Page 9 - Fizik 12 | 5.Ünite

1. BÖLÜM: ÖZEL GÖRELİLİK

İk�z kardeşler Ahmet ve Al� 25 yaşındadır. Ahmet görev gereğ�
Dünya’dan 20 ışık yılı uzaklıktak� X galaks�s�n� yakından görüntüle-
mek �ç�n ışık hızına yakın b�r hızla uzaya gönder�l�r. Al�, Dünya’da kalır
(Şek�l 5.5: a). Ahmet, Dünya’ya döndüğünde �k�z� Al�’den daha gençt�r
(Şek�l 5.5: b).

a) b)
Şek�l 5.5: a, b) İk�zler paradoksu

Bu olaydak� paradoks, “İk�zlerden hang�s� ışık hızına yakın b�r hızla
hareket etm�şt�r?” şekl�ndek� sorudur.

Al�’n�n referans s�stem�nden bakıldığında Ahmet büyük b�r hızla yolcu-
luk yaparken kend�s� durgun kalmıştır. Ahmet’�n referans s�stem�nden
bakıldığında �se Al� ve Dünya yüksek b�r hızla kend�s�nden uzaklaşmak-
tadır. Dünya’nın dönüş hareketler� �hmal ed�ld�ğ�nde eylems�z referans
s�stem� �ç�ndek� Al�’ye göre Ahmet, Dünya’ya döndüğünde daha gençt�r.

5.1.4. Kütle-Enerji Eşdeğerliği

20. yüzyıl f�z�ğ�nde çığır açan E�nste�n'ın f�z�k yasaları ve ışık hızının
tüm referans s�stemler�nde aynı olduğu şekl�ndek� varsayımından hare-
ketle gel�şt�rd�ğ� kütle-enerj� eşdeğerl�ğ�, kend�s�yle adeta bütünleşm�ş
E = m $ c 2 formülüyle �fade ed�l�r.

Yukarıdak� eş�tl�k madde �le enerj�n�n b�rb�r�ne dönüşeb�leceğ�n� �fade
2
eder. m kütlel� b�r madde ışık hızına ulaştığında E = m $ c büyüklüğünde
b�r enerj� açığa çıkar. Bu bağıntıdak� c ışık hızı, çok büyük b�r değere
sah�p olduğu �ç�n küçük b�r madde kütles�n�n yok olması büyük m�k-
tarda enerj�n�n açığa çıkmasına sebep olur.
Denklem�n en öneml� uygulama alanı, çek�rdek ve parçacık f�z�ğ�d�r.
Çek�rdek dönüşümler�nde ortaya yüksek enerj�l� fotonlar çıkar ve çek�r-
dekten ayrılır. Bu da ger�de kalan çek�rdeğ�n kütles�n�n ayrılan enerj�n�n
eşdeğer� kadar küçülmes� demekt�r.

12. SINIF FİZİK 195