HAYALET ve PINAR


Han Erim

29 Ekim 2009

Bir cismin varlığını fark edebilmemiz için cisme ait bilginin bize taşınması gerekir. Bilgiyi bize taşıyan ise ışıktır. Diğer bir deyişle elektromanyetik dalgalardır. Bir cismi ancak onun görüntüsü bize ulaştığı zaman görürüz.

Cisimlerin görünmesini sağlayan şey ışımadır. Her cisim ışır; diğer bir deyişle elektromanyetik dalga yayar. Bu ışıma kesintisiz bir şekilde sürer. Biz bu ışımayı algılarız ve içindeki bilgiyi kullanarak çevremizi zihnimizde canlandırırız.

flash

Baktığımız bir cismin bize göre durağan veya hareket halinde olması cismi algılamamızda bir takım değişiklere yol açmaktadır. Burada bu durumun nasıl gerçekleştiğini animasyonlarla göreceğiz. Buradaki bütün animasyonlar Alice Yasasının (c+v)(c−v) matematiği ile yapıldıkları için çok kıymetli animasyonlardır ve Özel Relativitenin nasıl olduğunu, ne tür etkiler gözlemleyeceğimizi oldukça açık bir şekilde gösterirler. Öncelikle aşağıdaki animasyonu izleyelim.

flash

Bir cisim bize göre durağan ise onu bulunduğu yerde görürüz. Fakat, hareket halinde ise cismi algıladığımız konum (HAYALET) ile cismin gerçek konumu (PINAR) daima farklılık arz eder. Yukarıdaki animasyonu izleyelim.

  1. Gezegenin görüntüsü yola çıkıyor.
  2. Görüntü gözlemciye varıyor.
  3. Gözlemci gezegeni görüyor (HAYALET). Bu anda gezegenin (PINAR) konumu uzayda farklıdır.
  4. PINAR hiç bir zaman ve hiçbir şekilde görülemez. Gördüklerimiz daima HAYALET'lerdir.

Gözlemcinin Hayaleti nerede gördüğüne dikkat ediniz. Hayaletin görüntüsü gözlemcinin kendi referans sistemine göre hangi x, y, z koordinatlarında yola çıkmışsa, gözlemci gezegeni o noktada görür.

Hayalet ve Pınar Üzerine

3 Şubat 2003

Imaj ve Kaynak yerine niçin Hayalet ve Pınar kelimelerini seçtiğimi de burada size anlatmak istiyorum. Türkçede Pınar ve Kaynak kelimelerinin anlamları hemen hemen aynıdır ve su çıkan yer anlamına gelir. Ancak, Pınar kelimesi denilince akla mutlaka temiz ve güzel bir su kaynağı gelir. Kaynak kelimesi ise genel bir ifadedir. Mesela bir atık su kaynağından söz edebiliriz, ama bir atık su pınarı olmaz.

Pınar el değmemiş, pırıl pırıl, tertemizdir. Aynı zamanda mistik ve büyülüdür. Bu yüzden elektromanyetik dalga kaynağına Alice Yasasında Pınar adını verdim. İngilizcede buna karşılık gelen Spring kelimesini kullandım.

Hayalet kelimesi ise gözlemlenen, fakat gerçekte orada olmayan görüntüyü tanımlamak için kendiliğinden geldi. Konu üzerinde çalışırken gördüğüm sonuçlar öyle tuhaftı ki, bu duruma en uygun tanım "Hayalet" oldu. Herkes bu kelimelerle Alice Yasasının (c+v)(c−v) matematiğinden bahsedildiğini anlayacaktır. Bu ayrım, özellikle yasanın tanınma döneminde çok önemlidir.
flash

Alice Şapkacının hayaletini nerede görecektir?


