Özel Relativite
ve
Uzay Deformasyonu
Han Erim
29 Ekim 2009
16 Kasım 2009 ve 10 Ekim 2010’da revize edilmiştir
Uzay deformasyonu üzerinde çalıştığım en yeni konulardan bir tanesidir. Hayalet ve Pınar çalışmamdan sonra bu konunun üzerine eğilmek benim için kaçınılmazdı. İlginç bir sonucun ortaya çıkmasını bekliyordum; fakat ortaya çıkan sonuç karşısında gerçekten şaşırdım.
Doğa üç boyutludur ve bize ulaşan görüntüler üç boyuttan gelir. Yani görüş alanımız bir derinlik içermektedir. Hayalet ve Pınar kısmında, bir cismin gerçek konumu (Pınar) ile gördüğümüz konumu (Hayalet) referans sistemleri hareketliyse farklıdır.
Bu etkiyi doğanın üç boyutlu yapısıyla birleştirirsek, ortaya "Uzay Deformasyonu" diyebileceğimiz bir algı çıkar. Uzay deformasyonu, gördüğümüz Hayaletler üzerindeki deformasyonlardır. Şimdi bu deformasyonun nasıl oluştuğunu görelim.
Flash
Alice Yasası Versiyon 6 kitabında tren kullanmıştım.
Burada tren yerine bir şehir var. Sağ tarafta bulunan gözlemci şehre
doğru bakmaktadır. Uzay deformasyonunun nasıl oluştuğunu anlamak için,
şehrin görüntüsünün gözlemciye nasıl ulaştığını düşünmek gerekiyor.
Animasyonda, şehrin en uzak noktasından boş olarak yola çıkan bir görüntü paketi (vagon) olduğunu görüyoruz. Paket yolu boyunca o an bulunduğu noktada yola yeni çıkan görüntüleri toplamakta ve yolunun sonunda gözlemciye varmaktadır. Ben bu duruma "elektromanyetik dalgaların kardeşliği" adını verdim. Animasyonda elektromanyetik dalgaları kasketli fotonlar temsil ediyor. Görüyoruz ki aynı paketin içinde değişik zamanlarda ve değişik uzaklıklardan yola çıkmış pek çok elektromanyetik dalga vardır. Bu görüntü paketi bütün içeri ile gözlemciye tek bir anda ve tek bir paket olarak ulaşmıştır. Paket gözlemciye vardığında gözlemci bu görüntü paketini yorumlayacak ve şehrin görüntüsünü zihninde canlanacaktır.
Gözlemcinin HAYALETI nerede göreceğini, Hayalet ve Pınar kısmında görmüştük. Uzay deformasyonunu anlamak için bu hesabı paket içindeki her bir foton yapacağız. Her foton hayaletin belirli bir bölümünü temsil edecek ve onun bir kısmını oluşturacaktır. Sonuçta ortaya çıkacak HAYALET görüntüsü, PINAR dan farklı olursa UZAY DEFORMASYONU gerçekleşmiş olur. Burada ki örneğimizde Gözlemci ve Şehir birbirine göre hareketsiz olduğu için Hayalet ve Pınar üst üste binecektir. Yani deformasyon yoktur.
Fakat, eğer birbirlerine göre hareket halinde olsalardı, gözlemcinin gördüğü Hayalet üzerinde bir deformasyon oluşacaktı. Yola çıkan her foton için, o fotona ait hayaletin nerede görüneceğini animasyonumuzda gösterirsek, uzay deformasyonunun nasıl gerçekleştiğini de görmüş olacağız.
Animasyonda, şehrin en uzak noktasından boş olarak yola çıkan bir görüntü paketi (vagon) olduğunu görüyoruz. Paket yolu boyunca o an bulunduğu noktada yola yeni çıkan görüntüleri toplamakta ve yolunun sonunda gözlemciye varmaktadır. Ben bu duruma "elektromanyetik dalgaların kardeşliği" adını verdim. Animasyonda elektromanyetik dalgaları kasketli fotonlar temsil ediyor. Görüyoruz ki aynı paketin içinde değişik zamanlarda ve değişik uzaklıklardan yola çıkmış pek çok elektromanyetik dalga vardır. Bu görüntü paketi bütün içeri ile gözlemciye tek bir anda ve tek bir paket olarak ulaşmıştır. Paket gözlemciye vardığında gözlemci bu görüntü paketini yorumlayacak ve şehrin görüntüsünü zihninde canlanacaktır.
