Elektromanyetik TeorideDalga Hızı Mekaniği

ve Doppler Kayması arasındaki ilişki

Han Erim
5 Nisan 2023

Özet:
Elektromanyetik Teoride Doppler Kayması ve Dalga Hızı Mekaniği arasında bilinmeyen ve çok önemli bir ilişki vardır. Bu çalışmada bu önemli ilişki gösterilmiştir.

Kullanılan kısaltmalar:
Kaynak Cisim: Elektromanyetik dalgayı yayınlayan cisim.
Hedef Cisim: Elektromanyetik dalganın vardığı/varacağı cisim.
Sinyal: Elektromanyetik Dalga için "Sinyal" kelimesi kullanılmıştır.

1 - Doppler Kaymasının bilinmeyen yönleri:

Doppler Kaymasında bilinmeyen ana olgu, sinyal dalgaboyunun nerede ve niçin değiştiği konusudur. Doppler Kaymasında dalgaboyu sinyalin yayınlanması esnasında değişmektedir.

Dalgaboyundaki değişimin, sinyalin yayınlanması esnasında gerçekleşmesinin anlamı şudur: Kaynak Cisimden bir sinyal yayınlanırken, sinyalin varacağı Hedef Cisim belirlenmiş durumdadır. Hedef Cismin, Kaynak Cisme göre hareket yönü ve hareket hızı sinyal dalgaboyunun hangi oranda değişeceğini belirler. Dalgaboyundaki bu değişim Doppler Kayması eşitliğine [1] uygun bir şekilde gerçekleşir.

Doppler Kaymasında Dalgaboyu Değişimi

	Sinyalin değişime uğramamış orijinal dalgaboyu.
	Sinyal dalgaboyunun değişmiş hali.
	Işık hızı sabiti. Eşitlikteki Anlamı : Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre hareketsiz bir hedefe gönderdiği sinyalin hızı. (Kısım 2)
	Sinyalin yayınlanma anı için geçerli olmak üzere; sinyalin varacağı Hedef Cisim ile sinyali yayınlayan Kaynak Cisim arasındaki hız farkı.
	Eşitlikte yer alan ± işareti, Hedef Cisim ve Kaynak Cisim birbirlerine yaklaşıyorlar ise (-), birbirlerinden uzaklaşıyorlar ise (+) değer alır.
	Eşitlikteki Anlamı: Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre gönderdiği sinyalin hızı. (Kısım 2 )

2 - Elektromanyetik Teoride Dalga Hızı Mekaniğinin bilinmeyen yönleri

Dalga Hızı mekaniğinin temel denklemi elektromanyetik dalgalar içinde geçerlidir.

Dalga Hızı = Dalganın Frekansı x Dalgaboyu

Doppler Kaymasında dalgaboyundaki değişimin sinyalin yayınlanması esnasında oluşması çok açık bir sonuca yol açar. Dalgaboyu değişen bir elektromanyetik dalganın hızı, kendisini yayınlayan Kaynak Cisme göre hiç bir zaman c olmaz. Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre, hareketli bir hedefe gönderdiği sinyalin hızı şu şekildedir [2]:

Hareketli bir cisme gönderilen sinyalin hızı

	Kaynak Cismin yayınladığı ve Doppler Kayması sebebiyle değişme uğramış olan sinyalin dalgaboyu.
	Kaynak Cisimde sinyalin yayınlanma frekansı. Dalgaboyundaki değişim kaynağın frekansından bağımsız gerçekleşmektedir.
	Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre yayınladığı sinyalin hızı. Burada dir.

Kaynak Cisim, kendi referans sistemine göre eğer hareketsiz bir hedefe sinyal gönderirse dalgaboyu değişmeyeceği içinolur ve eşitlik aşağıdaki şekilde değişir. Bu yakından tanıdığımız ancak eksik olarak bilinen elektromanyetik dalga hızı denklemidir [3].

