ELEKTROMANYETİK DALGA HIZI İÇİN(c+v) (c-v) ÖLÇÜMÜ

Han Erim

4 Nisan 2016  

"Nasıl bir ölçüm yaparsak, Elektromanyetik Teori için (c+v)(c-v) matematiğinin geçerli olduğunu ortaya koyabiliriz?" bu yazının konusudur.

Çözüm yolu: Birbirine göre hareket halinde olan iki Frame'den, karşılıklı ve eşzamanlı olarak gönderilen iki sinyalin, her iki Frame'e gene eş zamanlı vardığını ölçmek (c+v)(c-v) matematiğinin varlığını ispat etmek için yeterli olacaktır. Ölçümün teorik temeli bir fizik prensibine dayanmaktadır. Prensip ve onun (c+v)(c-v) matematiği ile olan ilişkisi yazının içeriğini oluşturmaktadır.

Bir Fizik Prensibi:

Birbirine göre düzgün doğrusal hareket eden iki referans sisteminin olduğunu düşünelim. Referans sistemlerinden her birinin şunu demeye hakkı vardır: "Benim referans sistemim hareketsizdir. Hareket eden diğer referans sistemidir".

Bu prensip, iki referans sisteminin hızlarından, hareket yönlerinden ve aralarındaki mesafeden bağımsızdır. Figür 1

(Figürlerdeki koordinat eksenleri, hangi referans sistemini temel alarak olayı incelediğimizi göstermektedir).

Kural:

Prensibe dayanarak şu şekilde bir kural tanımlayabiliriz: Birbirine göre düzgün doğrusal hareket eden Frame A ve Frame B'den aynı anda karşılıklı olarak gönderilen sinyaller, her iki Frame'e gene aynı anda varacaktır. Frame'lerin  hızları, hareket yönleri ve aralarındaki mesafe bu kuralı değiştirmeyecektir. Figür 2

Prensibin (c+v)(c-v) matematiği ile olan ilişkisi:

Sonuç olarak, eğer birbirine göre düzgün doğrusal hareket eden iki Frame'den eş zamanlı ve karşılıklı olarak sinyaller gönderirsek, bu sinyallerin her iki Frame gene aynı anda varması gerekmektedir. Bu durumu sağlayan bir ölçüm yaparsak,  Kural'ın ve dolayısıyla Prensibin doğruluğunu sınamış oluruz. Ama aynı zamanda bu ölçüm, (c+v)(c-v) matematiğinin varlığını ortaya çıkaran bir ölçüm  olacaktır. Konuyu Frame'ler açısından iki kısma ayırarak devam ediyorum.

1) Gelen Sinyaller. Sinyallerin aynı anda varacağının ortaya konulması.

2) Giden Sinyaller. (c+v)(c-v) matematiğinin elde edilmesi.

1) Gelen Sinyaller. Sinyaller aynı anda varacaktır.
Sinyallerin her iki Frame'e aynı anda varması gerektiğini görelim. Figür 3

2) Giden Sinyaller. (c+v)(c-v) matematiğinin elde edilmesi.

Sinyal hızı, sinyali yollayan Frame'in referans sistemi temel alınarak incelenirse (c+v)(c-v) matematiğine varılır. Figür 4 ve  Figür 5

Sinyal hızını direk ölçerek (c+v)(c-v) matematiğini tespit etmek.

Hareketli cisme doğru giden bir sinyalin hızını direk olarak ölçmek pekala mümkündür. Ancak, (c+v)(c-v) matematiğini tespit edebilmek için ölçümün sinyalin gönderildiği yerden  yapılması gerekir (Figür 4 ve Figür5). Bir örnek vererek bu konuyu son kez netleştireyim. Yerdeki bir vericiden bir uçağa bir sinyal gönderdiğimizi düşünelim. Eğer, vericinin olduğu yerden uçağa giden sinyalin hızını ölçersek, uçağın hareket yönüne bağlı olarak sinyal hızını (c+v) veya (c-v) olarak ölçeriz (Figür 4 ve 5). Ama, aynı ölçümü uçaktan yaparsak, uçağa doğru gelen sinyalin hızını "c" buluruz (Figür 3). Dolayısıyla ölçümün sinyali gönderen tarafta kalınarak yapılması gerekir. Figür 6

