Jump to content

İlginç Fizik Soruları


Recommended Posts

Alıntı

Ama bu sonsuz hız durumunda, tipik newton mekaniğini kullanmak pek kolay değil. Hatta, çok düşük bir hız olsa dahi, GPS uyduları için dahi newton mekaniği kullanılamıyor mesela, "çok hızlı oldukları" için.

 

GPS uydularının yörüngeye fırlatılması, yörüngeye girmesi ve yörüngede kalması için gereken bütün hesaplar Newton mekaniğin konusudur. Görelilik hesapları yapılmaz, çünkü bir getirisi olmaz. Yörüngedeki uydunun (sistem 1) artık kendine öz saatı ve metresi vardır. Bunlar Dünya'nın (sistem 2) saatı ve metresi ile tam olarak uyuşmaz. Bu nedenle uydudaki GPS sinyali veren aygıtın saatının tik-tak frekansında çok çok ufak bir ayar yapılır.

 

Sevgiler

*******************************************************************************************************************************************************************************************

GPS

Einstein’ın genel görelik kuramı GPS (Global Positioning System) üzerinde ölçülebilir bir dizi etkiye sahiptir. En önemli etki GPS sistemindeki zamanın ölçümüdür. Her GPS sisteminde en azından bir, bazan birden fazla atom saati vardır. GPS alıcısı çeşitli uydulardan gelen sinyalleri alır ve onları üçgenleyerek yerini saptar. Burada üç relativistik (görecelilik) etki vardır. Zamanın genişlemesi, çekim frekansı ve ekzantrisite etkisi (eksenden kaçıklık)….

Zaman genişlemesi aslında özel görelik kuramı ile belirlenmiştir. Teoride iki saat arasındaki göreli hareketin, hareket halinde olan saatte duran saate göre daha yavaş olması gerektiği ileri sürülür. Buna göre hızla dönmekte olan uydudaki saat, yerdeki saaten geridedir. Bunun kompanze edilmesi gerekir. Görelik kuramı saatin atom saatinin saniyedeki döngüsünün (cycle per second) şu faktör kadar yavaşlayacğını kurgular. v^2/2c^2=10^-10 Aslında bu yaklaşık bir faktördür. Pratik karşılığı günde 7 mikro saniye gecikmedir.

Buradaki v, uydunun yörüngedeki hızı olan saniyede 4 km’dir. C de bildiğiniz gibi ışık hızıdır. Einstein’ın zaman genişlemesi etkisi GPS sistemi tarafından demonstre edilmiştir. Yani doğrudur.

Çekim frekansındaki sapmaya gelince.. Bu genel görelik kuramı ile açıklanabilir. Bu kurama göre büyük cisimlerin yakınlarında atom saati, uzaktaki cisimlerden daha yavaş hareket etmektedir. Alıcı dünyaya uydudan çok daha yakın olduğundan uydudaki saatten günde 45 mikro saniye kadar yavaştır. Buradaki faktör 5x10^(-10) olarak ifade edilebilir. Yani çekim frekansındaki sapma da farkedilir bir etkiye sahiptir ve kompanze edilmelidir.

Bu ikisini birleştirince GPS uydusunda zaman günde yerdeki zamandan 38 mikro saniye daha hızlı geçmektedir. Bu etki düzeltilmezse günde 10km lik bir fark birikmektedir. Bu da sistemin işe yaramaması demektir.

Ayrıca GPS uyduları mükemmel bir daire çizmediklerinden, eliptik yörüngeleri de dikkate alınmalı ve hesaplara eklenmelidir. Bu da yukarda değindiğimiz eksenden kaçıklık (egzantriste etki) olarak bilinir.

Umarım bu ilginç durum anlamışmıştır.

Einstein olmasaydı ne yapardık bilmiyorum. Ben GPS'siz yaşayamazdım herhalde.

 

Link to post
Sitelerde Paylaş
  • İleti 1,7k
  • Created
  • Son yanıt

Top Posters In This Topic

7 saat önce, haci yazdı:

 

GPS uydularının yörüngeye fırlatılması, yörüngeye girmesi ve yörüngede kalması için gereken bütün hesaplar Newton mekaniğin konusudur. Görelilik hesapları yapılmaz, çünkü bir getirisi olmaz. Yörüngedeki uydunun (sistem 1) artık kendine öz saatı ve metresi vardır. Bunlar Dünya'nın (sistem 2) saatı ve metresi ile tam olarak uyuşmaz. Bu nedenle uydudaki GPS sinyali veren aygıtın saatının tik-tak frekansında çok çok ufak bir ayar yapılır.