Hareketsiz bir cisme gönderilen sinyalin hızı

Kaynak Cisimden yayınlanan ve hareketli bir cisme giden bir sinyalin hızı Doppler Eşitliğindeki ifadesine eşittir [4]. Yani, Doppler Kayması eşitliğindeki ifadesi, Kaynak Cisme göre yayınladığı sinyalin hızını gösterir.

Kaynak Cisimden sinyalin yayınlanma hızı

[4] Numaralı eşitlikteki durumun varlığını görmek için eşitliğini elde etmek yeterlidir. [1] ve [3] numaralı eşitliklerden yararlanılarak gerekli eşitlik elde edilir [5].

Sonuç olarak, Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre yayınladığı bir sinyalin hızı aşağıdaki eşitlik ile belirlenir [6]:

Kaynak Cisimden bir sinyalin yayınlanma hızı

Eğer Hedef Cisim, Kaynak cisme göre hareketsiz ise yukarıdaki eşitlikte dalgaboyu değişmeyecektir, olur ve olacağı için sinyal hızı olur.

Elde edilen bilgiler ışığında Doppler Kayması eşitliğini sinyal hızlarıyla aşağıdaki gibi de ifade edebiliriz [7].

Doppler Kayması Eşitliği

	Sinyalin değişime uğramamış orijinal dalgaboyu.
	Sinyalin dalgaboyunun değişmiş hali.
	Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre hareketsiz bir hedefe gönderdiği sinyalin hızı.
	Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre hareketli bir hedefe gönderdiği sinyalin hızı.

3 - Bir Sinyalin Yayınlanma Süresi

Dalgaboyundaki değişiminin sinyalin yayınlanma hızına bağlı olarak oluşması bize bir bilgi daha vermektedir: Bir elektromanyetik dalganın yayınlanabilmesi için bir süreye gereksinim vardır.

Kaynak Cisimde sinyalin yayınlama frekansı değişmemektedir. Bu nedenle sinyalin yayınlanma süresini [3] numaralı denklemden yararlanarak bulabiliriz [8]. Sonuç olarak Doppler Kaymasında, Kaynak Cisimde sinyalin yayınlanma süresi ve frekans değişmez iken, sinyal dalgaboyu ve sinyalin hızı değişmektedir. [9].

Kaynak Cisim için bir sinyalin yayınlanma süresi

Kaynak Cisim için Doppler Etkisindeki bir sinyalin yayınlanma süresi

4 - Hedef Cisim için kendisine gelen sinyal hızı nedir?

Dalgaboyu değişmiş olsa dahi, Hedef Cismin kendi referans sistemine göre, kendisine gelen bir sinyalin hızı daima c olmaktadır. Kaynak Cismin referans sistemine göre düşünerek bunu kolaylıkla görebiliriz.

Kaynak Cisme göre Hedef Cismin hareketi	Kaynak Cisme göre Hedef Cisme giden sinyalin hızı	Hedef Cisme göre Kaynak Cisimden gelen sinyalin hızı
Hedef Cisim hızı ile uzaklaşıyor
Hedef Cisim hızı ile yakınlaşıyor

5 - Hedef Cisim için dalga mekaniği nasıldır?

Hedef Cisme gelen sinyalin dalgaboyunun olduğunu farz edelim. Hedef Cisme gelen bir sinyalin hızının daima c olması sebebi ile, gelen sinyalin frekansı için Dalga Mekaniği denklemi uyarınca aşağıdaki eşitlik vardır [10].

Hedef Cisim için kendisine gelen sinyalin frekansı

Eşitliği tekrar yazalım [11].

Hedef Cisim için dalga hızı denklemi:

	Hedef Cisme gelen sinyalin dalgaboyu.
	Hedef Cisme gelen sinyalin frekansı.
	Hedef Cisme göre kendisine gelen sinyalin hızı.

Hedef Cisim ve Kaynak Cisim birbirine göre hareketsiz ise, sinyal dalgaboyu değişmediği için [3] numaralı denklem Hedef Cisim içinde geçerli olur.

