Işık hızına yaklaştıkça neden zaman yavaşlar?

Kısa cevap: Çünkü sabit hızlı hareket denklemine göre (x=v.t ) hız sabitken, alınan yol x artıyorsa, geçen süre olan t de artmalıdır. t nin artması zamanın yavaşlaması demektir.

Uzun cevap: Zaman dediğimiz olguyu açıklamak için birbirine paralel iki ayna düşünelim. Alt aynadan üst aynaya gönderilen ışının tekrar alt aynaya ulaşma süresi bir "tik-tak" olsun.

askwillonline

Şimdi bir düşünce deneyi yapalım. Bu ayna sistemini sabit hızlı bir trene koyalım. Olaya trenin içinden baktığımızda yukarıdaki durumu gözleriz. Peki bu sisteme dışarıdan durgun bir referans sisteminden baktığımızda nasıl bir sonuçla karşılaşırız?

Eğer sabit v hızıyla hareket eden trene dolayısıyla ayna sistemine dışarıdan baktığımızda göreceğimiz şey şu olacaktır:

askwillonline

Işının üst aynaya gitme süresi bir "tik=t/2 süre" üstten alttaki aynaya gitmesi "tak=t/2 süre" olursa bu tiktak boyunca t süre geçmiş olur. Fakat ilk durumda ışının bir tik=t/2 sürede aldığı yol aynalar arası mesafe olan d kadarken, dışardan bakan gözlemci için alınan yol d mesafesinden fazladır.

Kozmik Anafor

Şekilden de görüldüğü üzere ışın d kadar yol alırken (trenin içindeki gözlemciye göre), tren t/2 sürede vt/2 kadar yol alır. Dolayısıyla dışarıdaki gözlemciye göre ışın pisagor bağıntısından hipotenüs kadar yani ct/2 kadar yol alır. Işık hızı her gözlemci için sabit olduğuna göre dışardaki gözlemci için ölçülen zaman, trenin içindeki gözlemciye göre daha fazla olmalıdır. Çünkü sabit hızlı hareket denklemine göre (x=v.t ) hız sabitken, alınan yol x artıyorsa, geçen süre olan t de artmalıdır.

Bu deneyden şu sonucu çıkarabiliriz: Durgun cisimlere göre ölçülen zaman, hareketli cisimlere oranla daha fazla ölçülür. Yani hareketli sistemlerde saatler daha yavaş "tiktak" yapar. Hızınız arttıkça bu tiktakların arasında süre daha da çoğalır ve ışık hızına çıkan sistemlerde saatler "tiktak" yapmaz, zaman yavaşlar ve durur.