Alice Yasası ve Relativite Teorisi

Bölüm 1

Alice Yasası Nedir? Relativite Teorisi için (c+v)(c-v) matematiğinin elde edilmesi

Han Erim

22 Şubat 2011

Alice Yasası Nedir?

Alice Yasası Relativite teorisinin kendisidir. Albert Einstein'in relativite teorisinden mantıksal olarak ve matematiksel olarak farklıdır.

İlk olarak bir kaç temel kavrama değinmek istiyorum.

Relativite Nedir?

Relativite, evrensel bir sabit olan c ışık hızı limit değerinin varlığına bağlı olarak elektromanyetik etkileşim üzerinde gerçekleşen deformasyonlardır.


Relativite referans sistemleri arasında karşılıklı olarak oluşur. Relativitenin oluşması için referans sistemleri arasında bir hız farkının olması gereklidir. Etkinin şiddeti hız farkı ile orantılıdır.

Alice Yasası ile Relativite teorisi için Genel Relativite ve Özel Relativite şeklinde bir ayrıma gerek kalmamıştır. Ama bilinmesi açısından gerekli tanımları yapıyorum.

Özel Relativite Nedir?

Özel relativite kuvvet etkisi altında olmadan hareket eden referans sistemleri arasındaki elektromanyetik etkileşimleri inceler. Örnek vermek gerekirse, birbirine göre düzgün doğrusal hareket eden iki referans sistemi arasında gözlemlenen relativite etkileri Özel Relativite kapsamına girer.

Genel Relativite Nedir?

Eğer Özel Relativite kuvvet etkileri ile birlikte ele alınırsa bunun adı Genel Relativite olur. Mesela bir yıldızdan bize ulaşan elektromanyetik dalgalar çekim kuvvetinin etkisinde yayınlanmışlardır, dolayısıyla etkileşim yorumlanırken çekim kuvvetinin etkisi dikkate alınmalıdır.

Relativite teorisi, Özel Relativite teorisi elde edildikten sonra kuvvet etkisi ilave edilerek yapılan bir genellemeden ibarettir.

Eski çalışmalarımda yukarıda yazdığım tanımları daha farklı bir şekilde ifade etmiş olabilirim. Misal olarak, geçmişte Genel Relativitenin kapsamının daha geniş olduğunu düşünüyordum. Bunu normal karşılayınız. Alice Yasası zaman içinde gelişmiş ve bir çok kavram zaman içinde yerli yerine oturmuştur. Yukarıda yazdıklarım, bugün için erişmiş olduğum noktadaki düşüncelerimi ifade etmektedir.

Relativite Teorisi için (c+v)(c-v) matematiğinin elde edilmesi.

Alice Yasası hepimizin bildiği temel bir fizik olayı üzerinde inşa edilmiştir. Bu fizik olayı şudur:

REFERANS NOKTASI: Ortasında bir ışık kaynağı olan bir kutu düşünelim. Lamba yakıldığında ışıklar kutunun ön ve arka tarafına eş zamanlı olarak varır. Kutunun hareket halinde olması veya olmaması bu durumu değiştirmez. Kutunun içinde bir gözlemci olduğunu var sayalım. Kutunun hızı ne olursa oldun, gözlemci kutunun duvarlarına giden ışığın hızını ölçtüğünde daima c (ışık hızı sabiti) değerini elde eder. (figür 1)

Yukarıdaki paragraf mevcut fizik bilgimizin bize söylediği, işaret ettiği bir sonuçtur. Bu paragrafı ilerdeki bölümlerde kullanmak amacıyla REFERANS NOKTASI olarak adlandırıyorum.

Alice Yasası, yukarıdaki paragrafta tarif edilen olayın doğru olduğu var sayımını temel alır.

Dolayısıyla eğer Alice Yasasının dayandığı bir teorik temelden bahsetmek gerekirse bu yalnızca yukarıdaki paragrafın içeriğidir. Bu teorik temele dayanılarak yapılan bir ispatlar dizisi Alice Yasasını biçimlendirir. Bu nedenle Alice Yasasını bir teori kapsamında değerlendirmeyiniz. Alice Yasası kesinlikle bir teori değildir.

REFERANS NOKTASI'nda iki hususa dikkatinizi çekmek istiyorum. Kutunun hareketinden bahsederken, kutuya etki eden bir kuvvetten bahsedilmediğine dikkat edelim. Özel Relativite teorisinin mantığı içerisinde kuvvet kavramı yoktur derken bunu kastediyorum. İkinci olarak da durum tarifi yapılırken lambanın kutunun orta noktasında olduğu vurgulanmıştır. OA=OB eşitliği vardır. Bu eşitliğin varlığına dikkat edelim.

Şimdi kutuyu boylamasına olarak iki eşit parçaya ayıralım, ortada duran lambayı ve tellerini kestiğimizi de düşünelim. Kutu parçalarını aşağıdaki figürde görüldüğü gibi karşılıklı olarak hareket ettirelim. Lambanın kesik telleri birbirine değdiğinde bir ışık parlasın. Bu durumda da ışıklar her iki kutu parçasının ön ve arka duvarlarına eş zamanlı olarak varacaktır. Bu aşamada, ilginç bir durumun ortaya çıktığını görüyoruz. Çünkü ışıkların kenarlara varma anı dikkate alındığında, kutu parçaları bizim referans sistemimize göre (figürde bunu göz temsil ediyor) farklı koordinatlardadır. Açıktır ki, bu durum karşısında ışıkların bizim referans sistemimize göre c hızıyla gittiğini öne süremeyiz. Kutu parçalarının içinde birer gözlemcinin olduğunu var sayalım. REFERANS NOKTASI'ndan hareketle, gözlemcilerin içinde bulundukları kutularda, kenarlara giden ışığın hızını c bulacağını biliyoruz. Buradan şöyle bir sonuç elde edilir: bizim referans sistemimize göre kutu parçalarının hızı v ise, kutuların duvarlarına doğru giden ışıkların hızı bize göre, kutunun gidiş yönüne bağlı olarak c+v ve c-v olmalıdır. (Animasyon Figür 1)

