Amerika Birleşik Devletleri tarafından geliştiren ve çok kapsamlı bir uydu haberleşme projesi olan GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) den elde edilen sonuçlar ışığın (c+v) ve (c-v) hızıyla gidebildiği açıkça ortaya koymuştur. GPS projesinde elde edilen bu deneysel sonucun Albert Einstein'in ortaya koyduğu iki fizik postülasının doğruluğunu tartışmalı hale getirdiğini düşünmek yanlıştır. Bu postülalar modern fiziğin temelidir ve fizik yasaları açısından son derece güçlü ve bağlayıcıdır.Alice Yasası kendi içinde bu iki postülayı barındırarak ışığın (c+v) ve (c-v) hızıyla gittiğini kolaylıkla ifade etmekte ve kendi varlık ispatının dayandığı bu iki postülayı şiddetle korumaktadır.Alice Yasası yeni bir fizik yasasıdır. Bu web sayfalarında bu yeni fizik yasasının varlık ispatı yapılmıştır.

Alice Yasasının varlık ispatı tamamen Einstein tarafından ortaya konan iki postülaya dayanır. İspatın gelişimini bu postülalardan hareketle ortaya koyuyoruz.

DENEY 1 : Her tarafı kapalı bir kutu ve içinde bir adam vardır. Adam uyurken kutu hareket eder. Düz bir doğrultuda ve sabit bir hızda (ivmesiz) gitmeye başlar. Kutu o şekilde yapılmıştırki, gittiğini belli eden hiçbir ses ve sarsıntı çıkarmamaktadır. Adam uyandığı zaman kutunun hareket halinde olduğunu anlamaz. Deneyin amacı da budur. Adam kutunun hareket halinde olduğunu veya durduğunu bilmemelidir. Adam, yapacağı deneye başlar.

Kutunun orta noktasını (O noktası) işaretler. Kutunun ön ve arka tarafını temsil eden A ve B noktalarından eş zamanlı iki ışık salarak ve ışıkların "O" noktasına varma sürelerini ölçer. Her iki ışık "O" noktasına EŞ ZAMANLI olarak varır.

Referans Figürü

Adam elde ettiği deney sonucunu yazar:

ÖLÇÜM 1 : Kutunun içinde yaptığım deneyde ışığın hızını "c" olarak ölçtüm. "A" ve "B" noktalarından eşzamanlı olarak saldığım ışıklar kutunun orta noktası konumundaki "O" noktasına EŞZAMANLI olarak varmıştır. Kutunun içinde elde ettiğim sonuç, dışarıda yaptığım ölçüm sonuçlarıyla aynıdır.

Yukarıda temsili olarak anlatılan olay, Einstein tarafından ortaya sürülen iki postülanın birincisidir. Birinci postüla şu şekildedir:

Görelelik ilkesi: Fizik yasaları tüm eylemsiz (düz bir doğrultu üzerinde ve sabit hızla hareket eden) sistemlerde geçerlidir.

Diğer bir deyişle, hareketsiz sistemde yaptığımız bir deneyi, aynı doğrultuda ve sabit hızda giden bir sistemde yaparsak aynı sonucu elde ederiz. Yukarıdaki deneyde de adam aynı sonucu elde etmiştir. Bu aşamadan sonra bütün anlatılanlarda hemen yukarıda anlattığımız olayı geliştireceğiz. Kutudaki adamın elde ettiği ölçüm sonucu ALICE YASASININ İSPATI için referans noktası teşkil etmesi nedeniyle "ÖLÇÜM 1" olarak adlandırılmıştır.

Adam elde ettiği sonuçları kutunun içindeki telefonla dışarıdaki arkadaşına bildirir ve şöyle der ; "İçinde bulunduğum hareketsiz ortamda yaptığım deneylerde ışık hızını "c" olarak buldum. Bu değer kutunun dışında ölçtüğüm değerle aynı. " Arkadaşı ona şu şekilde cevap verir; "Senin içinde bulunduğun kutu hareketsiz değildir. Sabit bir hızla ve düz bir doğrultu üzerinde gitmektedir."

Kutudaki adam hareket halinde olduğunu öğrenince şaşırmıştır. Deneyleri yanlışsız yaptığından emindir. Fakat ortada izah edemediği tuhaf bir durum vardır. İçinde bulunduğu kutu hareket halinde olduğuna göre, A ve B noktalarından aynı anda saldığı ışıklar, kutunun orta noktasına farklı sürelerde varmalıdırlar. Fakat deneylerinde böyle olmamıştır. Adam yaptığı deneylerinin sonuçlarına duyduğu güvenden ötürü arkadaşına inanmaz ama içine de büyük bir şüphe düşer. Bir testereyle kutunun yan tarafında büyük bir pencere açar. Kutunun hakikaten gitmekte olduğunu görür. Bunun üzerine deneylerini tekrarlamaya karar verir. Fakat bu sefer, deneye başlamadan önce elindeki testereyle kutunun yanlarında bir çok pencere açar. Ardından kutu giderken, yaptığı deneyleri kusursuz bir şekilde tekrarlar. İlk deneyde elde ettiği sonuçların aynısını elde eder.