Çalışmanın Sonuçları

Elektromanyetik Teorideki büyük bir boşluğu ve eksikliği gidermesi açısından bu çalışmanın son derece önemli olduğunu düşünüyorum. Burada yazdığım bütün bilgileri aslında daha önce defalarca yayınlamıştım. Burada daha anlaşılır ve daha akıcı bir şekilde yeniden yazmaya çalıştım. Umarım bu kez dikkate alınır ve doğru bir şekilde sonuçlanır.

Gene önemli bir sonuç olarak bu çalışma, Relativite Teorisinin yanlış bir teori olduğunu gösterir. Relativite Teorisi yüzyıldan daha uzun bir süredir zihinleri gereksiz yere meşgul etmiştir ve hala etmektedir. Relativite Teorisinin dayandığı temel Michelson-Morley deneyidir ve bu deneyen elde edilen bilgi, yıldızlardan dünyaya gelen ışıkların hızının, dünyanın kendi referans sistemine göre sabit ve c ye eşit olduğudur. Bunun böyle olduğunu, böyle olması gerektiğini bu çalışma zaten kendiliğinden göstermektedir. Michelson-Morley deneyinde eksik olan bilgi, yıldızın kendi referans sistemine göre, dünyaya gönderdiği ışık sinyalinin hızıdır. Öte yandan, elektromanyetik dalgalar üzerinde görülen Doppler Kayması yıldızların dünyaya gönderdikleri ışıkların dalgaboyları incelenerek fiziğin gündemine girmiş bir konudur. Yıldızlardan gelen ışıkların dalgaboylarını inceleyerek yıldızların bize doğru yakınlaştıklarını veya uzaklaştıklarını anlayabiliyoruz. Ve gene anlıyoruz ki, burada gördük ki, bütün o yıldızların kendi referans sistemlerine göre dünyaya gönderdikleri ışık sinyallerinin hızlarının c ye eşit olması mümkün değildir. Hal böyle iken, Relativite Teorisinde böyle bir durumun varlığı hiç dikkate alınmamıştır. Hiç bir ölçüme dayanmadan ve aceleyle ardı ardına yanlış kararlar verilerek, bütün referans sistemlerine göre bir ışık sinyalinin hızı sabit ve c ye eşittir denmesi işi büyük bir felakete sürüklemiştir. Relativite Teorisinin hem yanlış ve hem de karmaşık bir teori olması, düşünme, sonuca varma, sonuç çıkarma, analiz etme, bilgiye erişme aşamalarına büyük zarar vermiştir. Yanlış olan bir şeyi anlamanın bir anlamı yoktur. Sorarım size, onu anladığınızı söylüyor iseniz acaba neyi anlamış olabilirsiniz? Eğrilmiş, bükülmüş Uzay-Zamanı mı anladınız? Zamanın durabileceğini mi? Bir cismin fiziksel uzunluğunun küçülebileceğini mi? Relavistik Doppler Kaymasından mı söz ediyorsunuz? Dostum bu bahsettiğiniz şeyler, hayaller, cadılar, cinler, periler evrenidir. Ama bu iş çok üzücüdür ve artık kabak tadı vermiştir. A ve B birbirine göre hareket halinde ise, A ya göre hızı C olan bir şeyin B ye göre de hızının C olması matematiksel olarak mümkün değildir. Eğer mümkün olabilmesi için matematiği gereksiz yere zorlarsanız oda size boyutu ve zamanı bükerek bir ucube yaratır ve "al bu senin" diyerek size geri verir, sizde o ucubeyi gerçeğiniz zannedersiniz. Durumu olduğu gibi kabul etmek varken, çok gereksiz yerlere gidilmiştir. Burada yazdıklarım aslında doğanın bir intikamıdır. Doğanın yasalarında herhangi bir zorlama, yaratışında da bir cin fikir yoktur. Buradan kendimize böyle bir ders çıkartalım.