• 0

    Kütleçekim dalgaları içerisinde paralel olarak hareket eden bir ışık demetinin dalgalar ile etkileşimi sizce nasıl olacaktır?

    Vide supra 09 Mart 2017
  • 0
    Asıl değinmek istediğim nokta ise kütleçekim alanı içerisinde bir cismin yüksek hızlarda hareketi neticesinde üzerine etkiyen dalga sayısı ya da yoğunluğunun birim zamana göre değişip değişmediği. Kütleçekim dalgalarının ışık hızında oldukları kabul edilirse bu dalgalara zıt ( örneğin kütleçekim merkezinden zıt) gönderiken ışık ya da yüksek hızlı bir cisim, görece sabit konumdaki cisme göre birim zamanda daha fazla kütleçekim kuvvetine maruz kalabilir mi?
    Vide supra 09 Mart 2017
  • +1
    Burada fotonun durumunu, kütleli nesnelerinkinden ayrı tutarak konuyu ele almakta fayda var gibi.
    (Soruyu henüz tam anlamadım. Bu nedenle daha sonra ekleme, düzeltme yapabilirim. Yazıştıkça anlayacağımı umuyorum.)

    * Kütle çekim alanı içinde, kütle çekim dalgalarının taşıdığı enerji yoğunluğu merkezden uzaklaştıkça azalır, daha doğrusu dağılır (Toplamda aynı kalsada).

    * Kütle çekim dalgalarının vektörel bir yönü var. Bu durumda bu dalgaların yönüne göre zıt ya da aynı doğrultuda hareket eden nesnenin maruz kalacağı dalga sayısı değişmelidir.

    * Kütle çekim dalgaları da bir enerji aktarmakta-dağıtmaktadırlar.
    (Bu aktarılan enerjinin kaynağı bence ciddi bir muamma, çünkü dalga yaymak demek enerji kaybetmek demektir. Eninde sonunda bu enerjinin azalması, belki de tükenmesi gerekir. Bu nedenle, bu kütle çekim dalgalarının kaynağını dış bir etkene (zaman dalgalarına- böylece hız ve frekans sorunu da kalmadı) bağlayarak, sürekli ve stabil kalmasını makul buldum. Ama benimki sadece varsayım... Bu mantığa göre verilecek cevaplar, ciddi şüphe ile ele alınmalı.)

    Yani bu dalgalarla etkileşime girdikçe, enerji yüklenmesi olacaktır.
    Burada özel göreliliğin, (gene aynı varsayımıma dayanarak) farklı bir yorumuyla durumu ele alırsak, nesneye enerji yüklenmesi - (enerji) yoğunluğunun artırılması, zaman dalgalarının geçiş hızını etkileyeceği için, "nesne için göreceli" olarak, "zaman genleşmesi" olmalı. Nesnenin zaten bir hızından kaynaklı enerji yoğunlaşması olduğu için, (nesnedeki) gözlemcinin kat ettiği kütleçekim dalgaları sayısını,"sabit algılayacağını" düşünüyorum.

    * Ayrıca hareketli nesnenin, kazanılmış momentumundan kaynaklanan göreceli ek kütlesi de olacak.

    Bunlara dayanarak, hareketli nesnenin daha fazla kütleçekim kuvvetine maruz kalacağını düşünebiliriz.

    * Ama bu durumu bir dış gözlemci tespit eder bence...
    ------------------------0-----------------

    Süper akışkan bir evren açısından olayı ele alırsam (kütleçekimini düşük basınca bağlayan); Bu iki nesne arasındaki çekim kuvveti, otoyol da yan yana denk gelen 2 hızlı aracın (Kamyon-Tır yanından geçen minivan aracın durumunu hatırlayın) arasındaki açık hava basıncının düşmesi gibi olacak ve birbirlerine daha çok yanaşacaklardır.

    (Araçlar aynı yönlü ise basınç düşmesi daha az hissedilir. Zıt yönlü ise daha çok, Çünkü zıt yönlü olunca, akışkanın (havanın) "araçlara göre göreceli hızı" da ona göre çok daha fazla oluyor.)
    (Akışkan mekaniğine bakın... Akışkanların hareket ettikleri ortamlarına göre; basınç x hız arasındaki zıt yönlü ilişkilerine dayanarak bu varsayımda bulunuyorum.)

