Sorunuzda ifade edilen "zaman yavaşlaması" yerine "zaman genişlemesi" tabirini kullanmak bana daha doğru geliyor. Cevap verirken bu tabiri kullanacağım, bilginize.
Hız ve kütleçekimsel zaman genişlemesini ayrı ayrı ele almak gerekir. Çünkü her ikisinde de işler biraz farklı işliyor.
Önce hıza bağlı zaman genişlemesine bakalım: Konuyu aklımızda görsel olarak canlandırabilmek için bir deney düzeneği kuralım. Siz Dünya'da duran kişi olun ve hemen yanınızda, zeminde ve havada asılı birbirine bakan aynalar hayal edin. Bir ışık kaynağından çıkan ışık dalgaları her iki ayna arasında yukarı-aşağı yansıma yapacaktır. Ben de uzayda aşırı hızlarda yolculuk yapan olayım. Aynı düzenek gemide benim yanımda da olsun. Benim açımdan, senin yanında işleyen düzenek gemide de aynı şekilde ilerleyecektir. Yani her ikimizin zaman algılamasında ve deneyimlemesinde hiç bir fark yok. Kolumuzdaki saatlerimizin çalışmasından tutunda, atan kalbimizin hızına kadar her şey aynı.
Sizin referans çerçevesinden benim durumuma bakalım.
Siz bir şekilde geminin içindeki düzeneği görebilseydiniz. Sağdaki çizimde görüldüğü gibi ışık dalgaları çok daha uzun yol alırdı. Beni görebilseydiniz, ağır çekimde film izlermişsiniz gibi görünürken, kolumdaki saat bile daha yavaş çalışır görünürdü. Bakın buraya dikkat edelim ışık aslında daha hızlı, daha yavaş veya daha fazla yol almıyor, en azından benim açımdan. Sizin referans çerçevenize göre durum böyle.
Kütleçekimsel zaman genişlemesi biraz daha farklı. Aslında konu Doppler Etkisi ile yakından ilişkili. Yani ışık dalgalarının frekansının azalıp, dalga boylarının büyümesi neticesinde kırmızıya kayması veya tam tersi, frekansın büyüyüp dalga boylarının küçülmesi ile maviye kayması ile alakalı. Bakın gene buraya dikkat edelim, ışık daha hızlı, daha yavaş veya daha çok yol kat etmiyor.
Şimdi, siz yüksek kütle çekime sahip (neredeyse kara deliğin kütle çekimine yakın) bir gezegende olun, ben de çok düşük kütleli bir gezegende olayım. Sizden bana doğru gelen ışık, gezegeninizin yüksek kütle çekimi nedeniyle enerji kaybedecektir, yani frekansı düşük, dalga boyu büyük ve dolayısıyla kırmızıya kayacaktır. Benden size doğru gelen ışık tam tersi yüksek kütle çekim nedeniyle enerjisi çoğalacak ve kütle çekimsel etki ile maviye kayacaktır. Bu durumun zaman genişlemesine neden olmasını açıklamak biraz karmaşık. Önce paylaştığım görseli inceleyin.
Daha basit bir örnek vererek izah etmeye çalışalım. Birbirlerinden 10 metre mesafede duran iki kişiden birisi her bir saniyede arkadaşına bir tenis topu atsın. Yani her bir saniyede bir top size ulaşmış olsun. Top atan kişi yürümeye başlasın ve mesafe 9, 8, 7 metre olarak sürekli kısalsın. Bakın gene bir saniyede 1 top atıyor ama size ulaşan toplar artık 1 saniyenin altında ulaşmaya başlar. Veya tersini düşünün ve top atan geri geri yürüsün, 11, 12 ,13 metre toplar artık 1 saniyenin üzerinde size ulaşmaya başlar. Bu örnekte kafa karıştıran mesafenin artmış olması. Ama siz bu mesafeyi dalgalar arası genliğin azalması veya çoğalması olarak düşüneceksiniz.