 

Sevgiler

*******************************************************************************************************************************************************************************************

GPS

 

 

Einstein’ın genel görelik kuramı GPS (Global Positioning System) üzerinde ölçülebilir bir dizi etkiye sahiptir. En önemli etki GPS sistemindeki zamanın ölçümüdür. Her GPS sisteminde en azından bir, bazan birden fazla atom saati vardır. GPS alıcısı çeşitli uydulardan gelen sinyalleri alır ve onları üçgenleyerek yerini saptar. Burada üç relativistik (görecelilik) etki vardır. Zamanın genişlemesi, çekim frekansı ve ekzantrisite etkisi (eksenden kaçıklık)….

 

 

Zaman genişlemesi aslında özel görelik kuramı ile belirlenmiştir. Teoride iki saat arasındaki göreli hareketin, hareket halinde olan saatte duran saate göre daha yavaş olması gerektiği ileri sürülür. Buna göre hızla dönmekte olan uydudaki saat, yerdeki saaten geridedir. Bunun kompanze edilmesi gerekir. Görelik kuramı saatin atom saatinin saniyedeki döngüsünün (cycle per second) şu faktör kadar yavaşlayacğını kurgular. v^2/2c^2=10^-10 Aslında bu yaklaşık bir faktördür. Pratik karşılığı günde 7 mikro saniye gecikmedir.

 

 

Buradaki v, uydunun yörüngedeki hızı olan saniyede 4 km’dir. C de bildiğiniz gibi ışık hızıdır. Einstein’ın zaman genişlemesi etkisi GPS sistemi tarafından demonstre edilmiştir. Yani doğrudur.

 

 

Çekim frekansındaki sapmaya gelince.. Bu genel görelik kuramı ile açıklanabilir. Bu kurama göre büyük cisimlerin yakınlarında atom saati, uzaktaki cisimlerden daha yavaş hareket etmektedir. Alıcı dünyaya uydudan çok daha yakın olduğundan uydudaki saatten günde 45 mikro saniye kadar yavaştır. Buradaki faktör 5x10^(-10) olarak ifade edilebilir. Yani çekim frekansındaki sapma da farkedilir bir etkiye sahiptir ve kompanze edilmelidir.

 

 

Bu ikisini birleştirince GPS uydusunda zaman günde yerdeki zamandan 38 mikro saniye daha hızlı geçmektedir. Bu etki düzeltilmezse günde 10km lik bir fark birikmektedir. Bu da sistemin işe yaramaması demektir.

 

 

Ayrıca GPS uyduları mükemmel bir daire çizmediklerinden, eliptik yörüngeleri de dikkate alınmalı ve hesaplara eklenmelidir. Bu da yukarda değindiğimiz eksenden kaçıklık (egzantriste etki) olarak bilinir.

 

 

Umarım bu ilginç durum anlamışmıştır.

 

 

Einstein olmasaydı ne yapardık bilmiyorum. Ben GPS'siz yaşayamazdım herhalde.

 

 

 

 

 

 

Toplam olarak; Dünyadan bakıldığında uydunun saatı Dünya saatından yüzde 4,44*10-8 daha hızlı gidiyordur. Bu nedenle Uydu saatının frekansı Dünya saatının frekansından biraz daha küçük ayarlanır.

Örnek: Yeryüzündeki alıcının saatının frekansı 10 MHz ise, uydu vericisinin saatı (1 - 4,44*10-10 )* 10 MHz = 9,99999556 MHz olarak ayarlanır.

 

Sevgiler

 

 

Link to post
Sitelerde Paylaş
20 saat önce, haci yazdı:

 

GPS uydularının yörüngeye fırlatılması, yörüngeye girmesi ve yörüngede kalması için gereken bütün hesaplar Newton mekaniğin konusudur. Görelilik hesapları yapılmaz, çünkü bir getirisi olmaz. Yörüngedeki uydunun (sistem 1) artık kendine öz saatı ve metresi vardır. Bunlar Dünya'nın (sistem 2) saatı ve metresi ile tam olarak uyuşmaz. Bu nedenle uydudaki GPS sinyali veren aygıtın saatının tik-tak frekansında çok çok ufak bir ayar yapılır.

