• (bkz: 28 şubat 2016 ekşisözlük direnişi)
    (bkz: #59097157)

    d'acord amb la teoria general de la relativitat d'einstein, el que mesurem la massa de la curvatura de l'espai-temps es produeixin. potser físicament per ser una afirmació vertadera, però fàcil d'entendre els termes "massa, l'espai-temps es doblega" es podria dir.

    espai-temps no es pot transmetre més ràpid que la velocitat de la llum, no hi ha missatges, inclosos els efectes gravitacionals. (veure con de llum) en aquest cas, també la interacció gravitatòria pot dir que la velocitat de la llum.

    així que, com canvia la posició de l'efecte de massa sobre l'espai-temps? la curvatura de l'espai-temps, depenent de la ubicació del canvi de massa "a l'instant" canvia o que el canvi és allà qualsevol velocitat? en el context de la teoria no es pot transmetre cap missatge més ràpid que la velocitat de la llum, la curvatura complirà amb aquestes regles, pel que podem concloure que el canvi a l'instant. bé, veure el que canvien les regles?

    la massa de l'espai-temps corbat del benzeştirel a través d'un exemple clàssic: estira les boles en un full. boles, làmines de terra, depenent de la seva massa de forma torsió a la dreta. si treus les bales per passar cap a fora una síndria posar una mica de distància de la síndria, per exemple, es veu que al seu torn al voltant de la síndria gir de calç format a les fulles; de la mateixa manera que la rotació del sol al voltant del món. la interacció entre la teoria general de la relativitat i l'espai-temps són massa similar.

    ara, considerem massa en moviment en les fulles. si bé en aquest cas el moviment de masses cap a una direcció, igual que l'aigua de mar per crear ones d'avanç d'un vaixell, veiem que les onades en els llençols. els llençols de l'analogia que hem establert per a que coincideixi amb la curvatura de l'efecte gravitatori, podem concloure que es produeix el canvi de les ones gravitacionals. el moviment de la massa que se sentia com fluctuacions en la interacció gravitacional entre ells per un altre organisme. la velocitat de propagació en l'univers de nou, aquesta interacció serà la velocitat de la llum.

    [per cert, un advertiment: no proven les lleis de la física de golf com s'ha descrit anteriorment. sens dubte hi ha alguna cosa demostracions matemàtiques. només vaig tractar de descriure aquí la forma en què m'havia imaginat en la meva ment. no sóc un físic. podria haver fet que interpreta incorrectament aquest sentit.]

    ones gravitacionals, a causa de l'energia d'una manera molt molt petita mesura en la mesura que van crear no va poder ser observada directament. però es van fer observacions indirectes, un d'ells va ser guardonat amb el premi nobel. és a dir, un `estrelles dobles que giren al voltant de l'altra sistemi`, sorgiran les ones gravitacionals constant en l'espai durant la rotació, perquè van a portar a aquestes ones d'energia, el sistema de l'estrella perd energia. això provoca que les estrelles per estar més a prop uns dels altres. la idea que les observacions fetes a la llum de l'estrella en un sistema binari d'estrelles en moviment a gran velocitat perquè estan tan junts que semblaven més a prop l'un a l'altre. que les ones gravitacionals perden energia del sistema a què ha estat acceptada com a evidència de la revisió.
  • "... kütleçekim (ingilizce: gravitation) ismi, einstein tarafından genel görelilik teorisi ortaya atıldıktan sonra da kullanılmaya devam edilmiştir. bugün için kütleçekimin konusu kütlelerin birbirini çekmesi değil, kütlenin uzay-zamanı eğmesi ve uzay-zamanın eğriliğinden kütlenin kendisinin etkilenmesi konusudur.

    kütleçekim dalgaları ise uzay-zamanın eğriliğinin dalga halinde ilerlemesi gibi düşünülebilir. çarşafın bir kenarından tutup silkelediğinizde, çarşafın üzerindeki eğrilikler dalgalar halinde ilerleyecektir.

