Katalog

D Ü Ş Ü N BUL S O R U N C E V A P V E R E L İ M Yankı Yazgaırtlan blr bilmece ve Işık hızına ulaşan kişi nasıl genç kalır? Tolga Esen'in sorusu şöyle: Elnstein'in Izafiyet teorisine göre ışık hızına ulaşan klmse dlğor Insanlara göre genç kalır. Bunun nedenl nedir? Sorunuzu Boğaziçl Üniversitesi Fizlk Bölümünden Doç. Or. ömür Akyüz yanıtlıyor. Einstein'ın özel görelilik (izafiyet) kuramının öngörüp açıkladığı en ilginç olgulardan biri "zamanın gençleşmesi''dir. Bunun en basit açıklaması şöyle yapılabilır: Bıze göre sabit hızla bir doğru çizgi üzerinde hareket eden bir saatin kendi saatimize göre geri kaldığını gözleriz. Saat belli bir yerde tekrarlanan olayların arasındaki süreyi kullanarak zamanı ölçtüğünden, örneğin bir insanın kalp atışları da daha seyrek olarak ölçülecektir. Demek ki, kendimizle kıyasladığımızda, bize göre harekotli bir ınsanın yaşlanması yavaşlayacaktır. Ancak o insan da bizi kendisine göre hareketli gördüğünden biz de ona göre yavaş yaşlanacağız. Sözü edilen bağıl ya da göreli hareket sabit hızla ve bir doğru çizgi üzerinde sürdüğü kadar, her iki gözlem de geçerlidir ve bir çelişki oluşturmaz. Çünkü bu kişilerin yaşlanmalarını yüz yüze kıyaslamak için bir araya gelmeleri olanaksızdır. Oysa eşit zaman aralıkları özel görelilik kuramı uyarınca ancak aynı yerde bir anlam taşır. öte yandan, bir çift ikizlerden biri, diğerinin yanından hızlanarak ayrılır ve bir süre gittikten sonra geri dönerse kalana göre daha az yaşlanmış ola'caktır. Zira doğru çizgi üzerinde sabit hızla harekette kimin hareket ettiğini ayırt etmek fiziksel olarak olanaksızdır. Hareket tamamiyle gözlem yapanın keyfine göre tanımlanırken, sırf "geri dönmek" bile dış etkileri gerektirdiğinden, kimin gidip, kimin kaldığı kolaylıkla ayırt edilebilir. Bu durum ancak ışık hızına çok yakın hızlarda belirginleşir. En hızlı jet uçaklarıyla bile bu daha az yaşlanmayı saptamak ancak çok duyarlı atomik saatlerle mümkün ve geçerle olmaktadır. Bu gözlemin yanı sıra, çok hızlı radyoaktif taneciklerin uçuş zamanlarında aynı sebepten doğan uzamalar da kolaylıkla saptanabilmektedir.D daralrru ile arası bir duyffiıya 020 de yö^mur gilidir. Saçılma etkisi ışık için dalga boyunun dördüncü kuvveti ile ters orantılı olduğundan güneşten gelen ışığın mavi civarında saçılması havadaki toz taneciklerinin boylamı ile ilgilidir. Toz yoğunluğu arttığında (Yanardağ patlaması vb...) havanın rengi yeşile de ça labilir. Çünkü daha uzun dalgaboyları da saçılma imkânı bulur. Aynı durum ışığın atmosferde daha uzun yol aldığı gün batım saatlerinde de olur Hatta gelen ışığın maviyeşil bileşenleri saçılıp dağıldığı ıçın güneşin rengi kırmızıya çalar. (Ünlüler Ansıklopedisi Tyndall maddesine bak.) \"\ c yı'ne Öy'efc»rgünduNeliir kıyısında b»r yırdöi yuru Çekim sabiti nasıl bulundu? Aynı okuyucumuzun ikinci sorusu şöyle: "Nevton'un evrensel çeklm kanununa göre evrensel çekim sabiti (G= 6 x 6 , 6 7 x 1 0 N. m2/ kg>) dir. Bu sabiti Nevvton nasıl bulmuştur?" Sorunuzu Doç. ömür Akyüz yanıtlıyor. Nevvton'un evrensel kütle çekimi yasasının (F = G. Mm/r2) gerektirdiği G sabiti. 1798 yılında Lord Cavendish tarafından "dünyanın ortalama yoğunluğunu" bulmak için ölçtürtülmüştür. Nevvton bu yasayı geliştirirken, yeryüzü civarındakı cisimlerin ve ayın davranışları için GM çarpımının degerini kullanmıştır. Bunu da yeryüzünde, cisimlerin düşmeleri sırasında hızlarında görülen sabit değişme oranını (yer çekimi ivmesi g: 981 m/s2) ölçerek elde etmek mümkündür. Nevvton'a göre g: GM/R2: M: Dünyanın kütlesi, R: Dünyanın yarıçapı (Bunu ilk ölçen Galileo olmuştur.) Nevvton'u bu yasaya götüren bir cismin düşmesi ile dünya çevresinde dolanmasını aynı olay olarak görmesi olmuştur. Dolayısıyla dünyadan uzaklığı dolan ay da dünyaya doğru her an GM/(R + d)2'lik bir