Genel görelilik

Venia

Tanınmış Ucube
16 Tem 2018
427
849
50
Awards
0
22
Eskişehir
[align=start][font=tahoma,geneva,lucida,lucida grande,arial,helvetica,sans-serif]Genel görelilik ya da göreliliğin genel kuramı, 1916 yılında Albert Einstein tarafından yayımlanan kütleçekimin geometrik kuramı, ve bugün modern fizikte kütle çekimi tanımladığı düşünülen kuramdır. Genel görelilik, özel görelilik(İzafiyet Teorisi) ve Newton'ın evrensel kütleçekim yasasını genelleştirerek kütleçekimin uzay ve zaman ya da uzay-zamanda tanımlanmasını sağlar.

Uzayzamanın eğriliği, madde ve radyasyonun enerji ve momentumu ile doğrudan bağlantılıdır. Genel göreliliğin zamanın akışı, uzayın geometrisi, serbest düşme yapan cisimlerin hareketi, ışığın yayılımı gibi konulardaki öngörüleri, klasik fiziğin önermeleri ile belirgin farklılıklar gösterir. kütleçekimsel zaman genişlemesi, kütleçekimsel merceklenme, ışığın kütleçekimsel kızıla kayması, kütleçekimsel zaman gecikmesi bu farklılıkların örnekleridir. Genel göreliliğin bugüne kadarki tüm önermeleri deney ve gözlemler ile doğrulanmıştır. Her ne kadar genel görelilik kütleçekimin tek göreli kuramı olmasa da, deneysel veri ile uyum sağlayan en basit teoridir. Buna rağmen, teorinin hala cevaplayamadığı sorular varlığını sürdürmektedir. Bunlara örnek olarak pioneer uydusunun hareketi, galaksilerin dönüş eğrisi, genel görelilik ile kuantum mekaniğinin yasalarının hangi şekilde bağdaştırılarak, tamamlanmış kendi içinde tutarlı bir kuantum alan kuramı yaratılabileceğidir.

Einstein'in teorisinin astrofiziğe kayda değer etkileri vardır. Örneğin, büyük bir yıldızın ömrünün sonuna yaklaştığı bir zamanda içine çökerek karadelik oluşturduğuna işaret eder. Bazı astronomik cisimlerin yaydığı yoğun radyasyona karadeliklerin sebep olduğuna dair yeterli kanıt mevcuttur. Örneğin mikrokuasarlar, yıldızsal karadeliklerin ve aktif galaktik çekirdekler, süpermasif karadeliklerin varlıklarının bir sonucu olarak oluşurlar.

Işığın kütleçekim nedeniyle bükülmesi, uzaktaki bir astronomik cismin gökyüzünde aynı anda birden fazla yerde görüntüsünün belirmesine sebep olan, kütleçekimsel merceklenme olarak adlandırılan bir duruma neden olur. Genel görelilik aynı zamanda, bugüne kadar ancak dolaylı olarak gözlenmiş olan, kütle çekim dalgalarının da varlığını öngörmektedir.


Kaynak: Vikipedi - Genel Görelilik

Not: Kütleçekim dalgalarının varlığının/gerçekliğinin araştırıldığı yazıyor Genel Görelilik vikipedisinde. Bu güncel değildir. Kütle çekim dalgalarının varlığı 2016 senesi içerisinde kanıtlanmıştır.
Kütleçekim Dalgaları vikipedisinde de hala eski haberler var. Eksik ve yanlış bilgilerdir. Aşağıda Kütleçekim Dalgalarına dair bilgileri bulabilirsiniz.


[font]Kütleçekim Dalgaları İlk Kez Gözlendi[/font]

Bilim dünyasının merakla beklediği açıklama yapıldı: Einstein’ın 100 yıl önce ortaya attığı, uzayı ve zamanı büken yerçekimsel dalgaların varlığı kanıtlandı. Son 50 yılın en büyük keşiflerinden biri olarak nitelenen bu olay, bir bilim insanının deyişiyle “kainata yeni bir pencere açıyor.”
LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) 1992 yılında Caltech (California Institute of Technology – Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü) ve MIT (Massachusetts Institute of Technology-Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) ortaklığı ile, adına uygun bir şekilde kütleçekim dalgalarını gözlemleyebilmek ve dolayısıyla varlıklarını araştırmak için kuruldu. Zamanla birçok uluslararası bilimsel kuruluş fonlama ve araştırmalarda LIGO’ya destek vermeye başladı.

