Cemsinan Deliduman Mimar Sinan Üniversitesi Fizik Bölümü

... konulu sunumlar: "Cemsinan Deliduman Mimar Sinan Üniversitesi Fizik Bölümü"— Sunum transkripti:

1 Cemsinan Deliduman Mimar Sinan Üniversitesi Fizik Bölümü
Genel Görelilik Cemsinan Deliduman Mimar Sinan Üniversitesi Fizik Bölümü

2 Ağırlık ve İvmelenme

3 İvmeli Hareket ve Ağırlık

4 İvmelenen Gözlemci

5 İvmelenme ve Ağırlığın Eşdeğerliği

6 İvmeli Hareket

7 Eşdeğerlik İlkesi

8 Einstein’ın Oyuncağı

9 Işık ve Eşdeğerlik İlkesi

10 Ağırlık (Gravite) ve Uzay-Zamanın Eğriliği

11 Eğri Uzayda En Kısa Yol

12 Eğrilik ve Madde Yoğunluğu

13 Eğri Uzay-Zamanda Hareket

14 Işığın Gravite Alanınca Bükülmesi

15 Gözlemle Olan Uyum “O zaman sevgili Tanrı için üzülürdüm – [çünkü] kuram doğru.”

16 Gravite Merceği

17 Einstein Haçı

18 İvmelenme ve Zaman Uzaması

19 Gravite Alanında Zaman Uzaması

20 Ağırlık ve Uzay-Zaman

21 Merkür’ün Günberisinin İleri Gitmesi

22 Uzay ve Zamanın Doğası

23 Newton Öncesinde Uzay Üstüne Düşünceler
Basit gözlem: Sürekli, her yönde aynı (izotropik), her yerde aynı (homojen) ve sonsuz büyüklükte uzay. Antik Çağ: Democritus: Uzay sadece maddenin hareketini içeren, ama maddeye hiç etki etmeyen sonsuz bir boş büyüklük. Aristo: Uzay, cisimlerin doğal hareketini belirler. Bir boşluğun konumlanacağı herhangi bir yer olamaz. Lucretius: Uzay, içine maddenin yerleştirilebileceği sonsuz bir kaptır. Descartes: Evrende madde ve hareketten başka hiçbir şey yoktur. Madde ve uzay özdeşleştirildiği için maddesel evren de sonsuzdur.

24 Newton ve Tanrısal Mutlak Uzay Kavramı
Antik Yahudilik: İbranice “konum” sözcüğü (makom) Tanrı’nın bir ismi olarak kullanılır. Tanrı aynı anda her yerde olabilir. Henry More: Uzay maddesel değil ve dolayısıyla Tanrı’ya atfedilen birçok özelliği paylaşan bir ruh. Maddesel evren, sonsuz bir uzayın içine yerleştirilmiş olarak sonludur.

25 Newton’ın Kovası

26 Kova Deneyi Kova Durağan Dönüyor Su Göreli Hareket Hayır Evet

27 Kova Deneyinin Sonuçları
Sonuç: Su yüzeyinin şekli (düz mü eğri mi olduğu) su ve kovanın göreli hareketlerince belirlenmez. Soru: Öyleyse su yüzeyinin şeklini belirleyen nedir? Newton’ın cevabı: Kova+Su sisteminin mutlak uzaya göre olan mutlak hareketi.

28 Ernst Mach

29 Mach, Einstein ve Newton’ın Kovası
Mach: II numaralı durum ve I numaralı durum eşdeğerdirler. Merkezkaç kuvvetleri evrendeki diğer madde nedeniyledir. Mutlak uzay yoktur. Einstein: Uzay-zaman madde tarafından belirlenir ve madde olmadan kendi başına varolamaz.

30 Mach İlkesi ve Genel Görelilik

31 Özel Görelilik Faraday Yasası Lorentz Kuvveti

32 Özel ve Genel Görelilik
Özel Görelilik: Elektrik ve manyetik alanlar iki farklı varlık değil, aynı varlığın parçalarıdır. Elektromanyetik alan farklı gözlemciler için farklı şekilde elektrik ve manyetik kısımlarına ayrılır. Genel Görelilik: Eylemsizlik alanı ve gravite alanı iki farklı varlık değil, aynı varlığın parçalarıdır. Eylemsizlik-gravite alanı farklı gözlemciler için farklı şekilde eylemsizlik ve gravite kısımlarına ayrılır.

33 Uzayın Eğriliği ve Metrik Alan
Örnek: Dünya’nın Haritası Dünya’nın yüzeyini silindir üzerine izdüşürün. Dünya’nın üzerindeki her nokta için silindir üzerine harita noktası belirleyin. Silindir üzerindeki uzaklıkları küre üzerine taşımak için kurallar yazın. Dönüşüm faktörlerine metrik (g μν) denir.

34 Newton Evreni Mutlak uzay sonsuz büyüklükte ve düzlem (Öklid) geometrisine sahip. Sabit yıldızların birbirleri üzerine düşmelerini ne engelliyor? Maddesel uzay mutlak uzayla aynı büyüklükte olmalı. Olbers Paradoksu: Maddesel evren sonsuzsa, gece neden karanlık?

35 Einstein’ın Durağan Evreni

36 Willem de Sitter

37 de Sitter’in Hiperbolik Uzayı

38 de Sitter’in Hiperbolik Uzayı

39 Mach Prensibinin Sonu(?)
1920: Einstein Mach prensibini terkediyor. Maddeye karşılık olan alanlar yanında metrik alan da bağımsız olarak varolmalı. (Metrik alan yeni görelilik eteri mi?) : Einstein’ın yeni projesi: Birleşik alanlar kuramı. Elektromanyetik alan ile eylemsizlik-gravite alanını birleştirme çabası.

40 Edwin Hubble

41 Doppler Etkisi

42 Hubble Yasası

43 Lemaitre ve Büyük Patlama

44 Einstein’ın En Büyük Hatası (!)

45 Evrensel Art Alan Işıması

46 Alexander Friedmann

47 Eğri Uzay-Zaman İçin Geometri
Öklid Geometrisi Riemann Geometrisi Lobachevski Geometrisi

48 Friedmann Evrenleri

49 İvmelenen Genişleme

50 Hiperbolik Evren

51 Sonsuz Evren, Sonlu Uzay

52 Evrenin İçeriği

53 Tekillikler ve Kara Delikler

54 Kara Delik Gözlemi (Nasıl?)

55 Besleme Diski ve Jetler

56 Kara Delik Adayları

57 Yeni Kuramlar

58 Alternatif Gravite Kuramları

59 Kuantum Gravite Kuramı

60 Sicim Kuramı

61 Yine, yeni, yeniden Mach İlkesi

62 10 Boyutlu Uzay-Zaman

63 Neşeli Öyküler

64 Kara Deliğe Düşerken

65 Olay Ufku Yakınında

66 Kurt Deliği

67 Uzay Yolculuğu

68 Zaman Yolculuğu Zamanda yolculuk mümkün mü?
İkilemlere ne engel olacak? Kronoloji koruma hipotezi (Hawking): Evren bizim henüz bilmediğimiz bir sebepten ötürü kurt deliklerine izin vermez. Kader: Zaman yolculuğu mümkündür, ancak olan veya olacak olan hiçbir şeyi değiştiremezsiniz. Uzay-zamanın şekli önceden belirlenmiştir. Paralel Evrenler: Her nedenin yol açabileceği olası sonuçların hepsi için anında paralel evrenler yaratılır. Geçmişi değiştirirseniz paralel bir evrene geçersiniz.

69 Kapalı Zaman Eğrileri

70 Ev Yapımı Kurt Deliği