Sinyali gönderen tarafta kalarak, sinyalin hızını direk ölçmek oldukça zordur. Çünkü sinyalin yayınlanma ve varma anlarında hareketli frame'in koordinatlarının sıfır hata ile bilinmesi gerekir. Burada karşımıza ek bir zorluk daha çıkacaktır. Çünkü, hareket eden bir cismin "gerçek koordinatları" ile cismin görüntüsünü içeren "imaj koordinatları" farklı yerlerdedir. Hareketli cismin konumu imaj koordinatlarıyla hesaplanırsa ölçüm hatalı yapılmış olur ve yanlış sonuç elde edilir. (c+v)(c-v) matematiğini sağlayan gerçek koordinatlardır ve mutlaka gerçek koordinatlar kullanılmalıdır. Figür 7

Fikir vermek açısından söylüyorum, uzaya gönderdiğimiz spacecraft'ları kullanarak direk ölçüm yapmak belki mümkün olabilir. Şu anda dünyadan 134.289 AU uzaklıkta olan ve dünyadan 30 km/sn hızla uzaklaşan Voyager I'e gönderilen bir sinyalin, ona c hızı ile varması ile ona (c+v) hızı ile varması arasında 5 saniyelik bir fark vardır. Mümkün olabilir mi bilemem ama ölçülebiliyor ise ölçmek gerekir. Öte yandan, Voyager I'in dünyaya gönderdiği sinyalin hızının Voyager I'in referans sistemine göre (c+v) olduğu çok açık bir bilgidir. Bunu görmek için Prensibi kullanmak ve Voyager I'in hareketsiz durduğunu, Güneş sisteminin ve Dünyanın ondan uzaklaştığını düşünmek yeterlidir.

(c+v)(c-v) matematiğine Byte Shift ölçümü ile ulaşmak da mümkündür. Çok hassas sonuç alınabilmesinin mümkün olması sebebiyle Byte Shift ölçümü hakikaten güzel bir yöntem olabilir.  Ancak bu konuya burada girmeyeceğim. Benim burada önerdiğim ölçüm ise sanırım en basit ve en kolay olanıdır. Çünkü framelerin nerede oldukları, hangi hızda gittikleri, hangi yöne gittikleri ve aralarında ne kadar mesafe olduğu  önemsizdir. Yapılması gereken tek şey her iki frameden  sinyalleri eş zamanlı yollamak ve gelen sinyallerin ne kadar zamanda vardığını tespit etmektir. Ancak, önümüzde çok ama çok ciddi bir engel vardır, her iki sinyalin aynı anda yola çıktığından nasıl emin olacağız?

(c+v)(c-v) Matematiği, Relativite Teorisi ve "Aynı Anda" 

Bu ölçümün 1900-1905 li yıllarda, Relativite Teorisi henüz yok iken yapılmış olduğunu düşünelim. Eğer o zaman yapılan ölçümlerde (c+v)(c-v) matematiği doğrulanmış olsaydı Relativite Teorisi bugün var olmazdı.

Bu ölçümü 1900 yılların hemen başında yapsaydık, Frame A ve Frame B'ye yerleştirdiğimiz saatlerin Framelerin hızından bağımsız olarak birbiriyle eşzamanlı çalışacağını düşünürdük. Sinyallerin yola çıkma anları ve varma anları konusunda saatlere kesinlikle güvenirdik. Relativite Teorisinin bir sonucu olan "Hareket eden saatler yavaşlar" şeklinde bir düşüncemiz de olmazdı. Konumuz (c+v)(c-v) matematiğinin ölçümü olduğuna göre, Frame A ve Frame B de bulunan saatlerin tik-tak aralıkları konusunda bir endişe taşımamıza gerek yoktur. Frame'lerin hızı ne olursa olsun saatlerin eş zamanlı çalışacağını varsayarak bu ölçümü yapmamız gerekir.