Adam elde ettiği sonucu yazar:"Kutunun içindeki ışığın yayılma hızı, kutunun hızından bağımsızdır. İlave olarak, kutunun içi veya dışı diyebileceğim bir durum söz konusu değildir. Çünkü kutunun yanlarında bir çok pencere açmam da durumu değiştirmemiştir. Sonuç olarak şunu söyleyebilirim ki ışığın hızı cisimlerin hızından bağımsızdır."Einstein tarafından ortaya konulan 2. Postüla :

Evrensel ışık hızı: Boşlukta ışık hızı, kaynak veya gözlemcinin hızına veya varsayılan bir ortama bakılmaksızın, tüm eylemsiz gözlemcilere göre aynıdır.

Bu teorik deneyin ortaya koyduğu sonucu değiştirmeye imkan yoktur.

Teorik deney, her iki kutunun orta noktaları referans noktası kabul edilerek hazırlanmıştır. Bu sebeple, cisimlerin hıza bağlı olarak boylarının küçüldüğünü öne sürmek, iki kutunun eşit hızda olması nedeniyle ortaya çıkan sonucu değiştirmez.

Problem şu şekilde oluşturulmuştur: Her bakımdan özdeş iki kutu ve içlerinde birer adam vardır. Kutuların ön ve arka taraflarında ışığın geçebileceği küçük birer delik bulunmaktadır.

1) Her iki kutu karşıt yönlerden birbirlerine doğru EŞİT HIZLARDA yaklaşmaktadır. Her kutunun arkasından da bir ışık ışını önünde giden kutuyu takip etmektedir. (Figür 1)

 
Figür 1

2) Işıkların kutulara varma anı o şekilde ayarlanmıştır ki, kutular birbirinin yanından geçerken, kutuların ORTA NOKTALARI (O ve O' ) çakıştığında, ışık takip ettiği kutunun arka noktasına varmıştır. Yani B ışını 1. kutunun içine arka taraftan girdiği anda ters yönden yaklaşan A ışını da 1. kutunun içine ön taraftan girmiş durumdadır. Bu durum diğer kutu içinde geçerlidir. (Figür 2)

Figür 2

(Gerçekte Figür 2'deki koşul Genel Görelelik sebebiyle hiçbir zaman sağlanamaz. Fakat problemin ortaya konuluş tarzı bizi sonuca götürmek için yeterlidir. Figür 2'deki koşulun hiçbir zaman sağlanamayacak olmasının nedeni, gene bu teorik deneyin sonucunun içindedir.)

DENEYİN SONUÇLARI

Işıkların kutuların içindeki son durumları ile ilgili olarak, gayet haklı olarak şu şekilde mantık yürütebiliriz: :

1. kutunun ön tarafından giren ışık, 1. kutunun arkasına ulaştığı anda, 2. kutunun ön tarafından giren ışık, 2. kutunun arkasına ulaşacaktır. Kutular aksi yönlerde gittikleri için kutuların arka deliğinden giren ışıklar kutuların ön kısmına daha varmamışlardır. (figür 3)

Figür 3

Kurduğumuz bu mantık acaba doğru mudur? Şu anda olduğu gibi, olaya dışarıdan bakan bir gözlemciye göre bu düşüncenin doğru olduğunu düşünebiliriz, fakat fizik yasaları bizim bu düşüncemizin doğadaki gerçeği tam anlamıyla yansıtmadığını söylemektedir. Çünkü karşımızda Postüla 1 ve Postüla 2 vardır. ÖLÇÜM 1 den dolayı kutularda bulunan adamlar, bulundukları kutunun ön ve arka deliklerinden AYNI ANDA iki ışığın girdiğini ve her iki ışığın AYNI ANDA kutunun diğer tarafına ulaştığını tespit edecektir. Dışarıdan olayı gözlemleyen bizlere göre doğru olan, kutudaki adamlar için gerçek dışıdır.

Işıkların kutulara yetişmesinden sonra meydana gelen olayları figürlerle ifade edelim. 

Bu teorik deneyde, mevcut Genel Göreleliğe dayanarak deney sonucunun yanlış olduğunu öne sürmek mümkün değildir. Fizikçi olmayan okuyucular aşağıdaki mantığı ilerdeki kısımları okuduklarında anlayacaklardır.

