Einstein'ın Genel Görelik Kuramı

[haci 0]

EİNSTEİN'IN GENEL GÖRELİK KURAMI (*)

Einstein 1916 yılında genel görelik kuramını yayımladı. Bu yayın bilim dünyasında büyük yankılar uyandırdı. Ama yayınlandığının ilk birkaç ayı içinde bilim dünyasından en ufak bir tepki bile gelmedi. Bilim adamları ilk defa karşılaştıkları bazı olağanüstü açıklamalar karşısında derin bir şaşkınlığa düşmüş, bekliyorlardı. Hiçbiri sessizliği bozmaya cesaret edemiyordu.

Bu kuram eşdeğerlik önerisi (equivalance postulate) olarak da bilinir ve insan aklının ulaştığı en büyük başarılarından biri olarak kabul edilir. Günümüzde bile yeterince anlaşılabilmiş değildir. Nobel komitesi Einstein’a Nobel’i bu yayınından dolayı vermek istemiştir ama, kimse içeriğini yeterince anlamadığından, foto-elektrik etkiyi açıklayan ve önemi fazla olmayan yayını onu mükafatlandırmak için bahane olmuştur.

Einstein eşdeğerlik önerisine Newton’un ikinci yasasını incelemekle başlamıştır. Nedense bilim adamları için bu yasa çok çekicidir. Müthiş bir gözlem olduğu kuşkusuzdur.

Bu yasaya göre f=ma dir.

f (force) kuvvet demektir. m kütledir. a ise ivmedir. İvme giderek hızlanma demektir.

Newton’un ikinci yasasına göre kuvvet ne kadar büyükse, kütleyi o kadar hızlandırmak mümkündür. Veya kütle ne kadar büyükse, hızlandırılması için o kadar büyük bir kuvvete gereksinim vardır.

Ya da bu formülü şu şekilde belirtebiliriz. Kütle ne kadar küçükse aynı kuvvet tarafından o kadar büyük bir etki ile hızlandırılabilir.

Einstein burada kalmamış ve yine Newton’a ait çekim yasasını ele alarak incelemiştir. Bu yasayı Newton şöyle ifade etmiştir:

F=Gm1.m2/r2

Burada f= çekimdir

m 1 birinci kütle

m 2 ikinci kütle

G=orantılılık katsayısı ki kütle, mesafe ve güç ünitelerini bir arada kullanmak için gereklidir.

r = kütlelerin merkezleri arasındaki mesafe.

Newton’un evrensel çekim yasasına göre çekim kuvveti, iki cisim arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.

Başka bir deyişle iki cisim birbirlerini aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı olacak şekilde çekerler.

Aralarındaki mesafe ne kadar uzunsa, onun karesi kadar azalan bir güçle birbirlerini cezbederler.

Bu demektir ki çekim kuvveti mesafeye bağlı olarak hızla azalır. Ama hiç bir zaman sıfır olmaz.

Newton’un ikinci yasasında (f=ma) kütlenin ağırlığı atalet (inertia) olarak tanımlanabilir. Buna atalet kütlesi de denir.

Çekim yasasındaki kütleye ise, çekim kütlesi denir.

Bu durumda görüldüğü üzere iki ayrı kütle kavramı vardır.

İlkinde söz konusu olan atalet kütlesi, ikincisinde ise çekim kütlesidir.

Objelerin atalet ve çekim kütleleri arasında fark olup olmadığı deneysel olarak araştırılmış ve olmadığı anlaşılmıştır.

Bu durumu göz önüne alan Einstein, Newton’un ikinci yasasındaki ivme ile, çekim kuvveti arasında bir ilişki olması gerektiğini düşünmüş ve sonunda çekim ile ivmenin aynı şeyler olduğunu iddia eden eşdeğerlik önerisini yayınlamıştır.

Burada size Einstein’ın bu genel görelik kuramını örneklerle açıklamaya çalışacağız.

Uzayda, bir uzay gemisinde seyahat ediyorsunuz! Uzay gemisi sabit bir hızla hareket ettiği süre, ağırlık hissetmiyorsunuz. Ağırlığınız yok. Uzay gemisi bir gezegene konmuş olsaydı, belli bir ağırlığınız olacaktı. Ama uzayda sabit bir hızla hareket ederken ağırlığınız olmamalı.