 

Sevgiler

*******************************************************************************************************************************************************************************************

GPS

 

 

Einstein’ın genel görelik kuramı GPS (Global Positioning System) üzerinde ölçülebilir bir dizi etkiye sahiptir. En önemli etki GPS sistemindeki zamanın ölçümüdür. Her GPS sisteminde en azından bir, bazan birden fazla atom saati vardır. GPS alıcısı çeşitli uydulardan gelen sinyalleri alır ve onları üçgenleyerek yerini saptar. Burada üç relativistik (görecelilik) etki vardır. Zamanın genişlemesi, çekim frekansı ve ekzantrisite etkisi (eksenden kaçıklık)….

 

 

Zaman genişlemesi aslında özel görelik kuramı ile belirlenmiştir. Teoride iki saat arasındaki göreli hareketin, hareket halinde olan saatte duran saate göre daha yavaş olması gerektiği ileri sürülür. Buna göre hızla dönmekte olan uydudaki saat, yerdeki saaten geridedir. Bunun kompanze edilmesi gerekir. Görelik kuramı saatin atom saatinin saniyedeki döngüsünün (cycle per second) şu faktör kadar yavaşlayacğını kurgular. v^2/2c^2=10^-10 Aslında bu yaklaşık bir faktördür. Pratik karşılığı günde 7 mikro saniye gecikmedir.

 

 

Buradaki v, uydunun yörüngedeki hızı olan saniyede 4 km’dir. C de bildiğiniz gibi ışık hızıdır. Einstein’ın zaman genişlemesi etkisi GPS sistemi tarafından demonstre edilmiştir. Yani doğrudur.

 

 

Çekim frekansındaki sapmaya gelince.. Bu genel görelik kuramı ile açıklanabilir. Bu kurama göre büyük cisimlerin yakınlarında atom saati, uzaktaki cisimlerden daha yavaş hareket etmektedir. Alıcı dünyaya uydudan çok daha yakın olduğundan uydudaki saatten günde 45 mikro saniye kadar yavaştır. Buradaki faktör 5x10^(-10) olarak ifade edilebilir. Yani çekim frekansındaki sapma da farkedilir bir etkiye sahiptir ve kompanze edilmelidir.

 

 

Bu ikisini birleştirince GPS uydusunda zaman günde yerdeki zamandan 38 mikro saniye daha hızlı geçmektedir. Bu etki düzeltilmezse günde 10km lik bir fark birikmektedir. Bu da sistemin işe yaramaması demektir.

 

 

Ayrıca GPS uyduları mükemmel bir daire çizmediklerinden, eliptik yörüngeleri de dikkate alınmalı ve hesaplara eklenmelidir. Bu da yukarda değindiğimiz eksenden kaçıklık (egzantriste etki) olarak bilinir.

 

 

Umarım bu ilginç durum anlamışmıştır.

 

 

Einstein olmasaydı ne yapardık bilmiyorum. Ben GPS'siz yaşayamazdım herhalde.

 

 

 

 

 

 

12 saat önce, DreiMalAli yazdı:

 

Toplam olarak; Dünyadan bakıldığında uydunun saatı Dünya saatından yüzde 4,44*10-8 daha hızlı gidiyordur. Bu nedenle Uydu saatının frekansı Dünya saatının frekansından biraz daha küçük ayarlanır.

Örnek: Yeryüzündeki alıcının saatının frekansı 10 MHz ise, uydu vericisinin saatı (1 - 4,44*10-10 )* 10 MHz = 9,99999556 MHz olarak ayarlanır.

 

Sevgiler

 

 

Kütle çekimiminin  atom saatini yavaşlamasını hangi formül ile buluyorsunuz?

38 mikrosaniyelik gecikmenin  10 kilometre hata verdiğini nasıl buldunuz?

Link to post
Sitelerde Paylaş
Alıntı

Kütle çekimiminin  atom saatini yavaşlamasını hangi formül ile buluyorsunuz?

