İzafiyet (görelilik) teorisinin püf noktası, boyutların ya da zamanın gözlemciye göre değişmesidir. Eğer durgun bir yerdeyseniz ve ışık hızına yakın hızda giden bir uzay gemisini gözlemliyorsanız, onun boyunun kısaldığını görürsünüz. Gerçekten kısalır.
İlkin, izafiyet etkisini yok sayabileceğimiz düşük hız koşullarında bir soru sorayım.
Soru: Otobanda 90 km/s hızla giden bir arabanın uzunluğunu, kronometre dışında bir aletiniz olmadan nasıl ölçersiniz?
Cevap: Arabanın önü bir tabelanın hizasına geldiği an kronometremi başlatırım. Arabanın arkası aynı tabelanın hizasına geldiği an kronometremi durdururum. Aradan geçen zamanda araba kendi uzunluğu kadar yol almıştır. Saatte 90 kilometre, saniyede 25 metre yol aldığı anlamına gelir. Eğer ben 0.1 saniye ölçmüşsem arabanın uzunluğu 2,5 metredir.
Şimdi aynı mantığı uzay gemisine uyarlayalım.
Soru: Işık hızının %60'ı hızla giden bir uzay gemisinin uzunluğunu hassas kronometre dışında bir aletiniz olmadan nasıl ölçersiniz?
Cevap: Lazer tutarım. Uzay gemisinin önü tam lazerin hizasına geldiği an kronometremi başlatırım. Uzay gemisinin arkası lazerle hizalandığında kronometreyi durdururum.
Diyelim ki saniyenin milyonda birini ölçtüm.
Işık hızı, saniyede yaklaşık 300 bin km (300 milyon metre) olduğuna göre, uzay gemisi 300 metre mi?
Evet dersem çuvallarım. :)
Bu ölçtüğüm 300 metre, uzay gemisinin kısalmış boyudur. Işık hızının %60'ında giden bir cismi durgun boyunun %80'inde görürüz. Uzay gemisi aslında (durgunken) 375 metredir.
Eğer cismin kendisi değil de sadece görüntüsü kısalsaydı ölçümümüzün sonunda tam boyunu bulurduk. Cismin kendisi kısalıyor. Tabii, daha önce dediğim gibi, bu kısalma durgun gözlemciye göredir.
Uzay gemisinin içinde onunla eş hızla giden biri herhangi bir kısalma algılamaz. Onun gerçekliğinde kısalma yoktur. O, uzay gemisini değil de dışarıdaki mesafeleri kısalmış olarak görür.
Gittiği doğrultuda boy kısalmasının olma sebebi hızın o doğrultuda olması ve izafiyet etkilerinin de o doğrultuda ortaya çıkmasıdır. Diğer doğrultularda hız yoktur, dolayısıyla herhangi bir şekilde boyut değişimi olmaz. Aynı şekilde yavaşladığında da boyu durgun haline yaklaşıyor çünkü izafiyet etkisi hızla birlikte azalıyor.
Kamu spotu: Uydulara ve uçaklara asla lazer tutmayın. Kazalara sebep olabilir.
