Elektromanyetik Teorideki Hatanın Düzeltilmesi

2. Kısım

Doppler Kayması, Sinyal Hızı ve Dalga Mekaniği Arasındaki İlişki

Han Erim

Bağımsız Araştırmacı

  8 December 2025

DOI: https://zenodo.org/records/17919673

I – ÖZET

Bu çalışmada  Doppler Kayması kullanılarak bir elektromanyetik dalganın (sinyalin) hızının referans sistemlerine göre farklılık gösterdiği ortaya konmaktadır.

Çalışmanın temel bulguları aşağıdaki şekilde özetlenebilir:

• Hedef Cisim açısından, kendisine gelen veya gelmekte olan bir sinyalin hızı Hedef Cismin kendi referans sistemine göre daima sabittir ve “c” değerine eşittir. 
• Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasında göreli hareket bulunduğunda, Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre yayınladığı sinyalin hızı “c” değerinden farklıdır.
• Doppler Kayması olayında dalga boyundaki değişim, Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki mesafeden bağımsız olarak, sinyalin yayınlanma anında gerçekleşir.
• Doppler Kaymasında, sinyalin dalga boyundaki değişim ile sinyalin yayınlanma hızındaki değişim, dalga mekaniğine uygun bir şekilde eş zamanlı olarak meydana gelir.
  Yayınlanan Sinyalin Hızı = Sinyalin frekansı x Sinyalin değişmiş dalga boyu
  

Bu sonuçlar, Elektromanyetik Teoride çeşitli eksiklikler ve hatalar bulunduğunu göstermektedir. Sunulan çalışma, bu eksikliklere yönelik düzeltmeler yaparak Elektromanyetik Teoriyi daha tutarlı ve açıklayıcı bir seviyeye taşımaktadır.

II – YÖNTEM VE DENEYSEL KURGU

Bu çalışmanın anlatımında homojen ve tekdüze elektromanyetik dalga üreten bir sinyal verici cihaz kullanılmıştır. Cihazın frekansının sabit ve f₀ olduğu kabul edilir. Bu frekans değeri ile cihazın üreteceği sinüzoidal sinyallerin dalga boyu c = f₀.λ₀ eşitliği gereğince   olacaktır. Dolayısıyla, f₀ ve  λ₀ değerleri, cihazın fabrika çıkışı temel karakteristikleri olarak kabul edilmektedir. Çalışmada ele alınan tüm sinyal gönderme işlemlerinin, bu sabit frekanslı sinyal üreticileriyle gerçekleştirildiği varsayılmıştır. Bu cihazlardan biri uçağa, diğerleri ise sinyal kulelerine yerleştirilmiştir.

Figür 1 – Çalışmada kullanılan cihaz.

Bilgilendirme notu:
Bu makalede kullanılan tüm figürler, ilgili animasyonlardan alınmış karelerden oluşturulmuştur. Figür açıklamalarında yer alan yıldız işareti (★), ilgili figürün izlenebilir bir animasyona sahip olduğunu göstermektedir.

Burada makaleyi okurken bir yandan da bu animasyonları izleyebilirsiniz.

Deneysel Kurgu:
Konu anlatımının Birinci Bölümünde:

Aşağıdaki Figür 2’de görüldüğü üzere, merkezde O konumunda bir kule ve bunun her iki yanında A ve B konumlarında iki kenar kulesi bulunmaktadır.

Figür 2 – Ortada bulunan O konumundaki kule A ve B kulelerine sinyal gönderir.

Figür 3’te ise O konumunun üzerinden geçen bir uçak vardır ve yine aynı şekilde A ve B konumlarında birer kule bulunmaktadır.

Figür 3 – Uçak O konumu üzerinden geçerken A ve B kulelerine sinyal göndermeye başlar.

Kenarlardaki A ve B kulelerinin, O konumuna olan uzaklıkları birbirine eşittir. Çalışmada önce ortadaki kuleden yanlardaki A ve B kulelerine sinyal gönderilmiş, ardından uçaktan A ve B kulelerine sinyal gönderilerek iki durum karşılaştırılmış; Doppler Kaymasına bağlı dalga boyu değişimleri ve sinyal hızları bu karşılaştırmalar üzerinden incelenmiştir.
Konu anlatımının İkinci Bölümünde:
Figür 4’te görüldüğü üzere, bu kez yanlardaki A ve B kulelerinden ortada bulunan uçağa sinyaller gönderilmiş ve yine Doppler Kaymasına bağlı olarak ortaya çıkan dalga boyu değişimi ve sinyal hızları incelenmiştir.

Figür 4 – Uçak O konumu üzerinden geçerken A ve B kuleleri sinyal göndermeye başlar.

 Doppler Kaymasının oluşumunun ve sinyal hızlarının kaynak ve hedef referans sistemlerine göre nasıl farklılaştığının açık bir şekilde görülebilmesi amacıyla kulelerin ve uçağın hareketi aynı doğrultu üzerinde seçilmiştir. Böylece dalga boyu ve dalga hızı değişimlerinin hangi fiziksel büyüklüklerden kaynaklandığı daha belirgin biçimde ortaya konulmuştur.

III – KONU ANLATIMI VE OLAYIN GELİŞİMİ (Birinci Bölüm)

1) Ortadaki Kuleden Sinyal Gönderiliyor
Ortada bulunan O konumundaki kule, kendisinden eşit uzaklıkta bulunan A ve B kulelerine sinyal gönderir.

