I. Fikrin Belirmesi

IY=Işık Yılı olarak alınacaktır.

Evet gecenin 3′ünde bu yazıyı yazıyorum. Halbuki yatmak üzereydim ve bir taraftan da Stargate Atlantis isimli diziyi izliyordum. Özel bir uzay gemisi hiperuzay’da sıçramalar yaparak yolculuk etmekte.

Bir anda aklıma 1 ışık yılı uzaklığının aslında kabul edilenden daha uzun olduğu geldi. Aslında hep öyle düşünüyordum ama bu düşünceyi hiç önemsememiştim ve bu düşüncemden her zaman da emindim. Bu düşüncemin yanlış olduğunu bilmekle beraber eğer ispatını yapmazsam hep aklımda ışık hızını normalden daha fazla kabul edecektim.

Benim düşünceme göre 1 IY > 1*365.25*c olduğuydu. Hemen kağıt kalemimi hazırlayıp hesaplamalar yapmaya başladım. Uzunca süredir de (yaklaşık 4 yıl) izafiyet Teorisi ile ilgilenmediğim için tüm formülleri baştan çıkarmak zorunda kaldım.

II. İzafiyet Teorisine Hızlı Bir Bakış:

Klasik newton fiziğinde hız kavramı zamanın bir fonksiyonudur ve v=x/t formülü ile gösterilir. Bu düşük hızlarda oldukça doğru sonuç veren bir formül olmakla beraber açık bir şekilde yanlıştır. Hiç bir cismin (izafiyet teorisine göre bazı teorik paracıklar hariç) hızı ışık hızından yüksek olamaz.* Bu yüzden v hızı ile gitmekte olan bir arabanın farlarından çıkan ışığını hızı v’ olduğunda v’ = v+c önermesi, v’>c olduğundan yanlıştır.

Tren paradoksu:

Tren paradoksu ile ilk formülümüzü çıkarıyoruz. Elimizde v hızı ile ivmesiz giden bir tren olsun. Tren içinde yerde bir ışık kaynağı, tavanda da fotosel olsun. Işık yandığında fotosel sinyal vermekte. Trenin içindeki bir adam trenin yüksekliği d olmak üzere sesi t=d/c sürede duyacaktır. Trenin dışında olan bir adam ise, sesi t’=d’/c sürede duyacaktır.

Buradan da pisagor uygularsak;

c^2*t^2+v^2*t’^2=c^2*t’^2 olur. Bu dönüşümü sadeleştirirsek:

t’=t/(1-(v^2/c^2))^(1/2) formülünü buluruz ki bu da t’ değerinin daha büyük olduğunu gösterir. Buna göre trenin dışındaki gözlemci için zaman daha yavaş işler deriz.

Not: İzafiyet teorisine göre zamanın kısalmasından başka, uzunluk kısalır ve ağırlık artar. Bir cisim c hızındayken, kütlesi sonsuz, uzunluğu 0 olur.

III. Çıkarım:

Görüldüğü üzere modern fizikte zaman, hızın bir fonksiyonu olduğuna göre ortaya kimin zamanına göre ışık hızı çıkıyor.

Benim buradaki yanılgım geçen süreyi ışığa göre hesaplamaktı. Eğer ışık hızı ile giden bir uzay gemisine binerseniz zaman sizin için tamamen duracağından aslında milyarlarca ışık yılı uzaklığa gitmek sizin için bir an bile almayacaktır. Bu da Zaman yolculuğu fikrinin arkasında yatan temel fikire götürüyor bizi.

Diğer taraftan ikizler paradoksu da bu konuyu ele alır. 2 kardeşten birisi 0.9c hızı ile giden bir uzay aracına bindirilir ve 20IY uzaklıktaki bir gezegene gönderilirse uzay aracına binen ikiz t=20*(1-(0.81*c^2/c^2))^(1/2) yani t=8.74 yılda gideceği yere varacaktır. Dünyada ise t=20/0.9=22.2 Yıl sürecektir bu yolculuk.

Böylece uzay yolculuğu yapan kardeş dünyaya 17 yaş yaşlanmış olarak döndüğünde kardeşi 44.4 yaş yaşlanmış olacaktır.

Diğer bir konu da ışık hızı, ışık hızının altındaki tüm hızlardaki cisimlere göre eşittir*. Bu yüzden dünyaya göre bu uzunluğu hesapladığımızda doğru değerleri bulmuş oluruz.

]]> http://yildirim.isadamlari.org/2008/uzunluk-birimi-olarak-isik-yili-ve-zamanda-yolculuk.html/feed 1