Görüyoruz ki, ışığın kendine has ve mevcut fiziğin henüz tanımlamadığı ilginç bir davranış şekli vardır ve bu davranış şekli ışığın davranışı için farklı bir matematik tanımlamıştır.

flash

Yukarıdaki örneğimizde ışık kaynağı kutuların içinde kalmakta idi. Şimdi ışık kaynağını dışarıya alıp benzer bir olay gerçekleştirelim. Birbiri ile özdeş iki kutu kullanalım. İçlerinde birer gözlemci bulunsun ve gözlemciler bulundukları kutunun orta noktasında durmakta olsunlar. Işık kaynaklarını ve kutuları aşağıda figürde göründüğü gibi yer üzerine her iki yana yerleştiriyoruz. Yürüteceğimiz mantığın sağlıklı olması için simetri prensibinden yararlanalım. Bizim referans sistemimiz (göz) simetri ekseni üzerinde olsun. Simetri ekseninin sağında ve solunda gerçekleşen olayların bize göre daima eşzamanlı ve eşit şekilde gerçekleştiğini kabul edelim. Kutuları merkezde bulunan simetri eksenine doğru her iki yandan karşılıklı olarak hareket ettirelim. (Animasyon Figür 2)

Bu aşamada şu soruyu sormak Özel Relativite teorisinin bütün detaylarıyla ortaya çıkarır: ışıklar hangi anda yanmalıdır ki kutularda bulunan gözlemciler her iki ışığın aynı anda yandığını görsünler?

flash

Dikkat edelim, REFERANS NOKTASI gözlemcilerin ışıkların eş zamanlı olarak yandığını görebilmeleri için, öncelikle ışıkların kutuların her iki kenarına eş zamanlı olarak varması gerektiğini bize gösterir. Yani, çözüme ulaşabilmek için, cevaplanması gereken "Işıklar kutuların kenarlarına nerede varır?" şeklinde bir soru daha vardır. Her iki soruyu tutarlı bir şekilde cevaplamak için klasik mekaniğine başvurmamız veya Albert Einstein'ın matematiğini kullanmamız çözüm sağlamaz. Çözüm yolu günümüzün fizik bilgisi içerisinde değildir.

Sorunun tek bir cevabı vardır ve cevabı gene REFERANS NOKTASI vermektedir. Gözlemciler için AO=OB eşitliği sağlandığı anda ışıklar yakılmalıdır. Yani, lambaların yanma anında gözlemciler lambalardan eşit uzaklıkta olmalıdır. Bu şartı sağlayan tek bir koordinat noktası vardır, gözlemciler simetri eksenine vardıkları anda ışıklar yanmalıdır. Bu cevap aynı zamanda "Işıklar kutuların kenarlarına nerede varır?" sorusunun cevabını da verir. Işıklar bu şekilde yakıldığında gözlemciler ışıkların eşzamanlı olarak yandığını görürler. Görme anında, bir gözlemci simetri ekseninin sağında, diğeri ise simetri ekseninin solundadır. Gözlemcilerin kendi referans sistemlerine gelen ışığın hızını ölçtüğünde c bulacağını zaten biliyoruz. Kutuların hızına v dersek, gerekli hesaplamaları yapabiliriz. Buradan çözümü sağlayan matematiğin gene (c+v)(c-v) matematiği olduğu görülür. Gene dikkat edelim ki çözüm kutuların uzunluğundan ve kutuların hızlarından bağımsızdır. Çözüm yolunun tek olması bir ispat yapmaktadır.

Bu ispat, ışığın davranış şekli için (c+v)(c-v) matematiğinin varlık ispatıdır. Bu matematik aynı zamanda relativite teorisinin de yeni matematiğidir.

Işıkların yanma anında gözlemcilerin simetri ekseni üzerinde bulunması gerekliliği, Einstein fiziğine göre zaten olabilecek bir iş değildir. Bunu söylemekten pek hoşlanmıyorum, ama burada tekrar söylemem gerekiyor. Buradaki ispat Albert Einstein'ın Özel Relativite teorisini bütün sonuçlarıyla birlikte ortadan kaldırır.

aliceinphysics.com da bu ispatı derinlemesine inceleyen çok sayıda yayın bulabilirsiniz.

Yukarıdaki çalışmalarım bu ispat ile ilgili yayınlardır. Alice Law Version 3 ve Alice Law Version 4te de bu konuda yayınlar bulabilirsiniz.

Işığın davranışı için (c+v)(c-v) matematiği elde edildikten sonra yapılması gereken, bu matematiğin ne gibi sonuçlara yol açtığını incelemektir. Relativite özetle bu matematiğin sonuçlarından başka bir şey değildir. Yazı dizisini takip eden yayınlarında Alice Yasasının sonuçlarını sırasıyla ele alacağım. Elbette ki bu yeni yayınları beklemek zorunda değilsiniz. Web sitemde Alice Yasası ve (c+v)(c-v) matematiğinin sonuçları ile ilgili pek çok yayın bulabilirsiniz. Ama bir yanda da burayı takip ediniz. Bu yazı dizisinde anlatacağım konular daha derli toplu olacak, daha bir bütünlük arz edecektir.

link