1998-2010 yılları arasında yaptığı gözlemlerde herhangi kütleçekim dalgası tespit edememesi üzerine kızağa çekilen LIGO’nun hassasiyetini arttırmak ve teknolojisini geliştirmek için çalışmalar başlatıldı ve sonunda Şubat 2015’te Livingston ve Hanford’ta bulunan iki teknoloji harikası algılayıcı (detektör) ile gözlemler yeniden başladı.

Evrenle ilgili hızla artan ama hâlâ kısıtlı olan bilgilerimize devrimsel nitelikte olan bir yenisi eklemek, Albert Einstein’ın 100 yıl önce olduğunu varsaydığı kütleçekim dalgasını belirlemek için harcanan zaman, emek ve inanılmaz para 14 Eylül 2015’te ilk meyvesini verdi ve yerküreye ulaşan kütleçekim dalgası ilk kez tespit edildi.

Evrenle ilgili her türlü buluşun açıklanması öncesinde alışılagelmiş detaylı incelemeler, çalışmalar ve hesaplamalar sonrasında nihayet bugün, Türkiye zamanı ile akşam saatlerinde basının önüne çıkan bilim insanları LIGO’nun tespitlerini ve bunların ne anlama geldiğini kısaca açıkladılar. Az önce biten basın toplantısından elde edilen bilgileri ana hatlarıyla ve Bilimfili farkıyla sizlere sunuyoruz.

“Evet, kesinlikle kütleçekim dalgasını tespit ettik!”

Giriş kısmından sonra işte bu heyecan dolu sözlerle başladı basın toplantısı.

Dalganın kaynağı olarak 1.3 milyar ışık yılı ötede, her biri yaklaşık 150 kilometre çapta ve 30 güneş kütlesine sahip iki kara delik olarak belirlendi. Öyle ki, ışık hızının yaklaşık yarısı hızla birbirlerine “giren” bu kara deliklerin uzay-zamanda yaptığı değişiklik LIGO’nun hassas algılayıcılarını bir proton çapının binde birimesafeyle hareket ettirdiler ve LIGO bunu algıladı!

İlk sinyal LIGO’nun Livingston algılayıcısı tarafından alındıktan 7 milisaniye sonra Hanford algılayıcısı da aynı sinyali yakaladı ve aradaki bu 7 milisaniyelik süre belli bir yönde hareket eden kütleçekim dalgası tarafından oluşturulmaktaydı. Sinyal güney göğünde, Samanyolu’nun bir uydu gökadası olan Macellan Bulutları yönünden yerküreye ulaştı.

Bilim insanları tarafından doğrulanan bu sinyal, bundan sonra tespit edilecek sayısız dalgaların ilki olarak kayıtlara geçmiş oldu.

LIGO’da bundan sonra yapılması planlanan birkaç düzeltme sayesinde gözlem yeteneğinin 3 katına çıkarılması planlanıyor. Bu sayede bize doğru gelen kütleçekim dalgalarına daha şefkatli ve sıcak bir karşılama yapacak duruma gelmesi öngörülüyor LIGO’nun.



Bugüne kadar ateşli ve sarsıntılı olduğundan emin olduğumuz evrende sakin bir okyanus gibi uzanmasına anlam veremediğimiz uzay-zamanda aslında fırtınalar koptuğunu gördük ve bu dalgaları aramadaki haklılığımız ve inadımız anlam kazandı. 2015 yılı Einstein’ın Görelilik Teorisi’ni yayınladığı 1915 yılının 100. yıldönümüydü. Kuramsal olarak Einstein’ın öngördüğü kütleçekim dalgalarının aynen onun düşündüğü şekilde var olduğunu ondan bir yüzyıl sonra gözlemlemek en güzel kutlama şekli olsa gerek.

