Uzay-Zamanın Esasları: Bölüm 2 - Andrew Pontzen & Tom Whyntie

Tüm dersi görüntülemek için tıklayın: http://ed.ted.com/lessons/the-fundamentals-of-space-time-part-2-andrew-pontzen-and-tom-whyntie

1. Bölümü izlemek için tıklayın: http://ed.ted.com/lessons/the-fundamentals-of-space-time-part-1-andrew-pontzen-and-tom-whyntie

Işık her zaman saniyede 299,792,458 metre hızla yol alır. Ama eğer siz de hareket ediyorsanız, sanki daha da hızlı gidiyor gibi algılayacaksınız, ki bu mümkün değil! Uzay-zaman hakkındaki bu üç parça serinin ikinci bölümünde, CERN bilim insanları Andrew Pontzen ve Tom Whyntie bazen kafa karıştırıcı olabilen ışığın hareketini incelemek için bir uzay-zaman çizelgesi kullanıyor.

Ders: Andrew Pontzen & Tom Whyntie, animasyon: Giant Animation.

Işık: evrendeki en hızlı şey

ama yine de hızını ölçebiliyoruz.

Eğer animasyonu yavaşlatırsak

yüzleri üst üste dizilmiş

birkaç animasyon panelinden yararlanıp

bir uzay-zaman grafiği oluşturarak

ışığın hareketini inceleyebiliriz.

Bu derste, şu deneysel gerçeği
hatırlatacağız:

ne zaman biri ışık hızını ölçmeye kalksa

aynı şu sonucu buluyor:

saniyede 299,792,458 metre,

bu da demek oluyor ki,

ışığı uzay-zaman grafiğimizde
gösterdiğimizde,

dünya çizgisi her zaman
aynı açıda olmak zorunda.

Ama yakın zamanda gördük ki,

hız ya da dünya çizgisi açısı,

maddelere başka insanların
açısından bakıldığında

farklı gözüküyor.

Bu karşıtlığı incelemek için,

ben sabit dururken hareket edip

Tom'a lazer tutarsam
ne olacak inceleyelim.

Öncelikle, uzay-zaman çizelgesini
oluşturmamız gerek.

Evet, bu zamandaki
farklı hareketleri gösteren

farklı panelleri ele alıp

hepsini harmanlamak demek oluyor.

Bu taraftan lazer ışığının dünya çizgisini

doğru olan kendi sabit açısında görüyoruz,

tıpkı az önceki gibi.

Şu ana kadar güzel.

Ama bu uzay-zaman çizgisi
Andrew'in bakış açısını yansıtıyor.

Bana nasıl görünüyor?

Son dersimizde, tüm panelleri, Tom'un
dünya çizgisi tamamen düşey olana kadar

beraberce birazcık oynatıp

onun bakış açısını
nasıl elde edebileceğimizi gösterdik.

Ama ışığın dünya çizgisine dikkat edin.

Panellerin düzenlenişi

şimdi de çok fazla eğildiği
anlamına geliyor.

Ben, ışığın hızını Andrew'den
daha yüksek ölçerdim.

Ama yaptığımız her deney -

ki her deneyde çok çalıştık -

herkesin ışığı, sabit bir hızda
giderken ölçeceğini söylemişti.

O zaman, tekrar başlayalım.

1900'lerde, Albert Einstein
isimli akıllı bir genç adam

ışık hızını hâlâ nasıl doğru buluyorken,

Tom'un bakış açısından

her şeyi doğru görebileceğimizi buldu.

İlk olarak, tüm bu ayrı panelleri

tek bir sağlam bloka tutkallamalıyız.

Bu, bize "uzay-zaman"ımızı veriyor.

Uzayı ve zamanı

tek ve sürekli bir maddeye dönüştürüyor.

İşte işin sırrı burada.

Şimdi, uzay-zaman blokumuzu

ışığın dünya çizgisi boyunca esnetiyoruz,

sonra da eşit ölçüde

ama ışık dünya çizgisiyle
doğru açıda sıkıştırıyoruz

ve hokus pokus!

Tom'un dünya çizgisi düşey hale geldi,

yani bu, dünyayı onun
bakış açısından yansıtıyor

ama en önemlisi,

ışığın dünya çizgisi, açısını korudu,

yani ışık, Tom tarafından
doğru hızda ölçülecek.

Bu şahane numara,

bir Lorentz dönüşümü olarak bilinir.

Evet ama bu bir numaradan fazlası.

Uzay-zamanı,

yeni panellerde temize çekelim ki

böylece, fiziksel olarak
doğru animasyonu elde edelim.

Ben arabada sabitim,

diğer her şey yanımdan geçiyor

ve ışık hızı,
herkesin ortak şekilde ölçtüğü

o sabit değerde sorunsuz işliyor.

Öte yandan, garip bir şeyler oldu.

Çit direkleri artık birer
metre aralıklı değil

ve annem beni süzülmüş görünce

oldukça endişelenecek.

Bu adil değil.
Ben neden zayıf görünmüyorum?

Fiziğin herkes için geçerli
olduğunu düşünmüştüm.

Evet, hayır, öyle ve öylesin.

Tüm bu uzay-zamanı esnetme ve bükme

önceden uzay ve zaman olarak

ayrı ayrı düşündüğümüz şeyleri

bir lapa haline getirdi.

Bu karmaşık etki,

Lorentz daralması olarak bilinir.

Peki ama hâlâ zayıf görünmüyorum.

Hayır, görünüyorsun.

Şimdi uzay-zaman hakkında
bilgi sahibi olduğumuza göre

sahnenin görünüşünü

bana göre çizebiliriz.

Sana göre, ben Lorentz daralmasına
uğramış görünüyorum.

Ama sana göre, ben Lorentz daralmasına
uğramış görünüyorum.

Evet öyle.

En azından adil.

Adaletten bahsetmişken,

nasıl uzay ile zaman karışıyorsa

zaman da uzay ile karışıyor

ve zaman genişlemesi adıyla
bilinen etki ortaya çıkıyor.

Tom'un arabasının ulaştığı gibi

günlük hayattaki hızlarda

tüm bu etkiler aslında bizim
gösterdiğimizden çok, çok daha küçük.

Evet, ama dikkatli deneyler

- tıpkı Büyük Hadron Çarpıştırıcısında
dolaşan ufak parçacıkların

hareketlerinin incelenmesi gibi -

bu etkilerin doğruluğunu ispatladı.

Uzay-zaman, gerçekliğin deneyle
kanıtlanmış bir parçası olduğuna göre

biraz daha hırslı olabiliriz.

Ya bu sefer de

uzay-zamanın kendisiyle
oynamaya başlarsak?

Bunun hakkındaki her şeyi
sonraki animasyonumuzda öğreneceğiz.