İMAJ VE KAYNAK

Bireysel olarak bilimsel kültürünüzü geliştirmek istiyorsanız "İmaj ve Kaynak" konudan haberdar olmanız sizin için güzel ve faydalı olacaktır. Çünkü fiziğin yaşantımızdaki etkilerini biraz olsun anlayabilmek için bu konuyu gerçekten bilmek gerekir.

İmaj ve Kaynak konusu olağanüstü öneme sahip bir konudur. Çünkü Relativite Etkilerinin neredeyse tamamı bu konu ile bire bir ilgilidir. Relativite Etkilerini bir ağaca benzetirsek, İmaj ve Kaynak konusu ağacın ana gövdesini, (c+v)(c-v) matematiği de ağacın köklerini temsil eder.

Buradaki animasyonlarda İmaj ve Kaynak konusunun genel prensiplerini ele aldım. Ama bu konu elbette ki bu kadarla sınırlı değildir. Zaman Kayması, Boyut Kayması, Hız Kayması, Doppler Kayması, Byte Kayması, Ters İmaj gibi Relativite Etkilerinin anlatıldığı diğer bölümlerde İmaj ve Kaynak konusunun hemen karşımıza çıktığını, aşama aşama genişlediğini ve giderek daha da detaylandığını göreceksiniz.

"Alice Yasası- Elektromanyetik Teoride (c+v)(c-v) Matematiğine Geçiş" kitabımı okumanızı tavsiye ederim. Böylelikle animasyonları daha iyi anlayabilirsiniz. Buradaki bütün animasyonlar Kitabın konularıyla ilgilidir.

AÇIKLAMA:

Konuya basit ve temel bir animasyon ile giriş yapıyorum. Gözlemci Neptün gezegenine bakmaktadır. Gezegen (Kaynak Obje), yörüngesinde ilerlerken kendi görüntülerini oluşturan sinyaller gönderiyor. Gözlemci kendisine varan sinyaller ile gezegeni (İmaj Obje) görüyor.

Kaynak Objeler, kitapta da belirttiğim üzere hiç bir zaman ve şart altına görünmezler. Gördüklerimiz daima onlara ait imaj Objelerdir. Bu bir animasyon olduğu için burada Kaynak Objeyi görebiliyoruz. Kaynak Objeler Mutlak Uzay-Zamana, İmaj Objeler ise Görünür Uzay-Zamana ait objelerdir.

Bu animasyonda dikkat edeceğimiz husus şu noktadır: Gözlemciye varan sinyal hangi noktadan yola çıkmış ise gözlemci gezegenin imajını o noktada görmektedir. Gezegen hareket halinde olduğu için ve sinyallerin gözlemciye varması vakit aldığı için, gözlemci İmaj Objeyi Kaynak Objenin gerisinde görmektedir. Kaynak Obje ile gözlemci arasındaki mesafe daha fazla olsaydı, İmaj Obje Kaynak Objeyi daha gerisinden takip ederdi. (Animasyonda ışık hızını azaltıp/çoğaltarak bu etkiyi görebilirsiniz. Aradaki mesafe artmış/azalmış ve sinyal daha uzun/kısa bir yol kat etmiş gibi olur)

Yaptığım bazı animasyonlarda alanı göstermek için milimetrik kağıt kullanıyorum. Gözlemcinin alanını burada biraz değişik bir şekilde gösterdim. Dikkat ederseniz gözlemciye gelen sinyaller daima alan çizgilerini takip etmektedirler.

İMAJ OBJENİN YERİNİ BULMAK İÇİN DOPPLER ÜÇGENİ VEYA DOPPLER DÖRTGENİNİ KULLANMAK:
Doppler Üçgenleri ve Doppler Dörtgenleri bir imaj objenin nerede görüneceği konusunda kesin ve açık bilgi verirler.

Sol taraftaki figür:
Sinyal kulesi uçağa doğru bir sinyal gönderiyor. Animasyon "Sinyal uçağa vardığında uçakta bulunan bir gözlemci sinyal kulesinin İmaj Objesini hangi noktada görecektir?" sorusunun cevabını vermektedir. Kaydırma çubuğunu sonuna kadar kaydıralım. Son noktada, Kırmızı renkli O noktasının konumu İmaj Objenin görüleceği noktadır. Neden böyledir? Çünkü Uçağın referans sistemine göre; sinyal kırmızı renkli d0 doğrusunu takip ederek kendisine varmıştır. Uçağın referans sistemine göre, sinyal kırmızı renkli O noktasından yayınlandığına göre; İmaj Objenin görüleceği nokta Kırmızı renkli O noktasıdır.

Sağ taraftaki figür:
Uçağın referans sistemine göre, sinyal kulesinin imajının nerede görüleceği konusunda sonuca gitmek için buradaki gbi bir yol da izleyebiliriz. Galileo'nun Relativite Prensibini kullanalım. Uçağı hareketsiz ve Sinyal Kulesini hareketli kabul edelim. Bu taktirde Sinyal uçağa A noktasından gönderilmiş olur. Uçaktaki gözlemciye göre sinyal A noktasından geldiğine göre, İmaj Objeyi A noktasında görecektir.

