Kütleçekim: Revizyonlar arasındaki fark
[kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
Gerekçe:: Hatalı ifade. Kütleçekim potansiyelini göz önüne alınız. |
Ömer Berkay (mesaj | katkılar) k clean up AWB ile |
||
1. satır:
{{klâsik mekanik}}
'''Kütle çekimi''' ya da '''çekim kuvveti''', kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru (ya da birbirine doğru çekildiği) hareket ettiği doğal bir [[fenomen]]dir. [[Enerji]] ve [[kütle]] eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji
[[Dünya]]'da,
'''
Uzay zamanının bu eğriliğinin en uç örneği, hiçbir şeyin, ışığın bile<ref>[http://hubblesite.org/explore_astronomy/black_holes/home.html "HubbleSite: Black Holes: Gravity's Relentless Pull".]</ref>, ufkuna girdikten sonra [[kara delik]]ten kaçamamasıdır. Daha fazla
İki cisim kütlesinin çekim kuvvetinin kütlelerinin 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]]lere neden olur. Planck döneminde (Evrenin doğumundan 10-43 saniye sonrasına kadar) geliştirilen, muhtemelen kuantum
==
===
Modern Avrupalı düşünürler haklı olarak
Daha sonra, [[Brahmagupta]]'nın eserleri bu kuvvetin varlığına değinmişti.
=== 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:
33. 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.
39. 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 ===
Galileo, [[Loránd Eötvös]] ve Einstein gibi bir dizi araştırmacı tarafından araştırılan [[Eşdeğerlik İlkesi|eşdeğerlik ilkesi]], tüm nesnelerin aynı şekilde düştüğü ve
Bu tür deneyler, diğer kuvvetlerin (hava direnci ve elektromanyetik etkiler gibi) önemsiz olduğu durumlarda tüm nesnelerin aynı hızda düştüğünü göstermektedir. Daha sofistike testler Eötvös tarafından icat edilen bir torsiyon dengesini kullanıyor. Uzayda daha doğru deneyler için uydu deneyleri, örneğin STEP, planlanmaktadır.<ref>M.C.W.Sandford (2008). "STEP: Satellite Test of the Equivalence Principle". [[Rutherford Appleton Laboratory]].</ref>
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 ===
[[Dosya: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,
Genel görelilik için başlangıç noktası, serbest düşüşe atalet hareketi eşlik eden eşdeğerlik ilkesidir ve serbest düşen atalet nesneleri yerdeki atıl olmayan gözlemcilere göre hızlandırılmış olarak tanımlar. Bununla birlikte, Newton fiziğinde, nesnelerden en az birisi bir kuvvet tarafından işletilmedikçe böyle bir ivme oluşabilir.
61. satır:
==== Çözümler ====
Einstein alan denklemlerinin başlıca çözümleri şunlardır:
* [[Schwarzschild metriği|Schwarzschild]] çözümü; Bu çözüm, küresel olarak simetrik dönmeyen yüksüz kütleli bir nesneyi çevreleyen uzay-zamanı tarif etmektedir. Yeterince kompakt olan nesneler için bu çözüm, merkezinde tekillik bulunan bir karadelik yaratır. Merkezden radyal uzaklığı Schwarzschild yarıçapından çok daha büyük olan noktalarda, Schwarzschild çözümü tarafından ön görülen ivmelenmeler pratik olarak Newton’un
* [[Reissner-Nordström metriği|Reissne-Nordström]] çözümü: Bu çözümde, merkezdeki nesnenin bir elektrik yükü vardır. Geometrik uzunluğu olan kütlesinin geometrik uzunluğundan az olan yükler için, bu çözüm çifte olay ufku bulunan kara delikler yaratır.
* [[Kerr metriği|Kerr]] çözümü: Bu çözüm dönen kütleli cisimler ile ilgilidir. Benzer şekilde, bu çözümde de birden fazla olay ufku olan kara delikler üretilmektedir.
