Rölativite

• 20. yüzyılın başlarında fizikte yeni ve büyük gelişmeler oldu. ileri sürülen rölativite ve kuantum teorileri o güne kadar yapılan varsayımların yeniden gözden geçirilmesine neden oldu. Özellikle özel rölativite ve kuantum kavramları fizikte yeni bir dönemin başlamasına sebep olmuştur. Modern fiziğin bu kavramlarla başladığını söyleyebiliriz.
• Newtonun klasik fizik yasaları büyük ve hızı ışık hızıyla kısyaslanamayacak kadar küçük maddeler için geçerlidir ve doğru sonuçlar vermektedir.
• Kütlesi atom ölçeklerinde olan veya hızı ışık hızına yakın olan maddelere uygulandığında yanlış sonuçlar vermektedir.
• Modern fizik yasaları özellikle Einstein (1879 – 1955) ın 1905 ve 1915 yıllarında ortaya attığı özel ve genel rölativite (görelilik) kavramlarıyla maddeye, uzaya, zamana farklı bir bakış açısı getirdi. Onun bu buluşlarıyla daha önceden sabit kabul edilen kütle, zaman, uzunluk gibi kavramların aslında göreceli olduğu ve farklı olay ve durumlarda farklılık gösterdiğini buldu.
• Işık hızına yakın hızlarda kütlenin arttığını zamanın uzaydaki bükülmelerden etkilendiğini ve değişik konumlarda zamanın farklı işlediğini kimi yerde zamanın hızlı, kimi yerde yavaş ilerlediğini söylemiştir.
• Uzaydaki eğilmelerin arttığı yerlerde, bunlar kütle çekiminin etkisinin büyük olduğu yerlerdir.
• Uzay çukurlarının oluştuğu bu bölgelerde zaman yavaş ilerlemektedir. Uzayın derinliklerinde gezegen ve yıldızlardan uzak kalan bölgeler fazla eğrilmeyen bölgelerdir.
• Bu bölgelerde zaman daha hızlı ilerlemektedir.

• Uzaydaki eğrilmelerden ışıkta etkilenir. Uzaya baktığımızda gördüğümüz yıldızlar veya gezegenler aslında göründükleri yerdemi buluyorlar.
• Göz, cisimleri göze gelen ışığın doğrultusunda algılamaktadır. Işık eğriliyorsa göz cisimleri gerçek yerlerinde algılamaz. Bu konu ile ilgili yapılan deneyler bu durumu kanıtlamaktadır. Gözlemlenen konumu belirlenen bir yıldızın güneş tututlaması sırasınnda konumunun ölçülmesi ve bu konumların farklı çıkması ışığın eğrildiğinin ispatı olmuştur.

Gökyüzündeki yıldızlar çok uzaktadır. Uzaklık birimi olarak ta ışık yılı kullanılır. 1 ışık yılı ışığın saniyede 300.000 km hızla 1 yılda aldığı mesafeye karşılık gelmektedir.
Baktığımızda yıldız dünyadan 9 ışık yılı uzaklıkta ise, bu yıldızdan bize ulaşacak ışının 9 yıl sonra ancak dünyamıza ulaşacağı anlamına gelir. Yani biz gördüğümüz yıldızın 9 sene önceki halini görmekteyiz. Dünyamızdan çok uzaklarda yıldızlar vardır. Örneğin, 10 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan yıldızdan dünyaya ulaşan ışık 100 milyon yıl önceki durumunu bize gösterecektir. Bu yıldız yok olsa 100 milyon yıl biz bu yıldızı hale faal olan yıldızlar gibi görmeye devam edeceğiz. Uzayda dört boyut vardır. Bunlar en, boy, yükseklik ve zaman buna uzay– zaman boyutuda denmektedir.
Zaman dünyanın merkezinden uzaklaştıkça hızlı ilerler.
Çok katlı bir binanın zemin katı ile en üst katı arasındaki zaman farkı 1960 da ölçülmüştür.

