Uzayda hiç hareket etmeyen bir cisim ancak evrenin merkezinde olabilir. Ancak evrenin merkezi yoktur, olsaydı evrenin herhangi bir anda bir sınırının olması gerekirdi.
Küre cismini örnek alırsak küre yüzeyindeki herhangi bir kesit alanının merkezinden söz edilemez ancak kürenin bir merkezi vardır, uzay zamanın merkezide Bing Bang'ın oluştuğu andır.
Zaman Büyük patlamadan sonra anlam kazanmıştır çünkü büyük patlamadan önce fizik kanunları işlemez , bilinen fizik büyük patlama ile başlamıştır.
Evrende İki nokta arasındaki metrik tanımı ile başlarsak;
Uzay zamanın geometrisi ‘metrik’ ile tanımlanır. Metrik; herhangi iki nokta arasındaki uzaklığın hesaplanması ile ilgili olup yay uzunluğunun karesi ile ifade edilmektedir:
Öklit Uzayında 2 nokta arasındaki uzaklık ; buradaki dx,dy,dz sonsuz küçüklükteki metrik değişimi ifade eder.
ds 2 =dx2 + dy2 + dz 2 dır.
4 boyutlu Minkowski uzayında metrik ise aşağıdaki gibi tanımlanır. Burada c ışık hızı ds sonsuz küçük eğri yay uzunluğu, dx,dy,dz sonsuz küçük boyut değişimi, t zaman değişimi
ds 2 =-c2dt 2 + dx2 + dy 2 + dz 2 ; Şimdi sabit cisme yaklaşmakta olan bir uzay gemisi düşünelim, cisim uzay gemisine bir fenerle 2 zaman aralığında ışık gönderiyor olsun (feneri yakıp söndürme) zaman aralığına delta t diyelim , deltatA cismin ölçtüğü zaman aralığı, deltatB uzay gemisindeki kaptanın ölçtüğü zaman aralığıdır. Bu iki cisim için gravistasyonel alan statik olduğu için dtA=dtB olur, ama burda bir çelişki doğdu uzayı eğri olarak kabul etmiştik ama dtA=dtB olması uzayın düz olması gerek. Burda bir çelişki doğdu . Bu çelişki ancak uzay zamanın eğri olduğunu kabul etmekle çözülür ;
tB=(1+fiB-fiA/c2)tA dır. ( gravitasyonel red shift ) . Burda fiB,fiA gözlemcilerin gravistasyonel alan değişim vektörüdür. Zaman gravistasyonel alan değişiminin küçük olduğu yerde yavaş akar . Karadeliğin olay ufkuna yaklaşmakta olan cismin gravistasyonel potansiyel değişimi sonsuza gideceğinden zaman sanki hiç akmıyormuş gibi yavaşlayacak cisim olay ufkunu geçtiği zaman gravitasyonel potansiyel değişimi sonsuza zamanda durma noktasına gideceği için ( uzay zaman kendi üstüne bükülüp sonsuza uzatıldı , ışık yolunu bulamıyor sanki) cisimden haber alınamayacaktır.
Sonuçta tek başına duran bir cisim için zamanın ne olduğunu belirlemek saçmadır, zaman ancak görelidir ve birbirlerine göre konumlanan cisimler için anlam kazanır.
Kaynak. Herhangi bir üniversite fizik lisans genel görelilik giriş kitabı, basit matematikle anlamak isteyenler için General Relativity Daniel Bauman University of Amsterdam ders notları.
Konuyu tam anlamak için tensör cebri ve diferansiyel geometri bilgisi şarttır, Burda tensör gösterimine girilmedi. [1]
Kaynaklar
- Daniel Baumann. General Relativity. Yayınevi: University Of Amsterdam.