Kütleçekim: Revizyonlar arasındaki fark
[kontrol edilmemiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
İngilizce Gravity sayfası Türkçe'ye çevrildi. Etiketler: tanım değiştirme Görsel Düzenleyici |
Yerçekimi, Dünya'nın kütleçekimidir. Dikkat ediniz. (Devriyelere: Kaynaklandırma yapılmadan sürümü onaylamayınız lütfen.) |
||
1. satır:
{{klâsik mekanik}}[[
[[Dünya]]'da,
'''
Uzay zamanının bu eğriliğinin en uç örneği, hiçbir şeyin, ışığın bile, ufkuna girdikten sonra [[kara delik]]<nowiki/>ten kaçamamasıdır. Daha fazla
İki cisim kütlesinin çekim kuvvetinin kitlelerinin çarpımı ile doğru orantılı olduğu ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı olduğu matematiksel bir ilişkiye göre birbirlerine doğrudan çekilen (veya çekilen) bir kuvvet.
Sonuç olarak,
Kütle çekimi dünya ve evren boyunca gözlemlenen çeşitli olaylardan sorumludur. Örneğin, Dünya ve diğer gezegenlerin Güneş'in yörüngesinde, Ay'ın Dünyanın Yörüngesinde olmasına gelgitlerin oluşumuna, '''[[Güneş Sistemi]]'''<nowiki/>'nin oluşumuna ve evrimine, yıldızlara ve [[galaksi]]<nowiki/>lere neden olur. Planck döneminde (Evrenin doğumundan 10-43 saniye sonrasına kadar) geliştirilen, muhtemelen kuantum yer çekimi, süper gravite veya
==
===
Modern Avrupalı düşünürler haklı olarak
=== Bilimsel Devrim ===
Bu, [[Aristoteles|Aristo]]'nun daha ağır nesnelerin daha yüksek bir
=== Newton'un
[[Isaac Newton|Sir Isaac Newton]], 1642'den 1727'ye kadar yaşayan İngiliz fizikçi. 1687'de İngiliz matematikçisi Sir Isaac Newton [[Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica|Principia]]'yı yayınladı ve evrensel çekim kuvvetinin ters kare yasasını hipotez haline getirdi. Kendi sözleriyle, "Gezegenleri küreler içinde tutan güçlerin karşılıklı olarak etraflarındaki merkezlerden uzaklıklarının kareleri olması gerektiği ve dolayısıyla ayı Orb'da tutmak için gereken kuvveti karşılaştırdıklarını dile getirdim Yeryüzündeki
Denklem şudur:
30. satır:
<math>F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}\ </math>
F kuvveti olduğunda, m1 ve m2, etkileşen nesnelerin kütleleridir; r, kütle merkezleri arasındaki uzaklıktır; G,
Newton'un teorisi, diğer gezegenlerin eylemleri tarafından hesaplanamayan [[Uranüs]] hareketlerine dayalı [[Neptün]] varlığını öngörmek için kullanıldığında en büyük başarısını elde etti. Hem [[John Couch Adams]] hem de [[Urbain Le Verrier]] tarafından yapılan hesaplar gezegenin genel konumunu ve [[Le Verrier]]'in hesaplamaları [[Johann Gottfried Galle]]'in Neptün'ü keşfetmesine neden olan hesaplamalardı. Cıva yörüngesindeki bir tutarsızlık, Newton'un teorisindeki kusurları belirtti.
36. satır:
19. yüzyılın sonlarına doğru, yörüngesinin Newton'un teorisine göre açıklanamayan hafif dalgalanmalar gösterdiği biliniyordu, ancak başka rahatsız edici bir cisim (Güneş'i Merkür'den bile daha yakın bir gezegen gibi) aramıştı. Konu, Albert Einstein'ın yeni genel görelilik teorisi tarafından [[Merkür]]'ün yörüngedeki küçük tutarsızlıktan sorumlu olan 1915'te çözüldü.