Kütle çekiminin saata etkisi:

td = ts*(1+dU/c2)

dU = G*M*(1/rd - 1/rs)

 

td : Yeryüzündeki zaman (farkı)

ts : Satelitteki zaman (farkı)

dU : Yeryüzü ile uydu arasındaki potensiyel farkı

G : Kütleçekim sabiti (8,674*10-11 m3/(kg*s2)

rd : Dünyanın yarıçapı ( 6378 km)

rs : Uydu yörüngesinin yarıçapı. ( 26560 km)

M : Dünyanın kütlesi

 

Alıntı

38 mikrosaniyelik gecikmenin  10 kilometre hata verdiğini nasıl buldunuz?

c = s/t ---> s = c*t

s = 300 000 km/s * (38/1000000) s = 11,4 km

 

Sevgiler

Link to post
Sitelerde Paylaş
21 saat önce, DreiMalAli yazdı:

Kütle çekiminin saata etkisi:

td = ts*(1+dU/c2)

dU = G*M*(1/rd - 1/rs)

 

td : Yeryüzündeki zaman (farkı)

ts : Satelitteki zaman (farkı)

dU : Yeryüzü ile uydu arasındaki potensiyel farkı

G : Kütleçekim sabiti (8,674*10-11 m3/(kg*s2)

rd : Dünyanın yarıçapı ( 6378 km)

rs : Uydu yörüngesinin yarıçapı. ( 26560 km)

M : Dünyanın kütlesi

 

c = s/t ---> s = c*t

s = 300 000 km/s * (38/1000000) s = 11,4 km

 

Sevgiler

Teşekkür ederim.

10 km  hatayı ben konum hatası olarak anladım.

Link to post
Sitelerde Paylaş
22 saat önce, DreiMalAli yazdı:

Kütle çekiminin saata etkisi:

td = ts*(1+dU/c2)

dU = G*M*(1/rd - 1/rs)

 

td : Yeryüzündeki zaman (farkı)

ts : Satelitteki zaman (farkı)

dU : Yeryüzü ile uydu arasındaki potensiyel farkı

G : Kütleçekim sabiti (8,674*10-11 m3/(kg*s2)

rd : Dünyanın yarıçapı ( 6378 km)

rs : Uydu yörüngesinin yarıçapı. ( 26560 km)

M : Dünyanın kütlesi

 

c = s/t ---> s = c*t

s = 300 000 km/s * (38/1000000) s = 11,4 km

 

Sevgiler

verilen değerleri  yerine koyunca 

0,527741 nano saniye çıktı.

kütleçekimi pek etkilemiyor.

Link to post
Sitelerde Paylaş
Bir saat önce, Karabiber yazdı:

Teşekkür ederim.

10 km  hatayı ben konum hatası olarak anladım.

 

Sevgili Karabiber.

 

Nihayetinde yine konum hatasına geliyor.

GPS alıcısı 4 uydudan sinyal alıyor. Bu sinyallerin içinde hem sinyalin gönderildiği zaman hem de uydunun koordinatları var. Alıcı bu bilgilerle bulunduğu konumun uydulara olan uzaklığını hesaplıyor ve böylece kendi konumunu belirliyor.  Uzaklık hesaplanırken elbette ışığın (sinyalin) uydudan alıcıya gelmesi için geçen süre rol oynayacak. Eğer zaman hatası dt ise hesaplanan yoll hatası da elbette ds = c*dt olacaktır.

 

Sevgiler

Link to post
Sitelerde Paylaş

Kütleçekim zamanı etkiler, ama o kadar çok değil. Bu uydular, yani GPS uyduları, jeosenkron uydular değil. Dünyanın etrafında deli gibi bir süratle döner dururlar. BU da zaman genişlemesine yol açar; yani; kütle çekimi hesabınızla bulduğunuz değere, hız nedeniyle oluşan değeri katmanız gerekiyor. 

 

Aritmetiğe meraklı arkadaşlar için, uyduların hızını 14000 km/saat, yerden yüksekliğini 20000 km olarak alabilirsiniz.

 

Tembel arkadaşlar için de, günlük olarak bu hız nedeniyle 7 us, kütle nedeniyle 45 us zaman değişimi olduğunu, neticede GPS uydularındaki saatlerin 38 us daha ilerde olacaklarını ilave edelim.

