Albert Einstein‘ın özel görelilik kuramı, 19. yüzyıl sonunda fizikte yaşanan bir krizi çözmek için ortaya atılmıştı. Işık hızını ölçme yöntemleri hassaslaştıkça ışığın diğer olgular gibi davranmadığı açık seçik görüldü. Işığın hızı, kaynağın ve gözlemcinin bağıl hareketlerinden bağımsız olarak daima sabitti.
Fizikçiler bu sorunun üstesinden gelmek için yapmadıklarını bırakmıyorlardı ama Einstein doğrudan konuya dalan ilk kişi oldu. Fizik kurallarını iki basit ilkeye dayanarak sil baştan yazdı: Bunlardan biri ışık hızının sabit oluşuydu, diğeriyse “özel görelilik ilkesi” idi, yani fizik kuralları eylemsizlik referans çerçevelerindeki” (hız artışı ya da azalması içermeyen durumlar ve bakış açıları) içindeki tüm gözlemciler için aynıydı.
Einstein “görelilik” hızlarında (ışığınkiyle kıyaslanabilecek süper yüksek hızlarda) hareket eden nesnelerin görünür kütlesinde, uzunluğunda ve hatta zaman akışında (harici bir gözlemcinin bakış açısından bakıldığında) bozulmalar olması gerektiğini gösterdi. Bu bozulmalar nesne ışık hızına erişmeye yaklaştıkça artıyordu, bu da Einstein’ı ışık hızının nihai hız sınırı olduğuna ikna etmişti. Einstein’ın kuramının arkasında artık yüz yılı aşan deneysel gözlemler var.
Niye Her Şey Göreceli ?
Dışardan bakıldığında, ışık hızına yakın hareket eden nesnelerin uzunluğunda azalma ve zaman akışında yavaşlama olur.
Zaman Ölçümü: Işık sabit hızla hareket eder, yani mühürlenmiş bir tren vagonundaki bir kişi ışığın tabandan tavana çarpıp geri dönme süresini bir zaman ölçütü olarak kullanabilir.
Eylemsizlik Referans Çerçevesi: Vagonun hızının artıp azalmadığını varsayarak, trendeki adama göre ışık en kısa yolu izleyerek dikey biçimde aşağı yukarı hareket eder.
Durağan Gözlemci: Şimdi harici gözlemcinin tren platformunda durup yüksek hızla geçen treni izlediğini varsayalım.
Daha Uzun Yol: Platformdaki gözlemci ışığın tabandan tavana çok daha uzun ve diyagonal bir yol izlediğini görecektir. Işığın yolculuk hızı sabit olduğundan, daha uzun bir zaman ölçülecektir.
Zamanın Göreliliği: Böylece, aynı olay vagondaki kişiyle platformdaki kişi farklı zamanlar ölçecektir. Tren ne kadar hızlanırsa zaman aralığı dışarıdan ölçüldüğünde o kadar fazla olur ve buna zaman genleşmesi denir.
Kaynak: How It Works