Zaman Genişlemesi (time dilation)

Fizik ve görelilikte, zaman genişlemesi (dilasyon), iki saat ile ölçülen geçen zamandaki farktır. Bu, aralarındaki rölatif bir hızdan (özel rölativistik ‘kinetik’ zaman dilasyonu) veya konumları arasındaki gravitasyonal potansiyelindeki bir farktan (genel rölativistik gravitasyonal zaman dilasyonu) kaynaklanır. Özellikle belirtilmediğinde ‘zaman dilasyonu’, çoğunlukla hıza bağlı etkiyi ifade eder.

Bir gözlemci ile hareketli bir saat arasındaki değişen mesafeye bağlı olarak değişen sinyal gecikmelerini telafi ettikten sonra (yani Doppler etkisi), gözlemci, hareketli saati kendi referans çerçevesinde hareketsiz olan bir saatten daha yavaş geçiyor olarak ölçecektir. Ek olarak, bir masif cisme yakın (ve dolayısıyla daha düşük gravitasyonal potansiyelinde) bir saat, söz konusu masif cisimden daha uzağa yerleştirilmiş (ve daha yüksek bir gravitasyonal potansiyelde) bir saatten daha az ‘geçen zaman’ı kaydedecektir.

Rölativite teorisinin bu tahminleri deneyle defalarca doğrulanmıştır; bunlar, örneğin GPS ve Galileo gibi uydu navigasyon sistemlerinin çalışmasında pratik bir ilgi kaynağıdır. Zaman genişlemesi bilim kurgu eserlerinin konusu da olmuştur.


(a) Dairesel yörünge yarıçapı r = rs/re'nin fonksiyonu olarak günlük zaman genişlemesi (dilasyon); kazanç veya negatif ise kayıp. rs: uydu yörünge yarıçapı, re: ekvatoryal yeryüzü yarıçapıdır (Schwarzschild metriği kullanılarak hesaplanır; r ≈ 1.497'de zaman genişlemesi yoktur). Burada hareketin etkisi ve azalan gravite birbirini götürür. ISS astronotları aşağıda uçarken, GPS ve sabit uydular yukarıda uçar.

(b) dairesel yörünge yüksekliği üzerindeki günlük zaman dilasyonunun bileşenlerine bölünmesi

(GPS: Global Positioning System, ISS: International Space Station)

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation

29 Nisan 2021

 

GERİ (özel görelilik kuramı)
GERİ (gravitasyon ve görelilik)