İzafiyet nedir?

İzafiyet (Relativite), modern fiziğin en önemli koludur. Çağımızın büyük nazari fizik bilgini Albert Einstein tarafından 1905'te kurulmuştur. Gerçi eskiden Galileo tarafından ortaya atılmış bir relativite teorisi vardı, ancak Einstein'ın teorisi eski nazari fizik ve geometri anlayışını temelinden değiştirmiştir.

Relativite teorisi, bütün fiziğe, enerji, hareket, kitle, uzunluk ve zaman Ölçülerinin düzenli bir şekilde birbirleriyle uyuşmalarını sağlayan kanunları getirir. Eski mekanik kanunları ancak düşük hızlarda caridir. Ama relativitenin kanunları hız, ışık hızına göre küçümsenmeyecek bir derecede ise hüküm sürer.

Einstein, relativite teorisini iki safhada geliştirmiştir. 1905'te ilk olarak «özel relativite» teorisini, 1912-1917 yıllarında de «genel relativite» teorisini ortaya atmıştır. Özel relativite teorisi, zaman ve mekanın mutlak olmadığını ispat etmiştir. Özel relativite teorisine göre tabiatta bir kütle - enerji dengesi vardır ve «enerji» kütleye sahiptir. Yani maddedir. Bir başka deyişle madde, bir enerji şeklinden ibarettir ve maddenin atomlarının parçalanması korkunç bir enerji meydana getirir. Einstein bunu «E = mc2» formülüyle ifade etti. Bilginler bu sayede atomu parçalamayı başardılar.

Genel relativite teorisi ise Newton'un çekim kanunlarını kökünden değiştirmiş, evrensel çekim kanunlarını getirmiştir. Buna paralel olarak Euclides geometrisinin uzay ölçüsünde geçerli olamayacağı ispat edilmiştir. Çünkü yeni çekim kanunları iki nokta arasındaki en kısa yolun doğru I değil, eğri olduğunu ve bir üçgenin iç açılarının toplamının 180o,den büyük olduğunu ispat etmiştir. Relativite teorisinden I uzay uçuşlarında ve araştırmalarında geniş ölçüde faydalanılmaktadır.

Özel görelilik, iki temel önermeye dayanır: 1. Hareket görelidir. 2. Evrendeki en yüksek ve mutlak hız, ışığın hızıdır. Bizler,gündelik yaşamda, düşük hızlar dünyasında yaşarız. Einstein,bizi yüksek hızlar dünyasına götürür. Işık ışınına bindirir ve gezdirir. O zaman anlarız ki yüksek hızlarda zaman “yavaşlar” ve de uzunluklar “kısalır”. Böylece uzayın ve zamanın mutlak olmadığını öğreniriz. Işık,enerjinin bir biçimidir,hem en yüksek hızlı foton akımı olmanın yanı sıra elektromanyetik dalgadır da. Zaman konusunda ünlü ikizler paradoksunu göreceğiz. Özel göreliliğin doğa,uzay ve zaman kavramlarımızda yarattığı büyük dönüşümü öğreneceğiz.Genel görelilik, uzay-zamandan oluşan dört boyutlu bir evren modelini sunar.

Genel görelilik, her şeyden önce bir çekim kuramıdır; ama uzayın eğriliğinden ileri gelen bir çekim…Uzay,zamanı da içine alan bir dört boyutludur ve yoğun kütle tarafından bükülmüş, eğrilmiştir. Kuantum etkilerinin belirsizliği, çok küçük ölçeklerde anlamlıdır; genel görelilik ise çok büyük ölçeklerdeki uzay-zaman yapısıyla ilgilidir. Işığın doğrusal yolla yayılmadığını, Güneş gibi büyük kütleli yıldızların çevresinden geçerken büküldüğünü göreceğiz.

Genel görelilik,1970lerden itibaren bilimin gündeminde ilk sıralara tırmandı. Evrenimiz genişliyor;bunu genel görelilik öngörebiliyor. Büyük Patlama ve karadelikler kuramları genel görelilik temelli kuramlardır. Hawking,genel görelilikle ilgili olarak şöyle der: “Einstein’ın çok sayıda deneyle uyum gösteren görelilik kuramı, zaman ve uzayın birbiriyle ayrılmaz biçimde bağlı olduğunu kanıtlar. Uzay, zaman olmaksızın bükülemez. Bu nedenle zamanın bir şekli vardır.”

Genel göreliliğin 1970'lerde bilim dünyasında yeniden doğuşu ve Evrenin evrimi konusu, bazı insanların bu kurama yönelik felsefi eleştirilerini artırmasına da yol açtı. Aklın İsyanı adlı kitabın yazarları aynen şöyle yazıyorlar: “Elde ettiği başarılara rağmen, genel görelilik teorisinin yanlış olma olasılığı halen vardır. Özel göreliliğin tersine, genel görelilik için gerçekleştirilen deneysel testlerin sayısı çok değildir.

Bugüne dek, teori ile gözlenen olgular arasında herhangi bir ihtilaf bulunmamış olsa da, nihai bir kanıt henüz yoktur. Burada hem doğa yasalarıyla hem de Genel Görelilikle ilgili yanlışlar dile getiriliyor. Bilimde “nihai kanıt” diye bir şey yoktur. Genel görelilik, girdiği her testten başarıyla geçmiş bir kuramdır. O konuda kuşkusu olan bilim insanları değil, orada kendi “inançları”nı bulamayanlardır.

Einstein’in genel göreliliği, klasik teori olarak isimlendirilen bir şeydir; yani belirsizlik ilkesini kapsamaz. Bu nedenle genel göreliliği, belirsizlik ilkesiyle bileştiren yeni bir kuram bulunması gerekir. Çoğu durumda, bu yeni kuramla klasik genel görelilik arasındaki fark çok küçük olacaktır. Bunun nedeni, daha önce belirtildiği gibi, kuantum etkilerinin kestirimde bulunduğu belirsizliğin yalnızca çok küçük ölçeklerde olması, genel göreliliğin ise çok büyük ölçeklerde uzay-zaman yapısıyla ilgilenmesidir.

Ancak Penrose'nin kanıtladığı tekillik teoremleri uzay zamanın çok küçük ölçeklerde son derece eğrilmiş olacağını gösteriyor. O zaman belirsizlik ilkesinin etkileri çok önemli olacaktır ve bazı dikkate değer sonuçlara işaret eder görünmektedir. Einstein’in kuantum mekaniği ve belisizlik ilkesi ile problemlerinin bir kısmı, onun, bir sistemin belirli bir geçmişi olduğu şeklinde sağduyuya dayanan düşünceyi kullanmasından ileri gelmektedir. Bir parçacık ya bir yerdedir ya da başka bir yerde.

Yarısı bir yerde, yarısı diğer yerde olamaz. Benzer şekilde astronotların Ay’a ayak basması gibi bir olay ya olmuştur ya olmamıştır. Yarı olmuş olamaz. Bu insanın biraz ölü veya biraz hamile olmaması gibidir. Ya öylesiniz ya da değilsiniz. Fakat eğer bir sistemin belirli tek bir geçmişi varsa belirsizlik ilkesi parçacıkların bir defada iki yerde olması veya astronotların yalnızca yarı Ay’da olmaları gibi her türlü paradoksa yol açar.

Sözlükte "izafiyet" ne demek?

1. Bağıllık, bağıntılılık, görelilik, görelik, rölativite.

İzafiyet kelimesinin ingilizcesi

n. relativity