The fundamentals of space-time: Part 2 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

Çeviri: Giray Başbuğ Gözden geçirme: Can Boysan

Light: it's the fastest thing in the universe,

Işık: evrendeki en hızlı şey

but we can still measure its speed

ama yine de hızını ölçebiliyoruz.

if we slow down the animation,

Eğer animasyonu yavaşlatırsak

we can analyze light's motion using

yüzleri üst üste dizilmiş

a space-time diagram,

birkaç animasyon panelinden yararlanıp

which takes a flipbook of animation panels,

bir uzay-zaman grafiği oluşturarak

and turns them on their side.

ışığın hareketini inceleyebiliriz.

In this lesson, we'll add the single experimental fact

Bu derste, şu deneysel gerçeği hatırlatacağız:

that whenever anyone measures just how fast light moves,

ne zaman biri ışık hızını ölçmeye kalksa

they get the same answer:

aynı şu sonucu buluyor:

299,792,458 meters every second,

saniyede 299,792,458 metre,

which means that when we draw light

bu da demek oluyor ki,

ışığı uzay-zaman grafiğimizde gösterdiğimizde,

on our space-time diagram,

it's world line always has to appear at the same angle.

dünya çizgisi her zaman aynı açıda olmak zorunda.

But we saw previously that speed,

Ama yakın zamanda gördük ki,

or equivalently world line angles,

hız ya da dünya çizgisi açısı,

change when we look at things from

maddelere başka insanların açısından bakıldığında

other people's perspective.

farklı gözüküyor.

To explore this contradiction,

Bu karşıtlığı incelemek için,

let's see what happens if I start moving

ben sabit dururken hareket edip

while I stand still and shine the laser at Tom.

Tom'a lazer tutarsam ne olacak inceleyelim.

First, we'll need to construct the space-time diagram.

Öncelikle, uzay-zaman çizelgesini oluşturmamız gerek.

Yes, that means taking all of

Evet, bu zamandaki farklı hareketleri gösteren

the different panels showing the different moments in time

farklı panelleri ele alıp

and stacking them up.

hepsini harmanlamak demek oluyor.

From the side, we see the world line

Bu taraftan lazer ışığının dünya çizgisini

of the laser light at its correct fixed angle,

doğru olan kendi sabit açısında görüyoruz,

just as before.

tıpkı az önceki gibi.

So far, so good.

Şu ana kadar güzel.

But that space-time diagram represents Andrew's perspective.

Ama bu uzay-zaman çizgisi Andrew'in bakış açısını yansıtıyor.

What does it look like to me?

Bana nasıl görünüyor?

In the last lesson, we showed

Son dersimizde, tüm panelleri, Tom'un dünya çizgisi tamamen düşey olana kadar

how to get Tom's perspective moving all the panels

beraberce birazcık oynatıp

along a bit until his world line is completely vertical.

onun bakış açısını nasıl elde edebileceğimizi gösterdik.

But look carefully at the light world line.

Ama ışığın dünya çizgisine dikkat edin.

The rearrangement of the panels

Panellerin düzenlenişi

means it's now tilted over too far.

şimdi de çok fazla eğildiği anlamına geliyor.

I'd measure light traveling faster than Andrew would.

Ben, ışığın hızını Andrew'den daha yüksek ölçerdim.

But every experiment we've ever done,

Ama yaptığımız her deney -

and we've tried very hard,

ki her deneyde çok çalıştık -

says that everyone measures light to have a fixed speed.

herkesin ışığı, sabit bir hızda giderken ölçeceğini söylemişti.

So let's start again.

O zaman, tekrar başlayalım.

In the 1900s, a clever chap named Albert Einstein

1900'lerde, Albert Einstein isimli akıllı bir genç adam

worked out how to see things properly,

ışık hızını hâlâ nasıl doğru buluyorken,

from Tom's point of view,

Tom'un bakış açısından

while still getting the speed of light right.

her şeyi doğru görebileceğimizi buldu.

First, we need to glue together the separate panels

İlk olarak, tüm bu ayrı panelleri

into one solid block.

tek bir sağlam bloka tutkallamalıyız.

This gives us our space-time,

Bu, bize "uzay-zaman"ımızı veriyor.

turning space and time into

Uzayı ve zamanı

one smooth, continuous material.

tek ve sürekli bir maddeye dönüştürüyor.

And now, here is the trick.

İşte işin sırrı burada.

What you do is stretch your block of space-time

Şimdi, uzay-zaman blokumuzu

ışığın dünya çizgisi boyunca esnetiyoruz,

along the light world line,

then squash it by the same amount,

sonra da eşit ölçüde

but at right angles to the light world line,

ama ışık dünya çizgisiyle doğru açıda sıkıştırıyoruz

and abracadabra!

ve hokus pokus!