Eski düşünceleri alt üst edecek derecede fizikte değişime sebep olan özel görelilik kavramından bahsedelim.
Bu kurama göre eylemsiz referans sistemlerinin tümünde fizik kuralları aynıdır. Eylemsiz referans sistemi birbirlerine göre ivmeli hareket yapmayan, hızları sabit olan sistemlerder. Bir cisim duruyor. Başka bir cisim sabit hızla ilerliyorsa bu iki cisim yine eylemsiz referans sistemi içindedir.
Işık hızı evrendeki en büyük hızdır. Işık hızının üzerinde bir hıza ulaşılamaz. Örneğin ses hızı ses kaynağı hareketli bir arabanın üzerinde ise sesin hızını daha fazla ölçebiliriz.
Işık için bu geçerli değildir. Yani ışık hızının yarısı bir hızla giden bir araç üzerindeki ışık kaynağından

Bu durum Michelsan – Morley deneyi ile açığa kavuşmuştur.
fiimdi bu deneyden bahsedelim. Michelsan ve Morley bu deneyi ayda esir maddesinin olup olmadığını ispat etmek için yaptılar. Ancak çıkan sonuçlar ışığın hızı hakkında daha sonra ortaya çıkacak görelilik kuramını destekler sonuçlar vermiştir.
Deneyde dünyanın güneş etrafındaki eliptik yörüngesinden faydalandılar. Uzayda esir maddesi varsa Dünyanın hareket yönünde gönderilen ışığın hızının azalması gerektiğini düşünüyorlardı. Fakat deney sonuçları bunu doğrulamadı. Işık kaynağından çıkan ışınlar belli bir açıyla duran yarı gümüşlenmiş ayna tarafından ikiye ayrıldı. İki ışından biri dünyanın hareket doğrultusunda, diğeri ise hareket doğrultusuda dik açı yaparak ilerliyor.
Esir maddesi var ise bu iki ışığın hızı arasında bir fark olmalıydı. Fakat Michelson ve Morley deney sonuçlarında hiç bir fark bulamadı. Hareketli bir ışık kaynağından çıkan ışınların hızı kaynağın hızından etkilenmemektedir.
Hız göreceli bir kavramdır. Hızın algılanabilmesi için referans noktasına veya düzlemine ihtiyaç vardır. Referans noktası olmadan hızı anlamamız imkansızdır. Örneğin otobüsün içindeki bir adam pencereden dışarıya baktığında kendisinin durduğunu, baktığı nesnelerin hareket ettiğini görür.
Aynı hızla, aynı yönde giden iki araçtan bakan gözlemciler birbirine baktıklarında durduklarını zannederler. Yolu referans alıp yola baktıklarında hareketli olduklarını anlarlar.
Dünya kendi ekseni etrafında ve Güneşin çevresinde çok büyük bir hızla dolanmaktadır. Fakat biz bu hızı fark edemiyoruz. Çünkü üzerinde bulunduğumuz dünya ile aynı hızla hareket ediyoruz. Hareket ettiğimizi anlamamız için sabit bir referans noktasına veya düzlemine bakmamız gereklidir.

Koltuk üzerindeyken kendimizin durağan olduğunu çevremizdeki nesnelere bakar düşünürüz. Aslında dünyanın hızına eşit çok büyük bir hızımız vardır. Otobanda otomobil içinde yanınızda oturan birine göre hareketsizsinizdir.
Fakat dışarıdan size bakan bir gözlemeye göre hareketlisinizdir.
Dünyada hareketsiz bir gözlem istasyonunda bulunan birli bilim adamı ışığın hızını 300.000 km/s ölçüyor. Hareketli bir roketin içinde bulunan bilim adamı dünyada kullanılan ölçü aletleri cetvel ve saat kullanarak ışığın hızını ölçtüğünde yine aynı sonucu bulur. Fakat belli bir hızla giderken cetvelin boyunun kısaldığını görür. Bu cetvelle ölçülen aynı mesafenin aynı zaman dilimi içinde daha büyük çıkması gereklidir.
Işığın hızının daha büyük çıkması gerekirdi. Fakat ışığın hızı aynı değerde ölçüldü. Bunun sebebi ne olabilir, cetvelin boyu ile birlikte zaman kavramınında değişmesiyle bu açıklanabilir. Einstein’a göre ışık hızı evrende bir sabittir.
Bunu kendisinden önce Michelson ve Morley kanıtlamıştır. Maxweil in bu konuda yaptığı çalışmalarda vardır.
Bir cisme uygulanan net kuvvet cisme yol aldırdığı süre içinde cisme kinetik enerji kazandırır. Newton yasaların