Özel Görelilik Soru Çözümleri Umut Öncül

Özel Görelilik Soru Çözümleri Hocalara Geldik

Göreli Uzunluk

Lorentz dönüşümlerinin uzayla ilgili ortaya koyduğu sonuçlardan biri de hareket eden cisimlerin hızları arttıkça boylarının değişeceğiyle ilgilidir. Bir cismin durgun olduğu referans sisteminde ölçülen uzunluğuna mutlak uzunluk denir. Mutlak uzunluk hareketli bir gözlem çerçevesinde farklı ölçülür. Hareketli gözlem çerçevesinde ölçülen bu farklı uzunluğa göreli uzunluk denir. Durgun bir gözlemci, L0 olarak ölçtüğü çubuğun boyunu (Şekil 5.2: a) ışık hızına yakın ve çubukla aynı doğrultuda j hızıyla hareket ettiğinde L0 dan daha kısa bir L uzunluğunda ölçer (Şekil 5.2: b). Bu olaya uzunluk büzülmesi denir. Uzunluk büzülmesi sadece cismin hareket doğrultusunda meydana gelir. Hareket doğrultusuna dik boyda büzülme olmaz. Bir tenis topu ışık hızına yakın hızlarda hareket ederse topun görünümü Şekil 5.3’teki gibi olur.

Bir olayın gerçekleştiği durgun gözlem çerçevesinde ölçülen zaman aralığına mutlak zaman denir. Aynı zaman aralığı hareketli bir gözlem çerçevesinde daima farklı ölçülür. Hareketli gözlem çerçevesinde ölçülen bu farklı zaman aralığına göreli zaman denir. Eş zamanlı olarak kurulan iki farklı saatten biri yüksek hızla hareket ettirildiğinde zaman yavaşladığından saat geri kalır. Bu durum atomik kronometreler kullanılarak deneysel olarak kanıtlanmıştır. Sonuç olarak durgun bir gözlemciye göre hareket hâlindeki bir saat, durgun bir saate göre daha yavaş çalıştığı görülür. Bu olaya zaman genişlemesi denir. Zamanın hareketli cisimlerde yavaşlamasına bir örnek de parçacık hızlandırıcılarıdır. Normal şartlarda iki parçacık çarpıştığında ortaya çıkan yeni parçacıklar gözlemlenemeyecek kadar büyük bir hızla kaybolur. Ancak bu parçacıklar hızlandırılırsa parçacığın zamanı gözlemciye göre daha yavaş geçecek ve gözlemcinin bu parçacıkları gözlemlemesine yetecek kadar zaman kalacaktır. Bir başka ifadeyle gözlemciye göre olayın gerçekleşme süresi uzamış olacaktır.