci yasası, geri dönüşsüz (tersinmez) olaylarda toplam entropinin mutlaka arttığını (artı işaretli yükselen bir fonksiyon olduğunu) söyler. Entropi, kabaca, bir sistemin düzensizliğinin ölçüsü olarak tanımlanabilir. Elimizdeki cam bardak yere düşünce kırılır, parçaları çevreye yayılır. Bu sırada entropi artmıştır. (Olayı filme alıp tersten göstersek, parçaların toparlanıp bardağın yerden sıçrayıp elimize geldiğini görürüz. Bu sırada entropi azalmıştır. Ama bu doğada gözlenmez.) Buna göre zamanın akış yönünü, entropinin artış yönüyle özdeşleştiririz.

    İkinci bir kural, Büyük Patlama ile oluşan evrenin genleşmesi olayıdır. Evrenimiz genleşiyor. Öyleyse büyük patlama anında çalışmaya başlayan saat, genleşme yönünde akıp gidiyor.

    Buna göre zaman tersine akamaz. Eğer geçmişe yolculuk yapmak istiyorsanız, bu yolculuğu, zamanın bu akış yönünü değiştirmeden yapmak zorundasınız.

    Zaman aralıklarını ölçerek karşılaştırabiliriz. Uzayın aynı ya da iki değişik noktasında oluşan iki olayın zaman aralığını saatlerle ölçerek nicelleştirebiriz. Bu saatler mekanik, atomik, ışısal veya başka bir yapıda olabilir. Saatle yaptığımız nedir? Ya da saatler zamanı nasıl ölçmektedir? Düzgün olanak yinelenen (tekrarlanan) bir hareket bulup, periyodik dediğimiz bu hareketin salınımlarını saymak demektir. Dünya' nın Güneş etrafındaki periyodik hareketinin bir devri, bir yıldır. Bu insan yaşamı için çok duyarlı bir ölçüm birimi değildir. Gece ve gündüz yani bir gün, daha iyi bir zaman birimidir. Ama yine yeterince duyar değildir. Bizler için zaman ölçümündeki duyarlık, saatteki salınımların periyodunun kısalığıyla düz orantılıdır. Ancak periyodu ne kadar küçültürsek küçültelim zaman aralıkları sonuçta tam sayılar veya kesirli sayılarla verilecektir. Zamanda bir anı gerçel (reel) sayı ekseni üzerinde bir noktayla gösterebilmek, bizleri doğal olarak zamanın bir boyutlu bir sürekliliği olduğu varsayımına götürmektedir.

    Zamanın Göreliliği

    Doğadaki gözlemcilerin, özdeş saatlerle zamandaki bir anı hep birlikte aynı okumasına zamanın mutlak olması deriz. 16. yüzyılda Kopernik' in gezegen sitmemimizin Güneş merkezli modelini öne sürmesinden ve Kepler tarafından bu modelin doğruluğunun kanıtlanmasından sonra Yeniçağ' dan itibaren uzayın mutlak olmadığı anlaşılmaya başlandı. Dünya' dan göğe bakan bir insan (gözlemci) nin konum ölçümleriyle, evrenin başka herhangi bir noktasına gidip buradan bakarak yapabileceği konum ölçümleri farklıydı. Ancak birbirine göre sabit bir hızda hareket eden iki gözlemci sözkonusu ise bunlardan birinin sonucunu diğerine tercih etmenin fiziksel bir geçerliliği yoktur. Yirminci yüzyıla dek, uzayın göreli, ancak zamanın mutlak olduğu kabul ediliyordu. Einstein, 1905 te sunduğu özel görelilik kuramıyla zamanın da göreli olduğunu gösterdi. Bunun çarpıcı kanıtlarında biri olan muonlara bakalım.

    Muon adı verilen temel parçacıklar, 1947 yılında yeryüzüne gelen kozmik ışınlarda gözlendi. Laboratuvardaki bir muonun yarı ömrü, saniyenin milyonda 2.2 si kadardır. Buna göre ışık hızıyla yeryüzüne doğru gelen muonların daha yeryüzüne ulaşmadan bozunup gitmeleri beklenirdi. Oysa onlar yeryüzüne uluşıyor. Bu olay, laboratuvar ölçeğinde "durgun" yaşayan muonların ışık hızındakilere göre daha kısa ömürlü olduğunu gösteriyor.

    Newton' a göre uzayın bir noktasına konan bir kütle, gravitasyonal alan yaratır. Bu alan uzayın diğer tüm noktalarında etkisin duyuru. Büyük bir kütle, kendinden uzağa konmuş kütleyi bu alan aracılığıyla çeker. Büyük kütleyi titreştirsek, küçük kütlenin bundan aynı anda haberi olur. Yani uzayda bir noktadan başka bir noktaya bilgi iletimi anidir. Büyük kütledeki tireşim, küçük kütleye aynı andı ulaşır. Bu varsayım, Newton kuramında bilgi iletiminin sonsuz hızla yayıldığı önermesine denktir. Sonsuz hız var mıdır? Elektromanyetik dalgalırın yayılma hızı biline en yüksek hızdır; bu hız çok büyüktür ama sonludur.

    Işık hızlarına yakın hızlarda hareket eden cisimlerin hareket yasalarını irdelemek için Newton kuramının yeterli olmadığnı ilk kavrayan Einstein olmuştur.

    * Zaman ve uzay görelidir. Yani zaman ve uzay koordinatlarının tanımları, hareketsiz( eylemsiz) gözlemci seçimine bağldır.

    * Hangi eylemsiz gözlemci ölçerse ölçsün ışık hızı sabit bir değerdir.

    * Uzayda bir noktadan diğer bir noktaya bilgi iletiminde üst sınır, ışık hızıdır. Başka bir deyişle, doğada ışıktan daha hızlı hareket eden hiçbir cisim ya da temel parçacık yoktur.

    Cismin laboratuvardaki kütlesi, eylemsizlik kütlesidir. Cismin hızı arttıkça eylemsizlik kütlesi de artar. Cismi ışık hızına çıkarmak için ona sonsuz bir kuvvet uygulamam gerekir. Ama sonsuz kuvvet diye bir şey yoktur ve olamaz. Durgun kütlesi sıfırdan büyük olan hiçbir cisim, ışık hızından daha hızlı gidemez. Şimdiye dek bu üst sınırın aşaldığı bir gözlemsel-deneysel ipucu bulunamadı.

    Eylemsizlik kütlesi, cismin bir dış etkiye (kuvvete) nasıl yanıt verdiğini gösterir. Gözlemler, kütlenin şu özelliklerini ortaya koyuyor:

    * Doğadaki cisimlerin eylemsizlikkütlleri artı işarıtlidir. Bu kural, " bir cismi itince hızlanır, tutunca yavaşlar" demenin bir başka ifadesidir.

    * Doğadaki her cismin eylemsizlik kütlesinin değeri, gravitasyon kütlesinin değerine eşittir (eşdeğerlik ilkesi).

    Acaba doğadaki maddelerin bazılarının kütleleri artı, bazılarınınki eksi işaretli olsa Newton denklemleri geçerli olur muydu? Evet olurdu. Ancak kütleler aynı işareti taşıyorsa çekici, ters işaret taşıyorlarsa itici gravitasyon kuvveti gözlerdik. Öyleyse eksi işaretli gravitasyon kütlesini anlamı, itici gravitasyon kuvvetini varlığı demek olacaktır. Gravitasyon kuvveti mutlaka çekicidir demek, evrende bildiğimiz tüm cisimlerin gravitasyon kütleleri artı işaretli demeye eşdeğerdir.Gravitasyon diğer alanlardan tümüyle farklıdır. Çünkü o, belirli bir uzay-zaman içerisinde etkiyen diğer alanların tersine, içinde etki yaptığı uzayı da şekillendirmektedir. Zamana bir başlangıca sahip olma olasılığı veren de budur .


    (Tekin Dereli, Bilim ve Teknik, 335. sayı)

    Kaynakça

    Tekin Dereli, Bilim ve Teknik, 335. sayı
    Jean Bernal,Bilimler Tarihi,Çeviren:Emre Marlalı,Sosyal yay(1976)
    P. Strathern, Einstein ve Görecelik Kuramı,
    Madde ve İnsan s: 118-124)
    İ. Prigogine, Kesinliklerin Sonu, Sarmal Y s: 9-14 )
    R.Feynman, Fizik Yasaları Üzerine,TÜBİTAK yay
    Alp Akoğlu, TÜBİTAK, Bilim ve teknik, 391. sayı, Haziran 2000
    Evren ve Einstein s: 64-67)
    H.Pagels, Kozmik Kod, s: 56)
    .Artur Baiser, Çağdaş Fiziğin Kavramları s: 9-16 )
    .Enerji Ansiklopedisi, s: 137-142)
    .Jean Bernal, M Bilimler Tarihi, s: 485-6.. )
    .W. Heisenberg, Parça ve Bütün (Fizik, Serway s: 198
    .Ralf H. Petrucci and William S. Harwood,Genel Kimya, Tahsin Uyar Editörlüğündeki çeviri, s: 313)
    .Tekin Dereli, Bilim Ve Teknik 349. sayı)
    .Adrian Berry, Bilimin Arka Yüzü, S: 90-91)
    .Jean Bernal, Modern Çağ Öncesi Fizik TÜBİTAK Yay
    . Lev Landau-Yuri Rumer,İzafiyet Teorisi Nedir?Çeviren.Gemici,Say Yayı(1996)
    . Werner Heisenberg,Parça ve Bütün ,Düzlem yayınları,Çeviren:Ayşe Atalay (1970)
    . Serway,Raymond A.Fizik,Çeviri Editörü:Kemal Çolakoğlu,Palme yayıncılık(1996)
    . Madde ve İnsan,Onur Yayınları

Benzer Konular

  1. Kuantum Kuramı ve Hareket
    Konu Sahibi Fuzuli Forum Fizik ve Kimya
    Cevap: 0
    Son Mesaj : 28.Ocak.2010, 15:18
  2. Birleşik Alan Kuramı Teorisi
    Konu Sahibi Fuzuli Forum Fizik ve Kimya
    Cevap: 0
    Son Mesaj : 28.Ocak.2010, 15:10
  3. M Kuramı
    Konu Sahibi Fuzuli Forum Felsefe
    Cevap: 0
    Son Mesaj : 27.Ocak.2010, 23:48
  4. Evrim Kuramı hakkında...
    Konu Sahibi Fuzuli Forum Dost-Dershane
    Cevap: 0
    Son Mesaj : 24.Ocak.2010, 17:25
  5. İnsan Beyni ve Çoklu Zeka Kuramı
    Konu Sahibi Fuzuli Forum Dost-Dershane
    Cevap: 0
    Son Mesaj : 24.Ocak.2010, 13:19

Yetkileriniz

  • Konu Acma Yetkiniz Yok
  • Cevap Yazma Yetkiniz Yok
  • Eklenti Yükleme Yetkiniz Yok
  • Mesajınızı Değiştirme Yetkiniz Yok
  •  
müslüman sohbet, islami forum sohbet oyun