Annus Mirabilis (Mucize Yıl) : 1905

Herşey Annus Mirabilis (mucize yıl) olarak tanımlanan 1905 yılında On the Electrodynamics of Moving Bodies (Hareket Eden Cisimlerin Elektrodinamiği Üzerine) başlıklı makalenin yayınlanmasıyla başladı... Bilim dünyası ve evrene bakışımız artık hiçbir zaman eskisi gibi olamıyacaktı...

       Evet Albert Einstein'ın ışık hızının neden her halükarda sabit olduğunu açıklamak üzere yazmış olduğu makaleden bahsediyorum.Makalesinde sadece iki postülat üzerinden denklemlerini ortaya koydu:

  1.  Fizik yasaları her sabit referans sisteminde aynıdır (Galileo Prensibi).
  2.  Işık hızı her sabit referans sistemi için aynıdır (Michelson-Morley Deneyi).

Bu iki postülata göre denklemlerini oluşturan Einstein zaman ve uzayın Newton’dan beri düşünüldüğü üzere değişmez olmadığını ve her referans sistemi için farklı olabileceğini ortaya koydu.
  Einstein'ı bu konuda makale yazmaya yönlendiren problem Michelson-Morley Deneyi olarak bilinen deneydir.  Işık hızının esir (ether) olarak bilinen bir ortama göre referanslı olarak yayıldığını düşünen bu bilim adamları deneyde Dünya’nın döndüğü tarafa doğru bir ışık hüzmesi ve diğer tarafa bir ışık hüzmesi yolladılar. Dünya’nın döndüğü tarafa gönderilen ışığın hızının diğer tarafa gönderilen ışığın hızından daha fazla olması bekleniyordu. Fakat deneyin sonucunda Michelson ve Morley farklı bir sonuçla karşılaştılar. Her iki tarafa gönderilen ışığın hızı, ışık hızı olarak kalmıştı. Peki bu nasıl olabiliyordu? Işık hızının kaynağın hızı ile ilgisi yoktu ne tarafa gönderirseniz gönderin sabitti... O halde ether ya da esir diye birşey de yoktu sadece ışık vardı ve hızı sabitti...
   Einstein bu durumu açıklamak için "Özel Görelilik Teorisini" ortaya attı:
  1.Uzay ve zaman, birbirlerinden ayrı olarak ele alınamaz. Uzay - zaman bir bütündür ve her cisim uzay - zamanda ışık hızında hareket eder. Bu nedenle uzayda hareket eden bir cisim, zamanda daha yavaş hareket eder.
  2.Bir cisim diğerinden hızlı hareket ediyorsa hangi cismi referans alırsanız diğer cisim için zaman yavaş hareket ediyordur.
  3.Gözlemciler arasında eşzamanlılık farklıdır bir gözlemci için eşzamanlı olan olay diğer gözlemci için olmayabilir...
  4.Sabit hızla giden bir cisim gittiği yön doğrultusunda kısalır.Buna Lorentz Daralması denir.
  5.Sabit hızla giden cismin hızlandıkça  kütlesi artar...
  6.Bir cisim asla ışık hızına çıkamaz çünkü hızlandıkça kütlesi de artacağından sonsuz kütleye ulaşır ve hızlanamaz... Kütlesi olmayan cisimler için zaten tek hız ışık hızıdır...
  7. Bir cisme durağan haldeyken (bir hıza sahip değilken) enerji verirsek ışık hızının karesine bölünmüş hali kadar kütlesi artar. E = mc² 

Bu formül aynı zamanda enerjinin madde olarak atomun içinde hapsedilmiş olduğunu ifade ediyordu... İlerleyen zamanlarda atom bombasının yapılmasının da önünü açacaktı....

Evrenin Çapı Yaşını Nasıl Aşabilir?