Newton'un teorisi Einstein'ın genel göreliliğiyle değiştirilirken, modern, göreceli olmayan
=== Eşdeğerlik (Denklik) ilkesi ===
44. satır:
Eşdeğerlik ilkesinin formülleri şunları içerir:
* '''Zayıf eşdeğerlik ilkesi:''' ''Bir
* '''Einstein'ın eşdeğerlik ilkesi:''' ''Serbest düşen bir laboratuarda herhangi bir
* Yukarıdakilerin her ikisini de gerektiren güçlü eşdeğerlik ilkesi.
=== Genel Görelilik ===
[[File:GPB_circling_earth.jpg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:GPB_circling_earth.jpg|küçükresim|300x300pik|Bir nesnenin kütlesi tarafından üretilen uzaysal çarpıtmanın iki boyutlu analojisi. Madde uzay zamanının geometrisini değiştirir, bu (kavisli) geometri
'''Genel görelilik'''te, yer çekiminin etkileri, bir kuvvet yerine uzay-zaman eğriliğine atfedilir.
70. satır:
* Işığın sapması öngörüsü, ilk olarak [[Arthur Stanley Eddington]] tarafından29 Mayıs 1919 tarihinde gerçekleşen güneş tutulması sırasında yaptığı gözlemler yolu ile teyit edilmiştir. Eddington yaptığı ölçümlerde, yıldız ışıklarındaki sapmanın Newton’un parçacık teorisine göre iki kat fazla ve genel göreliliğin öngörüleri ile uyumlu olduğunu görmüştür. Ancak, sonuçlar hakkında yaptığı yorumlar daha sonra eleştirilmiştir. Güneşin arakasından geçen kuvasarların radyo girişim ölçümlerini kullanan daha yakın zamanda yapılan testler, daha kesin ve tutarlı bir biçimde ışığın genel görelilik tarafından öngörülen miktarda saptığını göstermişlerdir. Ayrıca yer çekimsel lense bakın.
* Kütleli bir cismin yakınından geçen ışığın zamansal gecikmesi, ilk olarak [[Irwin I. Shapiro]] tarafından 1964 yılında gezegenler arası uzay araçlarının sinyallerini incelemesi sırasında ortaya çıkarılmıştır.
* '''
* 1922 yılında Alexander Friedmann, Einstein’in denklemlerinin (kozmolojik sabitin varlığında dahi) durağan olmayan çözümlerinin olduğunu bulmuştur. 1927 yılında Georges Lemitres, ancak kozmolojik sabitin varlığında mümkün olan Einstein denklemlerinin durağan çözümlerinin kararsız olduklarını göstermiştir. Buradan hareketle de Einstein tarafından öngörülen durağan Evren’in var olamayacağı sonucuna varılmıştır. Daha sonra, 1931 yılında Einstein’in kendisi de '''Friedmann''' ve '''Lemaitre'''’nin sonuçlarına katıldığını belirtmiştir. Böylelikle, genel göreliliğin öngördüğü Evren, statik olmamalıdır – ya genişlemeli, ya da daralmalıdır. Evrenin genişlediği 1929 yılında [[Edwin Hubble]] tarafından keşfedilmiştir ve böylece teorinin bir diğer öngörüsü daha teyit edilmiştir.
* Teorinin öngörülerinden olan çerçeve sürüklenmesi, yakın zamanda alınan
* Genel görelilik, büyük kütleli cisimlerden uzaklaşan ışığın yer çekimsel kırmızıya kayma nedeniyle enerji kaybedeceğini öngörmektedir. Bu öngörü, 1960’lı yıllarda hem dünyada hem de güneş sisteminde teyit edilmiştir.
===
Genel göreliliğin keşfini takip eden on yıllarda, genel göreliliğin [[kuantum mekaniği]] ile uyumsuz olduğu görülmüştür. Diğer temel kuvvetlerde olduğu gibi yer çekimini de kuantum alan teorisi çerçevesinde açıklamak mümkündür. Burada, yer çekiminin çekimsel kuvvetinin, tıpkı sanal [[foton]]<nowiki/>ların değiş tokuş edilmesi yolu ile elektromanyetik kuvvetlerin açığa çıkması gibi, sanal gravitonların alışverişi sırasında ortaya çıktığı düşünülür. Bu açıklama, genel göreliliği klasik limitte ortaya çıkarır. Ancak, bu yaklaşım, [[Planck sabiti|Planck]] mesafesi ölçeğindeki kısa mesafelerde başarısızdır. Bu ölçeğe inildiğinde, kuantum çekiminin daha eksiksiz bir teorisine (veya kuantum mekaniğine daha yeni bir yaklaşıma) ihtiyaç bulunmaktadır.