1) Tek bir kutu için figür 2 deki koşul her zaman için sağlanır.

2) Her iki kutunun ön ve arka taraflarını A', A'' ve B',B'' olarak tanımlıyalım. Her iki kutuda boy kısalmasının olduğunu varsaysak bile hareket doğrultusunda her iki kutudaki boy kısalmaları eşittir. A' ve A'' çakıştığında B' ve B'' çakışacaktır. (Figür 5)

Figüre 5

3) Eğer "figür 2 = figür 5" deki durum için kutulardaki adamlardan herhangi birisi A ve B uzay konumlarındaki ışıkları algılamışsa, Genel Görelelik sebebiyle diğer kutudaki adam ışıkları algılayamaz. O halde bu adam için ışıklar A ve B uzay konumlarında değildir.

4) Eğer her iki kutudaki adam da ışıkları algılamışsa, Genel Görelelik sebebiyle kutular hareket doğrultusunda aynı uzay konumunda olamazlar. Buradan aynı sonuca varırız. Her iki adam için ışıklar farklı uzay konumundadır.

5) Eğer kutuların birbirlerine göre boy kısalmasının eşit olmayacağı öne sürülürse, (diğer bir deyişle kutular hareketli olmalarına rağmen, kutulardan herhangi biri durgun bir referans sistemi olarak düşünülürse) tek bir kutu için figür 2 de ki şart sağlandığına göre figür 6'da ki gibi ifade edebileceğimiz bir durumla karşılaşırız. Burada soru şudur: Hangi kutudaki adam ışıkları algılamıştır? Bu taktirde de tek bir adam veya her iki adam birden algılamışsa dahi ışıklar her iki adam için farklı uzay konumlarındadır.

Figür 6

Görüldüğü gibi Genel Göreleliğe dayanarak Deney 2 nin ortaya koyduğu sonucu değiştirmeye imkan yoktur. Böylece, ışığın aynı anda farklı farklı uzay konumlarında bulunabileceğini ispat etmiş bulunuyoruz. Bu ispat (c+v), (c-v) nin açıklamasının zeminini hazırlamıştır. 

Deneyin yapılışı: Her bakımdan birbirine özdeş iki kutu birbirlerine sabit hızla doğru ilerlemektedir. Kutuların ön ve arka taraflarında ışığın geçebileceği birer delik ve içlerinde birer gözlemci vardır. Kutuların farklı hızlarda olması hiçbir şekilde önem taşımaz. Her iki kutunun orta noktaları aynı hizaya geldiği anda (O noktası), O noktasından eşit uzaklıkta bulunan A ve B ışık kaynakları tetiklenir. (Figür7)

Figür 7

Her iki kutu için olayın gelişimi aşağıdaki çizimde gösterildiği üzere gelişir: Grafik yol-zaman grafiğidir ve iki postülanın istediği tüm şartları sağlayan tek durumu ifade eder.  (Figür 8)

Figür 8

Olayların gelişimi:

t1 - Her iki kutunun orta noktaları aynı hizaya geldiği anda. A, B ışık kaynakları eşzamanlı olarak tetiklenir.

t2 - Her iki yönden ilerleyen ışıklar kutuların ön ve arka taraflarına eşzamanlı olarak varır. Bu anda her iki kutunun uzaydaki konumları farklıdır. İçerdeki gözlemciler ön ve arka taraftan eşzamanlı olarak içeri giren ışıkları tespit ederler.

t3 - İçeri giren ışıklar kutuların orta noktasına eşzamanlı varır.

t4 - İçeri giren ışıklar kutunun karşı tarafına eşzamanlı olarak varır.

Alice Yasasının varlık ispatı olan "Deney 2" esasen Postüla 1 ve 2 nin doğrulamasından başka bir şey değildir. Her iki adam kendi kutularında ışığın hızını c olarak ölçer.  İlave olarak her iki adamın ışıkların eş zamanlı olarak yandığını görebilmeleri için ışıkların yakılma anı için tek bir durum vardır. Araçların orta noktaları aynı hizaya geldiği zaman (O noktası), her iki ışık kaynağı O noktasından eşit uzaklıkta olmalıdır. Sonuç (c+v)(c-v) dir.

Deney 2 Alice Yasasının varlık ispatıdır.

(c+v) (c-v) tabiatta vardır.

Işığın hızı relativdir.

ARAŞTIRMALARIMIN SONUCUNDA BULABİLDİĞİM
VE KONU İLE ALAKALI OLABİLECEĞİNİ DÜŞÜNDÜĞÜM ÇALIŞMALAR