Yerçekimi uzayı büker mi?

Yerçekimi uzayı büker mi?

Yerçekimi uzayı büker mi?

Kesin olarak, yerçekimi bükülmüş uzaydır.Ama nedenini anlamak için, mevcut en iyi yerçekimi teorisine bakmalıyız ve bu, bir kez daha Albert Einstein’dan kaynaklanıyor.1907’de, 28 yaşındaki Einstein, daha sonra ‘der glücklichste Gedanke meines Lebens’ hayatımın en mutlu düşüncesi ‘olarak tanımladığı şeye sahip olduğunda başladı.

Aslında fikir ondan ziyade gezegenin dışındaydı.Einstein, özel görelilik teorisinin Newton’un ünlü kütleçekim teorisini nasıl değiştirebileceğini düşünüyordu.Muhtemelen tüm zamanların en büyük entelektüel başarısı olan Newton’un teorisi, Güneş Sistemindeki nesnelerin hareketlerini en ince ayrıntısına kadar açıklamada göz kamaştırıcı bir şekilde başarılı olduğunu kanıtladı.Merkür’ün yörüngesinin yalnızca bir küçük yönü uygun görünmüyordu ama diğer her şey uyuyordu.Öyleyse, diye düşündü Einstein, Newton’un yerçekiminin her zaman hesaba katmadığı birşeyler olmalıydı?

Sadece Einstein’ın bildiği bazı tuhaf nedenlerden dolayı, kendini bir evin çatısından düşerken hayal etti ve bu oldukça uygunsuz olay sırasında hiçbir çekim kuvveti hissetmeyeceğini fark etti.Yere düştüğünde kesinlikle bir şeyler hissedecekti, ama bunun gibi bir düşünce deneyinde bunun önemi yoktur.Einstein, serbest düşüş durumunda olacağını düşündü ve piposu ağzından düşerse veya cebinden bozuk paralar düşerse, sanki yerçekimi yokmuş gibi onun etrafında yüzüyor gibi görüneceklerdi.Yirmi birinci yüzyılın sakinleri olan bizler, ağırlıksızlık yaşayan astronotlar fikrine alışmış olduğumuz için şanslıyız, ancak Einstein’ın zamanında bu tamamen yeni bir kavramdı.

Genel görelilik nasıl bulundu?

Bu, Einstein’ı bir sonraki adıma, yerçekimi alanı ile uygulanan ivmenin etkilerinin özdeş olduğunun farkına götürdü.Bir çatıdan düşerken biri diğerini iptal ediyor ve bir süre ağırlıksız kalıyorsunuz.Uzayda bir roketin penceresiz bir bölmesinde oturuyorsanız ve biri fitili yaktıysa, hissettiğiniz kuvvetin roketin ivmesinden mi yoksa yer çekiminden mi kaynaklandığını bilemezsiniz.Bu nedenle yerel olarak en azından aynı şey olmalılar.

Einstein’ın bu mutlu düşüncesi, şimdi Eşitlik İlkesi olarak adlandırılan büyük bir dönüm noktasıydı. Aslında, ilkeyi bir nesnenin yerçekimi kütlesinin eşdeğerliği (yerçekimine tepki verme şekli) ve eylemsizlik kütlesi (yol roketin itme kuvveti gibi bir kuvvete tepki verir). Einstein daha sonra, hızlandırılmış referans çerçeveleri fikrine dayanan yeni bir yerçekimi teorisi geliştirmek için gereken matematiksel araçları bir araya getirerek teorisinde ilerledi.

Einstein, teorinin matematiksel gelişiminin çoğunun bir geometri problemine dönüştüğünü çabucak fark etti çünkü sıradan veya sözde Öklid uzayda geçerli olan görelilik yasaları artık çalışmıyordu.Ama dört boyutlu Riemann manifoldu denen geometrik bir yapıya başvurursanız, hızlandırılmış referans çerçeveleri yavru kediler kadar uysal hale gelir.Neredeyse matematiksel formülasyon hala aşırı derecede zordur.bu 1850’lerde Bernhard Riemann adlı yetenekli bir Alman matematikçi tarafından geliştirilen özellikle karmaşık bir uzay modelidir..

newton’s gravity

Uzay zaman bükülüyor mu?