 

 

Link to post
Sitelerde Paylaş
22 saat önce, Karabiber yazdı:

ben 1 saniyelik farka göre hesaplamışım.günlük fark 86400 katı oluyor.:)

 

Alıntı
0,527741 nano saniye çıktı

 

0,527741 ns * 86400 = 45,59 us

Demekki doğruymuş. Verdiğim değerleri tekrar kontrol etmekten kurtuldum. :)

 

Sevgiler

tarihinde DreiMalAli tarafından düzenlendi
Link to post
Sitelerde Paylaş
17 hours ago, haci said:

Gözümden kaçmış..

 

Tabi, endüstriyel ölçekte, olay için bir manyetik alan kapanı gerekiyor. Yani bir sürü yolla antimadde üretebilirsiniz, ama o antimaddeyi saklamak için, manyetik alan kullanırsınız. Tıpkı mıknatısın üzerinde duran aynı kutuplu diğer mıknatıs gibi. Elbette bunun vakum içinde olması gerekiyor. 

 

Peki asıl anitmadde üretimi? Bir mikta enerji lazım, malum formül ile miktar hesaplanabilir. Genelde bu enerji iki gama ışını üreticiden alınır, ışınlar biraraya geldikleri yerde madde ve antimadde oluşturur. Bu yolla, temel parçacıklar kolayca üretilebilir. Daha ileri işler için, enerji çok fazla olur ki, bu amaçla ufak bir hızlandırıcı daha verimli olacaktır. Hızlandırıcıda bir şeyleri çarpıştırırsın, antimadde oluşur falan. Bu işi verimli bir şekilde yapan bir sürü alet mevcut, lab cihazı olarak satın alınabiliyor. 

 

Bunlar "tamam, ürettik işte..." demenin ötesinde antimadde üretimi sağlayamıyor. Miligram kadar antimadde üretmenin maliyeti trilyonlara  (dolar olarak) çıkabiliyor. Bu işi daha uygun maliyetle yapmak içinde, çeşitli çalışmalar var. İlginç olan biri, dünyanın manyetik alanına yakalanan antimaddeleri toplayacak çeşitli antenler koymak uzaya, mesela. 

 

Positron Dynamics, şu anda haftada bir kaç mikrogram üretebildiğini açıkladı geçenlerde. Dertleri, ağır ve hantal füze motorları yerine, antimadde roket motoru koymak. 

 

 

Link to post
Sitelerde Paylaş

 

Madem anti maddenin doğası hakkında kuşkulusunuz, önce anti maddenin ne olduğuna değinerek bu soruyu yanıtlayalım. Daha sonra anti maddenin nasıl yapıldığını açıklayacağım.

 

ANTİMADDE NEDİR?


 

Big Bang modellerinin hemen tümünde madde ile birlikte ve eşit oranda onun karşıtı olan anti madde de oluşmaktadır. Anti madde kavramı ünlü İngiliz fizikçisi Paul Dirac’ın buluşudur. 1931 yılında Dirac antimadde denen parçacıkların var olması gerektiğini ileri sürmüştür. Caltech fizikçilerinden Carl Anderson Dirac’ın doğru olduğunu kanıtlamış ve Dirac bu buluşundan  dolayı Nobel ödülünü kazanmıştır. Çok utangaç olan Paul Dirac halkın karşısına çıkmak söz konusu olacağı için Nobel ödülünü zorla kabul etmiştir.

Anti madde, madde ile her bakımdan aynı niteliklere mi sahiptir?

Madde ile antimadde arasında bilinen tek fark anti maddede yüklerin ters olmasıdır. Protonlar negatif, elektronlar ise pozitif yüklüdürler. Antimaddedeki elektronlara pozitron denmektedir. Big Bang sırasında antimaddeye ne olduğu ve nereye gittiği bilinmemektedir. Paul Dirac anti maddenin evrenin bir köşesine itildiğini ileri sürmüştür ama, yapılan son araştırmalar bunun gerçekleşmediğini göstermektedir. Aslında antimaddeden oluşan bir galaksiyi, maddeden oluşan bir galaksiden ayırmak olanaksızdır. Kuramsal olarak antimadde galaksisi spektroskopik olarak bile madde galaksisinden ayrılamamalıdır. Astronomlar antimaddenin evrende bir yerlerde var olmayacağına inanmaktadırlar. Çünkü antimadde galaksileri bir yerlerde olsalardı, onlardan ayrılan parçacıkların madde galaksileri ile tepkileşmesi ve madde galaksilerinin çevresinde gama ışınlarından oluşan halelerin oluşması gerekirdi. Yani galaksilerin etrafında madde-antimade birleşmesinden açığa çıkan gama ışınlarının oluşturduğu haleler olmalıydı. Bu gözlemlenmemiştir.

