Çok zor anlaşılan ve birinin diğeriyle hiç bir bağlantısı



Yüklə 241,47 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə5/8
tarix17.11.2018
ölçüsü241,47 Kb.
#80566
1   2   3   4   5   6   7   8

 

9

arasındaki  uzaklığa  nasıl  bağlı  olduğunu  deneyle  bulmanın  olanağı  çok  kısıtlıydı  ve 



bulunsa bile hatası büyük olacaktı. 

                 Acaba  neden  Newton  evrensel  çekim  kanununu  yazarken,  kuvvetin  uzaklığa 

ters kare ile bağlı olmasına karar vermişti?

7

 Uzayın geometrisi ile bir bağlantı olduğunu 



mu  düşünmüştü:  O  dönemde  bunu  düşünmek  bile  olanaksızdı.  Yukarıda  Öklid  dışı 

geometrilerin  arandığı  tarihin  çok  eskilere  kadar  gittiğini  söylemiştik.  Bu  dönemlere  ait 

bilgilere  rastlamadığımızı  söyleyerek  bilinen  günümüz  bilgilerine  dayanan  tartışmamızı 

sürdürelim. 

                   ki  hareketsiz  ve  noktasal  cisim  (elektrik  yükü  taşıyan  kütleler  olarak 

düşünelim)  için  Newton  ve  Coulomb  yasalarında  kuvvetlerin  uzaklığın  karesi  ile  ters 

orantılı  olması,  yaşadığımız  uzayda  yaklaşık  olarak  Öklid  geometrisinin  geçerli 

olmasından dolayıdır. Bu uzayda, (fizikten bildiğimiz) vektör alanları için, Gauss teoremi 

yazıldıkdan  sonra  uzaklığın  karesi  ile  ters  orantılı  değişim  kesinleşmiştir.  Bu  da,  Öklid 

uzayında, küre yüzeyinin onun çapının karesi ile doğru orantılı olmasına bağlıdır. Gerçek 

evrende (çok büyük bölgelerde ya da çok güçlü çekim alanlarında) Rimann geometrisi ve 

Einstein’ın  evrensel  çekim  teorisi  geçerlidir.  Bu  durumda,  çekim  kuvvetini 

Newton’ununkine  benzetmek  istersek,    (1/r

  n


’deki  n)  her  zaman  ikiden  büyük  olur, 

uzaklık azaldıkça   artar ve çekim kuvveti Schwarzchild (Karl Schwarzchild, 1873-1916) 

yarıçapında sonsuz değere ulaşır. 

                 Yeni fizik kanunlarını ya da ilkelerini yalnızca matematik aracını kullanarak ya 

da  deneyler  yaparak  ortaya  çıkaramayız.  Önemli  ölçüde  genellemeler  yapmak  ve  yeni 

fikirler üretmek de gerekir. Bazı yeni tür deney ve gözlem sonuçları bu işte önemli ölçüde 

yardımcı  olur.  Örneğin,  gravimetrik  ölçümler  için  yeni  bir  tür  aygıt  yerine,  Dünya 

yarıçap değeri ve duyarlı bir matematik sarkaç kullanarak, serbest düşme ivme değerini 

aynı  enlemde  ama  farklı  yüksekliklerde  ölçerek  çekim  kuvvetinin  uzaklığa  nasıl  bağlı 

olduğunu  bulabiliriz.  Unutmamak  gerekir  ki  Newton’un  çekim  kanununun 

bulunmasında  astronomi  gözlemlerinin  sonuçları  da  bir  gravimetri  ölçümü  gibi 

kullanılmıştır.  Sonucu  biliyoruz:  Dahi  Newton  Güneş  sistemindeki  gezegenlerin 

hareketini  ve  mekaniğin  üçüncü  kanununu  kullanarak  temel  kanunların  her  ikisinin  de 

tüm  evrende  ve  tüm  süreçlerde  geçerli  olduğunu  ireli  sürdü.  Yani  çok  büyük  bir 

genelleme yaptı. 

 

                                                                 Bir ev taşlarla, bilim de olgularla kurulur. 



                                                                         Nasıl bir yığın taşa ev denmiyorsa 

                                                                           olgular yığınına da bilim denemez. 

                                                                                     Henri Poincare (1854 – 1912) 

 

                                                                       Her şey olabileceği kadar basit olmalıdır, 



                                                                                     ama daha basit değil. 

                                                                                                 Albert Einstein 

 

                                                 



7

  Newton  gibi  Kepler  de  ileriyi  görerek  denklemlerinde  tam  sayılar  kullanmıştır.  Ayrıca  bkz. 

dipnot no: 4. 



