QUOTE
Işık hızı, kaynağından bağımsız hareket etmektedir. Deniliyor.
Yani ışık hızına yakın hızla giden bir fenerden yayılan ışık fenerin hızından bağımsız olarak yine 300,000 km/sn ilerliyor. Bu durumda bir üçüncü referans noktasından bakıldığında, gerek mantık olarak gerek matematiksel olarak toplam hızdan bahsetmek gerekmez mi? (ışık hızı + fenerin hızı ) neden toplam hızdan bahsedemiyoruz?
Sevgili Drekinci,
Bu söylediğin yalnızca ışığa değil, tüm dalga hareketine özgü bir durum.. Dalganın hızı, kaynağının hızından bağımsızdır. Örneğin saniyede 1000 m hızla hareket eden bir uçağın sesi, uçağın arkasında kalır. Durumu gözünde canlandırmak için, su dalgalarını düşünebilirsin. Giden bir geminin arkasında suya inip çıkan bir düzenek olsun. Bu düzeneğin oluşturduğu su dalgaları, geminin hareket edip etmemesinden ya da hareket ediyorsa hızından bağımsızdır. Bunun nedeni, dalganın içinde hareket ettiği ortamın sabit kalmasıdır.
Öte yandan, kapalı bir uçağın içindeki ses, uçakla birlikte hareket eder. Sesten hızlı giden bir uçağın
dışındaki ses uçağa yetişmez ama uçağın içinde arka tarafta konuşan birinin sesi ön taraftan rahatlıkla duyulur. Çünkü uçağın içindeki hava, uçakla birlikte hareket eder. Burada hızlar toplanabilir. Uçağın içindeki sesin hızı dışarıdaki bir gözlemciye göre, uçağın hızı + sesin hızı kadardır (uçağın hızı da sesin hızı da ışık hızından çok küçük olduğundan, görelilik etkisi ihmal edilebilir -normalde hiç bir iki hız, ışığın hızı olsun olmasın doğrudan toplanmaz, ama burada doğrudan toplama ile görelilik kuramının öngördüğü gerçek hız arasında çok çok küçük bir fark vardır).
Buna karşılık, ışık -bir yönüyle- bir dalga hareketi yapmasına karşın, yayılmak için bir ortam gerektirmez. Ayrıca, hızlar büyüdükçe yukarıda ihmal ettiğimiz görelilik etkisi kendini gösterir. Verdiğin örnekteki gündelik sağduyuya aykırı şey budur: ışığın hızı kaynağının hızından bağımsız olmakla kalmaz,
her gözlemciye göre
aynı değeri verecek şekilde ölçülür. Yani ışık hızına yakın bi hızla giden bir uzay gemisindeki bir gözlemci, gemiden yayılan ışığın kendine göre hızını, ister geminin önünden ister arkasından yayılsın, saniyede -yaklaşık- 300,000 km olarak ölçecektir. Geminin durması ile hareket etmesi arasında ışığın kendinden uzaklaşma hızı arasında hiçbir fark göremeyecekti. (Oysa denizdeki gemiden yayılan dalganın hızını ölçen gemi üzerindeki gözlemci, eğer su dalgasıyla aynı hızda gidiyorsa, dalganın kendine göre hızını sıfır olarak ölçecekti.)
Dışarıdaki bir gözlemci ise, ışığın hızını kendine göre yine saatte 300,000 km olarak ölçecektir. Peki olmaz ya uzay gemisi ışık hızına çok çok yakın bir hızda hareket ediyorsa geminin içindeki ve dışındaki gözlemci durumu nasıl betimleyecekti? Gündelik ağduyumuza aykırı ama gemideki gözlemci yine tüm yönlerdeki ışığın saate 300,000 km hızla uzaklaştığını, dışarıdaki gözlemci ise, geminin önünden yayılan ışığın gemi ile çok yakın bir hızda gitiğini, gemiden yavaşça uzaklaştığını ölçecekti.
Yukarıdaki durumu anlamak zordur. Ama sorun, ışığın hızında değil, zamanın göreliliğindedir. İçerideki gözlemci ile dışarıdaki gözlemcinin saatleri bir saniyeyi eş###### aralıklarda ölçmez. Dışarıdaki gözlemci, içerideki saate bir şekilde uzaktan baktığında, saatin çok çok yavaşladığını görecektir. Örneğin içerideki gözlemciye göre bir saniye geçerken, dışarıdaki gözlemciye göre bir yıl gibi bir süre geçebilecektir.
