Banner
Alice Yasasının Deneyi
Han Erim
7 Mayıs 2012
ALICE YASASININ DENEYİ
Fizik üzerinde çalışmaya başladıktan sonra beni en çok şaşırtan şey
fiziğin ne kadar sahipsiz olduğunu görmekti. Fiziğin genel teorisi
konusunda bize yol gösterebilecek bazı önemli deneyler hiç gündeme
gelmemiş ve yapılmamıştır. Bunun sonucunda da fiziğin genel teorisi çok
acıdır ama tamamen varsayımlar metotlarla kalmıştır. Varsayımlarla
fiziğin genel teorisi oluşturulabilir mi? Mutlaka bir yerde hata
yaparsınız. Elektromanyetik teoride yapılan hata buna en güzel örnektir.
Bu bölümde elektromanyetik teori için (c+v)(c-v) matematiğinin
deneysel olarak nasıl doğrulanabileceği konusunda kendi görüşlerimi
aktaracağım. Bu deney elektromanyetik etkileşimin alanlar üzerinden
gerçekleştiğini ve ışığın alanların içinde hareket ettiğini ortaya
koyabilecek bir deneydir. Deneyin mantıksal prensibi ışığın kendisini
yayınlayan kaynağın momentumunu taşıyıp taşımadığının tespiti üzerine
kuruludur.
Önerdiğim deneyin en iyi şartlarda ve mümkün olan en kısa zamanda
yapılmasını dilerim. Elbette (c+v)(c-v) matematiğinin tespiti için
başka deneyler de planlanabilir,
yapılabilir.
Figürde görüldüğü gibi kendi X eksenleri yönünde
karşılıklı
![]()
hareket eden A ve B gibi iki frame vardır. B frame'inde bir ışık
kaynağı olarak
bir lamba vardır. Lambanın ışığı dağılmayan küçük bir paket şeklinde
oluşturduğunu var sayıyoruz.
Sorumuz şudur: B frame'i ışığı hangi noktada
göndermelidir ki, ışık A frame'ine varabilsin?
Burada herkesin önünde açıklıkla söylüyorum. Bu sorunun cevabını şu
anda hiç bir fizikçi bilmemektedir. Böyle bir soruya cevap verememeleri
de fizikte ne kadar büyük bir bilgi eksikliğinin olduğunu işaret
etmektedir. Çünkü bu bilgi özel ihtisas sahibi olmayı gerektirecek
türde bir bilgi değildir. Bu ve buna benzer temel fizik bilgisi
kapsamına giren bütün benzer soruların fizikte kesin olarak
cevaplandırılmış olması gerekir.
Sorunun cevabı ben biliyorum diyene gülüp geçin çünkü o alenen
palavra atamaktadır. Çünkü bilseydi, burada yazdıklarımı da bilirdi.
Kim olursa olsun bu soruya vereceği cevap o kişinin kendi kişisel
tahminini söylemekten öteye bir anlam taşımaz. Fizikte tehlikeli olan
da işte budur, bildiğini zannetmektir. Çünkü varsayımlar gerçek yerine
konulmaya başlandığında ip bir yerinden mutlaka kopmaktadır.
Sorunun cevabı, ışığın yayınlandığı kaynağın momentumunu taşıyıp
taşımadığı ile ilgilidir. Dolayısıyla bu soruya iki farklı varsayımla
cevap verilebilir. Her iki cevabı da burada analiz edeceğiz. Bu
analizlerin sonucunda da, her iki görüş arasındaki farkı ortaya
çıkartabilecek bir deney planlayabilir miyiz diye bakacağız.
|
flash1
|
1. Alternatif:
Işık kendisini yayınlayan kaynağın momentumunu taşır.
Bir geminin direğinden bir taşı düşmeye bırakalım ve bunu
birkaç kez
tekrar edelim. Gemi dursa da, gitse de taş her zaman aynı yere
düşecektir. Çünkü taş gemi ile beraber hareket etmektedir ve geminin
hareket yönündeki momentuma sahiptir. Bu örneği örneğimize
uygulayabiliriz.