 

10

Günümüzde  Lagrange  denkleminde  (Joseph-Louis  Lagrange,  1736–1813)  Newton 



potansiyelini  kullanarak,  Kepler  kanunlarını  ve  onun  ışık  hızına  yakın  hızlarda 

(relativistik)  da  geçerli  durumunu  yazabiliriz.  Relativistik  teoride  etkileşmenin  hızı 

Newton’da  ki  gibi  sonsuz  büyük  değil  ışığın  boşluktaki  hızına  (

10

10



=

c

cm/s)  eşittir. 

Bu  nedenle  de,  gezegenin  yörünge  hızına  bağlı  olarak  etkileşmedeki  gecikmeyi  göz 

önüne  alan  potansiyel  kullanılır  ve  bu  gecikmenin  sonucu  olarak,  iki  cisim  için  bile 

yörünge  kapalı  olmaz.  Hidrojen  atomunun  içinde  elektronun  hızlı  hareketi  sonucu 

Coulomb  potansiyelinde  ki  büyük  gecikme,  kapalı  yörüngeden  çok  daha  farklı  bir 

yörünge  ortaya  çıkarır.  Bu  gecikme  potansiyeli  de  yörüngenin  enberi  (ing.  perihelion) 

noktasını sürekli olarak kaydırır. 

               Noktasal  durumlarda  geçerli,  statik  Newton  ve  Coulomb  potansiyellerinin 

uzaklıkla  ters  orantılı  olması  koşulu,  toplam  enerjisi  sıfırdan  küçük  olan  parçacığın 

yörüngesinin  kapalı  olmasını  gerektirir.  Noktasallık,  etkileşen  cisimlerin  sayısının  iki 

olması ve hareket hızlarının çok küçük olması koşulları bozulduğunda ne Newton, ne de 

Coulomb kuvvetleri uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Gecikmenin önemini ilk Einstein 

göstermiş  ve  bunu  ilk  kullanan  da  (toplam  enerjisi  sıfırdan  küçük  olan,  yani  bağlı, 

elektron hareketinde) Arnold Sommerfeld (1868-1951) olmuştur. Newton çekim alanında 

cismin yörünge şeklinin onun enerjisine ve açısal momentine nasıl bağlı olduğu Lagrange 

denklemi kullanılarak açığa çıkar. Bu da “her gözönüne alınan yeni fikir, yeni çözümler 

getirir” demektir. 

                 Cisim  kendi  ekseni  etrafında  dönüyorsa  onun  yarıçap  doğrultusundaki  çekim 

kuvvetine  dik  yeni  bir  kuvvet  oluşur.  Bunu  ilk  ortaya  çıkaran  ve  böyle  bir  durum  için 

Einstein denkleminin kesin çözümünü ilk bulan Roy Patrick Kerr (1934- ) olmuştur. 

                                                                      

                                                             Teori hiçbir zaman bu böyledir demez. 

                                                                       Teori bu böyle olabilir der. 

                                                             Yalnızca deney bu böyledir diyebilir. 

                                                        Her teorinin geçerli olduğu bir sınır vardır. 

                                                                                                  A. Einstein 

 

                 Bilimde,  en önemli  buluşlardan sonra diğer  biliminsanları bu buluşların  hangi 



düşüncelere  dayandırıldığını  kolayca  benimseyemezler.  Örneğin,  Newton’un  çok  değer 

verdiği  öğrencisi  ve  iyi  bir  matematikçi  olan  Roger  Cotes  (1682–1716),  Newton’un 

kitaplarını  okuyarak  ve  onunla  fikir  alışverişi  yaparak  Güneş’in  Dünya’yı  çektiğini 

kavramıştı.  Ama  bazı  bilim  tarihçilerine  göre  Cotes  Dünya’nın  Güneş’i  çekebileceğini 

anlayamamıştır.  Belki  de  Cotes,  çekimin,  kütlenin  vazgeçilmez,  temel,  bir  özelliği 

olduğunu  kavrayamıyordu.  Diğer  yandan,  Cotes,  Newton’un  etki–tepki  yasasını  da 

derinden  değil  de  mekaniksel  anladığı  sonucuna  varılabilir.  Zaten  bu  kanun,  şu  an 

kullandığımız okul kitaplarında bile kanunun yalnız mekanikte geçerli olduğu çerçevede 

anlatılmaktadır. 

             Unutmamak  gerekir  ki  Newton  etki  tepki  kanununu  mekaniğe  dayanarak 

çıkardıysa da kanunun çok geniş bir geçerliliğinin olduğunu kavradı ve karşılıklı etki gibi 

ele  aldı.  Bu  kanunun  yalnızca  mekanik  ve  gravitasiyon  alanı  için  değil,  sonradan 

incelenmiş diğer tüm alanlardaki etkileşmeler için de geçerli olduğu doğrulandı. 



Yüklə 241,47 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə