Alıntı değildir arkadaşlar emeğe saygı.

Merhaba arkadaşlar sizlere özel göreliliği sayısal veriler yardımıyla anlatıp kafanızdaki soru işaretlerini giderilmesine yardımcı olmaya çalışacağım.

Öncelikle ışık nedir? Işık yıllardır bilim adamları tarafından tartışılan ve hemfikir olmakta zorlandıkları bir konudur. Işık bir dalga mıdır yoksa bir madde mi? Young ve Kırınım deneyleri Işığın dalga olduğunu ispatlarken, Fotoelektrik olay ve Compton olayı ise ışığın madde olduğunu ispatlamıştır. Günümüzde ise ışığın hem madde hem dalga olduğu bilinmektedir. Işık Saniyede 300.000 km hızla hareket etmektedir ve hiçbir madde ışıktan daha hızlı hareket edemez.

Maddeler hareket halindeyken zaman genişler ve uzunluklarında kısalma meydana gelir. Ancak bizim günlük hayatta ulaşabildiğimiz hızlar o kazar azdır ki aradaki farkı anlayamayız. Ancak bunlar uygun koşullarda gözlemlenmiş ve şu formüller ortaya çıkmıştır:

ZAMAN GENiŞLEMESi



iyi anlaşılması için örnek şart;
0,8 C hızıyla hareket eden bir uzay aracıyla ( Işık hızının 4/5 ‘ i hızıyla ) uzaya giden astronotun kaç yılda geçirdiği fiziksel değişim Dünyadaki ikizinin ( Durgun gözlemci ) 18 yılda geçirdiği değişime eşittir?


Yani 20 Yaşında ikiz kardeşler düşünelim. Bunlardan birisi ışığın 5’te 4’ü hızla hareket eden bir uzay aracıyla gidip orada 18 yıl geçirdikten sonra dünyaya döndüğünü varsayalım. Döndüğünde kendisi 38 yaşında olacaktır ama onu bekleyen ikizi 50 yaşındadır.

Bir Maddenin ışık hızında gitmesi veya ışık hızını aşması bu yüzden imkansızdır. Eğer aynı uzay aracının ışın hızında gittiğini varsayarsak;


Kökün derecesi yoksa kareköktür yani derecesi 2’dir. Çift dereceli köklerin içerisinde negatif ifadeler bulunamazdı bu durumda gene tanımsız olur.
Yani hiçbir madde ışık hızında gidemez ve ışık hızını geçemez!

UZUNLUK KISALMASI



Bununla ilgili de bir örnek vereyim;
Durgun halde boyu 20 metre olan uzay aracı 0,8 C hızıyla hareket ederken boyu kaç metre ölçülür?




Aynı şekilde bu formüle göre de maddenin ışık hızında gitmesi imkansızdır. Aynı uzay aracanın ışık hızıyla gittiğini varsayarsak;




Hiçbir Maddenin boyu sıfır metre olamayacağı için Maddenin ışık hızında gitmesinin imkansız olduğu tekrar kanıtlanmış oldu. Bilinmesi gereken bir diğer hususta kısalmanın yönüdür.
Bir dörtgen düşünelim; Eğer sağa veya sola doğru ışık hızına yakın bir hızda hareket ederse yüksekliği sabit kalırken genişliği azalacaktır.




Eğer aşağı veya yukarı yönde ışık hızına yakın bir hızda hareket ederse genişliği sabit kalırken yüksekliği azalacaktır.




Aracınıza bindiniz ve saatte 80 km hızla ilerlemeye başladınız. Frene bastığınızda ileri doğru fırladığınızı fark edeceksiniz. Bunun sebebi aracın içinde hareket etmeseniz bile hızınızın aracın hızına eşit olmasından kaynaklanmaktadır. Aracınız frenin etkisiyle yavaşladığında siz saatte 80 km hızla ileri doğru hareket etmeye devam edersiniz ve bundan dolayı ileri doğru fırlarsınız.
Aynı durum uzay aracının içindeki astronot içinde geçerlidir ışık hızına yakın bir hızla ilerleyen uzay aracının içindeki astronotta ışık hızına yakın bir hızda hareket ediyordur.
Dünyada ikizini bırakan astronotumuz 20 metre boyundaki uzay aracıyla 0,8 C hızıyla seyahat ediyorken 18 dakika sürecek bir kahvaltı yaptığını ve bir şekilde dünyadaki ikizinin onu izlediğini düşünelim. Astronot için her şey normal boyutlardadır ve zaman onun için normal akmaktadır. Ancak kardeşi 12 Metre boyunda bir uzay aracında olduğundan küçük boy veya genişlikteki ikizinin 30 dakika boyunca çok yavaş hareket ederek kahvaltı ettiğini görecektir.