YÖRÜNGE

ve

ÖZEL RELATIVITE
Han Erim

3 Şubat 2010

Alice Yasası versiyon 5'i yazdıktan bir kaç yıl sonra, Special Relativite konusunda önemli bir eksiklik olduğunu hissetmeye başladım. Bu eksikliğin nereden kaynaklandığı anlamak ve bir çözüme ulaşabilmek ancak Hayalet ve Pınar (İmaj ve Kaynak) konusunu yazabilmemle mümkün oldu. Bu bölüm gerçektende Alice Yasasında Özel Relativite de yaşanan tıkanıklığı gidermiş ve onun önünü açmıştır. Bu çalışmam önemli sonuçları ve açılımları da beraberinde getirmiştir. Saat senkronizasyonu, uzay deformasyonu ve algılama hızı konusundaki yayınlarım bu çalışmanın sonuçlarıdır. Hayalet ve Pınar çalışmam Doppler Etkisi ile Özel Relativitenin ilişkisini de ortaya çıkarmıştır ki bu gerçekten harika bir sonuçtur.

Bu yazımın konusu da Hayalet ve Pınar çalışmamın sonuçlarından bir diğeridir. Burada sizlere gezegenlerin ve yıldızların yörünge hesaplarının Hayalet ve Pınar etkileri dikkate alınarak nasıl hesaplanması gerektiği anlatacağım. Konu gerçekten müthiş, öyle değil mi?


Hayalet ve Pınar Hakkında (Imaj ve Kaynak)

 

Imaj ve Kaynak yerine niçin Hayalet ve Pınar kelimelerini seçtiğimi de burada size anlatmak istiyorum. Türkçe de 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. Pınar kelimesi aynı zamanda mistik ve büyülüdür. Bir vurgulamayı kuvvetlendirmek istersek genellikle Kaynak yerine Pınar demeyi tercih ederiz. İşte bu yüzden Alice Yasasında elektromanyetik dalga kaynağına Pınar adını verdim. İngilizce de Pınar kelimesinin karşılığı olabilecek en uygun kelime SPRING idi. Spring kelimesinin fizikte zemberek, spiral çelik yay anlamına geldiğini daha sonra öğrendim. Pınar kelimesini o kadar çok yerde o kadar çok farklı çalışmada kullandım ki değiştirmeye korktum. Hem bunun o kadar da önemli olduğunu sanmıyorum. Siz pınar ile neyin kastedildiğini artık biliyorsunuz, önemli olan da bu. Özel Relativite sebebiyle oluşan imajları ifade etmek için seçtiğim Hayalet kelimesi ise kendiliğinden geldi. Hayaletler yürür, konuşur, uzar, büzülür, parlar, solar aynı zamanda çok şaşırtıcıdır, maddesel bir kimliği de yoktur. Konu üzerinde çalışırken gördüklerimden, ortaya çıkan sonuçlardan dolayı o kadar büyük bir şaşkınlığa düştüm ki, bu durumu adlandırmak için aklıma başka bir kelime gelmedi. Hayalet kelimesi meydana gelen ilginçliği, tuhaflığı ifade etmekte bence oldukça tutarlı kalıyor. Hayalet ve Pınar şekilde farklı kelimeler kullanmamın bir yararı da olacaktır. Hayalet ve Pınar etkilerinden bahsettiğimiz zaman herkes Alice Yasasından ve onun (c+v) (c-v) matematiğinden bahsedildiğini anlayacaktır. Bu ayrımın net bir şekilde ifade edilmesi, özellikle Alice Yasasının tanınma dönemi içinde kanımca çok gerekli olacaktır.

YÖRÜNGE


Yazımı astrofizikçilere ve gökbilimcilere ve göklerle uğraşanlara itaf ediyorum.

Başlangıç noktası olarak, Hayalet ve Pınar çalışmasının ilk animasyonunu bir figür üzerinde görelim. Bu çalışmayı okumadıysanız önce lütfen onu okuyunuz.

Öncelikle, gözlemcinin hayaleti niçin A noktasında göreceğini sorusunu cevaplama gerekiyor. Bu sorunun cevabı aslında çok ilginçtir çünkü bu soruya ancak mantıksal olarak bir cevap verebilmek mümkündür. Cevap şöylerdir: Hayaletin görülmesi gereken yer olarak, A noktasının haricinde öne sürebileceğimiz başka hiç bir referans noktası yoktur. Mevcut bilgimiz, bizi zorunlu olarak bu şekilde bir varsayıma ve kabule yönlendirmektedir. Bu cevabı yeterince tatmin edici bulmayabilirsiniz ancak bu varsayımın doğru olduğunu kabul etmekten başka yapılabilecek  bir şey yoktur. Dolayısıyla bu varsayımın doğru kabul edip, birinci referans noktası olarak adlandıralım.