Figür 5 – Ortadaki kule, yanlardaki kulelere sinyal gönderiyor.

Olayın gelişimi:

Aşağıdaki Figür 6’da sinyallerin varma anı ve ilgili matematiksel eşitlikler gösterilmektedir.

2) Uçaktan Kulelere Sinyal Gönderilmesi
t₁ anında O konumundan geçen uçak her iki yandaki kulelere sinyal göndermeye başlar. Uçağın hızı “v” olarak kabul edilmektedir.

Figür 7 – Uçak yanlardaki kulelere sinyal gönderiyor.

Uçağın hareketi sebebiyle, gönderilen sinyallerin dalga boylarının değiştiği açıkça görülür. Figürün animasyonlu versiyonunda bu durum herhangi bir açıklamaya gerek kalmadan net bir biçimde izlenebilir.
− Uçağın arkasında kalan A kulesine doğru giden sinyallerin dalga boyları uzamış olup λ₁ ile gösterilmiştir.
− Uçağın önündeki B kulesine giden sinyallerin dalga boyu kısalmış olup λ₂  ile gösterilmiştir.

Olay akışı özeti:
t₁ anında uçak O konumundayken sinyal yayını başlar.
− Sinyaller O konumundan yola çıktıkları için, O noktasına eşit uzaklıkta bulunan A ve B kulelerine aynı  t₂ anında varırlar.
− Sinyallerin seyahat süresi: t = t₂ − t₁ 
− Uçak olay başlangıcı olan t₁  anında O konumundadır. Sinyaller kulelere ulaşıncaya kadar geçen süre boyunca uçak v hızı ile hareket ederek t₂ anında C konumuna gelir.
  Uçağın bu süre içinde kat ettiği yol: CO = v.t
− Uçak her iki yöne aynı frekansla sinyal yayınlamaktadır. Bu nedenle her iki yönde oluşan dalga dizilerinin sayıları eşittir. Bu sayı figürde “n” ile gösterilmektedir.
− Uçağın kendi referans sisteminde, kulelere gönderdiği sinyallerin kat ettiği yolların gösterilmesi:  
Sol tarafa giden sinyal (A kulesi yönü):
A kulesi uçaktan v hızıyla uzaklaşmaktadır.  Bu durumda A kulesine giden sinyalin kat ettiği yol:
Hız ve zaman cinsinden: AC  = c.t + v.t= (c+v) / t
Dalga boyu cinsinden:   AC = n . λ₁
Sağ tarafa giden sinyal (B kulesi yönü):
B kulesi uçağa v hızıyla yaklaşmaktadır. Bu durumda B kulesine giden sinyalin kat ettiği yol:
Hız ve zaman cinsinden: BC  = c.t − v.t= (c+v) / t
Dalga boyu cinsinden: BC = n . λ₂

Aşağıdaki figürde, sinyallerin A ve B kulelerine varma anı ve ilgili matematiksel eşitlikler gösterilmektedir.
Bu noktada Elektromanyetik Teoride yapılan temel hatayı açık bir biçimde görebiliyoruz. Elektromanyetik Teoriye göre, bir kaynaktan gönderilen elektromanyetik sinyallerin hızı hangi referans sistemi ele alınırsa alınsın daima “c” olmalıdır. Yer referans sistemine göre ve yanlardaki A ve B kulelerinin referans sistemlerine göre sinyallerin hızının “c” olduğu figürde açıkça görülen ve tartışmasız olan bir durumdur. Buna karşılık, uçağın referans sistemine geçtiğimizde fiziksel tablo tamamen değişmektedir. Uçağın referans sistemine göre, A kulesine giden sinyallerin hızı “c+v” ve B kulesine giden sinyallerin hızı “c–v” olmaktadır. Sinyallerin A ve B kulelerine varma süresi  t = t₂ − t₁ olduğu dikkate alındığında, uçağın referans sistemine göre olan sinyal hızları kolaylıkla hesaplanır:

Uçağın referans sistemine göre:

A kulesine giden sinyallerin hızı: c+v = AC / t

B kulesine giden sinyallerin hızı: c−v =  BC / t

olmaktadır.

Dolayısıyla, uçağın referans sisteminde sinyallerin hızları ışık hızının bütün referans sistemlerinde sabit olması gerektiği yönündeki temel elektromanyetik varsayımla uyuşmamaktadır. Bu sonuç, teorinin çok kritik bir noktada gerçekliği doğru yansıtmadığını göstermektedir.

 Dalga boyundaki bu değişimleri sinyali yayınlayan cihazın karakteristik özelliklerinden bağımsız olarak ve sinyalin yayınlanma anında gerçekleşmiştir. Figürün animasyon versiyonunda bu süreç açık bir biçimde izlenebilmektedir.

Cihazın fabrika ayarları teorik olarak

f₀= c / λ₀

eşitliğini sağlasa da, cihazın yayınladığı sinyallerin dalga boylarının her zaman λ₀ olacağını düşünmek gerçek fiziksel durumu yansıtmaz. Burada λ₀ yalnızca bir referans dalga boyudur. Dalga boyundaki değişimi belirleyen fiziksel büyüklük, Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki göreli hız olan “v” değeridir.

Doppler Kayması Eşitliği

Doppler Kayması eşitliğinde görüldüğü üzere dalga boyundaki değişim, v tarafından belirlenen bir oranın   üzerine uygulanmasıyla oluşmaktadır. Bu nedenle λ₀ değişimin üzerinde gerçekleştiği temel referans büyüklüğüdür.

Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki göreli hızın fiziksel olarak herhangi bir değer alabilmesi, cihazın üreteceği sinyal dalga boylarının sonsuz bir çeşitlilikte değişebileceği anlamına gelir. Cihaz yalnızca kulelere değil, kendisine göre farklı hızlarda ve farklı yönlerde hareket eden çok sayıda cisme aynı anda sinyal göndermektedir. Bu sinyaller aynı cihaz tarafından üretildikleri için frekansları aynı kalmakta, ancak Kaynak–Hedef göreli hızlarına bağlı olarak dalga boyları farklı değerler alır.

Figürde sinyallerin beraberce gökyüzünde oluşturduğu şekiller incelendiğinde her iki tarafta da homojen dalga dizilerinin oluştuğu görülmektedir. Bu durum beklenen bir sonuçtur; zira cihaz sabit frekansta çalışmakta ve uçak düzgün doğrusal hareket etmektedir. Bununla birlikte bu görünüm, aynı zamanda çok önemli bir fiziksel gerçeği açığa çıkarmaktadır:

“Doppler Kaymasında dalga boyundaki değişim sinyalin yayınlanması esnasında gerçekleşir.”

Sinyal dalga boyundaki değişimin sinyallerin yayınlanma anında gerçekleştiği göz önüne alındığında, karşı karşıya olduğumuz fiziksel mekanizmanın ne kadar olağanüstü olduğu daha iyi anlaşılacaktır.

3- Karşılaştırma

Buradaki Figür 9’da karşılaştırma amacıyla Figür 6 ve Figür 8 beraberce görülebilecek şekilde alt alta verilmiştir.
• Üst kısımda, uçağın A ve B konumlarındaki kulelere sinyal gönderdiği durum (Figür 8),
• Alt kısımda ise ortadaki O konumundaki kulenin yanlardaki kulelere sinyal gönderdiği durum (Figür 6) gösterilmektedir.

Figür 9’da olay akışının özeti:

− t₁ anında O konumundaki kule ile uçak aynı hizada bulunmaktadır ve sinyal yayını tam bu anda başlamaktadır.
− Sinyaller   anında A ve B konumlarındaki kulelere ulaşmakta, aynı t₂ anında uçak C konumuna gelmiş bulunmaktadır.
− Hem uçak hem de ortadaki kule aynı tip sinyal üreticisi kullandığı için t = t₂ − t₁  süresince her iki kaynak da her iki yöne eşit sayıda, yani “n” adet dalga yayımlar.
− Ortadaki kuleden yanlardaki kulelere gönderilen sinyallerde kuleler birbirine göre hareketsiz olduğundan, bu sinyallerin dalga boyu değişmez ve her iki yönde de   olarak kalır.
   Buna karşılık, uçaktan gönderilen sinyallerde uçak ve kuleler birbirine göre hareketli olduğunu için,
   • sol tarafa giden sinyallerin dalga boyu uzar → λ₁ 
   • sağ tarafa giden sinyallerin dalga boyu kısalır → λ₂ 
   olacak şekilde değişmektedir.
    Bu durum, figür üzerinde de açıkça görüleceği üzere
   λ_1>λ_0>λ₂

    şeklindeki sıralamayı verir.

Uçağın referans sisteminde sinyal hızlarının hesaplanması
Figürde verilen büyüklüklerden kullanılarak uçağın referans sistemine göre A ve B kulelerine gönderdiği sinyallerin hızlarını oldukça basit bir şekilde hesaplanabilir.

A kulesi yönüne giden sinyal:
Uçak ile A kulesi birbirinden uzaklaştığı için sinyalin kat ettiği yol

AC = (c + v) . t
olur. Dolayısıyla, uçağın referans sistemine göre A kulesine giden sinyalin hızı:

c_A = c + v =  (c + v) . t / t

B kulesi yönüne giden sinyal:
Uçak ile B kulesi birbirine yaklaştığı için sinyalin kat ettiği yol:

BC = (c −v) . t

olur. Dolayısıyla uçağın referans sistemine göre B kulesine giden sinyalin hızı:

c_B = c  − v =  (c  − v) . t / t

Temel sonuç:
Elde edilen bu sonuçlar, uçağın referans sisteminde
sol taraftaki A kulesine giden sinyallerin hızının c+v,
sağ taraftaki B kulesine giden sinyallerin hızının ise c−v
olduğunu açık ve tartışmasız biçimde göstermektedir.
Bu bulgu, elektromanyetik teorinin “bütün referans sistemlerinde ışık hızının daima c olması gerektiği” yönündeki temel varsayımıyla çelişmekte ve bu varsayımın fiziksel gerçekliği tam olarak yansıtmadığını ortaya koymaktadır.

IV- MATEMATİKSEL EŞİTLİKLER

DOPPLER KAYMASI EŞİTLİKLERİNİN ELDE EDİLMESİ

Figürlerden elde edilen niceliklerin doğanın gerçek davranışını doğru şekilde temsil ettiğini şu temel gerçekten açıkça anlaşılmaktadır:
Doppler Kaymasında dalga boyundaki değişimi veren eşitlik,  figürlerdeki geometrik ve zamansal ilişkilerden yararlanılarak, ek bir bilgiye ihtiyaç duyulmadan doğrudan türetilebilmektedir.
Aşağıda Figür 9’un vermiş olduğu bilgilerden yararlanarak Doppler Kayması eşitliklerinin nasıl elde edildiği gösterilmiştir.

