BOYUT KAYMASI

BİRİNCİ KISIM ANİMASYONLARI
Cisimlerin birbirlerine göre olan hızları, cisimlerin İmaj Objelerinin hareket yönünde uzamasına veya kısalmasına yol açar. İmaj Obje üzerinde meydana gelen bu deformasyona Boyut Kayması denir. Görsel algılamamız üzerinde etkili olması sebebiyle Boyut Kayması önemli bir Relativite Etkisi olarak karşımıza çıkar.

Animasyon listesi belirli bir sıralama ile düzenlenmiştir. Sıralamaya uygun gitmenizi ve Kitabı önceden okuyarak, bilgilenmiş olarak buradaki animasyonları izlemenizi tavsiye ederim. Boyut Kayması, İmaj ve Kaynak konusunun altında yer alır.

GÖRME OLAYI
Boyut Kayması olayını açıklamadan önce Görme Olayının nasıl gerçekleştiğini animasyon yardımıyla göstermek istiyorum. Gözümüze gelen elektromanyetik dalgalar farklı cisimlerden ve farklı uzaklıklardan gelmektedirler. Gözümüzle bir fotoğraf karesi çektiğimizi varsayalım. Çektiğimiz bu fotoğraf farklı zamanlarda yola çıkmış ancak aynı anda gözümüze varmış elektromanyetik dalgalar tarafından oluşturulacaktır. Yukarıdaki animasyon bu durumu tasvir etmektedir. Farklı yerlerden farklı zamanlarda yola çıkan elektromanyetik dalgalar gözlemciye aynı anda varıyor ve gözlemci kendisine ulaşan bu elektromanyetik dalga paketi ile etrafını algılıyor ve sonuçta görme olayı gerçekleşiyor. Animasyonda gözlemcinin gözüne doğru gelmekte olan çemberin üzerinde biriken sinyaller oluşan elektromanyetik dalga paketini temsil etmektedir.

Elektromanyetik dalga paketinin oluşumundaki herhangi bir anomali Boyut Kayması ile sonuçlanır. Çünkü Elektromanyetik dalga paketi bize hangi bilgiyi getirmişse onu görürüz. Paketin getirdiği bilgi eğer bir anomali içeriyorsa, gördüğümüz İmaj Objeler doğal olarak bu anomaliyi içlerinde barındıracaktır. Cisimlerin hareketleri elektromanyetik dalga paketinin oluşumu üzerinde etki sahibidir ve anomalinin başlıca sebebidir. Bir elektromanyetik dalga paketi oluşurken, cisimlerin boyuta sahip olmaları ve ilave olarak hareket halinde olmaları paketin oluşumuna beraberce etki eder ve sonuçta Boyut Kayması gerçekleşir.

BOYUT KAYMASININ NEDENİ VE MATEMATİĞİ
I - CİSİMLER BİBİRİNDEN UZAKLAŞIYOR
Kitapta Boyut Kayması matematiğinin anlatıldığı bölümle ilgili animasyondur.

Animasyonda görüldüğü gibi cetvelin sağ ucu A noktasında iken bu noktadan bir sinyal yola çıkıyor. Cetvel dursaydı bu sinyal, cetvelin sol ucu B noktasında iken oradan yola çıkan sinyal ile eşleşecekti. Ama cetvel hareket halinde olduğu için cetvelin sol ucu C noktasında iken yola çıkan sinyal ile eşleşmiştir. Bu eşleşmenin sonucunda bir elektromanyetik dalga paketinin oluştuğunu varsayabiliriz. Elektromanyetik dalga paketi gözlemciye vardığında Gözlemci cetvelin İmaj Objesini görür. Eğer, cetvel dursaydı Gözlemci cetvelin imajını A ve B noktaları arasında görürdü. Ama cetvelin hareketi bu durumu değiştirmiş ve Gözlemci cetvelin imajını A ve C noktaları arasına görmüştür. Bu durum, AB uzunluğundaki cetveli (Kaynak Obje) Gözlemcinin AC uzunluğunda (İmaj Obje) görmesine yol açmıştır.

Birbirinden uzaklaşan cisimlerin İmaj Objeleri hareket yönünde ve hareketin hızına bağlı olarak kısalır.

BOYUT KAYMASININ NEDENİ VE MATEMATİĞİ
II - CİSİMLER BİRBİRİNE DOĞRU YAKLAŞIYOR
Buradaki animasyon da Kitapta Boyut Kaymasının matematiği elde edilirken anlatılanlara dair ikinci animasyondur. Olayın akışı yukarıda anlatılanlara benzer şekilde gelişmektedir. Animasyonun açıklamasını Kitaptan da okuyabilirsiniz.

