ALICE IN PHYSICS

Turistik Tur İkinci Etap

HARİKALAR DIYARI

Han Erim

30 Kasım 2011

HARİKALAR DİYARI

Hava Alanı ve Uçuşta bölümlerini kısaca özetleyerek ana konuya yani Gryphon'un sağdaki saatte niçin zaman uzaması gördüğü konusuna geçebiliriz.

Animated figure 1- Her iki saat Alice'göre eşit uzaklıktan eşit hızla yaklaştığına göre, Alice'e göre çubuğun eğiminin değişmeyeceği zaten açıkça bir şeklide görülüyor. Bu her iki saatin Alice'e göre eş zamanlı çalıştığını gösterir.

Animated figure 2- Bu aşamada her iki saatin Gryphon'a göre eşzamanlı çalışıp çalışmadığını anlamak gerekiyor. Eğer bunun da cevabını verirsek işimiz oldukça kolaylaşacaktır. Bunun için çubuğun eğiminin Gryphon'a göre değişip değişmediği anlamamız yeterlidir. Bu amaç doğrultusunda çubuğun bir ucuna bir kalem monte edelim ve Main Frame'in X ekseni doğrultusunda hareket ettiğini düşünelim. Kalem kendi bulunduğu pozisyonu işaretlesin. Acaba kalem ne tür bir eğri çizecektir.

Alice'e göre çubuğun eğiminin değişmeyeceğini zaten biliyoruz. Dolayısıyla kalem Alice'in referans sistemine göre bir çizgi çizmek zorundadır. Alice için çizilen çizgi düzgün bir sinüs eğrisi olacaktır. Eğer Gryphon'a göre çubuğun eğiminin değişeceğini var sayarsak, kalemin çizeceği çizgi düzgün bir sinüs eğrisi olamaz.

Kalem aynı anda hem Alice için hem de Gryphon için iki farklı çizgi birden çizemeyeceğine göre, Alice için çizilen çizgi Gryphon için de geçerli olacaktır. Kalemin çizeceği çizgi tektir ve daima düzgün bir sinüs eğrisidir. Bu durum çubuğun eğiminin Gryphon içinde değişmediğini gösterir ve buna bağlı olarak her iki saatin Gryphon için de eş zamanlı çalıştığını sonucu ortaya çıkar.

Böylelikle buradan çok önemli bir sonuç çıkıyor. Zaman uzaması gerçek bir etki değildir. Zaman uzaması bir algılamadır.

Animated figure 3 - Öncelikle Gryphon'un çubuğu nasıl göreceğini anlayalım. Gördüğümüz her şey bize geçmişten gelmektedir. Görüntüleri taşıyan elektromanyetik dalgaların yayınlandıkları yerden gözümüze ulaşana kadar bir mesafe kat ederler. Işık ne kadar uzaktan geliyorsa taşıdığı bilgi de o kadar geçmiş bir zamana ait olmaktadır.

Çubuğun her iki ucu Gryphon'a göre farklı mesafelerde olduğu için zaman farklılığından doğan bir deformasyon çubuğun görüntüsü üzerinde oluşur. Bu deformasyon sonucunda saatler X ekseni üzerinde hareket etmese bile Gryphon kaçınılmaz bir şekilde çubuğun eğri durduğunu görecektir.

Kendi çalışmalarımda cisimlerin imaj görüntülerine GHOST (hayalet) ve cisimlerin kendilerine SPRING (kaynak) adını veriyorum. Bu tanımlamalar görsel olayların izahını kolaylaştırmaktadır. Gördüklerimiz daima GHOST'tur. Bir cismin SPRING'ini hiç bir zaman göremeyiz.

Animated figure 4 - Aşağıdaki animasyon Gryphon'un konumuna göre çubuğun nasıl görüneceğini konusunda bilgi vermektedir. Yere paralel bir çubuk aşağı ve yukarı hareket etmektedir. Görüleceği gibi çubuk hareketli olduğu için Gryphon çubuğu hiç bir zaman düz görmemektedir. Çubuğun salınım hızına ve çubuğun uzunluğuna bağlı olarak çubuğun görüntüsü değişir. Gryphonun konumunu değiştirerek farklı noktalardan çubuğun nasıl görüneceğini test edebilirsiniz.