== Detaylar ==
=== Dünyanın
Bütün gezegensi cisimler kendi yer çekimsel alanları ile çevrelenmişlerdir. Bu alanlar, Newton fiziği kullanılarak bakıldığında, bütün cisimler üzerinde çekim gücü uyguluyor olarak tarif edilebilirler. Küresel olarak simetrik bir gezegen varsaydığımızda, bu alanın, gezegensi cismin yüzeyinin üzerindeki herhangi bir noktadaki gücü, cismin kütlesi ile doğru orantılı, cismin merkezine olan uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.
[[File:Gravity_action-reaction.gif|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Gravity_action-reaction.gif|sol|küçükresim|150x150pik|Eğer kütlesi Dünya’nın kütlesine benzer büyüklükte olan bir cisim Dünya’ya doğru düşüyor olsa idi, buna denk gelen Dünya’nın ivmelenmesi de gözlemlenebilir büyüklükte olurdu.]]
Yer çekimsel alanın kuvveti, etkisi altındaki cisimlerin ivmelenmesine sayısal olarak eşittir. Dünya’nın yüzeyi yakınındaki düşen cisimlerin ivmelenme oranları yüksekliğe, dağlar ve tepeler ve belki sıra dışı oranda yüksek veya düşük yüzey altı yoğunluğuna bağlı olarak çok düşük miktarlarda değişkenlik gösterir. Ağırlıklar ve uzunluklar ile ilgili olarak [[Uluslararası Ağırlıklar ve Uzunluklar Bürosu]] tarafından standart bir
[[File:Falling_ball.jpg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Falling_ball.jpg|küçükresim|336x336pik|Başlangıçta durağan olan bir cismin yer çekimi etkisinde serbestçe düşmesine izin veriliyor. Bu cismin kat ettiği mesafe, geçen zamanın karesi ile orantılıdır. Bu resim, yarım saniyelik bir zaman dilimini kapsamaktadır ve saniyede 20 flaş ile çekilmiştir.]]
Standart
Bu 9.80665 m/s2’lik değer, Uluslararası Ağırlıklar ve Uzunluklar Komitesi tarafından ilk seferinde benimsenmiş olan değerdir. 1901 yılında yapılan ölçüme dayanan bu bilgi, her ne kadar 10 binde beş oranında fazla yüksek olduğu gösterilmiş olsa da, halen standart değer olarak kullanılmaya devam etmektedir. Bu değer meteorolojide kullanılmaya devam edilmiştir ve bazı standart atmosferlerde, her ne kadar asıl değer 45 derece 32 dakika 33 saniye olsa da, 45 derecelik enlemdeki değer olarak kabul edilmektedir.
96. satır:
=== '''Dünya’nın Yüzeyi Yakınında Serbest Düşen Bir Cisme Ait Denklemler''' ===
Sabit bir yer çekimsel çekim kuvveti varsayımı altında, Newton’un evrensel çekim kuvveti kanunu, ''F=mg'' formülüne indirgenir. Burada m, cismin kütlesi, g ise Dünya üzerindeki ortalama büyüklük değeri 9.81m/s2 olan sabit bir vektördür. Ortaya çıkan kuvvete cismin ağırlığı denir.
Aynı sabit yer çekimi varsayımları altında, h yüksekliğinde duran bir cismin potansiyel enerjisi ''Ep= mgh (veya Ep=wh, w=ağırlık)'' ‘tır. Bu gösterim, Dünya’nın yüzeyine olan mesafe olan h’ın yalnızca çok kısa olduğu mesafeler için geçerlidir. Benzer şekilde, ilk hız v ile fırlatılan bir cismin ulaşabileceği en büyük yüksekliğin gösterimi de <math>h = \tfrac{v^2}{2g}</math> küçük yükseklikler ve küçük başlangıç hızları için geçerlidir.
