Radyo dalgası yayılımı ve dünyanın dönmesi

[devreci]

Ekvator çizgisinde bir radyo vericisi olsun yine ekvatorda bu vericiye göre 1000km doğuda ve 1000km batıda iki radyo alıcısı olsun .

Radyo vericisi bir beep sinyali gönderdiğinde aynı anda mı radyo alıcılarına ulaşır yoksa dünya döndüğü için batıdaki daha önce mi sinyali alır ?

 

[czorgormez]

öncelikle dünyanın eğiminden dolayı radyo dalgası hiçbir zaman düz bir çizgi halinde hareket etmez. yerden ve iyonosfeden yansıyarak zigzaglar çizer. bu kısmı geçersek ve düşünce deneyi olarak ele alırsak.

bir tren ve üzerinde elinde el feneri ile duran bir adam düşünelim. bu adam feneri ileri doğru tuttuğunda ışığın hızı değişmez yani trenin hızı ışık hızına eklenmez ( ama sabit gözlemci için pozitif doppler shift - kırmızıya kayma oluşur) aynı şekilde feneri trenden geriye doğru tuttuğunda ışığın hızı gene değişmez (negatif doppler shift oluşur ve maviye kayar)

Albert Einstein tarafından ortaya atılan özel görelilik teorisine göre, iki farklı olayın uzayda birbirinden ayrılmış olması halinde mutlak anlamda aynı zamanda meydana geldiğini söylemek mümkün değildir. Eğer bir referans çerçevesi uzayda farklı noktalarda bulunan iki olaya tam olarak aynı zamanı atarsa, ilkine göre hareket eden bir referans çerçevesi genellikle iki olaya farklı zamanlar atayacaktır (bunun tek istisnası hareketin her iki olayın konumlarını birleştiren doğruya tam olarak dik olmasıdır).

yani fiziksel hareket ile ışığın (elektromanyetik dalganın) hızını azaltamıyoruz veya arttıramıyoruz. uzayda iki farklı nokta için de aynı zaman diye bir tanım yapamıyoruz.

deneyi doğrulamak için giden sinyalin hiç gecikmeden geri yansıdığını düşünelim. kaynaktaki gözlemci eşzamanda bu yansımaları alır. ama bunun sebebini bilemez. yani sinyal giderken yavaşladı ve dönüşte tam tersine aynı hızdan dolayı daha kısa zamanda ulaştı. veya bu hiç gerçekleşmedi.

çünkü ışığın hızını tek bir referansta ölçemeyiz gidip gelmesi lazım. bu durumda uzaya tam bu iki noktaya eşit uzaklıkta başka bir gözlemci koyalım gelen sinyalin yansıması bu 3. gözlemciye gitsin. geometrik olarak 3cü gözlemciyi iki yansıma noktasına eşit uzaklıkta nereye koyarsan koy toplamda ilk deneydeki sonucu elde edersin.

Relativity of simultaneity - Wikipedia

en.wikipedia.org

 

[Mikro Step]

Hedeflere ulasma suresi degismeyebilir ama hedefe ulasan dalganin frekansi degisecektir.

 

[devreci]

Bunun deneyini yapmışlar , hiçbir şey değişmemiş,

Başarısız Olmasıyla Büyük Bir Başarıya İmza Atan Michelson-Morley Deneyi

Uzayı doldurduğuna inanılan bir maddenin varlığını ispatlama amacıyla yola çıkıp, o maddenin hiç var olmadığının ortaya çıktığı ilginç deney.

eksiseyler.com

Ayrıca bu inforometre yapısı itibariyle zor değil enkoder olarak kullanılabilir.

Şöyle bir deney düşünelim

Bir 10ghz radyo vericisi karşısında da bu radyo sinyalini alıp sayan bir sayaç var diyelim.

Durağan halde sayaç 10ghz sayıyor , verici hareket ettiğinde doppler etkisi nedeniyle sayaç az yada çok sayacak bu kesin.

Hem verici hem de sayaç aynı yöne hareket etse sabit 10ghz mi sayacak?

Yani ikisi aynı yönde gidiyorsa alıcı vericinin kendisi ışık hızı nedeniyle çalışma hızı değşiyor biribine göre aynı dışarıya göre farklı oluyor.

@czorgormez Ellerinde atom saati olsun atom saati tam aynı ayarlansın sinyali hangi salisede gönderildiği ve alıcıların bunu aldığı zaman kaydedisin.

@mikrostep Hocam yukarıda verdiğim linkte bunu denemişler ama değişen bişey olmamış

 

[Mikro Step]

Zaten bu prensiple calisan cok yuksek cozunurlukte encoderlar var.

Bir mile iki ayri fiber optik sariliyor. Her birisinden lazer gonderiliyor. Mil bir tarafa cevrildiginde fiberden cikan lazer ile diger fiberden cikan lazer arasinda faz farki olusuyor.