AB uzunluğundaki cetveli (Kaynak Obje) Gözlemci AC uzunluğunda (İmaj Obje) görmektedir.

Birbirine doğru yaklaşan cisimlerin İmaj Objeleri hareket yönünde ve hareketin hızına bağlı bir şekilde uzamaktadır.

GÖZLEMCİ HAREKETSİZ İKEN BOYUT KAYMASI NASIL OLUŞUR?
Bu animasyonda elektromanyetik dalga paketinin oluşumunu biraz daha detaylı bir şekilde görüyoruz. Merkez noktası gözlemcinin gözleri olan ve gözlemciye doğru c hızıyla gelen çember elektromanyetik dalga paketini temsil etmektedir.

Arabanın üzerindeki küçük açık sarı noktalar, çember kendi üzerlerinden geçtiği sırada çembere kendi sinyallerini eklemektedirler. Böylelikle çember gözlemciye doğru yaklaştıkça giderek büyüyen bir elektromanyetik dalga paketi oluşmaktadır. Her bir sinyalin pakete nerede dahil olduğunu küçük kırmızı çarpı işaretleri göstermektedir. Elektromanyetik dalga paketi gözlemciye ulaştığında gözlemci paketin kendisine getirdiği bilgiyle arabanın imajını görmektedir. Doğal olarak elektromanyetik dalga paketi gözlemciye hangi bilgiyi getirmişse gözlemci onu görecektir.

Elektromanyetik dalga paketinin gözlemciye hangi bilgiyi getirdiğini buradan izleyebiliyoruz. Küçük kırmızı çarpılar bize bu bilgiyi vermektedirler. Bu çarpılar Gözlemciye gelen sinyallerin nereden yola çıktığını göstermektedir. Küçük sarı noktalar arabanın kenar hatlarına yerleştirildiği için, kırmızı çarpıların yerleri İmaj Objenin kenar sınırlarını belirlemektedir. İmaj Obje bu sınırların içine yerleşecektir. Gördüğümüz gibi arabanın hareket halinde olması küçük kırmızı çarpıların dağılımını değiştirmektedir ve bu değişiklik sonucunda İmaj Objenin boyutu değişmektedir.

GÖZLEMCİ HAREKETLİ İKEN BOYUT KAYMASI NASIL OLUŞUR?

Burada gözlemcinin hareketli olması durumunda Boyut Kaymasının nasıl gerçekleştiğini görüyoruz. Galilei Relativite Prensibine göre, iki cisim birbirine göre hareket haline ise, kimin hareketli kimin durağan olduğunun bir önemi yoktur. Ortaya çıkan sonuç her iki referans sistemi için özdeş olmalıdır. Buradaki animasyon ile bir önceki animasyon tamamen aynı mantık üzerine kuruludur. Ama burada anlatımdaki faklılığına dikkatinizi çekmek isterim.

Açık sarı renkli noktalar çember üzerlerinden geçerken sinyallerini gözlemcinin alanına bırakıyorlar. Sinyallerin alana giriş yaptıkları noktaları kırmızı çarpı işaretleri gösteriyor. Burada (c+v)(c-v) matematiğinin iş başında olduğunu görüyoruz. Kırmızı çarpıların alan tarafından alanın hareket yönünde taşındığına ve gözlemcinin referans sistemine göre konumlarının değişmediğine dikkat ediniz. Çemberin hareketine de dikkat ediniz, çember gözlemciye doğru c hızıyla gelmekle beraber aynı zamanda merkez noktasından gözlemcinin hareketi yönünde taşınmaktadır. Bu doğaldır, çünkü çember esasen Gözlemcinin alanı içinde yol alan ve aynı anda Gözlemciye varacak olan sinyalleri temsil etmektedir. Elektromanyetik dalga paketi yani çember gözlemciye vardığında, Gözlemci İmaj Objeyi kendi alanının üzerinde ve sınırları kırmızı çarpılarla belirlenmiş bölge içinde görecektir. Kırmızı çarpıların alan içindeki pozisyonları İmaj Obje üzerinde gerçekleşen Boyut Kaymasını vermektedir.

Bu örnekte görüldüğü gibi, hareket halindeki bir referans çerçevesine göre düşünmemiz gereken yerlerde Alan Kavramını olaya dahil ederek, bir olayın nasıl gerçekleştiğini daha kolay ifade edebiliriz, anlayabiliriz.

---

Dip not: İleri dönem çalışmalarımda "Boyut Kayması" adını "Uzunluk Kayması" şeklinde değiştirdim. Her iki adlandırma aynı fizik olayını ifade etmektedir.