    şimdi sabit hızla ilerleyen kütleli bir cismi düşünelim. örneğin güneş, saniyede 220 km hızla galaksimizin içerisinde ilerliyor. şimdi de referans noktamız güneş olsun, artık güneş bize göre hareketsiz. güneşin etrafındaki uzay-zamanın eğriliği sabit bir şekilde kalacak. burada bir dalgalanma olabilmesi için güneş’in ivmeli bir hareket yapması gerekiyor. bunun için güneş gibi bir yıldız daha olsun ve bu ikisi birbiri etrafında dönen bir yıldız çifti oluştursunlar. bu iki yıldız birbiri etrafında dönerken, uzay-zaman eğriliğinde dalgalanmalar oluşturur. bu dalgalara kütleçekim dalgaları denmektedir.

    teori ve gözlemlerde kütleçekim dalgaları

    einstein 1915’de genel görelik teorisini ortaya attıktan sonra, 1916’da bu teoremin bir sonucu olarak ivmeli kütlelerin, kütleçekim dalgalarını oluşturması gerektiğini öngördü. tamamen kâğıt üzerinde yaptığı hesaplar bu dalgaların olması gerektiğini gösteriyordu kendisine.

    fakat einstein kütleçekim dalgalarının varlığından bir türlü emin olamıyordu. asistanı nathan rosen ile birlikte yaptıkları bir hesap hatası, onları bu dalgaların enerji taşımadığı ve fiziksel bir anlamının olmadığını düşünmeye sevk etti. tıpkı deniz seviyesinin yavaşça yükselmesi ve sonra alçalması durumunda, bir gemide bulunan kişinin bunu anlamıyor olacağı gibi, uzay-zaman içerisinde de bu dalgaların gözlemlenebilir bir etkisinin olmayacağı düşünüldü.

    hatta einstein, kendi denklemlerinin matematiksel sonuçlarından biri olan kara deliklerin varlığına inanmadığı için, kütleçekim dalgalarını yaratacak yüksek kütleli cisimlerin birbirleri etrafında çok yakın mesafelerde dönmesinin koşulu olmadığını düşündü. böylece bu dalgalar olsa bile, gözlemlenmesi imkânsız denecek kadar zor olabilirdi.

    einstein öldükten sonra, 1957’de bir konferansta rosen’in kütleçekim dalgaları üzerine yaptığı bir konuşmayı dinleyen felix pirani, bu problemin çözümü üzerine yoğunlaştı ve kütleçekim dalgalarının geçtiği yerlerde cisimleri ileri-geri hareket ettirmesi gerektiğini buldu. bu çözümün üzerine richard feynman bu dalgaların enerji taşıması gerektiğini savundu. feynman şöyle düşündü: eğer bu dalgalar kütleleri hareket ettirebiliyorsa, bu hareketi enerjiye dönüştürebiliriz ve bu da bu dalgaların enerji taşıdığını gösterir.

    eğer kütleçekim dalgaları enerji yayıyorsa, bu durumda kütleçekim dalgaları yayan cisimlerin enerji kaybetmesi gerekiyor. birbiri etrafında dönen yıldız çifti zamanla enerji kaybedecek ve yıldızlar gittikçe birbirine yaklaşacak. örneğin sadece dünya ve güneş çiftini düşünecek olursak, bu çift saniyede 200 watt’lık gücü kütleçekim dalgası olarak uzaya yayıyor. bu nedenle dünya her gün bir protonun çapı kadar güneş’e yaklaşıyor. fakat evrenin yaşı bile göz önünde bulundurulsa, bu yaklaşmanın hızı çok düşük ve astronomi açısından hiçbir değeri yok.

    fakat söz konusu olan birbirine yakın iki büyük kütleli karadelik çifti olursa, bu yaklaşma çok daha hızlı bir şekilde gerçekleşiyor. russell hulse ve joe taylor 1974’de birbiri etrafında dönen iki nötron yıldızını gözlemlemeye başladı. birbirleri etrafında 7,5 saat gibi bir periyotla dönen bu çiftin yıllar içince dönüş periyotlarının küçüldüğü ölçüldü. bu iki nötron yıldızının enerji kaybetmeye devam ederek birbirlerine yaklaşması ve birbiriyle birleşmesi için tahmin edilen süre birkaç yüz milyon yıl kadar. bu iki biliminsanı, bu çalışmalarıyla 1993’de nobel ödülü aldılar. bulunan sonuçlar einstein denklemleri ile yüksek bir uyum içerisindeydi. bu kütleçekim dalgalarının doğrudan olmayan ilk gözlemiydi.