Sinyallerin varma süresi:
Uçaktan yayılan sinyallerin A ve B konumlarındaki kulelere varma süresi:
 
 : sinyalin yayınlanma anı
 : sinyalin kulelere varma anı
Uçak t süresi boyunca v hızı ile hareket ederek, O konumundan C konumuna gelmiştir.

Uçaktan sol taraftaki A kulesine giden sinyallerin dalga boyunun elde edilmesi:
Uçak ve A kulesi birbirlerinden uzaklaşmaktadır.

Uçaktan sağ taraftaki B kulesine giden sinyallerin dalga boyunun elde edilmesi:
Uçak ve B kulesi birbirlerine yaklaşmaktadır.

V- DOPPLER KAYMASI İFADESİNİN ÇEŞİTLİ ANLAMLARI:

Doppler Kayması eşitliğinde yer alan hız terimi v, Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki göreli hızı temsil eder. Bu çalışmada Doppler Kayması eşitliklerinin ortaya çıkışının açıkça görülebilmesi için, kuleler ve uçağın hareketi aynı doğrultu üzerinde olacak şekilde seçilmiştir. Bu nedenle uçağın hızı olan v değeri, Doppler Kayması ifadesinde doğrudan yer almıştır.

Doppler Kayması farklı fiziksel parametrelere bağlı olarak yorumlanabilir. Aşağıda bu yorumlar üç başlık altında sunulmuştur.

1) Göreli hıza bağlı yorumu
Bu yaklaşımda Doppler Kayması, Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki göreli hızın sonucu olarak sinyalin dalga boyunda oluşan değişimi ifade eder. Burada belirleyici parametre v değeridir.
 
 : Değişmiş dalga boyu
 : Kaynak Cisim ve Hedef Cisim birbirine göre hareketsiz iken yayınlanan sinyalin orijinal dalga boyu
  : Kaynak Cisim ve Hedef Cisim arasındaki göreli hız
 : Işık hızı sabiti

2) Mesafelere bağlı yorum (yayınlanma–varma anı ilişkisi)
Buradaki parametreler uzaklıklardır. Doppler Kayması eşitliği, sinyalin yayınlanma ve varma anlarında Kaynak Cisim ve Hedef Cisim arasındaki mesafelere bağlı olarak ifade edilebilir. Doppler Kaymasının bu şekilde ifade edilmesi:
A kulesine giden sinyallerin dalga boyu:   
B kulesine giden sinyallerin dalga boyu:  
  : sinyalin varma süresi
  : Sinyalin yayınlanma anında uçak ile kuleler arasındaki mesafe
  : Sinyalin varma anında uçak ile A kulesi arasındaki mesafe
  : Sinyalin varma anında uçak ile B kulesi arasındaki mesafe

3) Sinyal hızlarına bağlı yorum
Bu yorumda belirleyici parametreler sinyalin Kaynak Cismin ve Hedef Cismin referans sistemlerine göre olan hız değerleridir.  Doppler Kayması, yayınlanan sinyalin Kaynak Cisme ve Hedef Cisme göre olan göreli hızına bağlı olarak ifade edilebilir.
A kulesine giden sinyallerin dalga boyu:  
B kulesine giden sinyallerin dalga boyu:  
  : Uçağın referans sistemine göre A kulesine giden sinyalin hızı.
  : Uçağın referans sistemine göre B kulesine giden sinyalin hızı.
 : A ve B kulelerinin referans sistemlerine göre kendisine gelen sinyalin hızı

VI - SİNYAL HIZLARININ DALGA MEKANİĞİ İLE GÖSTERİLMESİ

 Uçağın referans sisteminde, gönderdiği sinyalin hızı c değerinden farklılaşmış olsa bile, Dalga Mekaniği bu durumda da bütünüyle korunmaktadır. Uçağın referans sistemine göre elde edilen c+v  ve c–v sinyal hızlarının, Dalga Mekaniği ile tam uyum içinde olduğu burada açıkça ortaya konmuştur.

Dalga Mekaniğine göre bir dalganın hızı:

Dalga hızı = Dalga boyu x Frekans

şeklindedir.

Uçağın referans sisteminde, sol tarafa (A kulesine) gönderdiği sinyalin hızının c+v, sağ tarafa (B kulesine) gönderdiği sinyalin hızının c–v olduğu önceki bölümlerde elde edilmiştir. Ortadaki kuleden gönderilen sinyallerin hızı “c’dir” ve   eşitliği sağlanmaktadır.

1) Uçaktan A kulesine gönderilen sinyaller için Dalga Mekaniği:
Sayfa 10’daki [1] numaralı Doppler Kayması eşitliğini kullanırız (uçak ve A kulesi birbirinden uzaklaşıyor).
                         [3]
Bu sonuç, A kulesine giden sinyalin Dalga Mekaniği ile uyumlu bir şekilde,  frekansı,   dalga boyu ve  hızıyla hareket ettiğini göstermektedir.

2) Uçaktan B kulesine gönderilen sinyaller için Dalga Mekaniği
Aynı işlem burada da uygulanır. Sayfa 10’da daha önce elde edilen [2] numaralı Doppler Kayması eşitliği kullanılarak (kule ve uçak birbirinden yaklaşıyor) sonuca ulaşılır.

                         [4]

 
3) Sonuçlar
Elde ettiğimiz [3] ve [4] numaralı eşitliklerde açıkça görüldüğü üzere, eğer sinyalin dalga boyu yayınlanma anında değişiyorsa, sinyalin yayınlanma hızı “c” sabitinden farklı olmaktadır. Burada özellikle vurgulanmalıdır ki, bu hız değeri sinyali yayınlayan Kaynak Cismin kendi referans sistemine göre olan hız değeridir.