Birinci referans noktasındaki durumu matematiksel olarak ifade edersek, imaj paketi A noktasında gözlemciye göre d = c . t mesafesinden yola çıkmış ise, gözlemci hayaleti kendi referens sitemine göre gene d = c . t mesafesinde görecektir. Bu durumu koordinat sistemi kullanarak da ifade edebiliriz. İmaj paketi gözlemciye göre x ve y konumundan yola çıkmış ise gözlemci hayaleti gene aynı x ve y konumunda görecektir. (Figür 2)

 


Şimdi yukarıdaki matematiğe sadık kalarak buraya kadar olan kısmı bir animasyon üzerinde görelim. Animasyonda, dünya üzerinde bulunan bir gözlemcinin Merkür gezegenini nerede göreceğini inceleyeceğiz. (Animasyon 1)

flash1

Gezegen (Pınar) ve Hayalet yörünge çizgisi üzerinde hareket etmektedirler. Elbette ki görüntü paketinin gözlemciye varması için bir zaman geçmesi gerektiğinden hayalet gezegeni belirli bir uzaklıktan takip edecektir. Bu animasyonda, yörünge referans sistemine göre gözlemcinin hareketsiz olduğuna dikkat edelim.  

Gözlemcinin gezegeni (Pınar) değil onun hayaletini göreceğini biliyoruz. Animasyon bize bazı etkilerin varlığını göstermektedir.

Sanıyorum ki, buraya kadar olan kısımla ilgili olarak bir itirazınız olmayacaktır. Aslında buraya kadar anlattıklarımın bildiğinizi düşündüğüm bir olayın matematiksel yorumu ve onu bir animasyon üzerinde görmekten ibarettir. Buraya kadar olan kısmı aşağıdaki gibi özetleyebiliriz.

Gözlemci hayaleti d=c . t mesafesinde görür. (Figure3)

Başlangıç örneğimizde gezegen hareket ediyordu ve gözlemci duruyordu. Şimdi tersini düşünelim. Gözlemci hareket etsin ve gezegen B noktasında dursun. Bu durumda da gözlemci hayaleti gene d = c . t mesafesinde (kendisine göre aynı x,y koordinatlarında) yani A noktasında görecektir. (Figür 4) 

Burada da niçin sorusuna yukarıdakine benzer bir cevap veriyorum: Yukarıda yazdığımız birinci referans noktasına aykırı düşmeden, hayaletin görüleceği yer konusunda A noktasının haricinde başka bir yer öne sürebilmemize olanak yoktur. Elimizdeki bilgi bizi zorunlu olarak bu şekilde bir varsayıma yönlendirir. Çünkü gezegen veya gözlemci, hangisi hareket halinde olursa olsun aynı sonuç elde edilmelidir. Burayı da ikinci referans noktası olarak adlandıralım. 

Böylelikle iki referans noktasından hareketle bir temel elde ettik. İlk animasyonda dünya Merkür'ün yörüngesine göre hareketsiz idi. Şu andan sonra dünyayı da kendi yörüngesinde hareket ettirerek ikinci animasyon üzerinde sonuçları görelim. Bakalım ne gibi bir sonuç ortaya çıkacak. Bir sonraki animasyon bu durumu gösteriyor. (Animasyon 2)

flash2

Dünyanın hareket halinde olması sebebiyle Merkür'ün hayaleti artık yörünge çizgisi üzerinde değildir.  Eğer "Draw Orbit" butonuna basarsanız hayaletin nasıl bir yörünge üzerinde hareket ettiğini görebilirsiniz. 

Hayaletin her durumda yörünge çizgisi üzerinde olması gerektiğini düşünebilirsiniz ancak böyle bir ihtimal yoktur çünkü bu durumda  d = c . t eşitliği ihlal edilir. Böyle bir öneri aynı zamanda c ışık hızı sabitini ihlal eder. Hayalet her zaman için d = c . t mesafesinde görünecektir. 

Dünyanın kendi etrafında dönmesi dolayısıyla, burada yapılan hesapların değişmesi gerektiğini de düşünebilirsiniz. Ancak bu da doğru değildir. Eğer böyle bir durum var olsaydı, gökyüzüne baktığımızda yıldızların dünyanın dönüşü ile birlikte yer değiştirmesi gerekirdi. Cismin kendi etrafında dönmesi hayaletin konumu üzerinde etkisizdir.