ivme ile düşmektedir. R ve d için bilinen değerler kullanılarak ayın dünya çevresinde dolanım periyodu hesaplanabilir. Nevvton, bunu ilk hesapladığında kullandığı değerlerin hatalı olması yüzünden farklı bir dolanım süresi bulduğu için 22 yıl bu kuramı uygulayamamıştır. Ancak daha sağlam ölçme sonuçları eline geçip gözlemler hesaplarına uyunca, bulduklarına güveni gelince bunları 1678 yılında yayımlamıştır. Aynı esaslar çerçevesinde güneş kütlesi kullanılacak tüm gezegenler için geçerli bir GM değeri elde edilir. Cavendish'in çok ustaca blr deney sonucu G'yı ölçmelerini Macar Baron Von Eötvös daha genel ve duyarlı bir şekilde tekrarlamış ve bunun sonucu olarak G'nin de değeri yardımıyla dünyanın kütlesini bulmanın mümkün olduöunu gösterip Cavendish yöntemini Dünyayı tartmak" olarak nitelemiştir. Bu deneyin ana hatları şöyledir: Burulma sabiti bilinen (yani ne kadar etkiyle ne kadar döndüğü bilinen) bir tele asılı çubuğun ucundaki küçük metal toplan, belli bir uzaklıkta büyükçe kurşun toplar yaklaştırılarak, tele bağlı bir aynaya düşen ışığın sapmasından topları karşılıklı etkileyen kuvvet bulunur. Uzaklıklar ve topların kütleleri de bilindiğinden, Nevvton kanununda bilinmeyen olarak bir tek G kalır ve hesaplanarak bulunur. D 15 y A deqîldırr\.YaQmuf dmlaforı etlaliyordn TJknvn prrl pınMı ve yenj bır prpt/oTie dogru yol o!dı<jımı jârtetmışhrrj. ^ T a m 0 anda,aüıınft gddi. Şefor krolüıni ıslflnmasına aWın$ ehnckstân yere îerdw*j.frDbfcm flvucum«n içfndeydi. fe^s4^&:ö8fâ^3^îr^fi7 iSftîfer fcurıu deneyece^im da dmmifirj.5ve dondıirn. Elma Sepeti Bir sepette üç ayrı cinsten elma var. Elmaları görmeyen bir kişinin, elindeki elmalardan ikisinin aynı cinsten olmasını sağlamak için sepetten en az kaç elma alması gerekir? Üç elmanın aynı cinsten olması için kaç elma alması gerekir? D ödüllü Bulmaca: Üslü Problem 1987 1 9 8 7 ' n i n son rakamı nedir? D Bilmeceyi doğru olarak çözen 5 okuyucumuza Albert Elnstein'in "Dünyamıza Bakış" adlı kitabını armağan edeceğız. Göğün rengi nasıl oluşuyor? istanbul'dan Allşan Ates isimli lise öğrencisi okuyucumuzun birinci sorusu şöyle: "Tabiatıyla gökyüzünün ve denfzin rengi mavidir. Goğün renglnln güneşten gelen ışınların kırılmasıyla oluştuğunu billyoruz. Acaba nasıl bir kırıtma oluyor? Gökyüzünün ve denizln rengi niçln mavidir?" Soruyu Boğaziçl Üniversitesi Fizik Bölümü'nden Doç. Ömer Akyüz yanıtlıyor. Işık madde içinden geçerken moleküller tarafından soğurulur ve tekrar salınır. Bu arada bir kısım enerji maddede kalır. Madde moleküllerinin yeniden salındıkları ışık ne kadar aslına yakınsa o madde o kadar "şeffaf ve renksiz''dir. "Kırılma" dediğimiz olay, ışığı soğurur; hep yeniden salınması sırasındaki geciktirilmesi yüzünden yavaşlamasından doğar ve renklenmeyle doğrudan ilgisi yoktur. Göğün renklenmesi ise ışığı saçan taneciklerin büyüklükleri ile il Geçen haftanın çözümleri Sepet sepet yumurta Sorunun tarzından sayının tek bir rakam (çift değil) olması gerektiği anlaşılıyor. Cevap, 3 1 . Bllyalı Bulmaca ikinci Blrincl 24 + 24 Üçüncü 24 Toplam 72 1 2 + 1 2 + 4 8 7 2 6 42 + 24 72 Hızlı Toplama Toplamı kısa yoldan bulmak için, ilk sayıyla beşinci sayının son hanelerindeki rakamların toplamının 10, ondan sonraki hanelerin toplamının ise 9 olduğunu görmek yeterli. Dolayısıyla, bu iki sayının toplamı 1.000.000 ediyor. Aynı biçimde, ikinci ve altıncı, üçüncü ve yedinci, dördüncü ve sekizınci sayıların toplamı da 1.000.000 ettiğinden, bu sekiz sayının toplamı 4.000.000 eder. 39 + 21 + 12 = 72 Böylelikle üç arkadaştan birincisinin başlangıçta 39, ikincisinin 21, üçüncüsünün ise 12 bilyesi olduğu anlaşılır.D Kazanan okuyucularımız ibrahim Sert, Keşan, Edirne Ertan öztürk Susurluk, Balıkesir Enver Yassı, izmit Halil Oruç, Şirinyer, izmir A. Raci Ulusoy, Bornova, izmir.