4) Kulelere göre uçaktan kendilerine gelen sinyallerin frekansları nedir?

Sinyalin varacağı Hedef Cismin referans sistemine göre kendisine gelen bir sinyalin hızı her zaman için sabittir ve c’ye eşittir.

A Kulesine gelen sinyalin dalga boyu ’dir ve sinyal kendisine c hızı ile gelmiştir.
Bu nedenle gelen sinyalin frekansı   olur.

B Kulesine gelen sinyalin dalga boyu ’dir ve sinyal kendisine c hızı ile gelmiştir.
Bu nedenle gelen sinyalin frekansı   olur.

VII - FİZİĞİN GELECEĞİNE GİDEN YOL

Bu aşamada, fiziğin geleceğini doğrudan ilgilendiren ve ileride fizik bilimine yön verecek bir konudan bahsetmek istiyorum. Normal şartlarda bu tür değerlendirmeler çalışmanın sonunda yer alır, ancak burada bir istisna yapma gereği duydum. Çünkü konunun devamını anlayabilmek için, öncelikle çok özel ve sıra dışı bir durumun varlığını göstermek zorundayız.

Uzaklığı milyonlarca hatta milyarlarca ışık yılı olan bir galaksiyi gözlemlediğimizi düşünelim. Bu tür gözlemlerde Doppler Kayması her zaman açık bir şekilde kendisini gösterir. Peki ama, bu nasıl mümkün olmaktadır?

Önceki bölümlerde gösterildiği üzere, Doppler Kaymasında dalga boyundaki değişim sinyalin yayınlanması esnasında oluşmaktadır. Bu olgunun taşıdığı gerçek anlam şudur:
O uzak galaksideki bir yıldız, Dünya’nın kendisine göre olan hızını biliyormuşçasına, yayınladığı ışığın dalga boyunu Doppler Eşitliğini sağlayacak şekilde ayarlayarak yayınlamaktadır.
Yıldızdan Dünya’ya gelmek üzere çıkan elektromanyetik sinyal, milyonlarca/milyarlarca yıl sürecek yolculuğuna, değişmiş dalga boyu ile başlıyor. Sinyal Dünya’ya vardığında biz sinyalin dalga boyunu (veya frekansını) ölçüyor, Doppler Kayması eşitliğini kullanarak yıldızın/galaksinin bizden uzaklaştığını veya bize yaklaştığını hesaplıyoruz.

 Buradaki kritik nokta şudur:
Yıldız ile Dünya arasındaki mesafenin bu mekanizmada hiçbir önemi yoktur.
Galaksi bize milyar kere milyar ışık yılı uzakta olsaydı dahi, Doppler Kayması aynı şekilde ortaya çıkacaktı.

Doppler Kaymasının oluşabilmesi için doğada, sinyalin dalga boyunu yayınlanma anında belirleyen; sinyal hızında (c+v) (c–v) matematiğini fiziksel olarak üreten mekanik bir altyapı bulunmak zorundadır. Eğer evren böyle bir mekanik altyapıya sahip olmasaydı, Doppler Kayması denen olgu hiçbir şekilde ortaya çıkamazdı.

Bu mekanik altyapının ne olduğuna dair şu anda fizikte hiçbir açık bilgi yoktur.

Mevcut teorik çerçeveler, Doppler Kaymasının nasıl hesaplandığını söyler; ancak bu mekanizmanın neden ve nasıl var olduğu hakkında tatmin edici bir açıklama sunamaz.
Bu çalışmada elde edilen sonuçlar —dalga boyu değişiminin sinyalin yayınlanması anında gerçekleştiği ve Kaynak Cismin referans sistemine göre sinyal hızının c’den farklı olabileceği bilgisi— Doppler Kayması konusuna yeni bir derinlik kazandırmaktadır. Ancak bu çalışma da söz konusu “mekanik altyapının” ne olduğunu ortaya koymaz; yalnızca onun varlığına çok daha güçlü ve doğrudan bir şekilde işaret eder.

 Dolayısıyla fizik biliminin önünde, geleceğin araştırmalarını şekillendirecek büyük bir soru durmaktadır:

 Doppler Kaymasını mümkün kılan, evrenin bu gizli mekanizmasının gerçek doğası nedir?

 Bu soruya verilecek yanıt, fiziğin geleceğini belirleyen temel yapı taşlarından biri olacaktır.

VIII – KONU ANLATIMI VE OLAYIN GELİŞİMİ (İKİNCİ BÖLÜM)

YANLARDAKİ KULELER UÇAĞA SİNYAL GÖNDERİYOR

 Konu anlatımının birinci bölümünde Doppler Kaymasının oluşumu gösterilirken kurguda en basit yol tercih edilmişti: Sinyaller uçaktan yayınlanıyor ve yanlarda hareketsiz durumda bulunan kulelere gönderiliyor. Yer referans sistemine göre kulelere giden sinyallerin hızları c olduğundan, bu kurguda itiraz edilebilecek fiziksel çelişkili bir durum yoktur. Böylece olayın kurgusu bir zorlanma olmadan Doppler Kaymasının oluşumunu, uçağın referans sistemine göre sinyal hızlarının c den farklı olduğunu ve dalga mekaniği ile olan ilişkilerini rahat bir şekilde gösterebilmektedir. Sinyal dalga boyunun niçin değiştiği de, figürlere dikkat edildiğinde oldukça anlaşılır bir durumdadır.
Bu ikinci bölümde olay akışı farklı bir bakış açısından ele alınmaktadır. Burada yanlarda bulunan kuleler ortadaki uçağa sinyal göndermektedir. Olayın başlangıç anında, uçak O konumundayken kuleler sinyal göndermeye başlar.