Animated figure 5 - Yeri gelmişken length contraction'ın nasıl gerçekleştiğini de burada görelim. "GHOST and SPRING" kavramlarını kullanarak Boy Kısalması'nın nasıl oluştuğu kolaylıkla açıklayabiliriz. Boy kısalmasının'nın temelinde figure 3 ve 4'te gördüğümüz aynı görme prensibi vardır.

Gene birbirine göre hareketli frame'ler söz konusudur, ancak burada cismin boyutlarını da dikkate alıyoruz ve cismin önünden ve arka tarafından gelen sinyalleri hesaba katıyoruz. Uzaklaşan cisimler boyca sıkışmış gözükür.

Animated figure 6 - Boy kısalması olayını Length Deformation (Boy Deformasyonu) şeklinde adlandırmak daha doğrudur. Çünkü boy deformasyonu her iki yönde yani sıkışma veya uzama şeklinde olabilmektedir. Birbirine doğru yaklaşan cisimlerde boy uzaması görülür. Birbirinden uzaklaşan cisimlerde üzerinde ise boy kısalması görülür.

Boy deformasyonu bir algılamadır, gerçek bir etki değildir. Diğer bir deyişle boy değişimleri Spring üzerinde değil daima Ghost üzerinde oluşmaktadır.

Animated figure 7 - Artık Gryphon'un niçin zaman uzaması gördüğü konusuna geçebiliriz. Saatten çıkan bir sinyal esas olarak iki bilgiyi Gryphon'a ulaştırmaktadır. Sinyalin yayınlanma anında Gryphon'a göre saatin koordinatı ve sinyalin saat kaçta yayınlandığı bilgisi. Sinyal vardığında Gryphon saatin imajını o noktada ve o saat değerinde görecektir.

Animated figure 8 - Zaman uzamasının nasıl olduğunu görmek için, yukarıdaki prensiple birlikte ardışık olarak gönderilen sinyalleri dikkate almamız yeterlidir. Aşağıdaki animasyonda bu durumu görüyoruz.

Alice'in üzerinde oturduğu saat sabit aralıklarla sinyaller yayınlamaktadır. Animasyonda Gryphon'un referans sistemine bağlı bir cetvel görüyoruz. Cetvel yayınlanan sinyalin koordinatını gösteren bir yardımcıdır. Yayınlanan her sinyal "c" ışık hızı ile Gryphon'a doğru ilerlemektedir. Dolayısıyla sinyallerin hızı bu cetvele göre de "c" dir.

Bir sinyal Gryphon'a vardığında, Gryphon sinyalin kendisine ulaştırdığı bilgi ile saatin görüntüsünü (GHOST) sinyalin yayınlandığı koordinatta ve sinyalin yayınlanma anında görmektedir.

Animasyonda Radio Butonlarını "Show the principle" olarak set ederseniz Zaman Uzaması hadisesinde gerçekleşen olayların ayrıntılarını açıkça görebilirsiniz.

Radio Buttonlarını "Show Intervals" olarak set edelim. Gryphon'a sinyallerin varma aralıklarına dikkat edelim. Alice'in hızlanması veya yavaşlaması Gryphon'a varan iki komşu sinyal arasındaki süreyi değiştirmektedir. Bu değişiklik sebebiyle Gryphon Alice'in saatinde bir zaman uzaması tespit etmektedir.

Radio Buttonlarını "Show the FULL EVENT" olarak set edelim. Gryphon'a sinyaller Spring'den gelmektedir. Ancak tabi ki Gryphon Spring'deki saati görmemektedir ve saati nerede ve nasıl ne göreceğini kendisine varan sinyaller belirlemektedir. Gördüğü GHOST'taki saattir ve bu saatin farklı hızda çalıştığını görür.