    2014’de biliminsanları evrenin ilk dönemlerine ait kütleçekim dalgalarının yarattığı izleri kozmik ardalan ışıması üzerinde gözlemlediklerini duyurdular. bu doğrudan olmayan bir başka gözlem iddiasıydı; ancak yapılan incelemelerde gözlemlenen bu etkiye kozmik tozların neden olduğu tespit edildi.
    lıgo, amerika’da hanford ve livingston’da her biri 4 km uzunluğunda iki kolu olan iki gözlemevine sahip.

    kütleçekim dalgalarının ilk doğrudan gözlemi: lıgo

    1962’de m. e. gertsenshtein ve v. ı. pustovoit kütleçekim dalgalarının interferometre kullanımıyla nasıl tespit edileceğinin prensiplerini yayımladılar. 1984’de ise kip thorne, ronald drever ve rainier weiss, lıgo’yu (lazer interferometre kütleçekim dalgaları gözlemevi) fikir olarak başlatmış oldular. ancak ekonomik olarak destek bulamadıkları için proje sürekli ertelendi. amerika’da lıgo’nun biri hanford diğeri livingston’da bulunan iki gözlemevinin yapımı 1995’li yılları buldu.

    lıgo 2002’de kütleçekim dalgalarının arayışına başladı ve 2010 yılına kadar bir sonuç alınamadı. bunun üzerine gözlemevi teknolojik olarak geliştirilmeye devam etti ve ölçümlerdeki hassasiyet arttırıldı.

    ilk sinyal 14 eylül 2015’te geldi. biri 36 diğeri 29 güneş kütlesine sahip iki karadelik içe doğru spiral çizerek birbiriyle birleşti. bu şimdiye kadar gözlemlediğimiz en büyük enerjiye sahip olay oldu. bu birleşme sırasında güneş’in kütlesinin yaklaşık olarak üç katı bir kütle yarım saniyeden daha kısa bir süre içerisinde kütleçekim dalgaları halinde enerjiye dönüşerek yayıldı. bu görülebilir evrendeki bütün yıldızların yaydıkları enerjiden bile daha fazla bir enerji. 0,2 saniye kadar bir süre içerisinde birbiri etrafında 8 tur atan karadelikler ışık hızının yarısı kadar hızlara ulaştı ve birbiriyle birleşti.

    birleşmeden hemen önceki anda, iki karadelik birbiri etrafında saniyede 75 tur gibi yüksek bir frekansa ulaştı. bu frekansa bakılacak olursa, bu iki karadeliğin kütle merkezleri birbirine 350 km kadar yaklaşmış oldu. kolayca anlaşılabilir ki, bu iki kütle birer yıldız ya da birer nötron yıldızı olsaydı, bu kadar yaklaşamazlar ve birbirlerine çarpmaya başlarlardı. her biri güneş kütlesinin yaklaşık 30 katı kadar kütleye sahip bu cisimlerin birbirine bu kadar yaklaşmasını mümkün kılan elimizdeki tek teori ise kara deliklere ilişkin olan. bu yönüyle elde edilen gözlem verileri kara deliklerin varlığını doğruluyor.

    iki kara delik bu kadar enerji yaymasına karşın 1,3 milyar ışık yılı uzaktaydılar ve yaydıkları bu dalganın gözlemlenmesi için oldukça hassas ölçümlerin yapılması gerekiyordu. bu hassasiyet şöyle açıklanabilir: bu dalgalar dünya üzerinden geçerken uzay-zamanı eğerek lıgo’nun 4 km’lik kollarından birini bir protonun çapının binde biri kadar kısalttı ve geri saldı. bu oran şöyle de düşünebilir: bu dalga geçerken bize en yakın yıldız ile aramızdaki mesafe bir saç teli kadar kısaldı.

    bilim tarihinin şimdiye dek en hassas ölçümü lıgo tarafından gerçekleştirildi ve bu dalgalar oldukça net bir şekilde gözlemlendi. yapılan gözlemlerin doğruluk oranı ise yüzde 99,99994 gibi oldukça yüksek bir oran.

    birçok ülkeden yaklaşık 1000 biliminsanının emeğinin ürünü olan bu başarıyı, ekibin lideri david reitze, 11 şubat 2016’da yapılan bir basın açıklamasıyla kamuoyuna duyurdu. bugünün, galileo’nun teleskopunu gökyüzüne çevirmesi kadar önemli bir gün olduğunu belirten rietze, kütleçekim dalgaları gözleminin astronominin gelecekteki yeni bir dalı olarak doğduğunu ilan etti.
    . . . "

    ertan sinan şahin
    bilim ve gelecek mart 2016
  • bu günlerde ligo deneyinde gözlemlendiğine dair bir dedikodu dolaşıyor ortamlarda. genel relativiteciler koridorlarda koşuşturuyor filan, harbiden gördülerse çok güzel haber teoriden tam 100 yıl sonra deneysel gözlem bir nevi 100. yılında şampiyon olan futbol takımı havası yaşatacak.
  • öncelikle açıklanması, gözlem hakkında bilgileri için nsf'in video'ya bakabilirsiniz.

    kütleçekim dalgaları'nı anlamanın en güzel yolu 1916'da einstein'ın yaptığı gibi elektromanyetik dalga üzerinden gitmektir. einstein'a göre ivmeli hareket eden yüklü cisimler elektromanyetik dalga yayımlarlar ve enerjilerinin bir kısmını kaybederler. bunun nedeni yüklerin oluşturduğu elektrik alanında değişim oluşması ve bunun bir manyetik alan oluşmasına neden olmasıdır.*

    aynı şey ivmeli hareket eden kütleler içinde geçerlidir. ivmeli hareket eden kütleler ise kütleçekim dalgası yayımlarlar. bu dalgaları yayımlamalarının nedeni ise uzay-zaman üzerinde ki kütlelerin ivmeli hareketlerinin sonucu, uzay zamanda dalga şeklinde bükülmeler meydana gelir.

    aynı şeyi su üzerinde ya da basitçe bir çarşaf üzerinde giden objelerde de görebiliriz. işte bu dalgasal toplanma aslında uzay-zaman üzerinde aslında kütleçekim dalgasıdır. ilk gerçek gözlemi 1993 yılında ikili pulsar yıldızı gözleminde russell hulse ve joseph taylor tarafından yapılmış ve ikiliye nobel ödülü kazandırmıştır. pulsarlar dönüşlerinin müthiş stabilliği ile bilinirler, 1993'de hulse ve taylor, pulsar ikili sisteminde birbirleri etrafında dönen yıldızların yörüngelerinin inanılmaz küçük bir oranda bile olsa gittikçe küçüldüğünü göstermiştir. bu şu demektir, yıldızlar zaman geçtikce enerji kaybediyorlar ve birbirlerine yaklaşıyorlar, tıpkı yüklü cisimlerin elektromanyetik dalga yaydıklarında ki gibi.

    nsf ekibinden ve caltec'den david reitze'nin dediğine göre, inanılmaz yüksek kütlelerdeki dev kara deliklerin birbirlerine yaklaşmalarının maksimumunda yani birbirlerine geçme anında ortaya çıkan enerji ve uzay-zaman dalgalanması gözlemlenmiş. bu iki dev kara delik güneş sistemimizden 1.3 milyar ışık yılı uzaklığında gerçekleşmiş*ve bu zamana kadar gözlemlenen en görkemli astronomik olaylardan biri olarak kayda geçmiş. bilgisayar ortamında hazırlanmış ve daha rahat anlaşılacak bilgisayar simülasyonu için bunu izleyin.

    tıpkı elektromanyetik dalgalar gibi ışık hızında hareket eden bu dalgaların bu güne kadar gözlemlenememiş olmaların sebebi ise inanılmaz küçük enerji spekturumuna denk gelmeleri yüzündendir. aslında gözlemlenmeleri bir tür; enerji gözlem skalasınında genişledğini ve farklı frekanslarda evreni izleyebildiğimizi ve farklı gizemler keşfedebileceğimizi gösterir.

