Kütleçekim

Özel ve genel göreliliğin çeliştiği durumlar şunlardır: 1. Sabit Hız ve İvmeli Hareket: Özel görelilik, sadece sabit hızla hareket eden cisimler için geçerlidir. 2. Kütle Artışı: Çok yüksek hızlarda, atomaltı parçacıkların kütlesi artar (özel görelilik). 3. Uzay-Zaman Yapısı: Özel görelilik, uzay ve zamanı ayrı varlıklar olarak ele alırken, genel görelilik bunları birleşik bir yapı olan uzay-zaman içinde inceler.

Kütleçekim kuvveti, dört temel kuvvet arasında en zayıf olanıdır çünkü kısa mesafelerde etkili değildir ve kütleden ziyade parçacıkların yüklerine veya diğer özelliklerine bağlıdır. Ayrıca, kütleçekim kuvvetinin etkisi, uzaklık arttıkça azalır, bu da onun zayıf görünmesine neden olur.

Genel Görelilik Teorisi, 1915 yılında Albert Einstein tarafından geliştirilen, kütleçekiminin geometrik bir teorisidir. Bu teoriye göre, kütleçekimi, uzay-zaman dokusunun eğriliğinden kaynaklanır. Genel Görelilik Teorisi'nin öngörüleri arasında şunlar yer alır: - Zaman genişlemesi: Büyük kütleli cisimler etrafında zaman daha yavaş akar. - Kütleçekimsel merceklenme: Büyük kütleli cisimler, ışığın rota değiştirebilmesine neden olur. - Işığın kırmızıya kayması: Işık, kütleçekimine bağlı olarak kırmızıya kayar. - Kütleçekim dalgaları: Uzay-zaman dokusundaki büyük kütleli cisimler arası etkileşimler, kütleçekim dalgaları yaratır. Bu teori, modern fizikte kütleçekiminin nasıl çalıştığını açıkladığı kabul edilen temel teoridir.

F = Gm1m2r2 formülü, Newton'un Evrensel Kütleçekim Yasası kapsamında, iki nesnenin kütleleri (m1 ve m2) ve aralarındaki mesafe (r) bilindiğinde, bu nesneler arasındaki kütleçekim kuvvetini hesaplamak için kullanılır.

Kütle arttıkça frekans azalır çünkü kütleçekim alanı daha büyük olan cisimler, etrafındaki uzay-zamanı daha fazla büker.

Zamanın durdurulması şu anki fiziksel anlayışımıza göre mümkün değildir. Ancak, Einstein'ın görelilik teorilerine göre, zaman iki şekilde durdurulabilir: 1. Işık hızında hareket ederek: Işık hızına yaklaşan hızlarda zaman yavaşlar ve ışık hızında hareket eden bir nesne için zaman durur. 2. Kütleçekim etkisiyle: Çok güçlü bir kütleçekim alanına girmek, zamanın daha yavaş akmasına neden olabilir. Ancak, bu da son derece tehlikeli bir yöntemdir.

Evrenin kütlesinin sıfır olması durumu, Big Bang (Büyük Patlama) teorisine göre evrenin başlangıcından itibaren kütlesinin "yok" iken "var" hale gelmesiyle açıklanır. Ayrıca, kütleçekim kuvveti iki cisim arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır, bu nedenle mesafe arttıkça kütleçekim kuvveti hızla azalır ancak asla sıfır olmaz. Dolayısıyla, evrenin kütlesinin tamamen sıfır olması mümkün değildir.

Gezegenlerin kütlesi, gezegenin başka bir gökcismi üzerindeki kütleçekim etkisinin belirlenmesiyle hesaplanır. Gezegenlerin ağırlığı ise, kütle ve yerçekimi ivmesi kullanılarak hesaplanır. Örneğin, Dünya'da 1 kilogramlık bir cismin ağırlığı 9,81 N, Ay'da ise 1,62 N'dir.

Gezegenler Dünya etrafında dönmez, çünkü Güneş, Güneş Sistemi'nin en ağır cismi olduğu için çevresindeki tüm gezegenleri kendine doğru çeken güçlü bir kütleçekim kuvvetine sahiptir. Bu nedenle, gezegenler Güneş'in etrafında sabit bir yörüngede dönerler.