Zaman uzaması gördüğümüz gibi bir algılamadır. Spring'deki saat ile Gryphon'un saatinin eş zamanlı çalışması gerektiğini zaten yukarıda görmüştük. Animasyonda da yelkovanların üzerinde duran çubuk her iki saatin eş zamanlı çalıştığını göstermektedir.

Radio Buttonlarını "Show the Math" olarak set edelim. Gelen pencerede Gryphon'un kendisine varan sinyaller ile kendi saatinin sinyalleri ile karşılaştırdığında ne tür bir matematikle karşılaşacağını görüyoruz. Bu matematik Zaman Uzamasını temsil eden gerçek matematiktir.

Bu eşitliğin çok önemli bir başka anlamı daha vardır, çünkü bu matematik Doppler Effekti'nin matematiği ile direk ilişki kurmaktadır. Diğer bir deyişle Doppler Effektinin ve Zaman uzamasının nedeni burada gördüğümüz aynı prensiplere ve nedenlere bağımlıdır. Yukarıda yazılmamıştır ama boy deformasyonun matematiği de bu matematiğe bağımlıdır.

Radio Buttonlarını "Compare the clocks" olarak set edelim. Bu modda Gryphon'un saati ile Ghost'taki saati birbiriyle daha rahat karşılaştırabilirsiniz. Zaman uzaması da boy deformasyonu gibi her iki yönde de oluşabilmektedir. Yani bir saatin yavaşladığını görebileceğimiz gibi, bir saatin normalden hızlı çalıştığını da görebiliriz. Bu sebeple zaman deformasyonu şeklinde adlandırmak daha doğrudur.

Radio Buttonlarını "Speed of Ghost" olarak set edelim. Buradaki animasyonda ışık hızı için 5 pixel/frame değeri kullanılmıştır. Alice'in hızı ise 0 - 5 pixel/frame arasında yani sıfır ila ışık hızı arasında herhangi bir değer alabilmektedir. Önemli olan hızların oranı olduğu için bu animasyon doğadaki gerçek durumu bire bir yansıtmaktadır.

Ghost'un hareket hızının Spring'in hareket hızından farklı olduğu dikkatinizi çekmiştir. Bu relativenin algılama hızımız üzerinde yaptığı bir etkidir. Algılama hızı zaman uzaması ile ters orantılı olarak gerçekleşir. Hareket yönümüzdeki olayların daha hızlı, hareket yönümüzün arkasında kalan olayların daha yavaş gerçekleştiğini görürüz. Konumuz zaman uzaması olduğu için buradaki animasyona boy deformasyonu dahil edilmemiştir.

Burada yalnızca Gryphon için durumu ele aldık, Alice'de Gryphon'un saati üzerinde bir zaman uzaması görecektir. Bunu bir sonraki bölümde ele alacağım.

Evrensel Işık Hızı Postülası:

Bir sinyalin hızı kendisini yayınlayan kaynaktan bağımsızdır. Bunu Albert Einstein'ın söylediğini de belirtmek isterim.

Universal Velocity of Light: The light is always propagated in empty space with a definite velocity c which is independent of the state of motion of the emitting body.

Animasyonda da onun bu postülasının korunduğunu açıkça görüyoruz. Alice'in saatinden yayınlanan sinyallerin hızı Alice'e göre "c" değildir ancak Gryphona göre daima "c" dir. Alice Yasası Einstein'ın bu postülasını gerçekten çok güzel ve gerektiği gibi kullanır.

Zaman uzamasının nedeni ve matematiği hiç bir zaman "Lorentz Dönüşümleri" içinde değildir. Relativite teorisindeki hata Elektromanyetik Teorideki bir eksiklikten ileri gelmiştir.

Düşüncelerinizi ve çalışmalarınızı süratli bir şekilde Alice Yasası üzerine yoğunlaştırınız. Gelecek Alice Yasası içindedir.

WONDERLAND

"Wonderland'e hoş geldiniz. Beyaz Tavşan eğer size yiyecek verirse kesinlikle yemeyiniz. Küçülüp otların arasında kaybolabilirsiniz."