Renishaw: Interferometric laser encoders

Renishaw provides high performance interferometric laser encoders solutions for OEM machine builders, ranging from large aerospace centres through to the high precision semiconductor industry.

www.renishaw.com

 

[czorgormez]

Hedeflere ulasma suresi degismeyebilir ama hedefe ulasan dalganin frekansi degisecektir.

değişmez, dalganın frekansının değişmesi için o süreç içinde verici veya alıcının ayrı hareket ediyor olması lazım. ama verici-alıcı arasındaki mesafe sabit olduğu sürece uzayda beraber yaptıkları hareket frekansı etkielemez.

ambulansın arkasında ambulans ile aynı hızda giden bir araç siren sesini sabit duyar. ancak yol kenarındaki sabit gözlemci ambulans yaklaşırken pozitif doppler shift (ses incelir) uzaklaşırken de negatif doppler shift (ses pesleşir) duyar.

 

[czorgormez]

Bunun deneyini yapmışlar , hiçbir şey değişmemiş,

Başarısız Olmasıyla Büyük Bir Başarıya İmza Atan Michelson-Morley Deneyi

Uzayı doldurduğuna inanılan bir maddenin varlığını ispatlama amacıyla yola çıkıp, o maddenin hiç var olmadığının ortaya çıktığı ilginç deney.

eksiseyler.com

Ayrıca bu inforometre yapısı itibariyle zor değil enkoder olarak kullanılabilir.

Şöyle bir deney düşünelim

Bir 10ghz radyo vericisi karşısında da bu radyo sinyalini alıp sayan bir sayaç var diyelim.

Durağan halde sayaç 10ghz sayıyor , verici hareket ettiğinde doppler etkisi nedeniyle sayaç az yada çok sayacak bu kesin.

Hem verici hem de sayaç aynı yöne hareket etse sabit 10ghz mi sayacak?

Yani ikisi aynı yönde gidiyorsa alıcı vericinin kendisi ışık hızı nedeniyle çalışma hızı değşiyor biribine göre aynı dışarıya göre farklı oluyor.

@czorgormez Ellerinde atom saati olsun atom saati tam aynı ayarlansın sinyali hangi salisede gönderildiği ve alıcıların bunu aldığı zaman kaydedisin.

@mikrostep Hocam yukarıda verdiğim linkte bunu denemişler ama değişen bişey olmamış

Hem verici hem de sayaç aynı yöne hareket etse sabit 10ghz mi sayacak? : evet doğru reference frame sabit kaldığı için - yukardaki ambulans örneği gibi.

aslında zaman sabiti diye bişey yok. mesela dünyadaki bir atom saati ile yörüngede dönen bir uydunun atom saati senkron çalışmıyor. yörüngede bize göre daha hızlı hareket eden uydu içindeki atom saati çok düşük de olsa ölçülebilir oranda yavaşlıyor. diğer bir deyişle hareket hızı arttıkça zaman o hareketin içinde bulunan alan için yavaşlıyor.

ayrıca sadece dünyanın dönüşünü düşünme. uzayda teorik sabit bir nokta alırsan buraya göre hızımız dünyanın dönüşü + dünyanın güneş etrafında dönüşü + güneşin samanyolu içindeki hareketi + samanyolu spiral kolların dönüş hareketi + samanyolu galaksinin komple uzaydaki hareketi kadar toplam hızımız var. muhtemelen akıl almaz büyüklükte bir hız bu. ama bizim kendi içinde sabit referansımızda ışık hep sabit hızla hareket eder.

Time dilation - Wikipedia

en.m.wikipedia.org

aslında gerçek hareketimiz kabaca şöyle güneş boşlukta büyük bir hızla hareket ediyor ve gezegenler de eliptik yörüngede güneşi izliyor:

https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qimg-b4f9bc537816087b289928d998501e75

 

[devreci]

Teşekkürler şöyle bir görsel hazırladım çok net açıklıyor. Buna bakarsak uzay zaman vs çok matah konular değil .

İlginç bir durum var bu ışıktaki olay su dalgaları ve ses dalgaları her dalga için de geçerli yani ışığa özel bir ayrıcalık yok.

 

[Mikro Step]

https://qph.cf2.quoracdn.net/main-qimg-b4f9bc537816087b289928d998501e75

Bir gun bir yere toslayacagiz ama haydi hayirlisi.

 

[czorgormez]

Teşekkürler şöyle bir görsel hazırladım çok net açıklıyor. Buna bakarsak uzay zaman vs çok matah konular değil .

İlginç bir durum var bu ışıktaki olay su dalgaları ve ses dalgaları her dalga için de geçerli yani ışığa özel bir ayrıcalık yok.


32918 eklentisine bak

aslında görselin yanlış. iki adam ve ışık kaynağı beraber hareket ettiği sürece bir doppler shift yaşanmaz.
ışık sabitse ve adamlar hareketliyse, ışığa yaklaşmakta olan için frekans yükselir, uzaklaşmakta olan için de düşer. yani görseldekinin tam tersi.

aslında biz bu etkiyi bize yaklaşmakta olan yıldızlar ve galaksilerde gözlemliyoruz, bize yaklaşan objelerin ışığı maviye - daha kısa dalgaboyuna kayıyor.

evrendeki tüm madde ve enerji (aslında aynı şey) kuantum alanlarındaki ripplelar. bu durumda herşeyin dalga olması kaçınılmaz.

