Genel Görelilik Teorisi

Albert Einstein Almanya'da ki lisenin zorluğuna dayanamayıp eğitimini bırakmış, ailesinin yanına gelmişti. 20. yüzyılın başıydı ve İtalya'da endüstri devrimi yeni başlıyordu. Mühendis olan babası Po ovası'ndaki ilk elektrik santrallerini kuruyordu. Albert Kant okuyor, boş zamanlarında Pavia Üniversitesi'nde derslere giriyordu; ne kayıt olmuştu ne de sınavlara giriyordu, bunu zevk için yapıyordu. Gerçek bilim insanı ancak böyle olunur.

Sonra Zürih Üniversitesi'ne kaydoldu ve fiziğe daldı. Birkaç yıl sonra, 1905'te, zamanın en önemli bilim dergisi Annalen der Physik'e üç makale göndermişti. Bunların her biri Nobel ödülünü hak eder. İlki atomların gerçekten var olduğunu kanıtlıyordu. İkincisi, kuantum mekaniği'nin kapısını aralıyordu. Üçüncüsü onun ilk görelilik kuramını ortaya koyuyordu(bugün ona özel görelilik kuramı deniyor); bu kuram zamanın herkes için eşit akmadığını ortaya koyuyor.

Genel görelilik ilkesi (veya kısaca genel görelilik), modern fiziğin önemli bir yapı taşıdır. Yerçekimini, uzayın 'eğilme' biçimine dayanarak veya daha doğru bir ifadeyle, yerçekimi kuvvetini uzay-zamanın son geometrisi ile yakalamadır.

Einstein çok kısa sürede bir bilim insanı oldu ve pek çok üniversiteden teklifler almaya başladı. Ama bir şey onu rahatsız ediyordu: Görelilik kuramı, her ne kadar hemen övgüyle karşılanmış olsa da, kütle çekimi kuvvetiyle, yani cisimlerin nasıl düştüğüyle ilgili bildiklerimizle uyuşmuyordu.

Genel göreliliği anlamak için önce, iki nesnenin birbirine uyguladığı çekim kuvveti olan yerçekimi ile başlayalım. Sir Isaac Newton , üç hareket kanunu olan " Principia "yı formüle ettiği aynı metinde yerçekimini ölçmüştür .

İki cisim arasında çekilen yerçekimi kuvveti, her birinin ne kadar büyük olduğuna ve ikisinin ne kadar uzakta olduğuna bağlıdır. Dünyanın merkezi sizi kendisine doğru çekerken bile (sizi yere sıkıca sabitleyerek), kütle merkeziniz Dünya'yı geri çekiyor. Ancak daha büyük olan vücut, sizden gelen çekişi zar zor hissederken, çok daha küçük kütleniz ile aynı kuvvet sayesinde kendinizi sıkıca yere sabitlenmiş bulursunuz. Yine de Newton'un yasaları, yerçekiminin bir nesnenin doğuştan gelen ve belli bir mesafe boyunca hareket edebilen bir kuvvet olduğunu varsayar.

Einstein gençliğinden beri, babasının kurduğu elektrik santrallerinin rotorlarını çeviren elektromanyetik alana hayrandı ve kısa süre içinde kütle çekiminin de elektrik gibi bir alan tarafından taşınması gerektiğini anladı: 'Elektrik alanı'na özdeş bir 'kütle çekim alanı' olmalıydı; o da bu 'çekim alanının' nasıl oluştuğunu ve hangi denklemlerin onu tanımladığını anlamaya çalıştı.

Tam bu noktada olağanüstü bir düşünce, saf deha ortaya çıktı : Kütle çekim alanı uzayda yayılmış değildi, çekim alanı uzayın ta kendisiydi. Genel görelilik kuramının ana fikri işte budur. Nesnelerin içinde hareket ettiği Newton 'uzay'ı ve çekim kuvvetini taşıyan 'çekim alanı' aynı şeydir.

https://ungo.com.tr/2021/01/genel-gorelilik-kurami-nedir/

Genel Göreliliğin Önemi

Einstein'ın tekrar tekrar test ettiği genel görelilik ilkelerinin kümeleri , şu anda yerçekimi etkileşimlerini tahmin eden en doğru sonucu ve birkaç yüzyıl önce Isaac Newton tarafından elde edilenlerin yerini almıştır.

Yararlılar kadar, önemli uyumsuzluklar nedeniyle şu ana kadar kuantum alan teorilerinde bir komşumuz yok . Örneğin, kuantum mekaniğinin sonsuzluk gibi kavramlara göre katma yolları vardır, ancak aynısını genel görelilik için yapmaya çalışırsak, matematik hiçbir anlam ifade etmeyen tahminlere yol açar.

Genel göreliliğin kuantum fiziği 'versiyonunu' geliştirmek , modern fiziğin devam eden bir hedef olmaya devam ediyor.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Albert Einstein, özel görelilik kuramında, fizik yasalarının ivmelenmeyen tüm gözlemciler için aynı olduğunu saptadı ve boşluktaki ışığın hızının, gözlemcinin yol aldığı hız ne olursa olsun aynı olduğunu gösterdi.