 Kuleler ile uçak birbirlerine göre hareket halinde olduğu için bu durumda da Doppler Kayması mutlaka ortaya çıkacaktır. Burada yanıtlanması gereken temel soru şudur:
Dalga boyundaki değişim nerede ve nasıl oluşur ve kulelerin uçağa gönderdiği sinyallerin hızları nedir?

1) Yanlış varsayım:
Kulelerden sinyallerin bütün yönlerde ve “c” hızı ile yayınlandığını varsayalım (Figür 9). Sinyaller “v” hızı ile hareket eden uçağa ulaştığında, uçağın hareket yönüne bağlı olarak (c+v) ve (c–v) şeklinde bir etki oluşacağını düşünebiliriz. İlk bakışta bu makul gibi görünse de, bu varsayım fiziksel gerçeklikle uyumlu değildir.
Çünkü bu varsayım doğru kabul edilirse, uçağın referans sistemine göre kendisine gelen sinyallerin hızının “c” olmadığını ileri sürülmüş olur. Bu durumda uçağın referans sistemine göre, uçağa önden gelen sinyallerin hızı c+v, arkadan gelen sinyallerin hızı c–v olurdu ve şöyle bir fiziksel çelişki ortaya çıkardı: uçak arkadan gelen sinyaller üzerinde c–v ifadesinin belirttiği şekilde enerjide bir azalma hissederdi, önden gelen sinyallerde ise c+v ifadesinin belirttiği şekilde enerjide bir artış hissederdi.
Oysa Doppler Kaymasında durum tam tersinedir. Doppler kaymasında c–v enerjide artmayı (dalga boyu küçülür), c+v enerjide azalmayı temsil eder (dalga boyu büyür). Dolayısıyla bu varsayım doğa ile uyumlu değildir ve fiziksel gerçekliği açıklayamaz.

Figür 10 – Yanlardaki kuleler uçağa c hızıyla sinyal gönderiyor.

2) Doğru Varsayım:
Uçağın referans sistemine göre, kendisine doğru gelen sinyallerin hızının c olduğunu kabul ederek matematiksel çözüm üretirsek, doğru sonucun hemen ortaya çıktığı görülür. Ancak bu yaklaşımın doğal bir sonucu vardır:
Soldaki A kulesinin referans sistemine göre uçağa gönderdiği sinyallerin hızı c+v olmalıdır. Sağdaki B kulesinin referans sistemine göre uçağa gönderdiği sinyallerin hızı c–v olmalıdır. (Figür 10)
Birinci bölümde uçağın referans sisteminde kulelere gönderdiği sinyallerin hızlarının c+v ve c-v olduğunu bulmuştuk. Burada da böyle bir durum geçerli olabilir mi?

Figür 11 – Soldaki kule c+v hızı ile, sağdaki kule ise c–v hızı ile uçağa sinyal gönderiyor.

Şimdi bu çözüm yolunun doğru olduğunu görelim.
Kulelerin uçağa yolladıkları sinyallerin hızlarının niye değiştiğini şu an için açıklayamasak da (evrenin O esrarengiz mekanik alt yapısına atıf yapıyorum), bu çözüm yolunun doğru olduğunu kanıtlamanın basit ve etkili bir yöntemi vardır. Bunun için Galile Relativite Prensibine başvurmak yeterlidir. Bu prensip bu çözüm yolunun doğru olduğunu kolaylıkla gösterirken, bir tartışma payı da bırakmaz.

Galile Relativite Prensibi: Fiziğin temel yasaları, birbirine göre sabit hızda hareket eden tüm referans çerçevelerinde aynıdır.

Galile Relativite Prensibi, fizik yasalarının ivmesiz (sabit hızlı) hareket eden tüm referans sistemlerinde aynı şekilde geçerli olduğunu söyler. Fizikte yararlanabileceğimiz pek çok mantıksal sonuca işaret eder. Bu mantıksal sonuçlardan yararlanarak sağlam ve doğru bir fikirsel bütünlüğe ulaşmak çoğu zaman mümkündür. Burada da aynı yöntemi izleyeceğiz. Aşağıda bu prensipten yararlanılarak hazırlanmış ve konumuzla doğrudan ilişkili bazı önemli sonuçlar verilmiştir.

1) Hareketli cisim–durgun cisim ayrımı mutlak değildir.
Fiziğin mantığı içerisinde eğer iki cisim birbirine göre hareket halinde ise, “hangisi hareketli, hangisi durağan” sorusunun fiziksel bir cevabı yoktur. Özel olarak seçilen bir referans sistemine göre bu iki cisimden herhangi birini hareketsiz konumda farz edebiliriz. Böyle bir seçim, iki cisim arasındaki fiziksel süreçler üzerinde bir farklılık oluşturmayacaktır.