    keşfinin başka bir önemi ise bu enerji aralığına kadar inilebilmiş olmasıdır. elinizde ki ekipmanların gözlemleyemeyeceğiniz kadar küçük bir şeye odaklamaya çalıştığınızı hayal edin, bu yüzden gözlem hem teknik açıdan, hem de genel görelilik kuramı açısından büyük önem taşıyor.
  • kendisini ortaya çıkaran deneyin sistematiğini özetlersek,

    kütlenin uzay-zaman dokusunda gösterdiği etkiyi anlamanın tek yolunun sabit mesafeye bir ışık demeti göndermek ve geri dönüş süresini hesaplamak (ışık uzay-zaman dokusu esnese bile hızı değişmeyeceği, kat ettiği mesafe ve süresinin değişeceği için) olduğunu düşünen yetkili abiler dünya üzerinde bu işlemi sürekli tekrar eden bir düzenek kurmuşlar. düzenek, etrafındaki en küçük kütle değişimlerinden etkilendiği için belli bir gürültü eşiğinde sonuçlar üretmekteymiş. bir gün gelir ve sonuçlar gürültü seviyesinin çok üzerine çıkar. acaba ne oldu diye araştırırken astronomlar, her biri en az 100 güneş kütlesinde madde barındıran 2 kara deliğin birbiri üzerine çöktüğünü (veya çarpıştığını) gözlemlemiş. biz tabi bu olaylar olurken survivor falan takılıyorduk.*

    2 kara deliğin çarpışmasının uzay-zaman dokusuna olan etkisini kafada canlandırmak için şöyle bir örnek verebiliriz. prezevatifin yapı maddesinden üretilmiş 1km kare boyutunda bir kumaşın belli bir gerginlikte yerden belli bir yükseklikte tutulduğunu hayal edin. sonra bu kumaşın üzerine ayrı bölgelere bırakılmış 2 adet kamyon hayal edin. sonra bu kamyonların yuvarlana-yuvarlana birbirlerini bulup yan yana geldiklerini hayal edin. bu yuvarlanma esnasında kumaşta oluşan esneme değişimlerini, dalgalanmaları hayal edin. işte abiler onları keşfetmişler.
  • 11 şubat perşembe günü abd doğu yakası saati ile 10:30 da gözlemlendiklerinin açıklanmasını bekliyoruz:

    https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160208
  • bir ay icinde gozlemlendikleri aciklanacak, ekim ayinda da bu gozlemleri yapan takim nobel odulunu alacaktir.
  • fazla abartılacak bir şeydir, dalga deyip geçmemek lazım.
  • ligo gözlem evinin 11 şubattaki keşfi ve kütleçekim dalgasının öğrencilere basitçe açıklamak için hazırladığım postere şuradan ulaşabilirsiniz. amatör olarak yaptığımdan her türlü eleştiriye açığım, illustrator kullananlardan yardım bekliyorum. yeterki gençlerin dikkatini çekecek bir şey tasarlayalım.
  • görsel
    burada; kuantum fiziğinin saptadığı elementer parçacıkların matriksi görseldeki şekilde. higgs bozonu, etkisi nedeniyle tespit edilmiş, olası tüm diğer parçacıkları oluşturan, bu nedenle matriksin dışında ve tek. ama bu matriksin çok önemli bir eksiği var. o da "graviton" yani kütleçekim parçacığı. bu, evrendeki enejinin %95'ini bizim quantum fiziği es geçmiş anlamına geliyor. bu nedenle bizim temel bilimimiz olan fiziğin karanlıkta bıraktığı bu enerjinin quantum diline uyan yaklaşımları ve yansımaları aranıyor. kuantum fiziğine göre her partikül/parçacık aynı zamanda dalga karakteri de gösterdiği için, nobel fizik ödülü alan fizikçi arkadaşlar bu yoğun kütle çekimi olayındaki dalgalanmayı gerekli ince ölçümleri yaparak tespit ettiklerini savunuyorlar. "gravitonu bulamasak da, matriksimizde yatacak yeri halen yoksa da, dalgasını gördük," diyorlar.
hesabın var mı? giriş yap