    (Fazla kelime kullanıyorum ama fikrimi tüm kavramları ile aktarmaya çalışıyorum. Kusura bakmayın.)
  • +1
    Sorudaki önemli bir noktayı kaçırmışım. Paralellik. Foton açısından ele alırken bunu gözetebiliriz.
    İlk düşüncelerimi daha çok dik açıdan ele almıştım.

    Her ne kadar foton bize doğrusal olarak hareket eden bir parçacık gibi gözükse de, aynı merkezden çıkan paralel fotonların ( daha önceki bir sorumda lazer ışığının Ay'a ulaşana kadar saçılmasında konuyu farklı açıdan deşmiştik) dağılımından; fotonların dalgalar üzerinde sörf yapan enerji köpükleri olduğu sonucunu çıkartıyorum. (Ayrıca bu durumun, "ışığın parçacık mı, dalga mı ? " sorusunu da cevaplandırdığını düşünüyorum: Sadece, dalgaların aynı koordinatlarındaki fotonlar doğrusal hareket ediyor. )

    Bu şekilde kütle çekim dalgaları ile fotonları taşıyan dalgalar birbirine "neredeyse (?)" paralel olacağından, fotonlar için kayda değer bir etki oluşturmayacağını düşünüyorum.

    Paralellikte de durum çok farkı olmasa da, Kütle çekim dalgalarının bir eğimi olmalı, fotonları taşıyan dalgalar, bu dalgalarla dik olmalılar.
  • 0
    Son paylaşımdan sonra bunu biraz daha görselleştirmek istedim. Aslında animasyon olsaydı harika olacaktı ama vakit yok.
    Bu da iş görür sanırım. Fotonun dalga -parçacık ikilemi :
    https://2.bp.blogspot.com/-M0qqBRacSA0/WMKQbtx3QjI/AAAAAAAAEKo/ava96Je_hQgFyq7f-9Oozac1ZWztr-rCgCEw/s1600/wave-particle%2Bduality%2Bof%2Bphoton.jpg
  • 0
    Burtay bey pek çok değişkeni de düşünerek dolu cevaplar verdiğinizden dolayı soruyu sorarken oluşturduğum kendi varsayımlarımı tekrar ele aldım.

    Öncelikle tek bir foton ve mesafeye göre kuvvetinin azalmadığı bir kütleçekim alanı düşünmüştüm ve bunun sonucunda kütleçekim kızıla kayması (gravitational redshift) adı verilen etkiden başka bir açıklama bulabilmiş değilim henüz. Sadece bu açıdan bakarsak kütleçekim alanı içerisinde yüksek potansiyelli alandan düşük potansiyelli alana ilerleyen elektromanyetik dalganın frekansının artması ve dalga boyunun azalması ile beraber bir enerji kazandığı görülüyor. Yani dünyadan hayali bir nötron yıldızına gönderdiğimiz ışığı nötron yıldızı üzerinde gözlemlersek enerjisinin garip şekilde arttığı (blue shift) görülüyor. Konuyla alakla şöyle de bir önemli kanalın videosu bulunmakta https://www.youtube.com/watch?v=GHCc9b2phn0
    Belki farklı referans noktalarına göre fotonların enerjilerini farklı gözlemlenebiliyordur fakat bu -eğer doğruysa- maviye kayma gerçekleştiğinde artan enerjinin nereden geldiğini açıklamıyor.

    "* Kütle çekim dalgaları da bir enerji aktarmakta-dağıtmaktadırlar. " Bu fikrinize katılıyorum fakat henüz matematiksel olarak bir kanıtı yok galiba bunun. Fakat bence LiGo dedektörleri sayesinde gözlemlenebilir etkileri de bir enerji barındırdıkları anlamına geliyor. Belirttiğim örnek için bir şekilde kütleçekim kuvvetinin ya da kuvvetin yarattığı etkinin bir enerji değişimi yaratması gerekir diye düşünüyorum.

