Sabit Hız ve Gözlemciler

Sabit hız ve gözlemciler

Hangi kaynaktan okuduğumu anımsayamadığım bir yazıdaki örnek şöyle idi:
Cetvelle çizilmiş gibi dümdüz uzanan inişli-çıkışlı bir yol var
İniş ve çıkış mesafelerinin çok farklı olduğunu varsayalım
Örneğin 500 metre iniş,900 metre yokuş,sonra 1000 metre iniş,1500 metre yokuşgibi
Bu yolda bir otomobil sabit hızla,diyelim ki 100 km hızla ilerliyor

Yolun herhangi bir noktasında 90 derece olmak üzere yükselen balondaki bir kişi,yeterli yükseklikte iniş-çıkışları fark edemez ve yolu çizgi halinde görür
Bu balondaki bir gözlemci,yolun inişli-çıkışlı olduğunu biliyorsa sorun yok
Ama arazi yapısını bilmiyorsa otomobil sabit hızla ilerlediği halde ona ilk önce yavaşlayıp hızlanıyormuş gibi gelir
Kendisine otomobilin sabit hızla gittiği söylendiğinde arazinin inişli-çıkışlı olduğunu hemen anlayacaktır
Şimdi aşırı bir varsayım yaparak tüm dünyası dosya kağıdı gibi dümdüz olan başka gözlemciyi ele alalım
Bu kişiye otomobilin sabit hızla gittiği kolay kolay anlatılamaz

Bizim için evrenin hem mekan hem de zaman açısından yapısı son gözlemci gibi değil midir?

Hepimiz evreni yerküremizin koşulları içinde anlamaya çalışıyoruz
Üstelk her türlü bilgimiz henüz çok yeni sayılır
İlk yaşam belirtilerinin başladığı günlerden bugüne kadar olan süreyi 4 ay kabul edersek,ortaçağdan günümüze olan süreyi ancak bir saniyeye sığdırabiliriz
Bu durumda bilgi seviyemizin henüz nerelerde olduğunu kolaylıkla kavrayabiliriz


Kuram olarak Görelilik, ilk olarak Galileo Galilei'nin hızlarla ilgili düşüncesinde ortaya çıkmıştır Galilei'ye göre sabit hızla giden bir gözlemci veya sabit duran gözlemci aynı fiziksel yasaları kullanmalıdır Örneğin sabit hızla giden bir gemide yukarı doğru bir taş atarsanız aynı yere düşecektir - sabit durduğunuzda olduğu gibi Bu anlayış Newton fiziğinde formülasyona dökülmüştür Sabit hızla giden bir cisim veya sabit duran bir cisim için geçerli olan Newton denklemlerinin şekli aynıdır Burada şunu belirtmekte fayda var Sabit hızla giden bir cisim gözlemciye göre tanımlanmaktadır


Eğer bir cisimle beraber aynı sabit hızla gidiyorsanız sizin için cisim hareketsiz görünecektir Fakat dışarıdan bakan bir gözlemci için cisim hareketli kabul edilir Görelilik kelimesi burada ortaya çıkmaktadır Bizim gözlemlediğimiz hızlar mutlak değildir Ancak gözlemciye göre tanımlanmaktadır Ama gözlemlenen olay için geçerli olan yasaların şekli aynıdır Sabit hızla giden (ivmelenmeyen) referans sistemlerine eylemsiz referans sistemi denir Bu kavramın özel görelilik kuramında çok önemli bir yeri vardır Özel görelilik kuramına göre hiç bir eylemsiz referans sisteminin bir diğerine bir üstünlüğü yoktur ve hepsinde yapılan gözlemler aynı derecede geçerlidir Düzgün-doğrusal hareketli cisimlerin elektrodinamiğinde Einsten şunları keşfetmişti: Bizler 3 uzay ve 1 zaman boyutunun meydana getirdiği, 4 boyutlu uzay-zaman evreninde yaşıyoruz
Zaman boyutu ve akışı, hareketli cisimlerin hızına bağlıdır
Kütle, hareketli cisimlerin hızına bağlıdır

Cismin hareket doğrultusundaki boyu, cismin hızına bağlıdır
4 boyutlu evrende "aynı anda olma" kavramı da mutlak değildir, görelidir, yani aynı andalık gözlemciden gözlemciye değişir
Farklı hızda hareket eden cisimlerin uzay-zaman referansları birbirinden farklıdır
Işık hızı evrendeki üst hız limitidir Özel görelilik kuramının gücü ve sağlamlığının en önemli nedeni,sadece iki kabullenim (postulate)üzerine inşa edilmiş olmasıdır Bu kabullenimler:

Fizik yasaları evrenin her yerinde ve bütün eylemsiz referans sistemlerinde aynı şekilde işler(Bu kabüllenim evrensel bir referans sitemin yokluğundan kaynaklanmaktadırEğer fizik yasaları birbirine göre bağıl harekette bulunan farklı gözlemcilere göre farklı olsalardı ;gözlemciler,bu farklılıkları kullanarak uzayda hangisinin "durgun",hangisinin "hareketli" olduklarını bulabilirlerdiFakat böyle bir farklılık yoktur ve görelilik ilkesi bu gerçeğin ifadesidir)
Işığın hızı, bütün eylemsiz referans sistemlerinde aynı ve sabittir Kuramın temel aldığı bu iki kabullenimden biri çürütülemediği sürece kuram doğruluğunu koruyacaktır