Bu durumda seyahat ederken, uzay gemisi hafifce hızlanırsa ne olur?

Bu soruyu yanıtlamadan önce, ikinci ve daha kolay anlaşılabilir bir senaryoyu çizelim. Bir asansörle 50 katlı bir binanın en üst katına çıkıyorsunuz. Asansör hızla yukarı doru tırmanırken ayaklarınız Newton’un üçüncü yasasına göre asansöre baskı yapacaktır. Çünkü asansör sizi yukarı doğru iterken ayaklarınıza baskı yapmaktadır. Newton’un üçüncü yasasına göre itilen bir cisim, kendisini iten cisme eşit bir kuvvetle karşı koyacaktır.

Uzay gemisine dönelim. Gemi hızlandıkça sizi bir kuvvetle itecek, siz de ona bir kuvvetle karşı koyacaksınız. Eğer uzay gemisi dünyadaki yerçekimine eşit bir hızla ile hareket ediyorsa, dünyadaki yerçekiminin benzerine maruz kalacaksınız. Uzay gemisinin pencereleri yoksa hareket halinde olduğunuzun farkında bile olmayacaksınız.

Görüldüğü üzere, atalet ve ivme, çekim kuvveti ile eşdeğerdir. Bir cismi hızlandırarak bu kuvvetleri taklit etmek mümkündür.

Kendinizi hızla hareket etmekte olan bir yarış arabasının sürücüsü olarak düşleyin. İndianapolis oto yarış pistindesiniz. İçinde bulunduğunuz Porche yarış otomobili hızla sizi nisbeten geniş bir açı ile sol tarafa yönlendirecek bir dönemece yaklaşıyor. Dönemece girdiğiniz an size bir gücün hakim olmaya başladığını hissediyorsunuz. Vücudunuz Porche ile birlikte dönmek istemiyor. Doğru gitmek istiyor. Çünkü ataletiniz var. Sizi arabanın kenarına doğru iten ve merkez kaç denen bir güçten etkileniyorsunuz. Öyle bir güç var mı? Neden var olsun ki? Vücudunuz ataletinden dolayı virajı dönmek istemiyor. Dosdoğru gitmek istiyor. Porche’nın dışında ve üstünde seyahat ediyorsanız, Porche virajı dönerken siz öne doğru uçar gider ve Porche’ya göre hızlanırsınız. Sanki Porche’dan daha hızlı hareket edersiniz. Sizin bu acıklı durumumuzu uzaktan izleyen bir gözlemci için ise, aslında siz hızlanmıyor ve aynı hızla dosdoğru ilerlerliyorsunuz. Bu durumda diyebiliriz ki algıladığımız bu merkezkaç kuvveti aslında yapay bir güçtür. Vücudumuz bir dış kuvvetin etkisi altında değildir. Merkezkaç kuvveti, ivme (acceleration) ve ataletten kaynak alan, yapay bir güçtür.

Tekrar uzaya çıkalım. 2001 Space Odesy filmin anımsayalım. 1970’li yıllarda çevrildiği zaman belki de çoğunuz henüz doğmamıştınız. Hatırlarsanız o filmde araba iç lastiği şeklinde kendi etrafında dönen bir uzay gemisi vardı. Kendi etrafında dönerek yapay merkezkaç kuvveti oluşturuyor ve yerçekimini taklit ediyordu.

Filmi görmemesine rağmen, daha önce değindiğimiz gözlemleri dikkate alan Einstein, çekimin yapay bir kuvvet olması gerektiği sonucuna varmıştır. Eşdeğerlik önerisini teklif eden Einstein, atalet ve çekimin, hareket halinde olan referans çerçevesini göz önüne alarak, aynı kuvvetler olduğunu ortaya koymuştur.