Hemen belirtmeliyim ki, uzaklaşan bir saatin yavaş çalıştığının, yakınlaşan bir saatin ise hızlı çalıştığının gözlemleneceği/ölçüleceği (c+v)(c-v) matematiğinin sonuçları arasında vardır. Frame A'da iken Frame B den gelen saat sinyalleri ölçülürse, Frame B deki saatin tik-tak aralıklarının

tB= tA . (c+v)/c

kadar uzadığı tespit edilirdi (Frame'ler birbirinden uzaklaştıkları için). Frame'ler birbirlerine doğru gelseydi Frame B'deki saatin tiktak aralıklarının

tB= tA . (c-v)/c

kadar kısaldığı ölçülürdü. Ancak bu farklılık eşitliklerde görüldüğü gibi tamamen Doppler Shift kaynaklıdır. Saatlerin çalışma hızını değiştiren gerçek bir etki (c+v)(c-v) matematiği için söz konusu değildir.

(c+v)(c-v) ölçümü, Relativite Teorisi dikkate alınmadan, o ve ona ait tüm mantıksal sonuçlar dışlanarak yapılmalıdır. Sinyallerin aynı anda yola çıkmayacağı şeklinde bir tereddüt yersiz ve gereksizdir.

(c+v)(c-v) Matematiğini Ölçmek

Tamamen mühendislik konusu olan bu kısım elbette benim bilgim dışındadır. Ama, fikri olarak gerekli teçhizatla donatılmış iki uçağın bu ölçüm için kullanılabileceğini düşünüyorum. Prensip uyarınca, uçakların hızları, hareket yönleri ve uçaklar arasındaki mesafenin önemi yoktur, düzgün doğrusal hareket etmeleri yeterlidir.

Misal olarak, uçakların her 5 dakikada bir sinyal gönderdiğini ve kendilerine ulaşan sinyallerin varış anlarının kaydını tuttuklarını düşünelim.  Aşağıdaki tabloda olduğu gibi, sinyal varış sürelerinin karşılaştırılması bize gerekli sonucu verecektir. Karşılaştırmada varma sürelerinin eşit olduğu görülmelidir. Eşitliklerin sağlanması durumunda, bunun (c+v)(c-v) matematiğini doğrulayacağı yukarıda izah edilmişti (Figür 4 ve Figür 5).

Tablo sembolik olarak, 100 km mesafeden başlayarak 600 km/saat süratle birbirinden uzaklaşan iki uçak arasındaki sinyal kayıtlarını göstermektedir.

Ölçüm Hakkında

Belirtmek isterim ki, Prensibin ve ona bağlı olarak Kural'ın yanlış olduğunu ortaya koymak  mümkün değildir, çünkü Prensip çok eski, çok güçlü ve çok köklüdür. Dolayısıyla bu yazı aslında, (c+v)(c-v) matematiğinin mantıksal yoldan ispatıdır. Bunu fark etmiş olmanızı içtenlikle arzu ederim. Ama elbette ki, gerekli ölçümün yapılması ve doğrulamanın yapılması gerekmektedir.

ALICE YASASI NEDİR?

Zaman içerisindeki gelişimine bağlı olarak Alice Yasasını farklı zamanlarda farklı şekillerde yeniden tarif etmek zorunda kalmıştım. Nisan 2016 itibarı ile onun tarifi şu şekildedir:

Alice Yasası: (c+v)(c-v) matematiğini temel alan Elektromanyetik Teoridir.

Sizlerden Alice Yasasını deneysel olarak doğrulamanızı rica ediyorum.

Han Erim

REFERANSLAR

1) ELEKTROMANYETIK TEORİ İÇİN (c+v)(c-v) MATEMATİĞİ
http://www.aliceinphysics.com/publications/electromagnetic_theory/tr/electromagnetic_theory.html

2) BYTE KAYMASI HELLO WORLD
http://www.aliceinphysics.com/publications/byte_shift/tr/byte_shift.html

3) BYTE KAYMASI HELLO WORLD Bölüm 2 SINYAL HIZLARI
http://www.aliceinphysics.com/publications/byte_shift_2/tr/byte_shift_2.html

4) IMAJ ve KAYNAK
http://www.aliceinphysics.com/publications/alice_law_7/tr/image_and_source.html

5) ZAMAN UZAMASI
http://www.aliceinphysics.com/publications/alice_law_7/tr/time_dilation.html

6) EŞZAMANLILIK VE EŞYERDELİK

http://www.aliceinphysics.com/publications/alice_law_7/tr/simultaneity.html