Görelilik Teorileri
Görelilik teorileri, klasik fizik ve astrofizik teorilerine sonsuz mucizeler sunmuştur. 20. yüzyılın başlarında Albert Einstein tarafından önerilen bu teori, doğanın ve evrenin çalışma şeklini anlamamızda devrim yaratmıştır.
Özel Görelilik Teorisi
Einstein’ın 1905’te önerdiği teori Özel Görelilik Teorisi’dir. Bu teori içindeki başlıca önermeler:
- Bir olayın açıklaması, referans çerçevesine bağlıdır.
- Işığın hızı havada veya vakumda her zaman sabittir ve bu hız evrendeki en yüksek hızdır.
- Enerji ve kütle birbirlerine eşittir, E=mc^2.
Bu teori, zaman, mekan ve hareket anlayışımızı kalıcı olarak değiştirdi. Düşük hızlarda, klasik Newton fiziği yeterince doğru sonuçlar verir, ancak yüksek hızlarda (ışığın hızına yakın), özel görelilik devreye girer.
Özel görelilik teorisi, elektromanyetik dalgalar (ışık dalgaları da dahil) ve harekete bağlı zamanı, uzayı ve maddeyi açıklamak için kullanılır. Ancak bu teori, yerçekimi hakkında hiçbir şey söylemez.
Genel Görelilik Teorisi
Bu eksiklik, Einstein’ın 1915’te önerdiği Genel Görelilik Teorisi ile düzeltildi. Bu teori, yerçekimini özel göreliliğin bağlamına ekleyerek daha geniş bir evrensel yasa oluşturur. Bu teorinin en önemli özelliği yerçekiminin ‘uzay-zaman eğriliği’ olarak nitelendirilmesidir.
Bu eğrilik fikri, cisimlerin düşmesinin nedenini, bir nesnenin kendi ‘düz’ yolu üzerinde seyahat etmesi olarak yeniden tanımlar. Kütleli bir nesnenin uzay-zamanı eğdiğini ve diğer nesnelerin bu eğriliği izlediğini düşünebiliriz.
Genel görelilik, kara delikler, yerçekimi dalgaları ve evrenin genişlemesi gibi fenomenleri açıklar. Bu teori, dilate zaman ve gravitasyonel lensing gibi fenomenlere de neden olan yerçekimi ve özel görelilik arasında doğrudan bir bağlantı sağlar.
Görelilik Teorisinin Etkileri
Bu teoriler, uzay ve zaman kavramlarını, enerji ve maddenin eşdeğerli olduğunu ve evrenin muazzam büyüklüğünü anlamanın yanı sıra günlük yaşamımızda da etkilidir. Örneğin, GPS teknolojisi, genel ve özel görelilik ilkelerini kullanır. Dünya’nın zaman dilatasyonunu hesaba katmazsanız, GPS’in hızlı bir şekilde sapmaları olacaktır.
GPS’in yanı sıra, enerji-madde denklemi, nükleer enerji ve atom bombasının arkasındaki temel fikridir. Görelilik, ayrıca parçacık hızlandırıcılar ve radyoaktif tarihleme gibi uygulamaların temelini oluşturur.
TERİMLER:
Referans çerçevesi: Bir olayın konumunu ve hareketini tanımlamak için kullanılan koordinat sistemidir.
Zaman dilatasyonu: İki gözlemci arasındaki zaman farkının, birinin diğerine göre daha hızlı hareket etmesi sebebiyle ortaya çıkan bir fenomendir.
Gravitasyonel lensing: Kütleli bir cismin, arkasındaki ışığı eğme ve bükmeye sebep olmasıdır.
Işık hızı: Boşlukta ışığın katedeceği mesafedir. Bu hız yaklaşık olarak 299.792 kilometre/saniye kadardır.
Yerçekimi Dalgaları: Kitleli cisimlerin hızlı hareketi veya birleşmelerinden kaynaklanan, uzay-zamanın dalgalanmalarıdır.
Enerji-madde denklemi: Madde ve enerjinin birbirine dönüştürülebileceğini ifade eden denklemdir. E=mc^2 denklemi ile ifade edilir.
Kütle: Bir cismin sahip olduğu madde miktarıdır.
Uzay-zaman eğriliği: Albert Einstein’ın Genel Görelilik Teorisinde, yerçekiminin etkisiyle uzay ve zamanın birleşik yapıdaki eğrilmesidir.
Hareket: Bir cismin konumunun zamanla değişmesi durumudur.
Elektromanyetik dalgalar: Elektrik ve manyetik alanların birbirine dik olarak yayıldığı dalgalardır. Işığın da bir elektromanyetik dalga olduğu düşünülür.
Kara delikler: Yıldızların yakıtlarını tükettikten sonra çöktüğünde oluşan yoğun kütleli ve son derece yerçekimsel alanları olan nesnelerdir.