2) Sinyalin kim tarafından gönderildiği fiziksel sonucu değiştirmez.
Bir önceki mantık sebebiyle, kule ve uçak örneğimizde sinyali hangisinin gönderdiği önemli olmamalıdır. Sinyal dalga boyu değişimi, Kaynak Cisim ve Hedef Cisim arasındaki göreli hızına bağlıdır, ancak sinyali hangi cismin gönderdiğine bağlı değildir. Uçağın A kulesine gönderdiği sinyalin dalga boyu   olduğuna göre, A kulesinin uçağa gönderdiği sinyalin dalga boyu yine   olacaktır. Benzer şekilde, uçaktan B kulesine giden sinyalin dalga boyu olduğuna göre, B kulesinin uçağa göndereceği sinyalin dalga boyu   olacaktır.

3) Bir cisme göre “gelen sinyalin hızı” evrensel olarak c’dir.
A ve B kulelerinin referans sistemine göre, kendilerine gelen sinyalin hızı sabit ve c olduğuna göre, Uçağın referans sistemine göre kendisine gelen sinyalin hızı c olmalıdır.
Bu şart sağlanıyor mu? Bu şartın sağlandığı Figür 11’den görülmektedir.
Uçağa göre A kulesinden kendisine gelen sinyalin hızı: c = (c+v)–v
Uçağa göre B kulesinden kendisine gelen sinyalin hızı: c = (c-v)+v

4) Sinyallerin karşılıklı varış süreleri eş zamanlı olmalıdır.
Uçağın A ve B kulelerine gönderdiği sinyaller bu kulelere t süresinde ve eş zamanlı olarak vardığına göre, kulelerin uçağa gönderdikleri sinyaller de uçağa t süresinde ve eş zamanlı olarak varmalıdır.

5) Kulelerin gönderdiği sinyallerin hızları (c ± v) olmak zorundadır.
Uçağın referans sistemine göre, A kulesine gönderdiği sinyalin hızı   olduğuna göre, A kulesinin referans sistemine göre, uçağa gönderdiği sinyalin hızı   olmak zorundadır. Benzer durum B kulesi için de vardır. B kulesinin referans sistemine göre uçağa gönderdiği sinyalin hızı   olacaktır.

 Sanıyorum ki Galile Relativite Prensibinin sağladığı mantıksal tutarlılığı göstermek için bu kadar örnek yeterlidir. Bu mantıksal sonuçların figürlerde ve animasyonlarda doğru biçimde ortaya çıkmasının yolu da açıktır: Figür, yukarıda belirtilen tüm koşulları sağlayacak şekilde kurgulanmalı ve matematiksel düzenlemeler buna göre yapılmalıdır.
Şartları eksiksiz karşılayan tek bir çözüm yolu vardır:

A kulesinden çıkan sinyallerin uçağa c+v hızıyla, B kulesinden çıkan sinyallerin ise c–v hızıyla gönderilmesi gerekir.
Aşağıdaki figürlerde iki durum gösterilmektedir.
 

Figür 12 – Uçak kulelere (c+v) ve (c–v) hızlarıyla sinyal gönderiyor.

Figür 13 – Kuleler uçağa (c+v) ve (c–v) hızlarıyla sinyal gönderiyor.

 
Aşağıdaki Figür 14’te, sinyallerin varma anını karşılaştırmalı olarak gösterilmektedir.
Figürün üst kısmında sinyaller uçaktan gönderilmektedir; alt kısmında ise sinyaller yanlardaki kulelerden gönderilmektedir.
Her iki durumda da sinyaller hedeflerine ulaşmış durumdadır. Figür, Galile Relativite Prensibinin gerektirdiği bütün koşulları eksiksiz olarak sağlamaktadır.

Figür 14 (★)– Galile Relativite Prensibi kullanılarak hazırlanan karşılaştırmalı grafik
Figürden elde edilen veriler incelendiğinde, her iki kurguda da aynı matematiksel eşitliklerin geçerli olduğu görülür.
Böylelikle normalde anlatması gerçekten zor olan İkinci Bölüm, Galile Relativite Prensibini kullanarak kolay yoldan, üstelik hiçbir ek matematiksel türetmeye ihtiyaç duymadan açıklanmaktadır. Eğer ikinci bölümü normal yoldan açıklamaya kalkışsaydım, yüzlerce sayfadan oluşan bir anlatım yapmam gerekirdi ve anlattığım pek çok şey teorik öngörüler ve belirsizliklerin arasında kaybolurdu. Galile Relativite Prensibi gerçekten çok güçlü bir prensiptir.

IX – BULGULAR VE SONUÇLAR

Bu çalışma, fizik teorisinin temel taşlarını doğrudan ilgilendiren son derece önemli bulgular ortaya koymuştur. Elde edilen sonuçlar aşağıda maddeler hâlinde özetlenmiştir:

1. Işık hızı sabitinin fiziksel anlamı yanlış bilinmektedir.
Bu çalışmanın en temel bulgusu şudur:
Işık hızı sabiti “c”, bir cismin referans sistemine göre kendisine doğru gelen sinyalin hızını temsil eder.
Bütün cisimler için kendisine gelen sinyalin hızı sabit ve “c”ye eşittir.

2. Kaynak Cisme göre sinyalin yayınlanma hızı sabit değildir.
Kaynak Cismin kendi referans sisteminde, yayınladığı bir sinyalin hızı, sinyalin hangi Hedef Cisme gittiğine bağlı olarak herhangi bir değer alabilmektedir. Sinyalin hızı Kaynak Cisim ile Hedef Cisim arasındaki göreli hızla ilişkili olarak c ± v şeklinde belirlenmektedir. Bu hız değeri Dalga Mekaniği ile de uyumludur.