    Belki de kütleçekim dalgalarının dalga boyunu, frekansını hesaba katarak madde ile bir çeşit olası rezonans durumunda etkileştiği düşünülebilir. Bunu bildiğimiz diğer dalga yapıları için söylemek kolay fakat kütleçekim dalgaları için kütle ya da enerji aktarımının mümkün olmadığını söylemek şimdilik zor gibi.
    Vide supra 10 Mart 2017
  • 0
    Sayın Vide Supra,
    Tüm dalgalar enerji taşır. Eğer kütleçekim dalgaları var ise (ki son göstergeler -ligo- var diyor) onlarında aktardığı bir enerji olmalı. Dalga, dalgadır. İstisna olacağını sanmıyorum. Matematiksel olarak ispatlanmamış olmalarını bilmiyorum ama tahminim frekansının tespit edebileceğimizin ötesinde olmasından kaynaklanıyor.

    Ama yazınızda can alıcı nokta bu değil. Fotonun kızıla kayması ve maviye kayması konusu...
    Kızıla kaymanın tutarlı açıklamaları var. Ama maviye kayma... İşte bu konuda ciddi bir değerlendirme yapmak gerekiyor. Maviye kayma söz konusumu ve kesin doğru mu?

    Bu konuda biraz daha bilgi paylaşırsanız, ( bizi araştırmadan kurtaracağı için) daha hızlı bir bakış geliştirmeye başlayabiliriz.

    Hatta işi daha güzelleştirmek için, bir önerim var. Arzu eden herkes, (eğer maviye kayma kesin doğruysa) "kendi bakış açısına" dayalı bir önerme deneyebilir.
    Bu bize-hepimize farklı bakış açıları kazandıracaktır.

    Öyle bir önerme ki, hem kızıla kaymayı, hem maviye yanaşmayı aynı sistem-mantık-yapıda öngörecek. Ve üstelik evrensel gerçek olarak kabul ettiğimiz, "enerjinin korunumu" yasasını da irdeleyecek. (Verdiğiniz video linkinde bu sorgulandığı için, bir fiziksever açısından gerçek bir meydan okuma olarak algıladım.)

    Maviye kaymayı hem doğru, hem de yanlış kabul ederek 2 farklı önerme üzerinde çalışmaya başlayacağım. Maviye kaymanın doğruluk derecesine göre, uygun olanı geliştirmeye çalışacağım.

    Eğer maviye kayma söz konusu ise, öneriniz "...kütleçekim alanı içerisinde yüksek potansiyelli alandan düşük potansiyelli alana ilerleyen elektromanyetik dalganın frekansının artması ve dalga boyunun azalması ile beraber bir enerji kazandığı görülüyor" çok ciddi bir bakış açısı kazandırıyor.

    Yakında bu sayfada yazışma (ve diğer arkadaşlarında durumu yorumlaması) dileğimle...
  • 0
    Şu ana kadar (saat 14:20) okuduklarım, kütleçekim alanına giren fotonun maviye doğru kaymasını doğrular nitelikte.
    Doppler kaynaklı maviye kaymayı biliyordum ama kütleçekim kaynaklı olanını, açıkçası bilmiyordum. Bu yüzden şaşırttı beni.
  • 0
    Burtay bey haklısınız, kütleçekim dalgaları da diğer dalgalar gibi enerji taşımakta. Kesin olarak konuşursak yayılmaya başladığı sistemin yapısına göre çeşitli farklı karakteristik formları bulunmakta. Örnek olarak yüksek kütleli iki cismin birbirlerine düştükleri sistemler için cisimlerin birbirlerine yaklaşmasıyla kaybettikleri açısal momentumlarının bir kısmı kütleçekim radyasyonu olarak yayılıyor. Burada bir parantez açarak şunu belirtmek lazım; başka çeşit bir kütleçekim dalgası ise nötron yıldızı gibi yüksek kütleli bir cisim tarafından, yüzeyindeki mükemmel küresel şekilden sapmalara sebep olabilecek çeşitli pürüzler sebebiyle oluşmakta. Bu sebeple oluşan dalgalar da sürekli aynı genlikte ve aynı frekansta yayılmaktalar.