Bunu, maddenin varlığıyla çarpıtılmış uzay-zamanın kendisinin bükülebileceğine dair çılgınca olasılık dışı bir iddiaya yol açan, şaşırtıcı ve yeni bir yerçekimi teorisi olan Einstein’ın Genel Görelilik Teorisi izledi.Madde de uzay zamanın çarpık geometrisine onun içinde hareket ederek yanıt verir.Teori ayrıca, hızlandığınızda veya eşdeğer bir şekilde, yerçekimi alanında olduğunuzda zamanın yavaşladığını da öngördü.Bu sözde yerçekimsel zaman genişlemesi, özel göreliliğin zaman uzaması etkilerine benzerdir.

Yeni teori, sonuçları itibariyle çarpıcıydı.Einstein, açıklamasını yayınlanmak üzere göndermeden kısa bir süre önce, Kasım 1915’te, Merkür’ün yörüngesinde gözlemlenen anormalliğin tam olarak açıklandığını fark etti.Ve 25 Mayıs 1919’daki toplam güneş tutulması gözlemlerini kullanarak, Güneş’in yerçekiminin ışık ışınlarını büktüğü teorisinin dramatik doğrulaması artık gerçek haline geldi.

Genel görelilik neyi kanıtladı?

Formülasyonundan 90 yıldan fazla bir süre sonra, genel görelilik hala sahip olduğumuz en iyi yerçekimi teorisidir.Kendisine atılan tüm testlerden sağ çıktı ve kara deliklerin, genişleyen Evrenin, yerçekimsel merceklerin, yerçekimi dalgalarının ve benzerlerinin varlığını başarıyla tahmin etti.

Genel göreliliğin başa çıkamayacağı tek şey, en küçük ölçekte yerçekimidir, çünkü teori, farklı adımlar veya ‘quanta’ dizisinden ziyade sürekli bir ortam olarak uzay zamana dayanmaktadır.

newton’s gravity

Yerçekiminin bir hızı var mı?

Evet. Dahası ve oldukça dikkat çekici bir şekilde, son zamanlarda yapılan bir deney, hızını ölçmeyi başardı.Önceki cevapta gördüğümüz gibi, uzay (veya daha doğrusu, uzay-zaman) maddenin varlığında yerçekimi oluşturmak için bükülür.Ancak uzayın bükülebilir bir oyuncak gibi esnek olduğunu düşünmek yanlış olur.Aslında, çelikten milyarlarca kat daha katıdır.Bununla birlikte, genel görelilik, dalgaların, çok katı bir gölet üzerindeki dalgacıklar gibi, uzay dokusunun içinden geçeceğini öngörür.

Bu dalgaların kökenleri, süpernova patlamaları ve çarpışan yıldızlar gibi yerçekimi bozukluklarına dayanıyor ve teori, bunların ışık hızında seyahat edeceklerini öngörüyor.Bu nedenle, Güneş, Güneş Sisteminin merkezinden aniden kaldırılırsa, Dünya’nın yörüngesi, Güneş’in ölümünden kaynaklanan yerçekimi dalgası sekiz dakika sonra gelinceye kadar etkilenmeyecek ve oldukça şaşırmış bir Dünya üzerine düz bir çizgide ilerleyecekti.

Uzay o kadar katıdır ki yerçekimi dalgalarını tespit etmek son derece zordur ve teknolojinin onları toplamasına hala birkaç yıl uzaktadır.Bununla birlikte, enerji kaybı yalnızca yerçekimi dalgalarının yayılmasıyla açıklanabilen sözde ikili pulsarın 1974 keşfi sayesinde var olduklarını kesin olarak biliyoruz.Bu bulgu, kaşifleri Joe Taylor ve Russell Hulse için 1993 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırmıştır.Yerçekimi dalgaları rutin olarak tespit edilip ölçülebildiğinde, Evreni araştırmak için son derece güçlü yeni bir tekniğe sahip olacağız.Hatta Big Bang’in mekanizmalarını incelememize bile izin verebilir.