Belki zamanda yolculuk yapmamızı sağlamayacak, kara deliklerin içinde neler olup bittiğini, büyük patlama anı ve evrenin kökeni hakkında aklımızdaki sorulara yanıt için kilitleri açacak “kütleçekimin kuantum teorisini” çözmeyecek bu buluş ama merak ve bilginin peşi sıra çıktığımız yolculuğumuzda önemli bir nirengi noktası olarak bilim tarihinde yerini alacak.

Şunu da belirtelim, 1.3 milyar yıl önce gerçekleşmiş bir çarpışmayı bugün “görebilmek” de bir zaman yolculuğu aslında.


Kaynak: Bilimfili

Buradan Genel Görelilik'e devam edelim.

[font]Deneysel Kanıtlarıyla Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi[/font]

Einstein’ın genel görelilik teorisi Dünya’nın etrafındaki uzay-zamanın sadece sapmadığı aynı zamanda büküldüğünü de öngörmüştür. Gravity Probe B uydusu bu öngörüyü doğrulamıştır. Kaynak: NASA

1905 yılında Albert Einstein fizik yasalarının tüm ivmesiz gözlemcilere göre aynı olduğunu ve vakum içindeki ışık hızının gözlemcilerin hareketinden(hızından) bağımsız olduğunu belirtmiştir. Bu teori Albert Einstein'’ın “Özel Görelilik Teorisi”dir. Bu teori tüm fiziğe yeni bir yapı kazandırmış, uzay ve zaman kavramlarını bir arada öne sürmüştür.

10 yıl aradan sonra Einstein teorisine ivme (g) kavramını da eklemiş ve 1915’te “Genel Görelilik Teorisi”ni yayınlamıştır. Einstein bu teoride dev kütleli cisimlerin yoğun kütle çekiminden dolayı uzay-zamanda bükülmelere neden olacağını saptamıştır. 

Kütle Çekim Kuvveti 

İki nesne birbirine çekim kuvveti uygulamaktadır. Buna kütle çekimi denmektedir. Dünya size merkezine doğru çektiği gibi –ki bu sizin yer zemininde uçmadan kalmanızı sağlar- sizin de kütle merkeziniz Dünya’ya çekim kuvveti uygulamaktadır, fakat daha az bir kuvvetle. Isaac Newton cisimler arasındaki çekim kuvvetini üç hareket yasasıyla açıklamıştır. Fakat Newton'’un yasaları kütle çekimini bir nesnenin belirli bir mesafeden etki ettiği doğal bir kuvvet olarak açıklamaktadır.

Albert Einstein “Özel Görelilik Teorisi’nde fizik yasalarının tüm gözlemciler için aynı olduğunu, vakum içindeki ışık hızının gözlemcilerin hızı ne olursa olsun hiç bir zaman değişmediğini belirtmiştir. Sonuç olarak Einstein uzay ve zamanın birbirinden bağımsız olmayan, iç içe geçmiş uzay-zaman sürekliliği olduğunu bulmuştur. Olayların bir gözlemci için meydana geldiği anın, başka gözlemciler için farklı anlar da meydana gelebileceğini öne sürmektedir bu teori.

Einstein “Genel Görelilik Teorisi” üzerinde çalışırken, dev cisimlerin uzay-zaman dokusunda bozulmalara neden olduğunu fark etmiştir. Bunu üzerine büyük bir ağırlık konulan tramboline benzetebilirsiniz. Trambolin üzerine konulan ağırlık trambolin kumaşına aşağıya doğru baskı yaparak esnemesine neden olacaktır. 

Genel Göreliliğin Deneysel Kanıtları

Gözlem aletleri uzay-zamanı görüp ölçememesine rağmen, uzay-zaman bükülmeleri ile ilgili birkaç olay deneysel olarak doğrulanmıştır.

Kütleçekimsel merceklenme: Karadelik gibi devasa kütleli bir cismin arkasında bulunan bir ışık kaynağı karadeliğin yoğun kütleçekiminden dolayı bükülür ve bir merceklenme etkisi yaratır. Astronomlar bu metodu yoğun kütleli cisimlerin arkasında bulunan yıldızlar ve galaksiler üzerinde çalışmak için kullanır.