    Bence ligo'nun saptadığı kütleçekim dalgaları ile örnek olarak sıradan güneşimizin yaydığı dalgalar arasında bir fark bulunmamakta. Necmi bey, ilk başta düşündüğümde ben de sizin gibi dalgaları farklı olarak ele almıştım. Yani iki karadeliğin birleşmesinde olduğu gibi fazladan bir açısal momentum enerjisi eklenmesi sistemi farklıymış gibi düşünmeye itiyor. Ama sonuç olarak nötron yıldızı örneğinde olduğu gibi yüksek hızlarda dönen bir cisim de yeterli dalgaları üretebiliyor. Burada önemli nokta bence güneş ve ikili karadelik sistemi için düşünürsek, karadelikler tarafından üretilen dalganın dalga boyunun çok daha küçük frekansının ise daha yüksek olması. Sonuçta hepsi uzay boşluğuna yayılıyorlar fakat taşıdıkları enerjiler çok çok farklı.
    http://www.tapir.caltech.edu/~teviet/Waves/gwave_spectrum.html buradan spektrum grafiğinde nötron yıldızının ikili sisteme göre dalga boyunun ortalama iki katı kadar daha büyük olduğu görülüyor.

    Kızıla kayma ve maviye kayma konusunda ise daha basit bir örnek ile kendi açımdan bir mantık oluşturabildiğimi düşünüyorum. Öncelikle kozmolojik kızıla kayma, kütleçekimsel kızıla kayma ve doppler kızıla kayması olarak galiba 3 farklı etki belirtilmiş. Çok kısa olarak; doppler kızıla kayması cisimlerin hızından, kozmolojik kızıla kayma genişleyen uzaydan ve kütleçekimsel kızıla kayma ise uzay-zaman dokusunun bozulması ile kütleçekim alanının aslında doppler kızıla kayması gibi davranması sonucunda oluşuyor.

    Kozmolojik kızıla kayma için uzay boşluğunun genişlemesi sonucunda üzerindeki elektromanyetik dalganın dalga boyunun her koşulda artması gerekli. Fakat andromeda galaksisinde olduğu gibi galaksinin bize doğru gelmesi sonucunda oluşan doppler etkisi, aradaki uzayın kozmolojik kızıla kaymasından daha çok etki ederek gelen ışığın maviye kaymasına sebep oluyor. Andromeda galaksisi üzerinden 2.5 milyon yıl önce yola çıkan fotonu daha yüksek enerjide gözlemliyoruz ve muhtemelen bunun sebebi de görece hızlarımızın bu gözlemi etkilemiş olması. Yani ışığa doğru ilerlediğimiz için bulunduğumuz referans noktası için görece hızlarımızı ve muhtemelen de görece enerjimizin eklenmiş hali olarak ışığı yüksek enerjide görüyoruz. Bu açıdan bakarsak enerji denkliği kuramamamız için bir neden yok gibi. Yani enerji belki de korunmuyordur, bunu ileride görebilir miyiz bilmiyorum fakat emin olduğum tek şey bu yasanın bu şekilde kolayca çürütülemeyecek olduğu:)

    Aynı durum kütleçekimsel kızıla-maviye kayma için biraz daha karışık galiba. Öncelikle einstein'ın denklik ilkesinden yola çıkarak, ivmelenen referans noktasındaki cisme etkiyen eylemsizlik kuvveti ile kütleçekim alanıdaki cismin üzerindeki yerçekimi (nadir de olsa kullanılmasının doğru olduğunu düşündüğüm anlar bulunmakta) kuvvetinin etkileri aynıdır. Yani aynı zamanda ivmelenen bir cisimden yayılan fotonların kızıla kaymasına neden olan şey ile kütleçekim alanı oluşturan cisim üzerinden yayılan fotonların kızıla kaymasına neden olan şey de aynıdır. İvmelenen cismi sabit tutup yok ettiğim ivme yerine kütleçekim alanını koymak dışında bir şey söylemiyorum aslında.
    Kütleçekim alanı içerisinde yüksek potansiyelli alandan düşük potansiyelli alana (örnek olarak yörüngeden dünyaya düşmek) geçişi dünyadan gözlemlemek maviye kaymaya sebep olurken, yörüngeden ivmelenip belirli bir hız ile dünyaya ateşlenen foton da dünya üzerinde gözlemlendiğinde maviye kayıyor. Sonuç olarak ışık hızı hep sabip kalacak şekilde tabi.
    Vide supra 12 Mart 2017
  • 0
    Hala bu konuya takılmış durumdayım. Basit bir soru ama altından çok kompleks cevaplar çıkıyor.
  • 0
    Hala bu konu üzerindeyim. Sorduğum sorulara ve cevaplarıma bakmayın, bu konuyla ilgili düşünürken ortaya çıkıyorlar.
  • 0
    Yoğun kütle çekim kuvvetine sahip foton bu kütleye yaklaştıkça, taşımış olduğu enerji seviyesi değişmez.
    Enerji kaybolmaz ya da hiç yoktan eklenmez. Ancak yine de foton maviye kayar.
    Çünkü...

