Işık hızına yakın bir hızla hareket eden bir uzay aracındaki aşağıdaki niceliklerinden hangileri Dünya’daki durgun olan bir gözlemciye göre farklı değerlerde ölçülür?

Işık hızına yakın bir hızla hareket eden bir uzay aracındaki,
I. Bir torba portakalın kütlesi,
II. Sallanarak hareket yapan sarkacın frekansının periyodu,
III. Bir masanın boyu
niceliklerinden hangileri Dünya’daki durgun olan bir gözlemciye göre farklı değerlerde ölçülür?

Özel Görelilik ve Dünya’dan Gözlem

Özel Görelilik Teorisi’ne göre, ışık hızına yakın hareket eden bir nesne üzerindeki zaman ve uzunluk kavramları durgun durumdaki bir gözlemciye göre farklılık gösterir. Einstein’ın ortaya koyduğu bu teori, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden nesnelerin fiziksel ölçümlerinde belirgin değişiklikler olduğunu söyler. Sorunuza dönecek olursak, verilen üç nicelik hakkında detaylı bir analiz yapalım.

I. Bir torba portakalın kütlesi

Işık hızına yaklaştıkça, bir nesnenin görünür kütlesi artar. Bir nesneye dışarıdan bir gözlemci olarak baktığınızda, hızına bağlı olarak onun sahip olduğu kütleyi daha büyük ölçersiniz. Bu fenomen, relativistik kütle artışı olarak bilinir.

Açıklama:

  • Dünya’daki durgun bir gözlemciye göre, hareket eden torba portakalın kütlesi artmış olarak ölçülür. Bu yüzden kütle farklı değerlerde ölçülür.

II. Sallanarak hareket yapan sarkacın salınım periyodu

Sallanarak hareket yapan bir sarkacın periyodu, zamana bağlı olduğundan, zaman genişlemesi etkisine maruz kalır. Işık hızına yakın hızlarda hareket eden bir nesne için zaman daha yavaş akar.

Açıklama:

  • Bu nedenle, uzay aracındaki sarkacın salınım periyodu Dünya’daki gözlemciye göre daha uzun görünecektir. Zamana dayalı ölçümler farklılık gösterir.

III. Bir masanın boyu

Özel görelilikte, bir nesnenin uzunluğu, hareket doğrultusundaki gözlemci için daha kısa ölçülür. Bu olay, Lorentz daralması olarak bilinir.

Açıklama:

  • Bu nedenle, hareket yönündeki bir masanın boyu Dünya’daki durgun gözlemciye göre daha kısa görünecektir. Yani masanın boyu farklı değerlerde ölçülür.

Sonuç

Dünya’daki durgun gözlemciye göre değişiklik gösteren nicelikler:

  • I. Bir torba portakalın kütlesi
  • II. Sallanarak hareket yapan sarkacın frekansının periyodu
  • III. Bir masanın boyu

Dünya’daki durgun gözlemciye göre ışık hızına yakın hareket eden bir uzay aracındaki üç nicelik de farklı değerlerde ölçülür.

TERİMLER:

Relativistik Kütle Artışı: Işık hızına yakın hızlarda kütlenin artması fenomeni.
Zaman Genişlemesi: Işık hızına yakın hızlarda zamanın daha yavaş akması durumu.
Lorentz Daralması: Işık hızına yakın hızlarda hareket yönündeki uzunlukların daralması olayı.