Işık hızına yakın seyahat ederken zaman neden değişir? Bir fizikçi açıklıyor

Işık hızına yakın seyahat ederken zaman neden değişir? Bir fizikçi açıklıyor

Manzarayı seyrederken ülke çapında giden bir arabada olduğunuzu hayal edin. Uzaktaki bir ağaç arabanıza yaklaşır, hemen yanınızdan geçer ve arkanızda tekrar uzaklaşır.

Tabii ki, o ağacın aslında ayağa kalkıp size doğru veya sizden uzaklaşmadığını biliyorsunuz. Ağaca doğru hareket eden arabadaki sizsiniz. Ağaç sadece size kıyasla veya size göre hareket ediyor - biz fizikçiler buna görelilik diyoruz. Ağacın yanında duran bir arkadaşınız olsaydı, sizin onların size doğru hareket ettiğini gördüğünüz hızda sizin onlara doğru hareket ettiğinizi görürlerdi.

Gökbilimci Galileo Galilei, 1632 tarihli "İki Ana Dünya Sistemi Üzerine Diyalog" adlı kitabında ilk olarak görelilik ilkesini tanımladı - iki kişi bir olayı biri farklı olduğu için farklı deneyimlese bile evrenin her zaman aynı şekilde davranması gerektiği fikri. diğerine göre hareket ediyor.

Bir arabadaysanız ve havaya bir top fırlatırsanız, yerçekimi kuvveti gibi ona etki eden fiziksel yasalar, yolun kenarından izleyen bir gözlemciye etki eden yasalarla aynı olmalıdır. Ancak, siz topun yukarı ve aşağı hareket ettiğini gördüğünüzde, yol kenarındaki biri topun kendisine doğru veya ondan uzağa hareket ettiğini ve ayrıca yukarı ve aşağı hareket ettiğini görecektir.

Özel görelilik ve ışık hızı

Albert Einstein çok daha sonra, o zamanlar sezgisel bir açıklaması olmayan bazı kafa karıştırıcı gözlemleri açıklamak için şimdi özel görelilik olarak bilinen fikri önerdi. Einstein, 1905'te teorisini bir araya getirmek için 1800'lerin sonlarında birçok fizikçi ve astronomun çalışmalarını kullandı ve iki temel bileşenden yola çıktı: görelilik ilkesi ve ışık hızının her gözlemci için aynı olduğu ve hiçbir şeyin hareket edemeyeceği şeklindeki garip gözlem. Daha hızlı. Işık hızını ölçen herkes, nerede olurlarsa olsunlar veya ne kadar hızlı hareket ederlerse etsinler, aynı sonucu alacaktır.

Diyelim ki saatte 60 mil hızla giden bir arabadasınız ve arkadaşınız ağacın yanında duruyor. Saatte 60 mil olarak algıladıkları bir hızla size doğru bir top fırlattıklarında, mantıksal olarak arkadaşınızı ve ağacın size doğru 60 mil hızla hareket ettiğini ve topun size doğru 120 mil hızla hareket ettiğini gözlemleyeceğinizi düşünebilirsiniz. saatte mil. Bu gerçekten doğru değere yakın olsa da, aslında biraz yanlış.

Merak ediyor olabilirsiniz: İkizlerden biri kendisini durağan, diğerini de kendilerine doğru hareket ediyor olarak görse, birbirlerinin daha hızlı yaşlandığını ölçmezler mi? Cevap hayır, çünkü ikisi de diğer ikizlere göre daha yaşlı olamaz.

Uzay gemisindeki ikiz, referans çerçevesinin aynı kaldığı belirli bir hızda hareket etmekle kalmaz, aynı zamanda Dünya'daki ikiz ile karşılaştırıldığında hızlanır. Gözlemciye göre olan hızların aksine, ivmeler mutlaktır. Bir teraziye basarsanız, ölçtüğünüz ağırlık aslında yerçekiminden kaynaklanan ivmenizdir. Bu ölçüm, Dünya'nın güneş sisteminde hareket etme hızına veya güneş sisteminin galakside veya galaksinin evrende hareket etmesine bakılmaksızın aynı kalır.

Işık hızına yaklaştıkça ikizlerden hiçbiri saatlerinde herhangi bir tuhaflık yaşamıyor - ikisi de zamanı sizin ya da benim kadar normal yaşıyor. Ancak bir araya gelip gözlemlerini karşılaştırdıklarında bir fark görecekler - göreliliğin matematiği tarafından mükemmel bir şekilde tanımlanan bir fark.

Kaynak: The Conversation