Özel Görelilik Kuramı Nedir

Özel Görelilik Kuramı Hakkında Bilgi , Özel Görelilik Kuramı nedir

Özel Görelilik Kuramı Tarihsel gelişimi : Klasik fiziği sistemleştiren Sir Isaac Newton’a göre bir cisim bir başka cisim üzerine bir etki yaptığında, bu etki, o cismin hareket durumunda bir değişikliğe yol açar. Yani bir parçacığın bir başkası üzerine uyguladığı kuvvet, ikinci parçacığın ya hızının büyüklüğünü ya hareketinin doğ­rultusunu ya da her ikisini birden değiştirir. Hiçbir dış etki altında olmayan bir parçacık ise doğrultusu değişmeyen ve hızı sabit bir hareket yapar. Bir parçacığın hareketi ancak belirli bir referans sistemine göre tanımlanabilece­ğinden, Newton’un eylemsizlik yasası, bir dış etkiye uğramayan parçacıkların değişmeyen bir doğrultuda ve sabit hızla hareket ettikleri (eylemsiz referans sistemi olarak adlandırılan) referans sistemleri vardır, biçi­minde de ifade edilebilir. Klasik mekaniğin bütün yasaları böyle referans sistemlerinde geçerlidir.

Newton’a göre, herhangi iki eylemsiz refe­rans sistemi birbirlerine göre doğrusal, düz­gün ve denmeksizin (doğrultusu değişme­yen ve sabit hızla) hareket eder ve iki sistemdeki saatler (yeryüzünde iki farklı saat diliminde bulunan saatler gibi araların­da sabit bir fark bulunsa da) aynı hızla işler. Bu nedenle, herhangi iki olgu, bu eylemsiz sistemlerden birindeki gözlemci tarafından eş zamanlı olarak gözlenirse, tüm öbür göz­lemcilere de eş zamanlı görünecektir. Zama­nın ve zaman belirlemelerinin bu evrenselli­ği, genellikle zamanın mutlak karakteri olarak adlandırılmıştır.

Fiziksel evrenin yapı taşlarının parçacıklar olduğu ve boş uzayda birbirleriyle etkileşen parçacık sistemlerinin Newton’un öngördü­ğü ilkelere uyduğu düşünüldüğü sürece, klasik fizikteki uzay ve zaman kavramları­nın geçerliğinden kuşkulanmak için bir neden bulunmamaktaydı. Ama 19. yüzyılda elektriksel ve magnetik olayları inceleyen Hans Christian 0rsted ve Michael Faraday’ in buluşları ile James Clerk Maxwell’in kuramsal çalışmaları, bu doğa görüşünün yeniden sorgulanmasını zorunlu kıldı.

Elektrik yüklü cisimler ve mıknatıslar, aralarında çok büyük uzaklıklar bulundu­ğunda birbirlerini neredeyse hiç etkilemez­ler; ama görece yakın olduklarında uzayda saniyede yaklaşık 300.000 km hızla yayılan bir elektromagnetik alan aracılığıyla etkileşirler. içinde bildiğimiz hiçbir madde bulun­mayan bölgelerde elektrik ve magnetik alanları neyin taşıdığı, elektromagnetik alan kuramını öne süren Maxwell ile laboratu- varda bu dalgaları elde eden Heinrich Hertz’in başlıca sorunu olmuştu. O güne değin, sonlu hızla yayıldığı bilinen alan ve dalgalar, su dalgaları gibi yüzey dalgaları ile deprem şokları gibi düşük frekanslı dalgalar ve ses duyusu olarak algılanan dalgalardı. Maxwell, elektromagnetik dalgaların uzay­daki gizemli taşıyıcısına esir (eter) adını verdi. Elektromagnetik dalgaların bilinen özelliklerini taşıdığı düşünülen esir kavra­mı, bu taşıyıcının varlığının deneysel olarak saptanması sorununu ortaya çıkardı. 1887’de iki ABD’li fizikçi, Albert Abraham Michelson ile Edward Willams Morley, yeryüzü üzerinde esirin hızını ölçmek için bir deney tasarladılar. Yer’in evrenin ekseni olmadığı varsayımı geçerli ise, farklı doğrul­tularda yol alan ışık ışınlarının (Yer’e ve laboratuvar aygıtlarına göre) gözlenen hız­lan arasında, Yer’in esire göre hareketi nedeniyle küçük farkların ortaya çıkması gerekiyordu. Eğer bir ışık demetinin ayna yardımıyla ilèri ve geri yönlerde yol alması sağlanırsa, belli bir konum için toplam gidiş geliş süresi ölçülerek demetin hızı bulunabi­lir. Hızın mutlak değeriyle değil de iki ayrı yoldaki hızların farklarıyla ilgileniliyorsa, birbirine dikey iki yoldaki gidiş geliş sürele­ri karşılaştırılabilir. Michelson ve Morley, saat kullanmaktan kaçınmak için, dikey yönlerde yol alan ışık demetlerinin birbirle­ri ile optik girişim yapmalarını sağlayarak bu iki demetin gidiş geliş sürelerini dalga- boylarının sayısı cinsinden karşılaştırdılar. Bu çok duyarlıklı deney, sürekli geliştirilen tekniklerle birçok kez yinelendi. Elde edi­len birbiriyle uyumlu sonuçlar, ışık hızının, yılın hangi gün ve saatinde ölçüldüğüne ya da laboratuvarm konumuna bakmaksızın her doğrultuda aynı olduğunu gösterdi. Özel görelilik kuramı, bu deneysel bulgu­dan kaynaklandı: Yeryüzündeki gözlemci, Yer’in esir içindeki hareketini saptayamadı- ğına göre, hareket durumu ne olursa olsun herhangi bir gözlemci için ışığın her doğrultudaki hızı aynı olmalıydı.