Asansöre tekrar binelim… İlginç olarak çekim kuvvetinden, bazı özel referanslar çerçevesinde, dünyada bile kurtulmak mümkündür.Aynı hızla yukarı doğru hareket halinde olan bir asansörün ortasına konmuş bir terazide ağırlığı ölçülen bir insan olduğunuzu düşünün.. Terazi sizin gerçek ağırlığınız olan 100 kg’ı göstersin! Hızla yukarı doğru tırmanmakta olan asansörün teli aniden kopsun. Yere çakılmak üzere aşağı doğru düşmekte olan asansörde terazi, sizin ağırlığınızı sıfır kg olarak ölçecektir. Eşdeğerlik önerisine göre hızlanan referans çerçevesi çekim etkisi yapmaktadır.

Tekrar uzaya çıkmak ister misiniz?

Giderek hızlanan bir uzay gemisinde düşleyelim kendimizi.. Gemi bir parabol çiziyor olsun. Elimizde bir tenis topu var ve biz onu bir duvardan diğer duvara iki saniye ara ile vuracak şekilde fırlatıyoruz. Uzay gemisi parabol çizdiği ve hızla hareket halinde olduğu için, gemi içindeki bir gözlemciye göre top, bir eğri, yani parabol çizerek karşı duvara vuracaktır. Bu olguyu dışardan seyretmekte olan birisi için ise top, dümdüz gidecektir. İçerdekilere göre top bir parabol çizerken, dışardakilere göre düz gidecektir. Çünkü top bir duvardan diğerine doğru yönelirken, uzay gemisi hareket halindedir. Eşdeğerlik önerisine göre, yalnız geminin içinde gözlemlenen bu durum, ya geminin hızlanması, ya da çekim ile açıklanabilir.

Öyle ise her ikisi eşdeğerdir. Hızla hareket halinde olan uzay gemisinde bir duvardan diğerine giden top bükülecektir. Işık hızı ile hareket ediyor bile olsa buna mecburdur.

Işığın bükülmesi ne demektir? Demek ki ışık bir çekim alanından geçerken bükülmektedir.

Çekim yalnız kütlesi olan cisimler kendine çekmekle yetinmemekte, ışığı da bükmektedir.

Ama neden?

Işık kütlesi olmadığından büyük bir cismin, örneğin güneş tarafndan cezbedilmemelidir.

İlginç olarak ışığın güneşe doğru büküldüğü kanıtlanmıştır.

Işık neden güneşe doğru bükülmektedir?

Einstein’a göre ışığın bükülmesinin nedeni, büyük cisimlerin etrafında uzay dokusunu eğilip, bükülmesi ve değerli bir Hint kumaşı gibi, katlanmasıdır.

Uzayın bir dokusu vardır ve büyük cisimler o dokunun bükülüp katlanmasına neden olmaktadırlar.

Bu bükülmeler ışığın da bükülerek geçmesi için uygun, geodesic denen, yollar oluşturmaktadırlar.

Öyle ise çekim diye bir kuvvet yoktur. Çekim kuvveti, referans çerçevesinin hızlanmasına bağlı yapay bir güçtür.

Bu hızlanma hareketi, bükülen, katlanan bir uzayda gerçekleşen bir olgudur.

Bunlar müthiş çıkarsamalardır.

Evrensel kuvvetlerin henüz bilinmediği bir zamanda ortaya atılan bu iddiaları bugün bile yeterince anlamaya olanak yoktur.

Uzayın bir dokusu olması ne demektir?

Bu doku nasıl oluyor da katlanmakta, bükülmekte ve deforme olmaktadır?

(*)Yararlanılan Kaynak:

Nathan Spelberg ve Bryon D. Anderson

Seven Ideas That Shook The Universe

John Wiley and Sons, İnc

New York, 1995

[Temple Grandin 0]

Evet, işte buradan başlayalım evreni (ve ötesini) anlamaya.

"Kuvvetler", "enerji" diyerek, geometrik ve matematik gerekliliklere isimler takmışız, bunları da putlaştırmışız.

Bunları geometrik olarak anlamaktaki asıl sorun, 3 boyuta ayarlı beynimizin ileriki boyutları kavramaktaki müşküllüğü.

Çekim kuvveti 4üncü boyuta çıkıldığında bir nebze anlaşılıyor; kuvvet değil, geometri olduğu. Kıvrılan kumaş, 4üncü boyutta kıvrılıyor. İşte öteki kuvvetleri anlamak için de benzer bir yoldan gitmeliyiz.

