Bu bölümde hem Galiean
Relativite Prensibine ve hem de Albert Einstein'ın Işık Hızının
Değişmezliği Prensibine dayanarak Elektromanyetik Teori için (c+v)(c-v)
matematiğinin geçerli olduğunu göreceğiz. Öncelikle, biraz önce
gördüğümüz Galiean Relativite Prensibine uygun bir kural yazıyorum.
(c+v)(c-v) matematiğinin nasıl oluştuğunu size gösterirken bu kuraldan
yararlanacağım.| KURAL: Birbirine göre düzgün doğrusal şekilde hareket eden iki referans sistemi olsun. Bu referans sistemlerinin her biri kendi referans sistemi için şunu söyleyebilir: "Benim referans sistemim hareketsiz bir şekilde durmaktadır. Hareket eden diğer referans sistemidir." |
Şimdi biraz hayal dünyamızı işin
içine katalım. Bir adam kendini birden bire uzayın ıssız bir köşesinde
bir kutunun içinde bulur. Büyük bir panik yaşar ama kısa bir zamanda
güvende olduğunu anlar ve sakinleşir. Aklına ilk gelen şey, nereye
doğru gittiğini anlamaya çalışmak olur. Merakla kutunun penceresinden
bakıp nereye doğru gittiğini bulmaya çalışır. Ama bu çaba nafiledir,
hiç bir sonuç alamaz. Çok ama çok uzaklarda gördüğü yıldızların
ışıkları kendisine hiç bir fikir vermemiştir.
Adam kutunun uzayda hareket
ettiğini söyleyebilir mi? Eğer kutu eylemsiz bir hareket içinde ise, ki
burada öyledir, söyleyemez. Yıldızlara bakarak belki bir ihtimal bir
şeyler söyleyebileceğini düşünebiliriz, ama yalnızca kendi referans
sistemine dayanarak içinde bulunduğu kutunun uzayda hareket edip
etmediğini, hangi yöne gittiğini anlayamayacaktır. Bir zaman sonra pencereden
tekrar dışarı bakınca, kendisine doğru yaklaşan bir başka kutu görür.
İçinde bir kadın vardır. Adam kendisinin mi kadına doğru mu gittiğini
yoksa kadının kendisine doğru geldiğini bulmaya çalışır, ama gene
bulamaz, "Herhalde ben duruyorum o
bana doğru geliyor." diye düşünür.
Fizik prensipleri bu durumun
cevabını şu şekilde vermektedir: "Bu
örnekte birbirine göre hareket halinde olan eylemsiz iki referans
sitemi vardır, hangisinin hareket halinde olduğunun cevabı yoktur".
Aynı zamanda fizik prensipleri şunu da söylemektedir; "Adamın bulunduğunu kutuda geçerli olan tüm
fizik yasaları, diğer kutu içindeki kadın içinde aynı derece de
geçerlidir. Adam bir ölçüm yapıp hangi sonucu elde ederse, diğer kutuda
bulunan kadın eğer ölçümü aynı şekilde yaparsa aynı sonuca ulaşacaktır."Şimdi burada gördüğümüz kutu
örneğinden hareketle elektromanyetik teori için (c+v)(c-v) matematiğine
geçiş yapacağız. Kutulardaki gözlemciler içinde bulundukları kutunun
hareketsiz olduğunu ve hareket edenin diğer kutu olduğunu
düşünmektedirler.
Örneğimizi biraz daha soyut hale
getirelim. Kutuları "Çerçeve A" ve "Çerçeve B" olarak tanımlıyoruz.
Olay şu şekilde cereyan ediyor: Kutular birbirine göre düzgün doğrusal
hareket halindedir yani eylemsiz hareket içindedirler. Kutular
arasındaki mesafe d0 iken, gözlemciler karşılıklı olarak
diğer kutuya bir ışık sinyali gönderir. Aşağıdaki figür olayın
başlangıç pozisyonunu tasvir etmektedir. 
Yapacağımız incelemede her iki gözlemcinin referans sistemine göre;
1) Diğer kutudan kendilerine GELEN sinyalin hızını,
2) Diğer kutuya gönderdikleri GİDEN sinyalin hızını inceleyeceğiz.
Bu incelemenin sonucu göreceğimiz gibi bizi (c+v)(c-v) matematiğine taşıyacaktır.