3. Kaynak Cisimden aynı anda yayınlanan sinyallerin hızları çoğu kez birbirinden farklıdır.
Bir Kaynak Cisim olarak bir yıldızı ele alalım. Yıldız, aynı anda yakın veya çok uzak çevresinde bulunan neredeyse sonsuz sayıda cisme ışık sinyalleri göndermektedir. Bu cisimlerin neredeyse tamamı yıldıza göre farklı hız ve yönlerde hareket etmektedir. Bu nedenle, Kaynak Cismin, yani yıldızın kendi referans sistemine göre, aynı anda yayınlanan ancak farklı hedef cisimlere giden sinyallerin hızları birbirinden farklı olacaktır.
Dolayısıyla, Kaynak Cisimden aynı anda yayınlanan sinyallerin “uzayda c hızıyla genişleyen bir kürenin yüzeyi” şeklinde yayıldığını varsaymak doğru değildir. Böyle bir model, Kaynak Cisme göre sinyal hızlarının gerçekte c+v, c−v gibi farklı değerler alabildiği gerçeğini göz ardı eder ve bu nedenle geçerliliğini kaybetmiştir.

4. Doppler Kaymasındaki dalga boyu değişimi Kaynak Cisimde ve yayınlanma anında oluşur.
Dalga boyundaki değişimin miktarını Hedef Cisim ile Kaynak Cisim arasındaki göreli hız belirlemektedir.
Bir öngörü olarak “Doppler Kayması sürecinde Kaynak Cismin pasif bir rol üstlendiğini, yalnızca sinyali üretip yayınladığını; buna karşılık dalga boyundaki değişimin belirlenmesinde Hedef Cismin aktif bir rol oynadığını” burada ifade etmek isterim.

5. Bir sinyal yayınlandığı anda, hangi Hedef Cisme doğru yol alacağı fiziksel olarak belirlenmiş durumdadır.
Sinyal hedefine ulaştığında seyahati sona erer. Elektromanyetik ışıma, daima bir cisimden başka bir cisme gerçekleşen bir etkileşimdir; dolayısıyla varacağı bir hedef cisim olmadan bir sinyalin yayınlanması mümkün değildir.

6. Bu bulgular Elektromanyetik Teoride temel bir eksiklik/yanlışlık bulunduğunu açıkça göstermektedir.
Güncel Elektromanyetik Teori, sinyal hızları için yalnızca sabit c değerini kabul etmekte ve burada ana hatlarıyla gördüğümüz (c+v) (c–v) matematiğini içermemektedir. Elektromanyetik Teorinin, (c+v) (c–v) matematiğini içine alacak şekilde yeniden düzenlenmesi gereklidir.

7. Bu düzenleme yapıldığında Özel Relativite Teorisine ihtiyaç kalmayacaktır.
Elektromanyetik Teori (c+v) (c–v) matematiğine tam olarak geçiş yaptığı zaman, birbirine göre hareketli cisimler arasındaki elektromanyetik etkileşimi doğru bir şekilde ifade edebilen bir duruma gelecektir.
Böyle bir teorik yapı, Özel Relativite Teorisinin açıklamaya çalıştığı tüm fiziksel olayları zaten kendi içinde barındırmış olacağından, Özel Relativite Teorisi gibi ayrı bir teoriye ihtiyaç kalmayacaktır.

8) Alice Yasası, (c+v) (c–v) matematiğini kullanan Elektromanyetik Teoridir.
2001 yılından beri, yani neredeyse 25 yıldır (c+v) (c–v) matematiği üzerinde çalışıyorum. Hazırladığım tüm çalışmaları bugüne kadar Alice Yasası adı altında yayınladım. İlk yıllarda Alice Yasasını — yani (c+v) (c–v) matematiğini — alternatif bir relativite teorisi temelinde değerlendiriyordum. Ancak zaman içinde bu matematiğin aslında Elektromanyetik Teoriye ait olduğunu anladım. Bu nedenle bugün rahatlıkla şunu söyleyebilirim:
Alice Yasası, (c+v) (c−v) matematiğini kullanan Elektromanyetik Teoridir.
Relativite Teorisi gibi, Alice Yasasının da işaret ettiği birçok öngörü ve sonuç bulunmaktadır. Örneğin:
•    Alice Yasasında Zaman Kayması ve Uzunluk Kayması,
•    Özel Relativite Teorisinde ise Zaman Gecikmesi ve Uzunluk Kısalması vardır.
Burada anlatmaya çalıştığım şudur:
Bir yerde zamanın yavaşladığını ölçüyorsanız, bir cismin boyutunda değişim görüyorsanız, bunun sebebi Alice Yasasının varlığıdır.
Relativite Teorisinin kavramlarıyla Alice Yasasına yaklaşmak doğru bir yöntem değildir.
Ayrıca her iki teorinin öngörüleri arasında önemli yapısal farklılıkların bulunduğu da unutulmamalıdır.
Alice Yasasının öngörüleri ve sonuçlarıyla ilgili tüm çalışmalarıma aliceinphysics.com web sitemden ulaşabilirsiniz.

9) Geleceğin fiziğine giden yol.
Elektromanyetik Teori, (c+v) (c–v) matematiği temelinde ilerledikçe, “c” ışık hızı sabitinin gerçek fiziksel anlamı daha iyi anlaşılacak ve bu matematiğin ortaya çıkmasını sağlayan evrenin O gizemli mekanik altyapısının keşfedilmesinin yolunu açacaktır.

X – KAYNAKÇA