Eylül 28, 2011 tarihinde Temple Grandin tarafından düzenlendi

[KaraCat 0]

Hubble teleskobu, Einstein in izafiyet teorisini dogruladi.Kaynak:(TG) Tageszeitung 29 09 2011 tarihli alman gazetesi...

[CybertronSecret 0]

Uzay gemisi içindeki tenis topu örneğini daha anlaşılır kılalım:

Uzay gemisinin penceresi yok ve içerisindeki oturan kişiler de merkez kaç kuvvetini hissetmiyor olsunlar, yani gemiyle bütünleşmiş gibi. Uzay gemisi viraj alır gibi bir viraja girsin ve tam viraja girmeden önce içerideki kişi topu karşı duvara fırlatsın. Uzay gemisi viraja girdiğinde, içerideki kişi merkez kaçı hissetmediğinden ve pencereler de olmadığından viraja girildiğinin farkında olmayacaktır. ve fırlattığı topun ilginç bir şekilde attığı doğrultuda değil, yani fırlattlığı duvardaki hedef aldığı noktaya değil başka bir noktaya gittiğini görecektir: yani aslında virajın açısı ne ise o açının tersine denk gelecek şekilde belirlenecek bir noktaya gidecektir. Dışardaki gözlemci ise uzay gemisi viraja yönelmişken, geminin içerisinde atılmış olan topun, eğer ki uzay gemisi top için saydam ve geçirgen olsaydı, top atıldığı yönde ilerleyecek ve uzay gemisinden çıkacaktır.

Sanırım bükülme böylece daha anlamlı hale geldi birçok kimse için...

[CybertronSecret 0]

Şunu da eklemek isterim.. Mercekleri düşünelim. Işığı kırarlar, ışığın gittiği doğrultuyu değiştirirler. Peki çok büyük kütleli cisimler, ışığın önünde bir mercek gibi engel olmadığı halde(yani, kütleye hedef olarak gitmeyen ışın demetli açısından) ışık neden bu büyük kütlelere doğru sapma yaparlar? Sanırım uzay dokusu denilen yapıyı eğerek bükerek mercekleştirirler ve kendilerine doğru odaklarlar veya güneş sisteminin kütle merkezi neresi ise oraya doğru...

[haci 0]

Güncelleyelim.

[bilgix 0]

pekala hacı burdan veya benim başlıktan devam edelim nedir bu görelilik sosyal anlamda açık bir anlatım bekliyoruz..

ayrıca bilimteknik videoları adı altında yutube da 2 tane görelilik videosu var örneklerle anlatıyor.

[haci 0]

pekala hacı burdan veya benim başlıktan devam edelim nedir bu görelilik sosyal anlamda açık bir anlatım bekliyoruz..

ayrıca bilimteknik videoları adı altında yutube da 2 tane görelilik videosu var örneklerle anlatıyor.

Görelik teorisini dikkatle okursan anlayabilirsin. Daha fazla anlaşılır yapmaya gerek yok..

[bilgix 0]

hacı konusalım diyen sensin kısa kesiyorsun

[haci 0]

hacı konusalım diyen sensin kısa kesiyorsun

Neyi konuşacağız?

[bilgix 0]

göreliliği !

[haci 0]

göreliliği !

Yukarda duruyor.. Önce onu dikkatle okumalısın. Yeterince açıklamasını yaptım.

[Materyalist Bilinç 0]

Hacı ilk açıklama mesajın fazla uzun.

Okumadım onu detaylı.

Ama sanki hem genel göreliliği hem de özel göreliliği aynı başlığa mı topladın?

[CharlesDarwin 0]

Einstein'ın göreliliğinde bir sorun yok mu? Görelilik kütleçekimin etkisinde cisimlerin neden doğrusal hareket etmediğini çok iyi anlatıyor. Ama hareket halinde olmayan cisimlerin neden kütleçekim etkisine girip ivmelendiğini anlatmıyor gibi sanki. Kütleçekim uzayı büküyor evet ama cisimler neden kütleçekim kuvvetine maruz kalıyor? Kuvvetin nedenine ait bir bilgi yok gibi duruyor.