73. satır:
</ref>
* [[Genel görelilik]], Merkür gezegeninin günberi devinimini açıklamaktadır.<ref>[[Max Born]] (1924), Einstein's Theory of Relativity (The 1962 Dover edition, page 348 lists a table documenting the observed and calculated values for the precession of the perihelion of Mercury, Venus, and Earth.)</ref>
* Teorinin tahminlerinden biri olan düşük potansiyellerde zamanın daha yavaş geçmesi (
* 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.<ref>[[Steven Weinberg|Weinberg, Steven]] (1972). Gravitation and cosmology. John Wiley & Sons. sf. 194.</ref> Ayrıca
* 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.<ref>See W.Pauli, 1958, sf. 219–220</ref>
* Teorinin öngörülerinden olan çerçeve sürüklenmesi, yakın zamanda alınan
* Genel görelilik, büyük kütleli cisimlerden uzaklaşan ışığın
=== Kütle çekimi ve kuantum mekaniği ===
Genel göreliliğin keşfini takip eden on yıllarda, genel göreliliğin [[kuantum mekaniği]] ile uyumsuz olduğu görülmüştür. Diğer temel kuvvetlerde olduğu gibi
== Detaylar ==
=== Dünyanın
Bütün gezegensi cisimler kendi
[[Dosya: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
[[Dosya:Falling_ball.jpg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Falling_ball.jpg|küçükresim|336x336pik|Başlangıçta durağan olan bir cismin
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, hâlen standart değer olarak kullanılmaya devam etmektedir.<ref>List, R. J. editor, 1968, Acceleration of Gravity, ''Smithsonian Meteorological Tables'', Sixth Ed. Smithsonian Institution, Washington, D.C., sf. 68.</ref> 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.
99. satır:
Newton’un üçüncü kanununa göre, düşen bir cisme uyguladığı kuvvetin aynısını kendisi de aynı büyüklükte fakat tam tersi yönde hissetmektedir. Bu, iki cisim birbirleri ile çarpışıncaya kadar, Dünya’nın da cisme doğru ivmelendiği anlamına gelmektedir. Dünya’nın kütlesi devasa olduğundan, bu tersine yönlü kuvvet ile Dünya üzerinde oluşan ivmelenme, nesnenin yaşadığı ivmelenmenin yanında çok küçüktür. Eğer nesne Dünya ile çarpıştıktan sonra sekmezse, bu sefer her biri diğerine itici bir temas kuvveti uygulayacak ve bu kuvvet çekim kuvvetini dengeleyerek daha fazla herhangi bir hareket olmasını engelleyecektir.
Dünya üzerindeki
=== Dünya’nın Yüzeyi Yakınında Serbest Düşen Bir Cisme Ait Denklemler ===
Sabit bir
Aynı sabit
===
Yer çekimi içerisinde bulunduğumuz [[Samanyolu|Samanyolu Galaksisi]]ni oluşturan yıldızlara etki eder
Newton’un
Muhtemelen kuantum çekimi, süper çekim veya
===
Genel göreliliğe göre, [[
===
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,
== Anormallikler ve Çelişkiler ==
Mevcut teori ile açıklanamayan bazı gözlemler de bulunmaktadır. Bu gözlemlerin varlığı, daha iyi
[[Dosya:GalacticRotation2.svg|bağlantı=https://en.wikipedia.org/wiki/File:GalacticRotation2.svg|çerçeveli|Tipik bir [[Sarmal galaksi|spiral galaksi]]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.
126. satır:
* '''Hızlanan genişleme:''' Uzayın metrik genişlemesi hızlanıyor gibi görünmektedir. Bunu açıklamak üzere karanlık enerji kavramı ortaya atılmıştır. Yakın zamanda ortaya atılan bir diğer teori ise, galaksi kümeleri nedeniyle, uzayın geometrisinin homojen olmayabileceği şeklindedir. Teoriye göre, veriler bu gerçekler ışığında yeniden incelenirse, genişlemenin hızlanmadığı sonucuna bile varılabilir. Bu teori yapılan çalışmalar neticesinde çürütülmüştür.
* '''Astronomik sabitin anormal bir biçimde yükselmesi:''' Yakın zamanda yapılan ölçümler gezegen yörüngelerinin sadece Güneşin enerji yayarak kütle kaybetmesine bağlı olarak olması gerekenden çok daha yüksek hızda genişlediğini olduğunu göstermektedir.
* '''Ekstra enerjili fotonlar:''' Galaksi kümelerinden geçen fotonların bu kümelere girişleri sırasında enerji kazanmaları, çıkarken de bu enerjiyi geri vermeleri beklenmektedir. Evrenin hızlanan genişlemesi nedeniyle, bu fotonların kazandıkları enerjinin tümünü geri vermemeleri beklenebilir. Fakat bu dikkate alındığında dahi, kozmik mikro dalga arka plan radyasyonuna ait fotonların beklenenden iki kat fazla enerji kazandıkları görülmektedir. Bu durum, belirli uzaklıklar söz konusu olduğunda
* '''Ekstra kütleli hidrojen bulutları''': Lyman-alfa ormanını spektral çizgileri belirli ölçeklerdeki hidrojen bulutlarının beklenenden daha fazla bir biçimde birbirlerinin içine kümelenmiş olduğunu göstermektedir. Siyah akışa’a benzeyen bu durum, belirli mesafe ölçeklerinde
* '''Güç''': Önerilen ekstra boyutlar
== Ayrıca bakınız ==
|