Kolaylık olması açısından, A frame'ini durağan kabul ederek
düşünelim. Eğer ışık kendisini yayınlayan kaynağın momentumunu
taşıyorsa, ışık B frame'ine ait mavi renkli Y eksenini takip ederek
gidecektir. Yani yukarıdaki taş örneğinde olduğu üzere, ışık kendisini
yayınlayan B frame'inin X eksenindeki hızını muhafaza edecektir.
Dolayısıyla B frame'i A frame'i ile aynı X pozisyonuna gelmeden önce
ışığı göndermek zorundadır. Sonuç olarak bu alternatif doğru ise: Işık
burada B frame'ine ait mavi renkli Y eksenini takip edecektir. Figürde
görüldüğü gibi ışığın varma anında Y eksenleri üst üste binmektedir.
|
Alternatif:
Işık kendisini yayınlayan kaynağın momentumunu
taşımaz.
Kolaylık olması açısından, A frame'ini gene durağan kabul edelim. Eğer
ışık kendisini yayınlayan kaynağın momentumunu taşımıyorsa, bu takdirde
B frame'i A frame'i ile aynı X pozisyonuna geldiği anda ışığı göndermek
zorundadır. Bu takdirde figürde görüldüğü gibi ışığın yayınlanma anında
Y eksenleri üst üste binmektedir.
Bu alternatifte; ışık B frame'inin momentumunu taşımadığı için B
frame'inden bağımsız hareket edecektir. Dolayısıyla ışık A frame'ine
ait kırmızı renkli Y eksenini takip ederek gider. |
flash2
|
1. Alternatif:
Işık kendisini yayınlayan kaynağın momentumunu taşır.
2. Alternatif:
Işık varma hedefinin momentumunu taşır.
Burada iki görüşü de inceledik. Şimdisi hangisi doğru olabilir diye
karar vermeye çalışalım. Tabi burada ne düşünürsek düşünelim, neye
karar verirsek verelim bu ayrıntının bir deneyle mutlaka tespit
edilmesi gerekir. Ama gene de tartışmamızı burada yapacağız.
1. alternatif yani ışığın yayınlandığı kaynağın momentumunu taşıması
mantıklı gözükse de fizikteki çok önemli bir hipotezle çelişmektedir.
Bakın Albert Einstein'in Evrensel Işık Hızı postülası ne söylemektedir.
Universal Velocity of Light: The light is always propagated in
empty space with a definite velocity c which is independent of the
state of motion of the emitting body.
Eğer birinci alternatif doğrudur derseniz, o zaman ben de size derim
ki, "Postülayı düzeltip karşıma öyle gelin. Bakın orada ışığın hızının
yayınlandığı kaynaktan bağımsız olduğundan bahsediliyor". Tabi ki bu
postülanın değişmesi pek mümkün değildir, çünkü onun üzerinde yapılacak
en ufak bir değişiklik Relativite Teorisinin kaybedilmesi ile
sonuçlanır. Kaldı ki, ışığın hızının yayınlandığı kaynaktan bağımsız
olduğu o kadar bilinmeyen bir konu da değildir.
İkinci Alternatif ise Evrensel ışık hızı postülası ile çelişmez. Ama
buna karşın şu anda ki Elektromanyetik teori ile çelişir. Çünkü ışığın
bu şekilde davranacağı, ışığın varma hedefinin momentumunu taşıyacağı
(figür 2-B yi hatırlayalım) elektromanyetik teoride hiç bir şekilde
tanımlı değildir. Bu alternatifi desteklemek de elektromanyetik
teori'yi kaybetmekle sonuçlanır (veya içinde taşıdığı hatayı düzeltmek
zorunda kalırız diyelim). Işığın bu şekilde davrandığı ALICE YASASINDA
ve onun (c+v)(c-v) matematiğinde tanımlıdır ama o da deneysel olarak
doğrulanmamıştır.
