gen el görelilik

MSGSÜ Felsefe Bölümü

7 Mayıs 2013

Cemsinan Deliduman

duran veya sabit hızla hareketliasansör

yukarıyaivmelenen

asansör

aşağıyaivmelenen

asansördüşenasansö

rnormal ağırlık normalden ağır normalden hafif

ağırlıksız

Jale’nin bakış açısı Zeki’nin bakış açısı

Zeki

Zeki

Jale

Jale

Dünyanın üzerinde kapalı bir oda Yerçekimi ivmesiyle ivmelenen kapalı bir oda

durağan

ivmelenen

aynıymış gibihissedilmez aynıymış gibi

hissedilmez

ivmelenen

durağan

çekim alanı içindedurağan

çekim alanı dışındadurağan

çekim alanı içindeivmelenen

çekim alanı dışındaivmelenen

aynı gibihissedilir

aynı gibihissedilir

İvmelenen bir uzay gemisine giren ışık eğri bir yol izliyormuş gibi görünür. O halde yerçekimi de ışığı bükebilmelidir.

Gerçekte A konumundaolan bir yıldız, ışık büküldüğü için, Dünya’dan bakıldığında B noktasındaymış gibigörünür.

Bütün cisimlerdiğer cisimlerinyanından geçerkeneğri bir yolizler.

c : Çembersel yörüngee : Eliptik yörüngeu : Kapalı olmayan yörünge

Güneş’in etrafındaki uzay-zamanGüneş beyaz cüce olduğunda

etrafındaki uzay-zaman

Güneş kara delik olduğunda etrafındaki uzay-zaman

Kuramınız doğrulanmasaydı ne düşünürdünüz?“O zaman sevgili Tanrı için üzülürdüm – [çünkü] kuram doğru.”

Gravite merceğinden dolayı, teleskoplar bazı yıldızların birden fazla görüntüsünü görürler.

Dünya

Uzay kütle yakınında sıkışır,kütleden uzakta gevşer.

Zaman kütle yakınında gevşer,kütleden uzakta sıkışır.

Uzay Zaman

Bu olay diğer gezegenlerin Merkür üzerindeki etkilerini hesaba katarak açıklanamadı. Açıklama Einstein tarafından genel görelilik kuramı içinde verildi. Bu, Newton’ın kuramının uygulanabilirliliğinin sınırını göstermiştir.

Gezegen

Günberiilerler

Güneş

Sonuç: Su yüzeyinin şekli (düz mü eğri mi olduğu) su ve kovanın göreli hareketlerince belirlenmez.

Soru: Öyleyse su yüzeyinin şeklini belirleyen nedir?Newton’ın cevabı: Kova+Su sisteminin mutlak uzaya

göre olan mutlak hareketi.

I. Kova+su sistemi evrendeki diğer maddeye göre dönmektedir.

II. Evrendeki diğer madde kova+su sistemine göre ters yönde dönmektedir. Kova+su sistemi hareketsizdir.

Mach: II numaralı durum ve I numaralı durum eşdeğerdirler. Merkezkaç kuvvetleri evrendeki diğer madde nedeniyledir. Mutlak uzay yoktur.

Mach: Bir cismin harekete olan direnci (eylemsizliği), evrendeki geri kalan maddenin, cismin bu hareketiyle bozulacak olan dengeleri korumaya çalışması nedeniyledir.

Einstein (1920’den önce): Uzay-zaman, madde tarafından belirlenir ve madde olmadan kendi başına varolamaz. Yani maddeden bağımsız mutlak uzay olamaz.

Olbers Paradoksu: Maddesel evren sonsuzsa, gece neden karanlık?

Mutlak uzay sonsuz büyüklükte ve düzlem (Öklid) geometrisine sahip.

Sabit yıldızların birbirleri üzerine düşmelerini ne engelliyor?

Maddesel uzay mutlak uzayla aynı büyüklükte olmalı.