Yerçekimi dalgalarının hızı, Jüpiter gezegeni uzaktaki bir kuasarın önünden geçtiği 2002 yılında ölçüldü.Diğer herhangi bir büyük nesne gibi, Jüpiter de ona yaklaşan ışığın yörüngesini büker ve iki Amerikalı bilim adamı, Ed Fomalont ve Sergei Kopeikin, dalgaların hızını tahmin etmek için bu eğimi kullandı.Bunu yapabildiler çünkü Kopeikin (bir teorik fizikçi), genel görelilik denklemlerini yerçekiminin elektromanyetik radyasyona benzer hale geleceği şekilde yeniden formüle edebileceğini keşfetti.Deneylerinin doğruluk sınırları içinde aldıkları cevap, evet, Einstein’ın haklı olduğuydu.Yerçekimi ışık hızında hareket eder.

Çok hızlı seyahat ettiğinizde saatlerin yavaşladığı doğru mu?

Kulağa tuhaf gelse de, bu gerçekten doğru.Bir kez daha, Einstein’ın Özel Görelilik Teorisinin bir sonucudur.Özellikle ışık hızına yakın seyahat ettiğinizde fark edilir hale gelen etkinin bazı incelikleri vardır.Etki, zaman genişlemesi olarak adlandırılır ve özellikle saatlerin, farklı hareket durumlarında gözlemciler tarafından görüntülendiğinde nasıl davrandığını ifade eder.Gözlemcilerden biri genellikle hareketsiz olarak kabul edilir.

Durgun gözlemcinin yanında bir saat olduğunu, ama aynı zamanda çok hızlı bir trende yanından geçen başka bir özdeş saati görebildiğini hayal edelim. Çay yudumlarının arasında göreceği şey, trendeki saatin yanındakinden daha yavaş ilerlediğidir. Başka bir deyişle, zamanı uzar. Paradoksal olarak görelilikle ilgili ana nokta, tüm hareketin göreceli olmasıdır, trendeki saatin yanında bir kadın koltuklu adamın saatinin kendisinden daha yavaş gittiğini görecektir. Buradaki nokta, göreliliğin ‘tüm saatlerin ölçeceği zaman denen evrensel bir nicelik olduğu fikrini terk etmeyi gerektirdiğini’ yazan Stephen Hawking tarafından oldukça düzgün bir şekilde ifade edildi. Bunun yerine, herkesin kendi kişisel zamanı olacaktı.

Zaman uzaması etkisi fizikte sıklıkla gözlemlenir ve defalarca kontrol edilmiştir.Örneğin, 1940 yılında, müon adı verilen bir atom altı parçacığın ömrü laboratuvarda saniyenin yaklaşık iki milyonda biri olarak ölçülüyordu.Bununla birlikte, müonların Dünya atmosferine kozmik ışınlar olarak geldiklerinde bundan çok daha uzun süre dayandıkları biliniyordu (‘Herhangi bir şey ışık hızından daha hızlı gidebilir mi?)Bu farkın, müonların bozunma süresinin çok yüksek hızlarıyla genişlemesinden kaynaklandığı doğru bir şekilde ortaya koydu.

Bu arada, özel görelilik de bize hareketsiz bir gözlemcinin hareket eden bir nesnenin hareket ettiği yönde biraz kısaldığını göreceğini söyler.Bir kez daha, etki yalnızca ışık hızına yakın hızlarda belirgindir.

Albert Einstein hakkında ilginç bilgiler

Bu kısa video’yu izleyerek albert einstein hakkında detaylı bilgi alabilirsiniz.

Facebook ve Twitter adreslerimizden bizi takip etmeyi unutmayın.

Bu konuyu forum sitemiz üzerinden tartışmak için hemen tıkla

yorumlarınız Disqus tarafından saklanır.