Eeee, mantık yoluyla tutarlı bir cevap ortaya çıkmadığına göre ne
yapacağız? Hangi alternatifi seçersek seçelim fizikte bazı şeyler
zorlanmakta ve tahrip olmaktadır. Soruyu cevaplama konusunda farklı bir
fikriniz varsa lütfen ortaya çıkın ve söyleyin. Yahut bir deney yapalım
ve sonucu beraberce görelim. Sonucu deney tayin etsin. Eğer böyle bir
deney yapılmaz ise sorunun cevabını hiç bir zaman bilmeyeceğiz.
flash5
ANALİZ, konuyu bütün yönleriyle analiz edebilmeniz
için bir animasyon hazırladım. Animasyonda A ve B framelerinden
istediğinizi hareket ettirebilirsiniz. Her iki alternatif açısından
ortaya nasıl bir sonuç çıktığını görebilirsiniz.
ALICE YASASININ RELATIVITE TEORİSİ VE ELEKTROMANYETİK TEORİ
İÇİN ÖNERDİĞİ DENEY
(c+v)(c-v) matematiği elektromanyetik teorinin temel alması gereken
matematiktir. Bu matematik aynı zamanda Relativite Teorisinin de
matematiğidir. Bunlardan bahsetmiştim.
(c+v)(c-v) matematiğini doğrulayacak bir deney ancak ve ancak
hareketsiz bir frame'den, hareketli bir frame gönderilen ışığın hızını
ölçmek suretiyle yapılabilir. Böyle bir deneyde ışığın hızı, ışığı
gönderen hareketsiz frame'den ölçülmelidir. Işığın varma hedefi olan
frame'den yapılan ölçümlerde (c+v)(c-v) matematiği ortaya çıkmaz ve
ışığın hızı "c" olarak bulunur. Bunun nedenini bu çalışmanın bir çok
yerinde anlattım. Burada tekrar etmeyeyim.
(c+v)(c-v) matematiği ile ilgili deneyler tasarlamak aslında kolaydır.
Ancak iş uygulamaya gelince bu deneyleri yapabilmek çok ama çok zordur.
Çünkü ışık gerçekten çok hızlıdır Zaten ışık bu kadar hızlı olmasaydı
bugün bunları konuşuyor olmazdık.
Önceki kısımda ışığın yayınlandığı kaynağın momentumunu taşıyıp
taşımadığını incelemiştik ve iki olasılık elde etmiştik. Bu olasılıklar
şu şekildeydi:
1. Alternatif: Işık kendisini
yayınlayan kaynağın momentumunu taşır.
2. Alternatif: Işık varma hedefinin
momentumunu taşır.
Bu alternatiflerin hangisinin doğru olduğunu deneysel olarak tespit
edebilirsek (c+v)(c-v) matematiği konusunda da önemli bir sonuç elde
etmiş oluruz. Bu amaçla yapılabilir olduğunu düşündüğüm bir deney
tasarladım. Burada size bu deneyi anlatacağım.
flash6
DENEYİN YAPILIŞ ŞEKLİ
Bu deney figür 2-A ve figür 2-B de ortaya çıkan durumları kendisine
temel alır. Kare şeklinde sabit bir platform ve onun ortasında
dönebilen ikinci bir platform vardır. Işık kaynağından gelen ışık ince
bir çizgi halinde platformun bütünü üzerine düşürülmektedir. Burada
hareketsiz frame ışık kaynağı (FRAME B), hareketli frame döner
platformdur (FRAME A). Platformu mümkün olan en yüksek süratle
döndürüyoruz ve üzerine düşürdüğümüz ışık çizgisinin fotoğrafını
çekiyoruz.
Sanırım bu deneyde kullanılacak platformun dönme hızı bütün dünya
rekorlarını kat ve kat aşmalıdır. Işık kaynağı da belki kilometrelerce
uzakta olmalıdır. Yani bu da hiç kolay bir deney değildir, pratikte
mümkün olabilir mi doğrusu onu da bilmiyorum. Bu bir mühendislik
sorusudur ve bunlara ben cevap veremem. Ben burada yalnızca öneri
getiriyorum. Eğer bu deneyden nasıl bir sonuç elde edilecektir diye
sorarsanız, işte buna kendi görüşümle cevap verebilirim.