Gözlemcinin HAYALETI nerede göreceğini, Hayalet ve Pınar kısmında görmüştük. Uzay deformasyonunu anlamak için bu hesabı paket içindeki her bir foton yapacağız. Her foton hayaletin belirli bir bölümünü temsil edecek ve onun bir kısmını oluşturacaktır. Sonuçta ortaya çıkacak HAYALET görüntüsü, PINAR dan farklı olursa UZAY DEFORMASYONU gerçekleşmiş olur. Burada ki örneğimizde Gözlemci ve Şehir birbirine göre hareketsiz olduğu için Hayalet ve Pınar üst üste binecektir. Yani deformasyon yoktur.
Fakat, eğer birbirlerine göre hareket halinde olsalardı, gözlemcinin gördüğü Hayalet üzerinde bir deformasyon oluşacaktı. Yola çıkan her foton için, o fotona ait hayaletin nerede görüneceğini animasyonumuzda gösterirsek, uzay deformasyonunun nasıl gerçekleştiğini de görmüş olacağız.
Flash
Uzay deformasyonunu gösteren yukarıdaki animasyonda
fotonlar için şehrin önü ve arkası olmak üzere yalnızca iki nokta
kullandım. Şehrin arkasından yola çıkan foton, şehrin önüne vardığında,
o anda oradan yola çıkan diğer fotonla bir görüntü paketi oluşturuyor
ve her iki foton beraberce gözlemciye varıyorlar.
Gözlemciye varan her foton çifti Hayaletin ön ve arka kısımlarının nerede olacağını belirleceğinden gözlemciye göre şehrin hayaleti bu iki nokta arasında yer alacaktır.
Görüntü paketinin gözlemcinin alanı üzerinde yol aldığına dikkat edelim. Gözlemcinin hareket halinde olması durumunda tabii olarak (c+v) (c-v) matematiği oluşur ve şehrin arka ucundan yola çıkan fotonun şehrin baş tarafına varma süresi değişir. İşte bu değişiklik, gözlemcinin şehrin boyutlarını farklı algılamasına yol açar.
Uzay deformasyonu hareket doğrultusunda oluşan bir etkidir. Uzay genleşmesi veya uzay sıkışması şeklinde gerçekleşir. Bu konuda bir kural yazabiliriz.
Kural: Hareket halindeki cisimler önlerindeki uzay parçasının derinlemesine olarak uzadığını, arkalarında kalan uzay parçasının derinlemesine olarak sıkıştığını görecektir.
Uzay deformasyonun miktarı ne olabilir? sorusunu da cevaplamak isterim. Eğer gözlemci gördüğü cisme doğru gidiyorsa (c-v) matematiği oluşacaktır ve eğer gözlemci cisme doğru c (ışık hızı) hızına çok yakın bir hızla geliyorsa, şehrin arkasından yola çıkan foton ile şehrin ön tarafından çıkan fotonun eşleşmesi çok uzun zaman alacaktır. Diğer bir deyişle uzay genleşmesinin miktarı bu taktirde sonsuza yaklaşır.
Gözlemci cisimden uzaklaşıyorsa (c+v) matematiği oluşacaktır ve eğer ışık hızına çok yakın bir hızla uzaklaşıyorsa , bu taktirde de fotonların eşleşme süresi giderek kısalacaktır. Bunun sonucunda uzay büzülmesinin miktarı orijinal boyutun yarısına doğru yaklaşır. Uzay büzülmesi en fazla orijinal boyutun yarısı kadar olabilir.
Uzay deformasyonunun bir algılama olduğunu söylemiştim. Ancak doğayı algıladığımız şekliyle yaşamak zorunda olduğumuzdan, uzay deformasyonu aynı zamanda büyük bir gerçeklikte arz eder. Özellikle çok büyük hızlar söz konusu olduğunda deformasyonun miktarı da büyük ölçüde artacağından, böyle bir ortam içinde bulunan bir gözlemci, normalden çok değişik bir uzay içerisinde bulunacaktır. Uzay deformasyonu etkisi hareket halinde olmamız durumunda, hıza bağlı olarak az veya çok her zaman vardır.
