Page 244 - Konu Özetleri AYT Fizik

ÖZEL GÖRELİLİK (EİNSTEİN'İN TEMEL POSTÜLALARI)

ÖZEL GÖRELİLİK (GÖRELİ ZAMAN, GÖRELİ UZUNLUK VE KÜTLE ENERJİ EŞDEĞERLİĞİ)

GÖRELİ ZAMAN
Einstein'ın özel görelilik teorisine göre, zaman aralığı ölçümleri ölçümün yapıldığı referans sistemine bağlıdır ve ışık hızı
tüm eylemsiz referans sistemlerinde sabittir. Bu yaklaşım, farklı gözlem çerçevelerinde zamanın farklı akabileceği düşün-
cesini içerir.
Einstein’ın ortaya koyduğu özel görelilik teorisi düşünce deneyine dayanır. Bu teorinin fiziksel anlamda bir deneyi yapıl-
mamıştır.
• Belirli bir zaman aralığı farklı gözlem çerçevesinde farklı ölçülebileceği için bu gözlem çerçevesinde ölçülen zamana
göreli zaman denir. Somut olarak iki gözlemci düşünülürse A gözlemcisi Dünya üzerinde durgunken, B gözlemcisi
Dünya dışında ışık hızına yakın bir hızda hareket etsin. A ve B gözlemcilerinin ölçtüğü zaman farklı olacaktır. B göz-
lemcisinin ölçtüğü zaman Dünya'daki gözlemciye göre olduğu için göreli bir zamandır.
Düşünce deneyinin bağıntısı ∆t = ɣ ∙ ∆t' şeklindedir.
∆t Dünya üzerinde ölçülen zaman, ∆t' ışık hızına yakın bir hızda hareket eden gözlemcinin ölçtüğü zaman, ɣ ise dönüşüm
katsayısıdır ve 1’den büyüktür. Bu durumda bağıntıdaki ∆t süresinin ∆t' süresinden daha büyük olduğu anlaşılır.
∆t > ∆t' durumuna zamanın genişlemesi denir. Buna göre hareket halindeki bir saat sabit bir saate göre daha yavaş
çalışır.
• Zaman genişlemesi 1970'lerde yapılan bir deneyle ispatlanmaya çalışılmıştır. Bir atom saati Dünya'da bir labora-
tuvarda, diğeri ise bir jet uçağında bulunmuştur. Uçak Dünya etrafında iki yönde dolaştırılmış ve uçaktaki saat ile
laboratuvardaki saat karşılaştırıldığında, uçaktaki saatin daha yavaş çalıştığı sonucuna varılmıştır. Buna göre hareket
halindeki bir saat sabit bir saate göre daha yavaş çalışır.
Zamanın genişlemesine ilişkin başka düşünceler de ileri sürülmüştür. Bunlardan biri de ikizler paradoksudur.
Bu paradoksa göre;
1. Dünya’da 20 yaşında olan ikiz kardeşlerden biri Dünya’da kalırken diğeri ışık hızına yakın bir hızla uzayda seyahat
edip Dünya’ya dönecek.
2. Uzayda seçilen bir noktanın Dünya’da bekleyen kardeş için gidiş geliş süresi 40 yıl olacak.
3. Bu durumda Dünya’da bekleyen kardeşin yaşı 20 + 40 = 60 olacak.
4. Işık hızına yakın bir hızla hareket eden kardeş için geçen zamanın ise 40 yıldan daha az olması beklenmektedir. Bu
durumda uzaya giden kardeş Dünya'ya döndüğünde 60 yaşından daha küçük olacaktır.
Dünya’da duran gözlemci için geçen 40 yıl, hareketli için 10 yıl olarak geçmiştir. Bu durum zamanın genişlemesi ile açık-
lanabilir. Böylece hareketli için yaşlanma gecikmiş olur.

Astronot gitmeden önce Astronot döndükten sonra

20 yaşında 20 yaşında
30 yaşında 60 yaşında

İkizler paradoksunda zamanla oluşması beklenen yaş farkı

244 MEBİ KONU ÖZETLERİ FİZİK - AYT