UZAY VE ZAMAN NEDİR? İnsanın var olduğundan beri kendine sorduğu kendineve evrenedair en önemli soru!

Transkript

1

2 UZAY VE ZAMAN NEDİR? İnsanın var olduğundan beri kendine sorduğu kendineve evrenedair en önemli soru!

3 Giordano Bruno, Galileo Galilei, Nicolaus Copernicus, Johannes Kepler, René Descartes

4 ARİSTO (ARİSTOTELES) Evren hakkındaki görüşleri Esir veya Eter Görüşlerinin etkilediği coğrafya ve süresi Düşünce sistemlerine etki (felsefe) İnanç sistemlerine etki (20. yy a kadar) M.Ö

5 ESİR VEYA ETER Aether: ateşli, parlak, şeffaf Tüm evreni doldurur Maddeyle etkileşmez Renksiz kokusuz tatsız Tüm gök cisimleri onda yüzer Işık onda yayılır Batı da Tanrı nın ruhu ve uzayın dolduran Doğu da öz veya cevher

6 ARİSTO UN EVRENİ Dünya hareketsizdir Evren Dünya merkezlidir 55 kristal küre İçteki ilk 7 küre Dünya ve öğeleri ve cehennem En dış küre gökyüzü İnsan evrende en değerli şey

7 ARİSTO DA UZAY VE ZAMAN Uzay mutlaktır Esir tüm uzayı doldurur Zaman hareketin bir özelliğidir Hareket yoksa zaman da yok

8 ISAAC NEWTON Newton u biz hangi işleriyle tanırız? Newton a göre yaptığı en önemli iş neydi? Kiliseyle arası iyi Pisliği halının altına süpürdü. Principia daki uzay ve zaman tanımları. Ani etkileşim ve nedensonuç ilişkisinin bozuluşu

9 NEWTON UN UZAY VE ZAMAN KAVRAMLARI Hız göreli İvme göreli değil! Uzay mutlak gerçek varlık Mutlak uzay esirle dolu Zaman mutlak Zaman uzaydan bağımsız Eş-zamanlılık mutlak

10 NEWTON UN KOVASI

11 GOTTFRİED LEİBNİZ Gerçekten uzay diye bir şey yok Uzay gerçek bir varlık değil 4 harfli bir alfabe Harflerin varlığı alfabe denen gerçek bir şeyin varlığı anlamına gelmez Hareketin tüm unsurları göreli

12 ERNST MACH Uzay bir varlık değil İvme çevrenin etkisi ve göreli Yeni kütle tanımı Einstein ın eşdeğerlik ilkesine etki

13 JAMES CLERK MAXWELL Referans sistemi yok Denklemlerdeki hız Işık hızı Işık hızı Newton un mutlak uzayını dolduran durgun esire göre

14 ALBERT EINSTEIN Tembel köpek 16 yaşında kendine bir soru sordu Halının altındaki pisliği gördü ve temizledi Özel görelilik: uzay ve zamanın yeni tanımı Genel görelilik: uzay-zaman tanımı yine değişti

15 ÖZEL GÖRELİLİK 1905: Hareketli Cisimlerin Elektrodinamiği Üzerine Uzay: mutlak değil Zaman : mutlak değil Mutlak varlık: Uzay-zaman Eş-zamanlılık: mutlak değil

16 ÖZEL GÖRELİLİK Uzay zaman mutlaktır. Tıpkı Newton un uzayı gibi Uzay-zaman düzdür: Tıpkı Newton un uzayı gibi Her iki uzayda da jeodezikbir doğrudur Her iki uzay da maddeden bağımsızdır Boş bir çekmeceye elbise koyar gibi maddeyi alıp uzaya koyabilirsin

17 ÖZEL GÖRELİLİK Öklid Metriği Minkowski Metriği

18 ÖZEL GÖRELİLİK Rölativizm: Felsefe akımı Özel görelilik teorisi bunu söylemez Özel görelilikte mutlakıyet esastır Teorinin adını değiştirme girişimi