Mevcut tahminlere göre, evrenin boyutu tahminen yaklaşık 93 milyar ışıkyılı çapında, veya biraz daha büyük… Ve bu sadece görebildiğimiz kadarı. Göremediklerimiz sonsuza dek devam edebilir…Peki, eğer evren 13,8 milyar yıllıksa ve hiçbir şey ışıktan daha hızlı seyahat edemezse, evren 93 milyar ışıkyılı genişliğinde nasıl olabilir?
Evren ilk olarak yaklaşık 13,75 milyar yıl önce ortaya çıktığında, uzay-zamanın kendisi ışık hızından daha hızlı hızlarda genişlemeye başladı. Enflasyon adı verilen bu dönem, evrenin boyutundan çok daha fazlasını açıklamak için bir bütündür. Enflasyon  aynı zamanda, evrenin geniş bir alandaki homojen doğasını açıklamakta  ve ilk çağda var olan koşullar gibi şeyleri de izah etmeyi kolaylaştırmaktadır…

Temel olarak, evren sonsuz yoğun ve sıcak bir durumdan protonlar ve nötronlarla iç içe geçmiş geniş bir alana – sonunda bir araya gelen ve tüm maddelerin yapı taşlarını oluşturan parçacıklar – birkaç dakika içinde geçiş yaptı. İlk enflasyonun azalmasından sonra, genişleme yavaşladı. Şimdi, nesneler karanlık enerji olarak adlandırılan gizemli bir güç tarafından ayrılıyor.
Peki bu durum görecelik teorisine ters bir durum olmuyor mu? Korkarım ki karışıklık göreliliğin temel yanlış yorumlanmasından kaynaklanıyor. Teori nesnelerin uzaydaki ışık hızından daha hızlı seyahat edemediğini belirtir. Bununla birlikte, uzay-zamanın kendisine herhangi bir sınır koymaz.Temel olarak, galaksilerin kendileri (ve uzaydaki diğer nesneler) herhangi bir yasayı ihlal etmiyorlar, çünkü uzayda ışıktan daha hızlı seyahat etmiyorlar (en azından geleneksel anlamda değil). Aksine, uzayın her kısmı genişliyor ve geriliyor. Kenarlar dışarıya doğru uçuyor bile değil, ama o zamanın kendisi – galaksiler, yıldızlar, gezegenler, sen ve ben arasındaki alan – geriliyor. Kısacası, uzay-zaman maddeyi genişletiyor ve maddeyi birbirinden uzaklaştırıyor. Şişen bir balonun üzerindeki beneklerin birbirinden uzaklaşması gibi aslında  madde gerçekten uzay-zaman boyunca hareket etmiyor.
Başlangıçta uzay o kadar hızlı genişledi ki ışığın bize hiç bir zaman ulaşamadığı uzay bölümleri oluştu. O yüzden görünen evrenin çapı 46 milyar yıl iken evrenin çapı 93 milyar yıl olarak hesaplanmaktadır…

Evrenimiz Başka Bir Boyutta Genişleyen Bir Balon mu?

Fizikçiler genişleyen Evrenimizin kalıcı gizemini açıklamak için yepyeni bir fikir ortaya attılar – aslında diğer beş boyutlu alanlar arasında bir ‘balon’ içinde yaşıyor olabiliriz…

Bildiğimiz gibi Evrenimizin dört boyutu vardır: üç boyut alanı (yukarı ve aşağı, sol ve sağ, ileri ve geri) ve hepimizi tıka basa tutan bir zaman boyutu.
Ancak İsveç’teki Uppsala Üniversitesi’ndeki fizikçilerden gelen bu yeni çözüm, beş boyutlu olan diğer alan türleri olduğunu ve bu alanların ikisinin bir araya geldiği yerde, kavşak genişleyen bir kabarcık oluşturduğunu öne sürüyor.
Bir Uppsala basın bülteninde “Tüm Evren bu genişleyen balonun kenarında yer almaktadır” diye açıklıyor .
“Bizimkinden daha fazla baloncuk olması, diğer evrenlere karşılık gelmesi düşünülebilir.”
Bu oldukça çılgınca bir şey, ancak burada inanılmaz derecede önemli bir hedef var  ; sonunda evrenimizin sürekli genişlemesinden sorumlu olan teorik güç olan ‘ karanlık enerji ‘ nin ne olduğunu açıklamaya çalışmak…