Artik zaman ve uzay düsünce ürünü olmayip ölçülebilen seyler haline geldi.
Ondokuzuncu yüzyilin sonlarinda isigin elektromagnetik dalgalardan olustugu ve bu dalgalari uzak mesafelere tasiyan gözle görülemez, seyrek, esnek ve agirliksiz bir ortamin (esir) var oldugu kabul ediliyordu. Eger dünya böyle bir ortamda saniyede otuz km.lik bir hizla hareket ediyorsa zit yönde bir esir rüzgarinin olusmasi ve ayrica bu esir rüzgariyla birlikte hareket eden isigin bu rüzgara karsi hareket eden isiga göre daha büyük bir hiza sahip olmasi gerekiyordu. Oysa ki 1887 yilinda Albert Michelson ile Edward Morley, yaptiklari deneylerle isik hangi yönde hareket ederse etsin, isik hizinin degismedigini saptadilar. O halde, acaba esir diye bir sey yok muydu?

Esirin varolduguna inanan bazi bilim adamlari, Michelson ve Morley'in ulastiklari sonucu yapay olarak etkisiz kilmaya çalistilar. Örnegin, George Fitzgerald, dünyanin esir içinde hareket ederken hareket dogrultusunda büzüldügünü ve bu büzüme ile isigin hizinda ortaya çikacak olan farkin yok oldugunu ileri sürdü. Ne var ki, esirin varligini savunmak için gelistirilen bu ve buna benzer açiklamalar bilim adamlarini tatmin etmiyordu.

Iste belirsizligin sürdügü böyle bir atmosferde, Einstein cesurca esir kavraminin bir ise yaramadigini ve fizikten atilmasi gerektigini vurguladiktan sonra özel görelilik kuraminin iki temel ilkesini ortaya koydu:

1 - Bir deney yalniz göreli hareketi saptayabilir. Baska bir deyisle hiçbir deney mutlak duraganligi veya düzenli hareketi saptayamaz. (Örnegin, bu ilkeye göre esirin varligini saptamak olanaksizdir.)

2 - Isik, kaynagina bagli olmaksizin, boslukta sabit bir hizla hareket eder.

Einstein, bu iki temel ilkeyi, bazi düsünce deneyimlerini ve matematigi kullanarak Newton fiziginin ana kavramlarini kökünden degistirdi. Newton'a göre zaman mutlaktir yani evrensel olarak farklilik göstermez ve geçmisten gelecege dogru düzenli bir biçimde akar. Sagduyuya uygun olan bu evrensel zaman anlayisina göre eszamanlilik da evrenseldir.

Mutlak zaman kavramina karsi çikan Einstein'a göre zaman kavramini içeren önermeler eszamanli olaylar hakkinda ortaya konan önermelerdir ve eszamanlilik iki olayin ayni anda gerçeklesmesi anlamina gelmektedir. Örnegin, "Mavi Tren Ankara Garina saat yedide gelecektir" demek saatimin akrebinin yedi üzerine gelmesiyle Mavi Trenin Ankara Gar'ina girmesi olayinin ayni anda gerçeklesmesi yani bu iki olayin zamandas olmasi demektir.

Ancak Einstein'a göre zaman, daha dogrusu eszamanlilik, mutlak ve everensel degildir, çünkü bir gözlemci için eszamanli olan bir olay genellikle baska bir gözlemci için eszamanli degildir. Einstein'in bu sonuca nasil ulastigini anlayabilmek için su düsünce deneyini gözden geçirebiliriz:

Bir trenin (devingen sistem) orta noktasinda iki isik isinini ters yönlere ayni anda gönderelim. Tren içindeki gözlemci için isigin hizi (c) sabit oldugundan onun sistemde bu iki isik isini ters yöndeki duvarlara ayni zamanda ulasir; gene bu gözlemci için bu iki olay (isik isinlarinin ters yönlerdeki iki duvara çarpmasi) zamandas olacaktir. Peki, trenin disindaki gözlemci ne diyecektir?

Onun için de kendi sisteminde isigin hizi sabittir; ancak trene baktiginda duvarlardan birinin isiktan uzaklastigini, digerinin isiga dogru ilerledigini görür. Böylece ona göre, isik isini kendisine yaklasan duvara daha erken, kendisinden uzaklasan duvar ise daha sonra çarpacaktir. Bundan çikan kaçinilmaz sonuç sudur: Bir sistemdeki gözlemci için zamandas olan iki olay, bu sisteme göresel düzgün devinen ikinci bir sistemdeki gözlemci içinse zamandas degildir.

Acaba bu iki gözlemciden hangisi haklidir? Einstein'a veya birinci temel ilkeye göre iki gözlemci de haklidir. Eger zaman kavrami göreli ise, fizigin diger temel kavramlari da göreli olmak zorundadir. Örnegin, bir cismin uzunlugunu belirlemek için iki farkli gözlemci farkli zamanlarda ölçümler yapacaklarindan (çünkü eszamanlilik onlar için ayni degildir.) farkli degerler saptayacaklardir.

Özel görelilik kuramindaki olaylar ile Mach'in algilari (elementleri) arasinda bir fark yoktur. Örnegin, saatin akrebinin hareketiyle Mavi Trenin Ankara Garina girmesi ayni anda algilanan olaylardir. Ayni sekilde düsünce deneyimindeki gözlemcilerin gözlemleri de algilardan ibarettir. Iste Einstein'in kuraminda zaman ve uzay kavramalari ölçülebilen ve algilanabilen yani insanlara göre anlam kazanan kavramlar dönüstürüldükleri için Machçiligin Einstein üzerinde önemli bir rol oynadigini iddia edebiliriz.

Nitekim Einstein bile Mach'in etkisinde kaldigini arkadaslarina yazdigi mektuplarda açikça belirtti. Hatta bizzat Mach'a yolladigi mektuplarda onun bir ögrencisi ve izleyicisi oldugunu açikça itiraf etti. Bununla birlikte Mach hiçbir zaman özel görelilik kuramini tam olarak desteklemedi.

Einstein, zamanin ve uzayin göreli kavramlar oldugunu deneyler yaparak göstermis degildir, çünkü onun özel görelilik kuramina iliskin olarak sözünü ettigi deneyler zihninde yaptigi deneylerdir. Ayrica bu kuramin temel direkleri olan iki ilke tamamen usun ürünleri olduklarindan onlari deneyimsel yöntemle dogrulama ya da yanlislama olanagi yoktur.

Özel görelilik kuraminin bir sonucu da madde ile enerjinin esdegerligini ve birbirlerine dönüsebilirligini gösteren "E = mc2" nin formülüdür. Bu formülde E enerjiyi, m cismin kütlesini ve c de isigin hizini temsil etmektedir. Bu formül, çok küçük bir madde parçasinin çok büyük miktarlarda enerji içerdigini ortaya koydu ve böylece nükleer çaga girilmis oldu.

Yorum (0)

RSS yorumları

İsim

Başlık

Yorum

Gönder