Pegasus (Kanatlı At) takımyıldızında bulunan Einstein’s Cross isimli kuasar kütleçekimsel merceklenmeye çok güzel bir örnektir. Bu kuasar Dünya’dan yaklaşık 8 milyar ışık yılı uzaklıkta ve bir galaksinin 400 milyon ışık yılı ötesinde bulunmaktadır. (Galaksi Dünya ile kuasar arasında) Galaksinin yarattığı kütleçekimsel merceklenmeden dolayı kuasarın ışığını kırmakta ve resimdeki gibi galaksinin etrafında dört nokta görülmesine neden olmaktadır.


Karadelik olduğu düşünülen bu görüntüde kütleçekimsel merceklenmeden dolayı karadeliğin arkasındaki galaksi görüntüsünde bükülmeler meydana gelmiştir. Kaynak: Hubble Uzay Teleskobu - NASA

Merkür’ün yörüngesindeki değişimler: Güneş’in yarattığı uzay-zaman bükülmesinden dolayı Merkür’ün yörüngesi zamanla değişmektedir. Birkaç milyar yıl içinde Merkür’ün Dünya’yla çarpışması olasıdır.


Merkür yörüngesindeki değişimler. Kaynak: archive.ncsa.illinois.edu

Dönen cisimlerin etrafındaki uzay-zaman çerçevesinin sürüklenmesi (Frame-dragging): Dünya gibi büyük kütleli cisimler kendi etrafındaki dönüşleri esnasında uzay-zamanda bükülmelere ve bozulmalara neden olmaktadır. NASA’nın 2004’te gönderdiği hassas kalibreli Gravity Probe B adlı uydunun jiroskop ekseninde zamanla sapma meydana gelmiş ve bu da Einstein’ın teorisini doğrulamıştır.

Kütleçekimsel Kırmızıya kayma: Bir cismin elektromanyetik radyasyonu hafifçe kütleçekim alanının içine doğru uzanır. Bir acil durum aracından çıkan siren sesini düşündüğümüzde; araç gözlemciye yaklaştığında araçtan çıkan ses dalgaları sıkışır, uzaklaştığında ise ses dalgaları genleşmeye başlar. (elektromanyetik dalgalar için bu terime kırmızıya kayma denir.) Doppler Etkisi denen bu olay ışık dalgasının tüm frekanslarında meydana gelmektedir. 1959 yılında Robert Pound ve Glen Rebka adındaki iki fizikçi, Harvard Üniversitesindeki bir kuleden radyoaktif demirden gama ışını gönderdiler ve ışının yerçekiminden dolayı doğal frekansından daha az frekanslı olduğunu buldular.

Kütleçekimsel Dalgalar: İki karadeliğin çarpışması gibi şiddetli olayların uzay zamanda kütleçekimsel dalgalanmalar yaratacağı düşünülmektedir. Lazer Enterfrometre (Girişim ölçer) Kütleçekimsel Dalga Gözlemi şimdilerde bu dedikodunun ilk işaretlerini araştırmaktadır.

[/font]
[/align]
 

YASAL UYARI

  • Forum kurallarının "1.4." maddesinde de yazdığı gibi "Forumda Yazılan Mesajlardan Tamamen Yazan Forum Üyesi Sorumludur, forumumuz hiçbir sorumluluk kabul etmez." buna istinaden; 5651 Sayılı Kanun'un 8. Maddesine ve T.C.K'nin 125. Maddesine göre tüm üyelerimiz, yaptıkları paylaşımlardan sorumludur. Ucubeler.Net hakkında yapılacak tüm hukuksal şikayetler, "ihbar@ucubeler.net" e-posta adresinden bize ulaşıldıktan en geç 3 (üç) gün içerisinde ilgili kanunlar ve yönetmenlikler çerçevesinde tarafımızca incelenerek şikayetler hakkında gereken işlemler yapılacak ve site yöneticilerimiz tarafından şikayet sahibi şahıslara bilgi verilecektir.

Hızlı İşlemler

Kullanıcı Menüsü