Sonuç olarak, uzay ve zamanın uzay-zaman olarak bilinen tek bir süreklilik içinde iç içe geçtiğini buldu. Ve bir gözlemci için aynı anda meydana gelen olaylar, bir diğeri için farklı zamanlarda gerçekleşebilir.

Einstein'dan önce bilimciler uzayın eter adı verilen bir maddeyle kaplı olduğuna ve kaynak ile gözlemcilerin göreli hareketine bağlı olarak ışığın hızını değiştirdiğine inanıyordu.

Zaman herkes için aynı hızda akmaz. Çok hızlı hareket eden bir gözlemci için zaman, kendisine göre durağan olan bir gözlemcinin algıladığından daha yavaş akar. Bu görüngüye zaman genişlemesi denir. Hareketli bir saat hareket durağan olan saatten daha yavaş hareket eder.

Hızlı hareket eden bir nesne, kendisine göre daha yavaş hareket eden gözlemciye hareket doğrultusu boyunca kısalmış gibi görünür. Nesnenin hızı ışık hızına yaklaşmadığı sürece bu etki son derece hafif olur.

Genel Göreliliğin Tarihi

Albert Einstein , 1915'te , fizik yasalarının herhangi bir referans çerçevesi içinde aynı kalma beklentisine evrensel bir ışık hızı uygulayan "özel" bir görelilik kuramını bulmasından on yıl sonra, "genel" kuramında karar kıldı. .

Genel görelilik, Albert Einstein tarafından 1907-1915 yılları arasında geliştirilmiş ve 1915’ten sonra da genel göreliliğe pek çok kişi tarafından katkıda bulunulmuştur. Genel göreliliğe göre, kütleler arasında gözlemlenen kütlesel çekim kuvveti, bu kuvvetlerin uzay ve zamanı bükmesinden kaynaklanmaktaydı.

Genel göreliliğin bulunmasından önce, Newton’ın kütle çekim kanunu iki bin yıldan daha uzun bir süre boyunca kütleler arasındaki çekim için geçerli bir açıklama olarak kabul edildi. Ancak Newton’ın kendisi bile teoriyi kütle çekimin son basamağı olarak görmüyordu. Newton’ın formülüyle geçen bir yüzyıl içinde, detaylı astronomik ölçümler, gözlemler ve teori arasında açıklanamayacak derecede farklılıklar olduğunu ortaya çıkarttı. Newton’ın modelinde, kütle çekim iki büyük madde arasındaki kuvvetten kaynaklanıyordu. Newton bile bu kuvvetin bilinmez doğasından rahatsız olmuş olsa da, bu basit taslak hareketi açıklamakta oldukça başarılıydı.

Fakat, gözlemler ve deneyler Einstein’ın teorisinin, Newton’ın açıklayamadığı Merkür’ün ve diğer gezegenlerin yörüngelerinde meydana gelen dakika anormallikleri gibi pek çok etkiyi açıklayabildiği görüldü. Genel görelilik aynı zamanda kütleçekim kuvvetinin, kütleçekimsel dalgalar, kütleçekimsel mercek ve kütleçekimsel zaman kayması olarak bilinen olayları da öngörmüştür. Bu öngörülerin pek çoğu deneyler tarafından kanıtlandı fakat bazıları hala araştırılıyor. Örneğin, kütleçekimsel dalgaların varlığına yönelik dolaylı kanıtlara sahip olsak da, direkt kanıtlar için LIGO ve GEO 600 projelerinde bilim adamlarından oluşun takımlar hala araştırmalarına devam ediyorlar.

Genel görelilik, modern astrofizik için vazgeçilmez bir metot haline gelmiştir. Işığın dahi kaçamayacağı güçteki kütleçekim kuvvetlerinin olduğu karadeliklerin anlaşılmasına olanak sağlamaktadır. Karadeliklerin güçlü çekim kuvvetinin belli astronomik objeler tarafından yayılmış yoğun radyasyondan kaynaklandığı düşünülmektedir. Genel görelilik aynı zamanda kozmolojinin standart Big Bang modelinin de iskeletini oluşturur.

Physical Review X dergisinde yayınlanan 2021 araştırmasında(yeni sekmede açılır), Dünya'dan yaklaşık 2.400 ışıkyılı uzaklıkta bir çift pulsar sistemi gözlemleyerek Einstein'ın birçok öngörüsüne meydan okudu. Genel göreliliğin yedi öngörüsünün her biri çalışma tarafından doğrulandı.

Pulsarlar , elektromanyetik radyasyon ışınları nedeniyle titreşiyor gibi görünen ve manyetik kutuplarından yayılan bir tür nötron yıldızıdır.

Pulsar denekler çok hızlı dönüyorlar - saniyede yaklaşık 44 kez - ve güneşten %30 daha ağırlar ama çapları sadece 15 mil (yaklaşık 24 kilometre) ve bu da onları inanılmaz derecede yoğun yapıyor. Bu, yerçekimsel çekimlerinin çok büyük olduğu anlamına gelir, örneğin bir nötron yıldızının yüzeyindeki yerçekimi, Dünya'daki çekimden yaklaşık 1 milyar kat daha güçlüdür. Bu, nötron yıldızlarını, yerçekiminin ışığı bükme yeteneği gibi Einstein'ın teorilerindeki tahminlere meydan okumak için harika bir test konusu yapar.