Takip eden iki grafik bize uzay deformasyonunu nasıl hesaplayabileceğimizi göstermektedir. Birincisi (c-v) ve ikincisi (c+v) içindir.
Gözlemciye varan her foton çifti Hayaletin ön ve arka kısımlarının nerede olacağını belirleceğinden gözlemciye göre şehrin hayaleti bu iki nokta arasında yer alacaktır.
Görüntü paketinin gözlemcinin alanı üzerinde yol aldığına dikkat edelim. Gözlemcinin hareket halinde olması durumunda tabii olarak (c+v) (c-v) matematiği oluşur ve şehrin arka ucundan yola çıkan fotonun şehrin baş tarafına varma süresi değişir. İşte bu değişiklik, gözlemcinin şehrin boyutlarını farklı algılamasına yol açar.
Uzay deformasyonu hareket doğrultusunda oluşan bir etkidir. Uzay genleşmesi veya uzay sıkışması şeklinde gerçekleşir. Bu konuda bir kural yazabiliriz.
Kural: Hareket halindeki cisimler önlerindeki uzay parçasının derinlemesine olarak uzadığını, arkalarında kalan uzay parçasının derinlemesine olarak sıkıştığını görecektir.
Uzay deformasyonun miktarı ne olabilir? sorusunu da cevaplamak isterim. Eğer gözlemci gördüğü cisme doğru gidiyorsa (c-v) matematiği oluşacaktır ve eğer gözlemci cisme doğru c (ışık hızı) hızına çok yakın bir hızla geliyorsa, şehrin arkasından yola çıkan foton ile şehrin ön tarafından çıkan fotonun eşleşmesi çok uzun zaman alacaktır. Diğer bir deyişle uzay genleşmesinin miktarı bu taktirde sonsuza yaklaşır.
Gözlemci cisimden uzaklaşıyorsa (c+v) matematiği oluşacaktır ve eğer ışık hızına çok yakın bir hızla uzaklaşıyorsa , bu taktirde de fotonların eşleşme süresi giderek kısalacaktır. Bunun sonucunda uzay büzülmesinin miktarı orijinal boyutun yarısına doğru yaklaşır. Uzay büzülmesi en fazla orijinal boyutun yarısı kadar olabilir.
Uzay deformasyonunun bir algılama olduğunu söylemiştim. Ancak doğayı algıladığımız şekliyle yaşamak zorunda olduğumuzdan, uzay deformasyonu aynı zamanda büyük bir gerçeklikte arz eder. Özellikle çok büyük hızlar söz konusu olduğunda deformasyonun miktarı da büyük ölçüde artacağından, böyle bir ortam içinde bulunan bir gözlemci, normalden çok değişik bir uzay içerisinde bulunacaktır. Uzay deformasyonu etkisi hareket halinde olmamız durumunda, hıza bağlı olarak az veya çok her zaman vardır.
Takip eden iki grafik bize uzay deformasyonunu nasıl hesaplayabileceğimizi göstermektedir. Birincisi (c-v) ve ikincisi (c+v) içindir.
Flash
Flash
Uzay deformasyonu (c+v) (c-v) matematiğinin bize
gösterdiği önemli sonuçlarından bir başkasıdır. Hayalet üzerindeki uzay
deformasyonu miktarı aşağıdaki denkleme göre
hesaplanır. deforme olmuş
boyut = orijinal boyut . c /(c±v)
Ekleme (10 ekim 2010)
Alice Yasası Version 6 yı yazmayı bitirdiğim zaman henüz Doppler Etkisi ile Alice Yasası arasındaki direk ilişkiyi fark etmemiştim. Doppler etkisi üzerine yaptığım çalışmalarım, onun uzay deformasyonu ile olan ilişkisini de ortaya çıkarmıştır. Doppler Etkisinin varlığı uzay deformasyonun oluştuğu anlamına gelmektedir. Bu konuda iki çalışma yayınladım.
DOPPLER EFFECT ve ÖZEL RELATİVİTE
DOPPLER ETKİSİ ve ÖZEL RELATİVİTE ARASINDAKİ İLİŞKİ. ERİM EŞİTLİKLERİ
Link