Örnek: Dünya’nın Haritası Dünya’nın yüzeyini silindir

üzerine izdüşürün. Dünya’nın üzerindeki her

nokta için silindir üzerine harita noktası belirleyin.

Küre üzerindeki uzaklıkları silindir üzerine taşımak için kurallar yazın.

Dönüşüm faktörlerine metrik alanı (g μν) denir.

zaman

uzay

Evrenin durağan olması ve yıldızların birbirleriüzerine çökmemesi içinkozmolojik sabite (Λ)ihtiyaç vardır.

İvmelenme = Maddenin etkisi + Kozmolojik sabit = 0

Einstein’ın silindir uzay-zamanı

De Sitter’ın hiperbolik uzay-zamanı

bir zaman birimi

zaman dönüştürmefaktörü

köşe noktası

1920: Einstein Mach prensibini terkediyor. Maddeye karşılık olan alanlar yanında metrik alan da bağımsız olarak varolmalı. (Metrik alan yeni görelilik eteri mi?)

1920-1955: Einstein’ın yeni projesi: Birleşik alanlar kuramı. Elektromanyetik alan ile gravite alanını birleştirme çabası.

Her yönde aynı frekans

Yüksek frekans:daha tiz ses

Düşük frekans:daha boğuk ses

Durağan

Hareketli

Uzak galaksilerdengelen ışığın frekansıolması gerekendendüşük görünür.Bu nedenle bütün ışık ışınları kırmızıyakaymış görünürler.Öyleyse bu galaksilerbizden uzaklaşıyorolmalılar.

Text

Evren durağan değil genişliyor. Öyleyse kozmolojik sabite ihtiyaç yok.

Öklid Geometrisi Riemann Geometrisi Lobachevski Geometrisi

Düz geometriye sahipaçık evren

Riemann geometrisinesahip kapalı evren

Lobachevski geometrisinesahip açık evren

İvmelenengenişleme

Yavaşlayangenişleme

Genişleyen Evren

Zam

an

(~

15

milyar

yıl )

sabit zaman yüzeyi

sabit geçenzaman yüzeyi

Dış

zam

an

%73 Kara Enerji %23 Kara Madde

%3,6 Galaksiler arası Gaz

%0,4 Yıldızlar ve Gezegenler

Kara deliğin yaydığıışık kara delikten çıkamadığı için kara deliği teleskoplagöremeyiz. Ancak kara deliğe düşenmaddenin yaptığı ışıma görülebilir.

Sıkıştırılır

Gerilir

Kara Delik Olay Ufku

Kara Delik Olay Ufku

Dışarıdan bakan gözlemciye göre, düşen kişinin zamanı giderek daha fazla yavaşlayıp tam olay ufkunda duracaktır.

Gelecek

Geçmiş

Kapalı zaman eğrisi

Kurt DeliğiKurt Deliği dışındakieğri uzay-zaman

Hiperuzay

Zamanda yolculuk mümkün mü?Paradokslara ne engel olacak? Kronoloji koruma hipotezi (Hawking): Evren bizim henüz

bilmediğimiz bir sebepten ötürü kurt deliklerine izin vermez.

Kader: Zaman yolculuğu mümkündür, ancak olan veya olacak olan hiçbir şeyi değiştiremezsiniz. Uzay-zamanın şekli önceden belirlenmiştir.

Paralel Evrenler: Her nedenin yol açabileceği olası sonuçların hepsi için anında paralel evrenler yaratılır. Geçmişi değiştirirseniz paralel bir evrene geçersiniz.

Kuantum Mekaniği: Kuantum etkileri kapalı zaman eğrileri üzerindeki cisimlerin özelliklerinin değişmesine izin vermez.

Eşdeğerlik İlkesiIşığın bükülmesiUzay-zamanın eğriliğiGravite merceğiZaman uzamasıMetrik alanEinstein’ın durağan

evreniKozmolojik sabit

De Sitter’in hiperbolik uzay-zamanı

Doppler etkisiHubble yasasıBüyük patlamaFriedmann evrenleriKara delikKurt deliğiKapalı zaman eğrileri