===
Yer çekimi içerisinde bulunduğumuz [[Samanyolu|Samanyolu Galaksisi]]<nowiki/>ni oluşturan yıldızlara etki eder
Newton’un yer çekimi kanunlarının uygulanması, [[Güneş Sistemi|Güneş Sistemi’]]<nowiki/>ndeki gezegenler, Güneş’in kütlesi, kuvasarların detayları ve hatta karanlık maddenin varlığı hakkında bile bugün sahip olduğumuz detaylı bilginin çoğunun kaynağını oluşturmaktadır. Her ne kadar ne bütün gezegenlere ne de Güneş’e yolculuk etmemiş olsak da, bunların kütlelerini biliyoruz. Bu kütleler, yer çekimi kanunlarının yörüngenin ölçülen karakteristiklerine uygulanması yolu ile elde edilmektedirler. Uzayda bir cisim, ona etki eden
Muhtemelen kuantum çekimi, süper çekim veya yer çekimsel tekillik şeklindeki en erken yer çekimi, uzay ve zaman ile birlikte, Evren’in başlangıcını takip eden 10-43 saniyelik bir süre olan Planck evresinde ortaya çıkmıştır. Daha öncesinde ise Evren’in sahte vakum, kuantum vakumu veya sanal parçacık gibi daha ilkel bir düzeyde olduğu düşünülmekte fakat Planck evresine nasıl geçiş yaptığı bilinmemektedir.
===
Genel göreliliğe göre, [[yer çekimi radyasyonu]], uza-zamanın [[Salınım|osilasyon]]<nowiki/>u gösterdiği yerlerde ortaya çıkar. Bu, birbirinin çevresinde yörüngeye girmiş cisimlerde görülür. Güneş sistemi tarafında yayılan yer çekimsel radyasyon ölçülemeyecek kadar küçüktür. Ancak, ikili pulsar sistemlerde zaman içerisinde oluşan enerji kaybı olarak yer çekimi radyasyonunun dolaylı gözlemi yapılabilmiştir. PSR B1913+16 bu tip pulsarlara bir örnektir. Nötron yıldızı birleşmelerinde ve kara delik oluşumlarının da tespit edilebilir büyüklükte yer çekimi radyasyonu oluşturabileceği düşünülmektedir. Lazer İnterferometre
===
2012 yılının Aralık ayında, Çin’deki bir araştırma ekibi, dolunay ve yeni ay boyunca oluşan Dünya’nın gelgitleri arasındaki faz gecikmesini bulduğunu açıkladı. Bu sonuçlar, yer çekiminin hızının ışık hızı ile aynı olduğunu gösteriyordu. Bunun anlamı şudur; eğer güneş bir anda ortadan kaybolacak olsa, dünya, ışığın bu mesafeyi kat etmesi için gereken süre olan 8 dakika daha normal bir şekilde yörüngesinde kalacaktır. Takımın bulguları Şubat 2013 tarihli [[Çin Bilim Bülteni]]’nde yayınlanmıştır.
== Anormallikler ve Çelişkiler ==
Mevcut teori ile açıklanamayan bazı gözlemler de bulunmaktadır. Bu gözlemlerin varlığı, daha iyi
[[File:GalacticRotation2.svg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:GalacticRotation2.svg|çerçeveli|Tipik bir [[Sarmal galaksi|spiral galaksi]]<nowiki/>nin döngüsel eğrisi yukarıdaki grafikte gösterilmektedir: (A) Öngörülen ve (B) gözlemlenen. Eğriler arasındaki farkın nedeninin karanlık madde olduğu düşünülmektedir.]]
* '''Ekstra-hızlı yıldızlar:''' Galaksilerdeki yıldızların belirli bir hız dağılımları vardır. Dış kısımlarda bulunan yıldızlar, normal maddenin gözlemlenen hız dağılımına göre olması gerekenden daha hızlı hareket ederler. Galaksi kümeleri içerisindeki galaksilerde de benzer bir durum gözlemlenmektedir. Yer çekimi ile etkileşime girmesi beklenen ve elektromanyetik olarak etkileşimsiz olduğu tahmin edilen karanlık madde bu farkın nedeni olabilir. Newton dinamiğine yapılacak çok sayıda modifikasyonlar da çözüm önerisi olarak sunulmuştur.
|