çok yüksek hızlarda (v/c << 1 olmadığı durumlarda) rölativistik faktör 1 den farklı (daha büyük) değerler alıyor. Özel görelilik bu eşitlikle beraber şunu söyler:
Çok yüksek hızlarda;
- Zaman genişler (time dilation). Zaman genişlemesi RF nispetinde olur.
- Hareket doğrultusundaki boyut daralır (length contraction). Daralma yine RF nispetinde olur.
- Kütle artar (increase in mass). Kütle artışı da yine RF ile hesaplanır.
Örnek olarak, varsayalım ki antimadde ile çalışan çok gelişmiş bir mekiğimiz var ve ışık hızına yakın hızlarda yıldızlar arası seyahat edebiliyoruz (ah keşke..). Mekiğimizin 0,995 C hızında hareket ettiğini varsayalım, bu durumda rölativistik faktörümüz 10 olur. Bu şu anlama gelir:
- Zaman 10 kat genişler, yani 10 kat yavaşlar. 1 saatimiz hareketsiz ortamdaki 10 saate karşılık gelir.
- 100 metre uzunluğundaki mekiğimiz hareket doğrultusunda 10 metreye kısalır.
- Kütlemiz 10 katına çıkar. Benim gibi 0,1 ton olan bir yolcunun kütlesi 1 tona ulaşır.
Bu eşitliği Lise yıllarından beri hatırlar çoğu kimse, hatırda tutulması zor bir eşitlik değil doğrusu.. Peki bu eşitliğin nasıl oluştuğunu hiç merak ettiniz mi?
Einstein özel ve genel görelilik kuramlarını oluştururken hareket noktası olarak ışığı ele almıştı. Işık ile kafayı bozmuştu rahmetli. Derler ki bir dönem ışık ile münasebeti öylesine obsesif bir hal almıştı ki yakınları ondan kuşku duymaya başlamıştı. Yukarıdaki soruya geri dönecek olursak;
Einstein iki aynayı tam parelel olacak şekilde karşı karşıya koysam ve bu aynalar arasında dikey hareket eden bir ışık ışını oluştursam mükemmel çalışan bir saat elde ederim diye düşünmüştür. Aynalar arasında hareket eden ışık ışınını (fotonu) sarkaç olarak düşünebiliriz. Bu şekilde değişmeyen bir genliğe ve frekansa sahip oskilasyon hareketi oluşur ve bu prensiple çalışan bir saat herhalde en az atom saati kadar hassas olur.
Einstein bu hayali "ışık saatini" kafasında oluşturduktan sonra bu saati yine hayalinde çok yüksek hızlarda hareket ettirmiş ve saatin çalışmasında ne gibi bir değişiklik olacağı üzerinde kafa yormuştur. Ne olacağını kestirmek aslında güç değil, aşağıdaki şekle bakın:
"Işık saatimiz" hareket halindeyken sarkacımız (yani foton) daha fazla yol kateder (genliği artar). Böyle bir durumda iki ayna arasındaki salınım hareketinin periyodu açıktır ki artış gösterir. Bu artışı nasıl hesaplayabiliriz sizce peki? Evet, tahmin ettiğiniz gibi, Pisagor Teoremi ile...
Gördüğünüz gibi iki periyodun oranı bize rölativistik faktörü verir. Einstein büyük bir dahi idi, çünkü çok basit düşünebiliyordu. O her zaman işleri basitleştirmekten yanaydı. Newton ve Einstein mekaniğindeki en temel iki denklem (F=m.a ve E=mc^2) en fazla birer inch uzunluğundadırlar. Bu yazıyı Einstein'ın çok sevdiğim bir sözü ile bitirmek istiyorum:
"Everything should be made as simple as possible, but not simpler.."
)