 

[Endorfin35+]

aslında biz bu etkiyi bize yaklaşmakta olan yıldızlar ve galaksilerde gözlemliyoruz, bize yaklaşan objelerin ışığı maviye - daha kısa dalgaboyuna kayıyor.

İki yıldızdan hangisinin uzakta hangisinin yakında olduğunu nasıl anladığımızı merak etmiştim. Karşıma kızıla kayma konusu çıktı. Teoriyi anlasamda neyi referans alarak değişimi tespit edebildiğimizi hala anlamıyorum.

 

[devreci]

aslında görselin yanlış. iki adam ve ışık kaynağı beraber hareket ettiği sürece bir doppler shift yaşanmaz.
ışık sabitse ve adamlar hareketliyse, ışığa yaklaşmakta olan için frekans yükselir, uzaklaşmakta olan için de düşer. yani görseldekinin tam tersi.

Hepsi aynı arabada hareket ediyor, sinus dalganın çizildiği şekilde yayılması gerekiyor , eğer öyle olmazsa ışık hızı arabanın v hızını toplamı hızda hareket eder ki bu mümkün değil c sabit ise dalga şekli böyle olması gerekir.

Dalga böyle yayılmasına rağmen adamlar ışığı aynı renkte görüyorlar çizim bunun neden olduğunu açıklıyor. Yoksa bu benim yeni bir icadım mı ?

Buradan başka bir sonuç daha çıkıyor , eğer ışık tek bir dalga yaysa idi , dalgayı ilk başta arkadaki eleman görürdü .

 

[czorgormez]

İki yıldızdan hangisinin uzakta hangisinin yakında olduğunu nasıl anladığımızı merak etmiştim. Karşıma kızıla kayma konusu çıktı. Teoriyi anlasamda neyi referans alarak değişimi tespit edebildiğimizi hala anlamıyorum.

atomların çok spesifik belli ışıma frekansları var mesela en çok bulunan hidrojen için 1.42 ghz - (1420.405751768(2) mhz)
ayrıca gazların yanarken çıkardığı çok spesifik dalgaboyları da var. sodyum, helium, neon gibi .yıldızın atomik dağılımını içindeki elemenleri biliyorlar buradan yola çıkarak bu yıldızın ışımasına bakıyor. bu ışımaların hangi elementlerden kaynaklandığını keşfedince eğer bir doppler shift varsa bu zaten ortak oluyor ve bunu çıkarında o yıldızın içindeki elementleri ve bize doğru olan hızını hesaplayabiliyoruz.

Hydrogen line - Wikipedia

en.wikipedia.org

 

[czorgormez]

Hepsi aynı arabada hareket ediyor, sinus dalganın çizildiği şekilde yayılması gerekiyor , eğer öyle olmazsa ışık hızı arabanın v hızını toplamı hızda hareket eder ki bu mümkün değil c sabit ise dalga şekli böyle olması gerekir.

Dalga böyle yayılmasına rağmen adamlar ışığı aynı renkte görüyorlar çizim bunun neden olduğunu açıklıyor. Yoksa bu benim yeni bir icadım mı ?

Buradan başka bir sonuç daha çıkıyor , eğer ışık tek bir dalga yaysa idi , dalgayı ilk başta arkadaki eleman görürdü .

kaynak ve gözlemci aynı hızda aynı yöne hareket ediyorsa çizdigin gibi bir doppler shift - frekans kayması oluşmaz. C sabit ışık hızı değişmez ve arabanın hızına eklanmez.

aslında çok basit olan birşeyi gözden kaçırıyorsun uzaklaşan kaynakta oluşan kaymayı - aynı hızda ona yaklaşan gözlemci kompanse ediyor.
kaynak ve gözlemci aynı hızda aynı yöne hareket ederse kayma oluşmaz.

 

[Mikro Step]

[math] c=\frac{1}{\sqrt{\mu_0*\epsilon_0}}[/math]
Isik hizi, elektrik alaninda kullandigimiz epsilon, magnetik alanda kullandigimiz mu iliskisi

 

[TA3AS]

Ekvator çizgisinde bir radyo vericisi olsun yine ekvatorda bu vericiye göre 1000km doğuda ve 1000km batıda iki radyo alıcısı olsun .

Radyo vericisi bir beep sinyali gönderdiğinde aynı anda mı radyo alıcılarına ulaşır yoksa dünya döndüğü için batıdaki daha önce mi sinyali alır ?

Aslında soru biraz eksik olmuş. Vericinin frekansını da bilmek gerekiyor. Kullanılan frekansa göre atmosferin değişik katmanlarında kırılma oluşur. Örneğin düşük frekanslarda yer ve gök dalgası ortaya çıkar.

 

[czorgormez]

Aslında soru biraz eksik olmuş. Vericinin frekansını da bilmek gerekiyor. Kullanılan frekansa göre atmosferin değişik katmanlarında kırılma oluşur. Örneğin düşük frekanslarda yer ve gök dalgası ortaya çıkar.

bu soru biraz daha felsefi. yani ışığın hızı fiziksel harekete bağlı mıdır değil midir gibi.