Nedense evren maddeyi, anti maddeye yeğlemiştir. Stanford Linear Accelerator merkezinde yapılan deneyler bu görüşü desteklemektedir. Madde ve antimadde karşılaşınca e=mc2 yasasına göre maddenin yüzde yüzü enerjiye dönüşmektedir. Bu son derece etkili bir dönüşümdür. O kadar etkilidir ki açığa çıkacak enerji bir hidrojen bombasından 143 kere daha güçlüdür. İki camdan bilya düşünün. Biri maddeyi, diğeri antimaddeyi temsil etsin. Onların çarpışmasından oluşan enerji miktarı 50 milyar trilyon erg  kadar olacaktır. Yapılan hesaplara göre bu enerji ile Amerika’da mevcut bütün elektrik lambalarını bir gün yakmak mümkündür. Ayrıca bir kg maddedeki enerji o kadar yoğundur ki, onunla bir otomobili hiç durmaksızın 100 bin yıl sürmek mümkündür. 


 

Bu durumda doğada antimaddenin olmadığını ileri sürebiliriz. Ama bu çıkarsama da pek doğru gibi durmamaktadır. 1997 yılında yörüngede dolaşmakta olan Compton Gamma Ray Observatory, Samanyolu galaksisinin merkezinden bir yerden gayzer şeklinde pozitronların çıktığını saptamıştır. Pozitronların elektronların pozitif yüklü karşıtları olduğuna değinmiştik.  3500 ışık yılı  genişliğinde bir alana yayılan bu pozitronlar karşılaştıkları elektronlarla birleşerek yok olmaktadırlar. Geride yalnız gama ışınları kalmaktadır.

Bir diğer iddiaya göre anti madde karanlık maddede sentez edilmektedir. Diğer bir görüşe göre ise çok eski bir süpernova, antimaddenin oluşumundan sorumludur. Samanyolunda anti madde sentez edilen bir kaynağın olması geçen yüzyılda yapılan ilginç gözlemlerden biridir. 


 

Kısaca antimadde hakkındaki son görüşler bunlardır..


Link to post
Sitelerde Paylaş

Anti madde nasıl yapılır?

Anti madde hızlandırıcılarda yapılır. Önce bu iş için yeterli enerji üretilir. Tabii enerjiyi koruma yasası izlenir.

Hızla hareket etmekte olan elektronlar tercihan atom numaraları büyük bir hedefe gönderilir.

Bu çarpışma sırasında çok sayıda elektron, pozitron ve foton açığa çıkar.

Olayın ayrıntılarını şöyle açıklayabiliriz:

Yüksek enerjili elektronlar pozitif yüklü çekirdeğe yaklaşınca çekirdekteki pozitif yükü algılar ve o yükün derecesine göre trajesi değişir.

Çekirdeğin yükü ne kadar fazla ise, elektronların yansıması da o kadar fazladır.

Hızla hareket etmekte olan elektronlar yolundan ayrılınca enerjinin bir kısmı elektronlardan fotonlar şeklinde  uzaklaşır.

Bu yüksek enerjili fotonlar bir diğer çekirdeğe yaklaşınca kendiliğinden elektron-pozitron çiftine dönüşür.

Onlar bir araya gelince birbirlerini nötralize ederler ama daha bunu yapamadan birbirlerinden ayrılırlarsa  ve pozitronlar bir manyetik alana hapsedilirlerse, anti madde (pozitron) elde edilmiş olur.

Link to post
Sitelerde Paylaş
  • Konuyu Görüntüleyenler   0 kullanıcı

    Sayfayı görüntüleyen kayıtlı kullanıcı bulunmuyor.


Kitap

Yazar Ateistforum'un kurucularındandır. Kitabı edinme seçenekleri için: Kitabı edinme seçenekleri

Ateizmi Anlamak
Aydın Türk
Propaganda Yayınları; / Araştırma
ISBN: 978-0-9879366-7-7


×
×
  • Yeni Oluştur...