Bu sorunun cevabını yukarıda vermiştik. Burada bir kez daha ve daha net bir şekilde verelim: Şapkacının görüntüsü Alice'in alanına hangi noktada giriş yapmışsa, bu görüntü Alice'e ulaştığında, Alice Şapkacının hayaletini kendi alanı üzerindeki aynı noktada görecektir. Hayaletin konumunu belirleyen ALAN'dır.

Şapkacının görüntüsü Alice'e doğru gelmesi esnasında Alice'in yer değiştirmesi sonucu değiştirmez. Alice'in alanı Alice ile beraber taşınır. Alan üzerindeki elektromanyetik dalgalar da alan ile beraber taşınır. Bu durum Alice Yasasına ait (c+v)(c−v) matematiğinin bize öğrettiği en önemli sonuçlardan bir tanesidir.

Gezegen animasyonunda gözlemci hareketsizdi. Burada gözlemci hareketlidir. Sonuç her iki durumda da değişmemektedir.

flash

Işımanın sürekli olması demek, cisme ait görüntülerin birbiri ardına PINAR'dan ayrılması demek anlamına gelir. Bu sayede görme işlevimiz kesintisiz bir şekilde sürebilmektedir.

Yukarıda, PINAR’ı (Alice) fare yardımıyla sürükleyerek merkezde bulunan gözlemcinin Alice'i (yani onun HAYALET'ini) nerede gördüğünü anlayalım. Bu animasyonu gerçekten ayıran tek şey buradaki animasyonda ışığın çok yavaş yol almasıdır.

Alice'i sürüklerken ardı sıra yola çıkan görüntü paketlerine dikkat edelim. Sanki görüntüler kavis çizerek gözlemciye varıyor gibi gözüküyor değil mi? Halbuki her görüntü gezegen animasyonunda gördüğümüz gibi düz bir doğrultuda gitmektedir. Elektromanyetik bir dalga alan merkezindeki cisme daima düz bir yol ile varır. Ama aynı zamanda Alan tarafından taşınır.

flash

Sürekli bir ışık kaynağından çıkan yayınlan ışığın gidiş güzergâhı yukarıdaki gibi olur. Bunu tek bir elektromanyetik dalganın gidiş doğrultusu olarak düşünmeyin. Her elektromanyetik dalga hedefindeki cisme doğru düz bir doğrultuda gidiyor. Ancak birbiri ardına yola çıkan fotonların oluşturduğu ışık yolu bu şekilde olmaktadır. Çok ilginç değil mi?

Elbette ki ışığın hızının muazzam sürati ile normal yaşantımızda HAYALET ve PINAR etkilerinin bu kadar bariz bir şekilde ortaya çıkması imkânsız bir şeydir. Ancak uzay çalışmalarında ve uydu haberleşmelerinde bu etkiler çok bariz olarak gözükür.

HAYALET ve PINAR etkileri Özel Relativite etkileri arasında çok önemli ve çok geniş bir yer tutar. Bu etkilerin varlığını dikkate almadan fizikte ve gökbilimde elde ettiğiniz verileri doğru bir şekilde yorumlayamazsınız.

flash

Buradaki son animasyonda Alice Şapkacıya ve Şapkacı Alice'e bakıyor. Her ikisinin görüntüleri birbirine doğru yol alıyor. Şapkacıyı veya Alice'i (hangisinin olduğu önemsizdir) fare yardımıyla sürükleyerek birbirlerinin hayaletlerini nerede gördüklerini inceleyelim. Göreceğimiz gibi, önemli olan referans sistemleri arasındaki hız farklılığıdır. Hayaletlerin konumunun Pınar’dan ayrılması için hangisinin hareket halinde olduğu önemli değildir. Hangisini sürüklersek sürükleyelim, aynı etki diğeri için de tamamen özdeş bir şekilde oluşacaktır.

Actionscript 3 bilginiz varsa bu animasyonun kaynak kodlarını download edebilirsiniz.

Kaynak Kod (Flash CS3 ActionScript 3.0)

Link