Sol ve Sağ taraftaki figürler arasındaki eşitlik
Her iki figürde birbirine göre hareket halinde olan iki referans sistemi vardır. Hangisinin durağan hangisinin hareketli olduğunun önemi yoktur. Ortaya çıkan sonuç her bakımdan özdeş olmalıdır. Yukarıda her iki figürü karşılaştırdığımızda bu özdeşliğin sağlandığını görüyoruz. Bu Galileo Relativite Prensibinin Alice Yasasındaki korunumudur.

AÇIKLAMA:
Bu animasyon (c+v)(c-v) matematiğinin nasıl oluştuğunu bütün detaylarıyla gösteren açık bir büfe gibidir.

İlk animasyonda gözlemci durağan, Kaynak Obje hareketli idi. Bu animasyonda Kaynak Obje durağan, Gözlemci ise hareketlidir. Oynat Butonuna bastıktan sonra Gözlemciyi fare ile sürükleyiniz.

Animasyonda Kaynak Obje (İskemlede oturan kadın) kendi görüntüsünü oluşturan sinyalleri gözlemciye gönderiyor. Gözlemci kendisine ulaşan sinyaller ile kadının İmaj Objesini görüyor.

Bu animasyonda nelere dikkat etmemiz gerekiyor:

• Gözlemcinin kendisine ait alanı beraberinde taşıdığını görüyoruz.
• Kaynak Obje alanın hangi noktasıyla temas halinde ise sinyalini alanın o noktasına bırakmaktadır.
• Bir sinyalin alana bırakıldığı noktanın konumu, gözlemcinin referans sistemine göre daima sabit kalmaktadır. Gözlemci hareket ettiğinde bu nokta alanla beraber taşınmaktadır. Bu yüzden de gözlemciye göre noktanın konumu hiçbir zaman değişmemektedir.
• Sinyalin alana bırakıldığı nokta ile gözlemci arasındaki mesafe sinyal tarafından kat edilip, sinyal gözlemciye vardığında, gözlemci İmaj Objeyi o sinyalin alana giriş yaptığı noktada görmektedir.
• Alana bırakılan bir sinyalin alana göre hızı daima sabit yani c ışık hızına eşit olmaktadır.
• Sinyalin alan içindeki gidiş yönü daima alan merkezine doğrudur. Sinyal başka hiç bir doğrultuda hareket etmez ve edemez. Bunun da basit bir sebebi vardır. Çünkü alan içindeki sinyaller, alan merkezindeki Gözlemciye gitmek için yola çıkmış olan sinyallerdir. Eğer başka bir cisme gidecek olsalardı burada değil de o cismin alanında olurlardı.
• Alan içinde yol alan sinyaller aynı zamanda alan ile beraber taşınmaktadır. Gözlemciyi aşağı yukarı hareket ettiriniz. Sinyallerin gözlemciye göre yön değiştirmediğini göreceksiniz. Gözlemciyi sağa sola hareket ettiriniz. Sinyallerin alana göre olan hızları değişmeyecektir.
• Gözlemcinin hareket hızındaki veya hareket yönündeki bir değişiklik alan içinde gözlemciye doğru gelen sinyalin alana göre olan hızını ve yönünü değiştirmez.

Bir İmaj Obje yalnızca alanın sahibi tarafından görülebilen bir sanal gerçekliktir. Ben sizin gördüğünüz İmaj Objeyi göremem, siz de benim gördüğüm İmaj Objeyi göremezsiniz.

Animasyonda "Serbest" konumda gözlemciyi fare ile sürüklemelisiniz. Demo modlarını seçtiğinizde gözlemci kendi kendine hareket edecektir.

AÇIKLAMA:
Burada ilk animasyonun tersi vardır. Gözlemci hareketli, gezegen ise hareketsizdir. Animasyonda gözlemcinin gezegenin imajını hangi noktada göreceğini izliyoruz. "Çok tuhaf görünüyor?" diye düşünebilirsiniz. Aslında tuhaf değildir, yalnızca gözlem penceremizi değiştirdiğimiz için farklı gözükmektedir. Önceki animasyonlarda olayı incelerken Gözlemcinin penceresinden bakıyorduk. Burada ise böyle bir şans yoktur, olaya dışardan bakıyoruz. Gözlemciye göre İmaj Objenin konumunun nerede olduğu ancak matematiksel hesaplama yöntemi ile bulunabilirdi ve burada da böyle yapılmıştır. Yoksa olan biten açısından yukarıda anlatılanlardan hiç bir farkı yoktur.

AÇIKLAMA:
Bu son animasyonda şimdiye kadar gördüklerimizi ve biraz daha fazlasını bulacaksınız. Kral ve Kraliçe birbirlerine bakmaktadırlar. Animasyon, Kralın veya Kraliçenin veya her ikisinin birden hareket ettiği durumda birbirlerinin imaj objelerini nerede gördüklerini göstermektedir. Oynat butonuna bastıktan sonra Kralı veya Kraliçeyi fare ile sürükleyiniz. Kral ve Kraliçeye ait İmaj Objeleri kenarları renkli hale ile çevrelenmiş olan figürler temsil etmektedir. Animasyonda Kırmızı renk Kraliçeye ait olayları, Mavi renk Krala ait olayları temsil etmektedir.

Demo modunda bir kaç hazır örnek göreceksiniz. Demo modunda Kral, Kraliçe ve İmaj Objelerin nereye doğru baktıklarına dikkat ediniz. İmaj objeler tabi ki bakmazlar ve görmezler, ama bize şu bilgiyi verirler: "Bir zaman önce Kaynak Objem o tarafa doğru bakıyordu."