1) Eğer ışık yayınlandığı kaynağın momentumunu taşıyor ise platformun
bütünü üzerine düşen ışık çizgisinde herhangi bir değişiklik oluşmaz.
(figür 2-A da elde ettiğimiz durum). Dolayısıyla fotoğrafta ışık
çizgisi düz bir hat olarak gözükecektir.
2) Eğer ışık varma hedefinin momentumunu taşıyor ise bu taktirde ışık
döner platforma doğru gelirken platformun dönme hareketinden
etkilenerek yön değiştirecektir. (figür 2-B de elde ettiğimiz durum).
Işık kaynağının uzaklığına ve platformun dönüş hızına bağlı olarak ışık
çizgisi ideal durumundan uzaklaşacaktır. Fotoğrafta döner kaidenin
üzerindeki ışık çizgisi eğimli bir şekilde gözükecektir.
flash
IŞIK NİÇİN VARMA HEDEFİNİN MOMENTUMUNU TAŞIR?
Bu sorunun cevabı Alice Yasası için bellidir.
Öncelikle, ışık demeti bir elektromanyetik dalga topluluğudur ve içinde
sayısız miktarda elektromanyetik dalga bulundurur.
Elektromanyetik dalgalar ise boşlukta değil alanların içerisinde yol
alırlar. Elektromanyetik etkileşim ALAN'lar üzerinden gerçekleşir. Her
cismin kendisine ait bir alanı vardır. Cisim hareket ettiği zaman
kendisine ait alanı kendisiyle birlikte hareket ettirir. Cisim
hareketli ise alan üzerindeki elektromanyetik dalgalar alan ile
birlikte taşınır. Döner platformun dönmesi, döner platformun alanı
içerisinde yol alan elektromanyetik dalgaları dönüş yönünde
taşımaktadır.
Döner platform bir cisimler topluluğudur. Onu oluşturan en ufak parçayı
dahi ayrı bir cisim olarak düşünmek mümkündür. Döner platformun yüzeyi
üzerindeki her noktanın kendisine ait bir alanı olduğunu düşünmek
mantık yürütebilmek için yeterlidir. Döner platform üzerindeki nokta
hedefe doğru giden bir elektromanyetik dalganın hareketi yalnızca o
noktanın hareketine bağımlı olur, çünkü o noktanın alanı içinde
gitmektedir. Momentumu taşıyan gerçekte elektromanyetik dalga değil o
noktaya ait alandır.
Çok çılgınca değil mi? Bence de öyle.
DENEYIN SONUÇLARI?
Bu deneyin sonuçları gerçekten çok derindir. Ne şekilde sonuçlanırsa
sonuçlansın, fiziğin genel teorisi üzerinde çok etkili olacaktır.
Fiziğin ana teorisinde bazı hataların yapıldığı bir gerçektir. Bu deney
bize nerede yanlış yapıldığını, nelerin doğru olduğunu gösterebilecek
bir deneydir.
Tabi ki gönlüm ister ki, bu deney tartışmaya yol açmayacak kadar büyük
bir kesinlikle sonuçlansın ve (c+v)(c-v) matematiğini doğrulasın. Çünkü
bu herkesin yararınadır. Böyle bir durumda Elektromanyetik Teori ile
Relativite Teorisi birleşir ve her iki teori hata ve eksikliklerinden
büyük oranda kurtulur. Fiziğin önü açılır ve fizik çok ileriye
gider.
Eğer tersine bir sonuç çıkarsa bu sanırım çok kötü olur. Çünkü fizikte
neyin doğru neyin yanlış olduğunun belli olmadığı karanlık bir döneme
girilir. Bu arzu edilebilecek bir şey değildir.
Ben deney sonucu konusunda hiç de karamsar değilim. Çünkü bu deneyde
kendimi Albert Einstein'ın Evrensel Işık Hızı postülasına emanet etmiş
olacağım. O postülaya her zaman güvendim.
link