    Ayrıntı :
    http://evreneyenibirbakis.blogspot.com.tr/2017/03/uzay-zamandaki-fotonun-durumu.html
  • 0
    @Vide Supra, yorumunuzu bekliyorum.

    Cevabım sizi ikna etti mi?
    Özellikle enerjinin yoktan varolmayacağı ve vardan yok olmayacağı konusunda.
  • 0
    Burtay bey çabalarınız ilham verici düzeyde öncelikle bunu belirtmek istedim. Bunun sebebi muhtemelen sorulara ve genel olarak fiziğe popüler kültürden farklı olarak bir tüketim unsuru olarak yaklaşmamanızdan kaynaklanıyor.

    Cevabınız ise anladığım kadarıyla dalganın genliği ve dalga boyunun değişiminin toplam enerjisini dengelediği ve sabit kalması üzerine. Özellikle tek fotonun grafiği oldukça açıklayıcı olmuş.
    Vide supra 28 Mart 2017
  • 0
    Teşekkür ederim...
    Gerçi farketmişsinizdir diye düşünüyorum ama o grafikte ayrıca "niçin?" olduğu da var.
    Yani;
    Gözlemlenen durumun sebebi, kütleçekim alanında, büyük kitleye yaklaştıkça maruz kalınan "zaman genleşmesi"... Tabii Lorentz Grafiğinin ters yönlü ve beceriksizce olması, dikkatten kaçmış olmasına neden olabilir.

    Üstelik doğru yaklaşımda olup olmadığımı deneye tabii tutmakta mümkün.
    Bir tanesi sabit hızda, bir tanesi artan hızda uzaklaşan 2 nesneden gelen ışığın karşılaştırması bize bu bilgiyi verecektir.
    Uzaklaşıyor oldukları için, Doppler etkisi nedeniyle ışığın kırmızıya kayması lazım.
    Diğer yandan artan hızda ivmelenenden gelen ışığın, (hızından dolayı zaman genleşmesi olduğu için) gelen fotonlar oranlı olarak daha az kırmızı, daha çok maviye yaklaşmış olmalılar.

    Bu zaman genleşmesinin etkisini kanıtlar.




    Yani maviye kaymanın nedeni, "zaman genleşmesi"
  • 0
    Zihnimde yaptığım deneyde, maviye kayma konusunda sağlıklı-net sonuç alamadım. Deney önerimde eksik var.
    Bu yüzden şu şekilde değiştirmeyi öneriyorum:
    Aynı kütlede 11 tane uyduyu dünyadan yollayalım.

    10 tanesi aynı koordinata peş peşe gelecekve aralarında 1 ışık dakikası mesafe olacak şekilde sabit hızla yollayalım.

    11nci uyduyu ise, artan hızla bunların yanından geçecek şekilde yollayalım.

    Uydular hareket yönüne dik olan paralel çizgi üzerine geldiklerinde, aynı anda dünyaya birer aynı şiddete ve frekansta (birebir eş özelliklerde) ışık sinyali yollasınlar.

    Böylece elimizde, aynı anda ama farklı uzaklıklardan salınmış 10 çift veri olur. Bunlar sayesinde hem kızıla kayma oranı, hem maviye kayma oranı rahatça tespit edilebilir.
Yorum yazabilmek için üye girişi yapmanız gerekmektedir.

Giriş Yap