Buraya kadar sizlere hiç Alice Yasasından ve onun (c+v) (c-v) matematiğinden bahsetmedim. Gerçekte burada anlatıklarım onun kurallarıdır. Alice Yasasını ve onun (c+v) (c-v)  matematiğinin kurallarını bilirseniz burada anlatılanları çok daha kolay yorumlayabilir ve ilişkileri çok daha net bir şekilde görebilirsiniz.

Önemli bir detay unutulmadı mı? Elbette ki güneşe baktığımızda da onun Pınarını değil onun Hayaletini göreceğiz. O halde animasyona Güneşin hayaletini de ekleyerek gerçek durumu görelim.  (Animasyon 3)

flash3

Animasyonun kaynak kodlarını Flash (.fla) dosyası olarak buradan download edebilirsiniz. (Flash CS3, Action Script 3.0)

Kaynak kodu download et.

SONUÇLAR


Yazıma başlarken, bu çalışmamı astrofizikçilere ve gökbilimcilere ithaf ettiğimi söylemiştim. Tabi ki bunu yapmamın bir amacı var. Bu yazıyı okuduğunuza göre, şimdi sizin bir astrofizikçi veya bir gökbilimci olduğunuzu var sayarak size soruyorum. Bundan sonra bu konuda hiç bir şey yapmadan yolunuza devam mı edeceksiniz? Gökyüzünü anlamaya çalışan sizler bu yazımı yazılmamış mı var sayacaksınız. Gökyüzüne baktığınızda orada gördüklerinizi yorumlarken buradaki bilgileri kullanmayacak mısınız?  Doğrusu bunu yaparsanız sizin için söylenecek tek bir şey var. Kendinizi böyle acınacak bir bilim adamı haline dönüştürmeyiniz.

Esasen burada yazdıklarım Alice Yasasının sonuçlarından yalnızca bir tanesidir.  Alice Yasası fizikte çok büyük bir değişimi temsil eder. Açıklıkla söylerim ki Özel Relativite sizlere öğretilenden, bugüne kadar öğrendiklerinizden çok farklıdır. Alice Yasasının haricinde başka bir relativite teorisi de yoktur. Burada yazdıklarım da özel relativitenin sonuçlarıdır. Kendinizi bilinçsiz bir şekilde Albert Einstein'ın özel relativite matematiğine teslim etmeyiniz. Bu tür bir teslimiyetin sonuçları kendiniz için çok korkunç olmaktadır. Bunun yerine Alice Yasasını ve onu Einstein fiziğinden ayıran farkı anlamaya çalışınız. Web sitemde birbirinden güzel, birbirinden değerli yayınlar bulacaksınız.

Şunu da söylemek isterim ki, Alice Yasası çok uzun bir zaman içerisinde yavaş yavaş gelişmiştir. Eski tarihli çalışmalarımı okuduğunuzda, yeni çalışmalarımda göreceğiniz bazı bilgilerin olmadığını göreceksiniz. Bu elbette ki çok doğal, ilerki bir tarihte ulaştığım bilgileri o anda yazamazdım. Bu sebeple siz de bu durumu doğal karşılayınız ve okuma sıranızı çalışmaların tarih sırasına göre düzenleyiniz. Eski çalışmalarımdan yeni çalışmalarıma doğru okuyunuz. Başlangıç noktası olarak Alice Yasası versiyon 6 ile başlamanızı tavsiye ederim. Onu bir yazıcıdan çıktı alarak kitap haline getirdikten sonra okumanızı size ayrıca tavsiye ediyorum. Alice Yasası versiyon 5'i okumak isterseniz daha sonra okuyunuz. Ümit ediyorum ki Alice Yasası Versiyon 7'i yayınladığımda bütün bu karışıklıklar sona erecektir.

Teleskopu gökyüzüne çevirip baktığımızda gördüğümüz durumu burada anlattım. Gördüklerimiz yalnızca hayaletler ve onların izledikleri yörüngelerdir. Sizler yani astrofizikçi ve gökbilimci arkadaşlarım, henüz kendi güneş sistemimizde bulunan gezegenlerin gerçek yörüngelerini bile bilmiyorsunuz. Profesör, doktor veya başka bir unvan taşımanız bu gerçeği değiştirmiyor.

Buradaki bilgileri kullanarak gezegenlerimizin gerçek yörüngelerini bulma görevi size aittir. Çalışma arkadaşlarınızın bu yazıyı okumasını sağlamak ve Alice Yasasını tanıtmak da gene size düşen bir başka önemli görevdir.

Han Erim
Link