Öncelikle "mümkün olduğunca matematikten uzak" bir cevabı yok bu sorunun :) Kelimeler olmadan şiir yazmak ne kadar mümkünse bu sorunun yanıtını matematik olmadan vermek de o kadar mümkün.
Temel yaklaşım şu: birbirine göre ivmesiz (sabit hızda) hareket eden iki sistem olsun. Bunlara A ve B diyelim. A daki bir kişi B deki bir şeyleri ölçtüğünde, B dekinin aynı şeyi ölçmesi sonucu elde ettiğinden farklı sonuç bulabilir. Bu sonuçların farklı olması, fizik yasalarının evrensel olması gereği ile çelişmez. Bu sonuçları birbirine matematiksel bazı işlemler ile dönüştürebilirsiniz. Ancak fizik yasalarının matematiksel formları A da ve B de aynı olmalı. Yaptığınız bu dönüşümler fizik yasalarının matematiksel formlarını (fiziksel kavramlar/nicelikler arasındaki ilişkileri) değiştiriyorsa ortada büyük bir problem var demektir.
Yukarıda bahsedilen dönüşümler Galile dönüşümleri olarak bilinir. Bu dönüşümlerde uzunluklar değişirken zaman mutlaktır, yani değişmez. Yani A daki kişi, B deki bir olaya dair zaman ölçümü yaptığında, B dekinin aynı olaya dair yaptığı ölçüm soncunun aynısını elde eder.
Klasik mekanikteki Newton yasaları işte bu A ve B sisteminde aynı formdadır. A da yerdeğiştirmeyi ölçtüğünüzde B nin soınucundan farklı bulabilirsiniz ama Newton yasaları bu iki sistemde de aynı matematiksel ifadeye sahiptir. Tabii düşük hızlarda! Hızlar yükseldiğinde, yani A ve B nin birbirine göre hızı büyüdüğünde Galile dönüşümleri çuvallamaya başlar, A ve B için farklı formlarda fizik yasaları verir. Bu da fizik yasalarının evrenselliği ilkesi ile çelişir.
İşte bu noktada Einsten'in özel görecelik teorisi imdadımıza yetişir. A ve B birbirin göre yüksek hızlarda hareket ediyorsa, iki sistem arasındaki dönüşüm Galile dönüşümü değil Lorentz dönüşümü olmalıdır, bunu söyler görecelik teorisi. Bu dönüşümlerde de zaman mutlak değil görecelidir. Yani A ve B deki iki kişi aynı olaya dair farklı süreler bulmuş olabilir, yaptıkları ölçüm sınucunda. İşte bu nokta bize uzay ve zamanın birbiri ile ilişkili olduğunu düşündüren başlangıç noktasıdır.
Kaynaklar
- Vikipedi. Lorentz Dönüşümü. (1 Şubat 2022). Alındığı Tarih: 1 Şubat 2022. Alındığı Yer: | Arşiv Bağlantısı