Özel görelilik kuramının başlangıç noktası, ışığın hızının bütün gözlemcilere göre aynı olduğudur. Özel görelilik kuramı bunun
neden böyle olduğunu açıklamaz, bunu bütün gözlemlerle uyumlu bir olgu olarak ele alır, daha sonraki sonuçları -hareket yönünde uzunluğun kısalmasını, zamanın yavaşlamasını, kütlenin artmasını- bunun üzerine kurar.
QUOTE
Herhangi bir hızla giden bir şey başlangıçta sıfırdan başlayarak o hıza ulaşıncaya kadar ivmeli bir dönemi olur. Işığın Kaynağından çıktıktan sonra son hızına varıncaya kadar geçen ivmeli bir süreci varmıdır. Kaynağından çıkmasıyla düzgün ve eylemsiz bir hareket içinde midir? bir saniye sonra 300,000 kilometreye ivmesiz bir dönemden geçmeden mi ulaşmaktadır?
Işık ivmeli bir süreçten geçerek son hızına ulaşmaz. Kaynağından çıktığı andaki hızı neyse, son hızı da odur. Yalnız bu da yalnızca ışığa değil, tüm dalgalara özgüdür. Su dalgaları da ivmelenmez, ses de. Aslına bakılacak olursa, su dalgası da, ses de, bağımsız bir nesne anlamında bir
şey değildir. Su ve ses dalgası, titreşen moleküllerin yakınlarındaki molekülleri titreştirmesi ve bu -nesnenin değil-
hareketin kendisinin yayılmasıdır. Maçlardaki tribün dalgası da aynı şeydir. Ayağa kalkıp oturan insanlardan oluşan bir Meksika dalgasında, soldan sağa giden hiç kimse ya da nesne anlamında bir şey yoktur: bir hareket vardır. Bunda da ivmelenme olmaz. Olmasına gerek olmaz.
Ancak, su, ses, Meksika dalgalarından farklı olarak, ışık bir dalga olması yanısıra, aynı zamanda nesnel bir
şeydir de. İkili karakteri dolayısıyla ışık aynı zamanda parçacık olan fotonlardan oluşur. Işığın birçok etkisi -fotoelektrik gibi- teker teker parçacık olan fotonlarla açıklanabilir.
Peki ışığın gerçek doğası nedir? Işık bazı durumlarda neredeyse küçücük birer top gibi parçacıklardan oluşuyormuş gibi davranır, bazı durumlarda da su, ses ve Meksika dalgası gibi ama onlardan farklı olarak yayılmak için bir ortam gerektirmeyen dalgalanma imiş gibi davranır. Aslında aynı durum, elektron gibi tüm parçacıklar için de geçerlidir. Hem dalgalanma, hem de parçacık olmak ne demektir? Bilmiyoruz.
Büyük olasılıkla her ikisi de değil, gündelik dünyamızda örneği olmayan bunun için de gözümüzde canlandıramadığımız başka bir şey.
Işık, bazı durumlarda parçacıkmış gibi, bazı durumlarda da dalgalanmaymış gibi denklemlerimizde, modellerimizde yerini alıyor. Formüllerimizdeki modellerimizdeki şeyler ışığın, elektronun ta kendisi değil, bizim zihnimizdeki yansıması. (Konuyu gerçekten anlamaya yaklaşmak için bu nokta çok önemli: bir nesnenin zihnimizdeki yansıması, modeli, imgesi ile kendisi aynı şey değil, bir çok epistemolojik sorun, bu iki kategoriyi özdeş saymaktan ya da bunların özdeş olmadıklarını gözardı etmekten kaynaklanır). Gözümüz, zihnimiz, sağ duyumuz aslına bakarsanız, ışık gibi elektron gibi şeyler için değil, gündelik hayatımızda rastladığımız taş, toprak, ağaç, pamuk, su, rüzgar gibi şeylerle uğraşmak üzere evrimleşti çünkü. Işık, elektron gibi konularda, bir fili dokunarak anlamaya çalışan körlerden pek bir farkımız yok.. Yine de bu soruna karşın, ışığın kendisinin ne olduğunu elimizdeki kalemi, bilardo toplarını anladığımız gibi anlamasak da ışığın özelliklerini kullanarak güneş pilleri, laserler, foton tabancaları (televizyon tübü) yapıp etkin bir şekilde kullanabiliyoruz. Işığın ve maddenin derin gizlerini çözdükçe, teknolojinin olanakları önümüze açılıyor.