Einstein’ın "Serbest Düşen Asansör" Düşünce Deneyi
Einstein’ın asansör düşünce deneyinde de bir insan dış dünyadan yalıtılmış şekilde asansörün içinde durmaktadır. Einstein, camsız bir asansörün içinde olan kişinin kütleçekim kuvveti etkisi altında mı, yoksa asansörün ivmeli hareketi ile mi hareket ettiğini bilemeyeceğini öne sürer.Asansör aniden hareket etmeye başlarsa bunun sebebi Dünya’nın kütleçekimi midir yoksa asansörün hızla yukarı çıkması mıdır ayırt edilemez. Asansörün içindeki kişi ya da cisim aynı şekilde ivmelenir. Bu noktadan yola çıkarak, her iki durumda da fizik yasalarının aynı olması gerektiği sonucuna varır. Buna göre, bahsi geçen denklik ilkesinin bize söylediği şey, kütleçekimin bölgesel olarak (asansörün içerisinde) etkisinin, kütleçekimsiz bir durumdaki ivmeli hareketin etkisi ile aynı olduğudur. Bu denlik ilkesinin matematiksel formülasyona dönüştürülmesi ile beraber, genel göreliliğin temellerinden biri atılmıştır. Yani, Einstein’ın düşünce deneyi olan camsız asansör deneyi, kendisini, en büyük başarısı olan kütleçekimin geometrik açıklaması üzerine düşünmeye ve türetmeye yöneltmiştir.
Einstein’ın Asansör Düşünce Deneyi Kanıtlandı
Einstein, "gedankenexperiment"(düşünce deneyleri) ni sadece düşünerek bulduğu fikirlerini ortaya çıkarmak için kullandı.Bu düşünce deneyi ise yıllar sonra kanıtlandı.Ve Einstein bu konudada yanılmamıştı.
Araştırmada bu deneyin farklı bir yönü olan “Asansörün yani ivmelenen nesnenin içindeki cisimlerin hepsi de aynı ivmelenmeyi yaşar” önermesi sınandı.
ABD’deki Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü’nden (NIST) biliminsanları birbirinden ayrı çeşitli atom saatlerini karşılaştırarak bu düşünceyi kanıtlayabildiler. Biliminsanları Dünya’yı Güneş‘in kütleçekimsel alanında serbest düşüşte olan bir cisim olarak düşündüler. Birbirlerine göreli özellikleri değişmese de, asansörün içindeki her cismin aynı ivmelenmeyi hissedeceği fikrini sınamak istediler. Buna lokal konum değişmezliği (LPI) denir.
Biliminsanları Dünya’nın çeşitli yerlerindeki onlarca atom saatinin ‘tik’lerini karşılaştırdılar. Nature Physics’te yayınlanan çalışmaya göre 15 yıllık veri toplama sürecinin sonunca hiçbir farklılık bulunamadı. Saatlerin birbirleri arasındaki fark 0.00000022 ve eksi 0.00000025 arasında değişiyordu ki bu çok küçük sayı sıfıra çok çok yakındır. Yani hidrojen ve sezyum atom saatleri Güneş‘in kütleçekimsel alanında serbest düşüşte olan asansörde (Dünya’da) birbirleriyle eşzamanlanmış şekilde kaldılar.
Dünya’nın yörüngesi tam bir yuvarlak olmadığından yani Güneş’e uzaklığı değiştiğinden saatler farklılaşan kütleçekimsel alanlardan geçtiler. Sonuç olarak evrendeki farklı konumlardan geçseler de parçacıklar aynı şekilde davrandılar.
Einstein‘ın da düşündüğü gibi lokal konum değişmezliği evrenin temel özelliklerinden biridir. NIST, LPI’yi sıfıra daha da yakın bir değerde bulabilmek daha hassas atom saatleri yapmaya devam ediyor. Çünkü LPI, parçacıkların kütlesi gibi diğer birçok değerin hesaplanmasında kullanılır ve bu yüzden evrenin temel bir özelliğidir. Değeri ne kadar iyi hesaplanabilirse diğer hesaplamalar da o kadar doğru olur.
Bulgular Nature`de yayınlanmıştı.
Konu hakkında "uclaphysicsvideo"nun deneyini (burdan) izleyebilirsiniz.
Alttaki videoda national geographic`in Einstein`in "Genius" belgeselinde yayınlanmış olan asansör deneyini Türkçe altyazı desteğiyle izleyebilirsiniz.
Kaynaklar
1.https://www.wired.com/story/these-physicists-watched-a-clock-tick-for-14-years-straight/
2.https://bigthink.com/paul-ratner/einstein-is-right-again-his-elevator-thought-experiment-is-proven-correct
3.https://www.nature.com/articles/s41567-018-0156-2
4.Video-National Geographic-https://www.youtube.com/watch?v=jx3wcdCtL58
5.https://www.youtube.com/watch?v=sbSxxsb30_E
