Albert Einstein “İzafiyet Teorisi ve İkizler Paradoksu”
14 Mart, ünlü teorik fizikçi Albert Einstein’ın doğum günüydü. 14 Mart 1879’da Almanya’da doğan ünlü bilim insanının teorileri, evrene bakış açışımızı değiştirdi. E=mc² formülü ile kütle ve enerjinin birbiriyle ilişkili olduğunu bizlere gösteren dahi bilim insanı, döneminin ve tüm dünya tarihinin en büyük bilim insanı olarak kabul edilir.
İZAFİYET TEORİSİ:
İzafiyet Teorisi diğer bir ifadeyle Görelilik Kuramı ünlü fizikçi Albert Einstein tarafından ortaya konan ve daha sonra diğer bilim insanları tarafından doğruluğu kabul edilen bir fizik kuramıdır. Görelilik denmesindeki amaç şudur. Bir olayın eşzamanlılığı yani birkaç kişi için aynı zamanda yaşanması değişkendir. Başka bir ifadeyle açıklayacak olursak, zaman evrenin her yerinde aynı hızda ilerler ancak farklı şekilde hissedilebilmektedir.
Albert Einstein dünyanın genişlik, derinlik ve yükseklikten oluşan üç boyutlu yapısına dördüncü boyutu yani zamanı da eklemiştir. İzafiyet Teorisi Özel ve Genel Görelilik olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Einstein Genel Görelilik Teorisi’nde yerçekimi kuvvetinin etkisini de göz önünde bulundurmuştur. Özel Görelilikte ise yerçekimi kuvvetini hesaba katmamıştır.
Özel İzafiyet (Görelilik) Teorisi:
1905 yılında Albert Einstein tarafından ortaya konulmuştur. Bu kuramını ilk olarak Annalen der Physik adlı dergide “Hareketli cisimlerin elektrodinamiği üzerine” isimli makalesinde açıklamıştır. Daha sonra “Bir cismin atıllığı enerji içeriğiyle bağlantılı olabilir mi?” başlıklı makalesiyle de pekiştirmiştir. Einstein’a göre zaman, mekân, hareket gibi olaylar birbirinden bağımsız değildir. Özel İzafiyet Teorisi’ne göre; cisim zamanla, zaman cisimle, mekân hareketle, hareket mekanla, dolayısıyla da hepsi birbiriyle bağlantılıdır. Özel Göreliliğe göre birbirlerine göre hareketleri nasıl olursa olsun, ışık hızı her yerde aynıdır. Bu teori sezgisel olarak algılayamayacağımız ancak deneylerle ispatlanmış birçok sonuç doğurmuştur.
Genel İzafiyet (Görelilik) Teorisi: Özel İzafiyet Teorisi’nden farklı olarak ivmenin ve güçlü kütle çekim kuvvetinin var olduğu sistemlerle ilgilenmektedir. 1916 yılında Albert Einstein tarafından tanımlanmıştır. Genel Görelilik Newton’un evrensel kütle çekim yasası ile Özel Göreliliğin genişletilerek, kütleçekimin uzay, zaman veya uzay — zamanda etkilerinden bahsetmektedir. Bu teoriye göre uzay, zamanı da içine alan, yoğun kütle tarafından eğilmiş, dört boyutlu bir yapıdır. Genel göreliliğin bugüne kadar sunduğu tüm önermeleri deneylerle doğrulanmıştır. Büyük bir yıldızın ömrünün sonuna gelmesi durumunda içine çökerek karadelikler oluşturması, genel görelilik prensibine dayalı bir olaydır.
Bu teoride Einstein Dünya gibi büyük gök cisimlerinin kendi eksenleri etrafında dönerken uzayı ve zamanı büktüğünü söylemiştir. NASA bilim adamlarının bundan yola çıkarak yaptıkları araştırma sonucunda Dünya’nın bir yılda dönüş yönünde 2 metrelik bir sapma gerçekleştirdiği
İKİZLER PARADUKSU:
İkizlerimizin adları Ahmet ve Mehmet diyelim, 40 yaşındalar
Ahmet ve Mehmet aynı günde doğdular ve şu anda aynı yaştalar. Bugüne kadar zamanları hep aynı hızda ilerledi ve aynı hızda yaşlandılar.
Ahmet’i bir uzay aracına bindirelim ve ışık hızının %90'ı bir hızda uzaya gönderelim.
Ahmet dünyaya geri döndüğünde iki kardeşin yaşlanma durumunda bir farklılık gözlemlenebilecek mi?
Yanıt: Evet.
Uzaya gönderdiğimiz Ahmet’in saati dünya saatinin yalnızca %44'ü hızında işlemiş olacaktır. Yani dünyada geçen her 100 saniyede Ahmet için yalnızca 44 saniye geçmiş olacak. Sonuç olarak Ahmet, ikiz kardeşi Mehmet’e göre daha az yaşlanmış olacak
Peki ya Ahmet’in seyahat ettiği uzay aracının hızını biraz daha arttırırsak?
Örneğin uzay aracını ışık hızının %99'u bir hızlı uzaya gönderirsek, o zaman sonuç ne olur? Hemen söyleyelim: Böyle bir durumda Ahmet’in saat dünya saatinin yalnızca %14'ü hızında işler. Yani Ahmet bu hızla 7 yıl seyahat ederse, dünyaya döndüğünde ikiz kardeşini tam 50 yıl yaşlanmış olarak bulacaktır.
Işık hızının %99,9'u bir hızda seyahat edilirse?
Böyle bir durumda Ahmet’in saat dünya saatinin yalnızca %4,5'i hızında işler ve Ahmet 5 yıl sonra dünyaya döndüğünde ikiz kardeşi Mehmet’i 110 yıl yaşlanmış olarak bulur.
Peki tüm bunların anlamı ne?
İkizler Paradoksu olarak bilinen bu durum aslında yalnızca klasik fizikçiler için bir paradokstur. Einstein’a göre bu durumun bir paradoks olmakla uzaktan yakından alakası yok. Onun bir devrim niteliği taşıyan İzafiyet Teorisi’ne göre, eğer ışık hızının herkes için aynı olduğunu ve fizik kurallarının asla değişmediğini varsayarsak, ikiz kardeşlerin durumu içerisinde yaşadığımız evrenin en temel özelliklerinden bir tanesidir.
Yazar: Atahana Atila
