İkizler Paradoksu Nedir ve Nasıl Çalışır?

İkizler Paradoksu Nedir ve Nasıl Çalışır?İkizler paradoksu, Albert Einstein'ın özel görelilik kuramından çıkan en ünlü düşünce deneylerinden biridir. Zamanın göreceli olduğunu (zaman genişlemesi - time dilation) çarpıcı bir şekilde gösterir ve ilk bakışta bir "paradoks" gibi görünse de aslında tutarlı bir fizik olgusudur.

Düşünce Deneyinin Senaryosuİki özdeş ikiz kardeş düşünelim: Biri Ayşe Dünya'da kalsın, diğeri Mehmet ışık hızına çok yakın bir hızla (örneğin %99'u) çalışan bir uzay gemisiyle uzak bir yıldıza gidip geri dönsün.

• Yolculuk birkaç yıl sürsün (Dünya saatine göre).
• Mehmet gemideyken her şey normal hisseder: Saatler normal işler, yaşlanması normal hızda devam eder.
• Ancak yolculuk bittiğinde Dünya'ya döndüğünde şaşırtıcı bir şey olur: Mehmet, Ayşe'den çok daha genç kalır! Ayşe yaşlanmışken, Mehmet neredeyse aynı yaşta görünür.

Bu nasıl mümkün olur? Paradoks burada devreye giriyor: Özel görelilikte zaman, hareket eden gözlemciler için farklı akar. Her ikiz diğerinin hareket ettiğini düşünürse, "Hangisi daha genç kalacak?" sorusu bir çelişki gibi görünür.

Paradoksun ÇözümüAslında simetri yoktur, çünkü:

• Ayşe her zaman aynı inertial (eylemsiz) referans çerçevesinde kalır – Dünya'da sabit hızda (pratikte hareketsiz).
• Mehmet ise yolculuk sırasında ivmelenir: Gemisi hızlanır, yön değiştirir (dönüş için yavaşlayıp tekrar hızlanır) ve yavaşlar. Bu ivmelenmeler, özel görelilikte simetriyi bozar.

Bu ivmelenme nedeniyle Mehmet'in referans çerçevesi inertial değildir. Zaman genişlemesi formülü (Lorentz dönüşümü) uygulanınca, Mehmet için daha az "özgün zaman" (proper time) geçer. Yani gemideki saatler (ve biyolojik saat) Dünya'ya göre daha yavaş ilerler.Matematiksel olarak zaman genişlemesi:

\Delta t' = \frac{\Delta t}{\gamma} = \Delta t \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}

Burada:

• \Delta t
  : Durağan gözlemcinin (Ayşe) ölçtüğü zaman,
• \Delta t'
  : Hareket edenin (Mehmet) ölçtüğü zaman,
• (v): Hız,
• (c): Işık hızı,
• \gamma
  : Lorentz faktörü (v ne kadar c'ye yakınsa o kadar büyük).

Örnek: v = 0.99c ise

\gamma \approx 7

, yani Dünya'da 7 yıl geçen sürede Mehmet için sadece 1 yıl geçer.Gerçek Hayatta Kanıtlar

• Bu etki GPS uydularında düzeltilir (hem özel hem genel görelilik etkisi).
• Parçacık hızlandırıcılarda kısa ömürlü parçacıklar (müonlar) daha uzun yaşar çünkü yüksek hızda hareket ederler.
• Astronotlar uzay istasyonunda çok küçük miktarda daha genç dönerler (milisaniyeler seviyesinde).

İkizler paradoksu, zamanın mutlak olmadığını, hız ve ivmeye bağlı olarak değiştiğini gösterir. Bilim kurguya ilham verse de tamamen gerçek fiziktir!

Işık Hızına Nasıl Yaklaşabiliriz?

Computer - Internet Technology Design World --------------- Bilim ve Toplum - Bilim ve Teknik -- --------sosyal medya, ------facebook, Instagram, internet, Pinterest, sosyal medya, Twitter, vine------ internet,oyun,bilgisayar,bilişim,Programlama, Network,Msn,Yahoo,messenger,Gmail,Hotmail,Cep, İPhone,Android