Benim de bu konuda farklı bir düşüncem var. Kütle uzayı bükmüyor. Bana göre içine çekiyor. Uzay miktarını azaltıyor. Tıpkı bir küvetin deliğinin, içindeki suyu çekmesi gibi uzayın kendisini çekiyor olabilir mi? Hareket halinde olmayan bir cismin, kütleçekim etkisiyle hareket ve ivme kazanmasını bu şekilde yorumluyorum. Çekilen kütle değil uzayın kendisi. Kütle de çekilen uzayla beraber hareket ve ivme kazanıyor olabilir.

[ateistdusunce 0]

Kütle çekimi ve maddelerin uzay zaman dokusunu bukmesi...

Olay ufku kütle- ışık hızı eşitliği

Olay ufkunda olan sahte parcacik sicramalari hawking isimasi ,kara delik kütle kaybı

Kara delik; kütle yoğunluğunun ışık hızıni aşması ve uzay zaman dokusunun bukulmesinin sonucu

Kısaca güneşi ortdan aniden yok edersek 8 dk sonra yok olduğunu hem ışıgindan hemde kütle çekiminden aynı anda kurtuldugumuzda fark ederiz

Nisan 14, 2015 tarihinde ateistdusunce tarafından düzenlendi

[haci 0]

Hacı ilk açıklama mesajın fazla uzun.

Okumadım onu detaylı.

Ama sanki hem genel göreliliği hem de özel göreliliği aynı başlığa mı topladın?

Hayır. Bu başlık yalnız genel görelik kuramını ilgilendiriyor.

Şeytan ayrıntılardadır.. İletiyi çok iyi okumanız gerekiyor. Anlaşılmayacak bir kuram değil.

http://www.ateistforum.org/index.php/topic/46874-einsteinyn-oezel-goerelik-kuramy/?hl=%2B%F6zel+%2Bg%F6relik

[haci 0]

Einstein'ın göreliliğinde bir sorun yok mu? Görelilik kütleçekimin etkisinde cisimlerin neden doğrusal hareket etmediğini çok iyi anlatıyor. Ama hareket halinde olmayan cisimlerin neden kütleçekim etkisine girip ivmelendiğini anlatmıyor gibi sanki. Kütleçekim uzayı büküyor evet ama cisimler neden kütleçekim kuvvetine maruz kalıyor? Kuvvetin nedenine ait bir bilgi yok gibi duruyor.

Benim de bu konuda farklı bir düşüncem var. Kütle uzayı bükmüyor. Bana göre içine çekiyor. Uzay miktarını azaltıyor. Tıpkı bir küvetin deliğinin, içindeki suyu çekmesi gibi uzayın kendisini çekiyor olabilir mi? Hareket halinde olmayan bir cismin, kütleçekim etkisiyle hareket ve ivme kazanmasını bu şekilde yorumluyorum. Çekilen kütle değil uzayın kendisi. Kütle de çekilen uzayla beraber hareket ve ivme kazanıyor olabilir.

Aynı olaydan bahsediyorsun sevgii CharlesDarwin. Çekim kuvveti negatiftir. Olay uzayın bükülerek cisimleri kendine doğru çekmesidir. Yani maddeyi yok etmeye çalışmasıdır. Madde pozitif kuvvettir. Çekim kuvveti ise negatif kuvvettir. Onlar birbirlerini yok ederler ama evrende bir araya gelme şansları yoktur.

.

[alpcakir 0]

Karedeliklerde olay ufkunda uzay zaman dokusu birbirine parelel hale gelir - sonsuz eğime ulaşır. Olay ufkundan içeride uzay zaman dokusunun olmaması gerekir. Bu durumda karadeliği halen bizim evrenimizde tutan ve evrenimize etki etmesini sağlayan nedir? Uzay zamandan kopup gitmesini engelleyen şey nedir?

[alpcakir 0]

Daha ötesi uzay zaman dokusunun olmadığı merkezden olay ufkuna kütle çekim dalgaları veya alanı nasıl ilerleyebilir?

[BrainDamage 0]

Nasıl?