Tom's world line has gone vertical,

Tom'un dünya çizgisi düşey hale geldi,

so this does represent the world from his point of view,

yani bu, dünyayı onun bakış açısından yansıtıyor

but most importantly,

ama en önemlisi,

the light world line has never changed its angle,

ışığın dünya çizgisi, açısını korudu,

and so light will be measured by Tom

yani ışık, Tom tarafından doğru hızda ölçülecek.

going at the correct speed.

This superb trick is known as

Bu şahane numara,

a Lorentz transformation.

bir Lorentz dönüşümü olarak bilinir.

Evet ama bu bir numaradan fazlası.

Yeah, more than a trick.

Slice up the space-time into

Uzay-zamanı,

yeni panellerde temize çekelim ki

new panels and you have

the physically correct animation.

böylece, fiziksel olarak doğru animasyonu elde edelim.

I'm stationary in the car,

Ben arabada sabitim,

everything else is coming past me

diğer her şey yanımdan geçiyor

and the speed of light

ve ışık hızı, herkesin ortak şekilde ölçtüğü

works out to be that same fixed value

that we know everyone measures.

o sabit değerde sorunsuz işliyor.

On the other hand,

Öte yandan, garip bir şeyler oldu.

something strange has happened.

The fence posts aren't spaced a meter apart anymore,

Çit direkleri artık birer metre aralıklı değil

and my mom will be worried

ve annem beni süzülmüş görünce

that I look a bit thin.

oldukça endişelenecek.

But that's not fair. Why don't I get to look thin?

Bu adil değil. Ben neden zayıf görünmüyorum?

I thought physics was supposed to be the same

Fiziğin herkes için geçerli olduğunu düşünmüştüm.

for everyone.

Yes, no, it is, and you do.

Evet, hayır, öyle ve öylesin.

All that stretching and squashing

Tüm bu uzay-zamanı esnetme ve bükme

of space-time has just muddled together

önceden uzay ve zaman olarak

what we used to think of separately

ayrı ayrı düşündüğümüz şeyleri

as space and time.

bir lapa haline getirdi.

This particular squashing effect

Bu karmaşık etki,

is known as Lorentz contraction.

Lorentz daralması olarak bilinir.

Okay, but I still don't look thin.

Peki ama hâlâ zayıf görünmüyorum.

No, yes, you do.

Hayır, görünüyorsun.

Şimdi uzay-zaman hakkında bilgi sahibi olduğumuza göre

Now that we know better about space-time,

we should redraw

sahnenin görünüşünü

what the scene looked like to me.

bana göre çizebiliriz.

To you, I appear Lorentz contracted.

Sana göre, ben Lorentz daralmasına uğramış görünüyorum.

Oh but to you, I appear Lorentz contracted.

Ama sana göre, ben Lorentz daralmasına uğramış görünüyorum.

Yes.

Evet öyle.

Uh, well, at least it's fair.

En azından adil.

And speaking of fairness,

Adaletten bahsetmişken,

just as space gets muddled with time,

nasıl uzay ile zaman karışıyorsa

time also gets muddled with space,

zaman da uzay ile karışıyor

in an effect known as time dilation.

ve zaman genişlemesi adıyla bilinen etki ortaya çıkıyor.

No, at everyday speeds,

Tom'un arabasının ulaştığı gibi

such as Tom's car reaches,

günlük hayattaki hızlarda

actually all the effects are much, much smaller

tüm bu etkiler aslında bizim gösterdiğimizden çok, çok daha küçük.

than we've illustrated them.

Oh, yet, careful experiments,

Evet, ama dikkatli deneyler

- tıpkı Büyük Hadron Çarpıştırıcısında dolaşan ufak parçacıkların

for instance watching the behavior of tiny particles

whizzing around the Large Hadron Collider

hareketlerinin incelenmesi gibi -

confirmed that the effects are real.

bu etkilerin doğruluğunu ispatladı.

And now that space-time is

Uzay-zaman, gerçekliğin deneyle kanıtlanmış bir parçası olduğuna göre

an experimentally confirmed part of reality,

we can get a bit more ambitious.

biraz daha hırslı olabiliriz.

What if we were to start playing

Ya bu sefer de

with the material of space-time itself?

uzay-zamanın kendisiyle oynamaya başlarsak?

We'll find out all about that in the next animation.

Bunun hakkındaki her şeyi sonraki animasyonumuzda öğreneceğiz.