19 ÖZEL GÖRELİLİK IŞIK DA DAHİL CİSİMLERİN UZAY-ZAMANDAKİ HIZLARININ TOPLAMI IŞIK HIZINA EŞİTTİR

20 ÖZEL GÖRELİLİK Uzayda Hareket

21 ÖZEL GÖRELİLİK Uzay-zamanda Hareket

22 ÖZEL GÖRELİLİK UZAY-ZAMANDA HIZI SADECE MEKANDA OLAN ZAMANDA HIZI OLMAYAN YALNIZCA IŞIKTIR IŞIK İÇİN ZAMAN DURMUŞTUR

23 ÖZEL GÖRELİLİK EŞ-ZAMANLILIK GÖRELİDİR

24 ÖZEL GÖRELİLİK Newton un Eşzamanlılığı ve Şimdi Dilimi

25 ÖZEL GÖRELİLİK Einsten ın Eşzamanlılığı ve Şimdi Dilimi

26 ÖZEL GÖRELİLİK Birbirlerinden Uzaklaşan Eylemsiz Referans Sistemleri Bir referans sisteminin şimdi dilimi diğerinin geçmişini keser Birbirlerine Yaklaşan Eylemsiz Referans Sistemleri Aradaki mesafe önemli! Bir referans sisteminin şimdi dilimi diğerinin geleceğini keser

27 ÖZEL GÖRELİLİK Birbirlerine göre sabit göreli hızları olan iki eylemsiz referans sistemine göre uzayın farklı noktalarında gerçekleşen iki olayın eş-zamanlı olması iki olay arasındaki intervalin uzayımsıolmasını yani sanal olmasını gerektirir. Oysa geçmiş ve gelecek ışık konileri içinde intervaller zamanımsıyani reeldir.

28 GENEL GÖRELİLİK 1916: Genel Görelilik Teorisinin İhdası Eşdeğerlik ilkesi: Mach tan etkileniş Bir Gravitasyon Alanı: Kütle çekimi alanı Eylemli Referans Sistemi Einstein Asansörleri

29 GENEL GÖRELİLİK Eşdeğerlik İlkesi Gravitasyon Alanı = Eylemli Referans Sistemi

30 GENEL GÖRELİLİK Eşdeğerlik ilkesinin bir sonucu: Eylemli referans sisteminde veya gravitasyon alanında kırmızıya kayma Düz uzayda kırmızıya kaymanın imkansızlığı Düz uzayda bir gravitasyon teorisi yapılamaz!

31 GENEL GÖRELİLİK Kütle çekim teorisi Özel Görelilik teorisine monte edilemez Özel görelilikte uzay-zaman düz Yeni bir uzay-zaman tanımı gereksinimi Yeni uzay-zaman düz değil eğri olmak zorunda

32 GENEL GÖRELİLİK Yeni uzay-zaman artık kütleden bağımsız değil Artık maddeyi alıp boş çekmeceye çorap koyar gibi uzaya-zaman koyamazsınız! Uzay-zamana madde koymak uzayzamanı değiştirmek demek

33 GENEL GÖRELİLİK Özel görelilikte zamanın akış hızı referans sisteminden referans sistemine değişiyordu Genel görelilikte zaman bir referans sisteminin farklı noktalarında dahi farklı akar Kütle uzay-zamanı büker Kütleye yaklaştıkça zamanın akış hızı yavaşlar

34 GENEL GÖRELİLİK Newton un evrensel çekim yasasındaki gibi iki kütlenin birbirini çekme senaryosu yok! Her cisim jeodezikler boyunca hareket eder çünkü başka şansı yoktur.

35 GENEL GÖRELİLİK

36 SONRASI Temel etkileşimlerin doğası uzay-zamanın boyutlarına sıkı bağlı 2-Boyutlu uzayda kuvvetlerin karakteri 1-Boyutlu uzayda kuvvetlerin karakteri Birleşik kuramın yapısı uzay-zamanın boyutlarına sıkı bağlı

37 SONRASI TheodorKaluza Kaluza-KleinGeometrisi Sicim Teorisi M-Toeri

38 SONRASI Beş duyu algıları daima gerçeğe götürmez Kuantum fiziği doğdu Kuantum dolaşıklık! Yine Einstein! Kuantum mekaniğinin 3 farklı yorumu Paralel evrenler yorumu

39 SONRASI Her bir kuantum mekaniksel olay, evreni çok sayıda paralel evrenlere ayırır ve her bir paralel evren, ölçüm sürecinin olası her bir sonucuna karşılık gelir.

40 TEŞEKKÜRLER FİZİK BÖLÜMÜ HARUN AKKUŞ