Dünya'nın aynı yere düşmesinin nedeni, kütleçekim kuvveti ve Dünya'nın kütlesinin çok büyük olmasıdır. Kütleçekim kuvveti, iki cisim arasındaki kütlelerin çarpımı ile doğru orantılı ve aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılı bir şekilde etki eder.

Kütleçekim kuvveti, iki nesne arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olması nedeniyle ters kare yasasına uyar. Bu yasa, Isaac Newton'un evrensel kütleçekim yasasında belirtilmiştir ve şu şekilde ifade edilir: "Evrendeki her parçacık, diğer her parçacığı, kütlelerinin çarpımıyla doğru orantılı ve aralarındaki uzaklığın karesiyle ters orantılı bir kuvvetle çeker".

Kütleçekim kuvvetini Isaac Newton bulmuştur.

Yıldızlararasında zaman farklı algılanmasının nedeni, görelilik teorisine göre kütleçekim ve hızın zaman akışını etkilemesidir. - Kütleçekim: Büyük kütleli cisimlerin etrafında zaman, küçük kütlelilere göre çok daha yavaş akar. - Hız: Işık hızına yakın bir hızda hareket eden bir cisim, dünyadaki ikizinden daha genç olarak geri döner. Bu durumlar, filmde de uzay yolculuğundaki mürettebatın, büyük kütleli bir kara deliğin yakınında zaman yavaşlamasına maruz kalmasıyla işlenmiştir.

Bir insanın ağırlığı her yerde aynı değildir. Ağırlık, bir cismin kütlesine etki eden kütleçekim kuvveti olduğundan, bulunduğu gezegenin veya ortamın kütleçekim kuvvetine bağlı olarak değişir.

G sabiti (kütle çekim sabiti) evrenseldir çünkü bu sabit, evrendeki tüm kütleçekim etkileşimlerini yöneten temel bir sabittir. G sabitinin değeri, iki cisim arasındaki kütleçekim kuvvetinin gücünü belirleyen orantılılık sabiti olarak işlev görür ve bu oran, evrenin her yerinde aynı kalır.

Dünya'nın iç ısısının azalmamasının birkaç nedeni vardır: 1. Radyoaktif Bozunma: Yerkürenin iç katmanlarında bulunan radyoaktif elementler (uranyum, toryum, potasyum gibi) ışıma yaparak ısı üretir ve bu ısı önemli bir ısı kaynağı olarak devam eder. 2. Kütleçekim Etkisi: Dünya'nın oluşumu sırasında kütleçekim etkisiyle ağır maddelerin merkezde birikmesi sırasında meydana gelen sürtünme, ısının artmasına ve bu ısının uzaya dağılmasına engel olur. 3. İlksel Isı: Dünya'nın oluşumu sırasında biriken büyük miktarda ısı enerjisi hala içeride kalmaktadır.

Elektromagnetizma ve kütlçekim kuvvetlerinin birleşememesinin nedeni, doğada kütlçekiminden daha güçlü olan başka kuvvetlerin de bulunmasıdır. Evrende dört temel kuvvet vardır: güçlü atom altı kuvvet, elektromagnetik kuvvet, zayıf atom altı kuvvet ve kütlçekim kuvveti.

Gezegenlerin dizilişinin değişmesinin nedeni, gezegenlerin yörüngelerinin elips şeklinde olmasıdır. Ayrıca, gezegenlerin hizalanması da dizilimin değişmesine etki eder.

Işığın bükülmesi, genel görelilik teorisine göre, uzayın eğriliğini takip etmesi sonucu gerçekleşir. Bunun nedenleri: 1. Kütleçekim: Büyük kütleli cisimler, uzayı büker ve ışık bu bükülen yolda ilerler. 2. Kırılma: Işık, farklı maddelerden geçerken hızını değiştirir ve bu da ışığın yön değiştirmesine, yani bükülmesine neden olur. Örneğin, su altındaki nesnelerin farklı görünmesi, ışığın suya girerken kırılması ve bükülmesi sayesinde olur.

Evet, bir insanın ağırlığı bulunduğu yere göre değişir. Ağırlık, bir cismin kütlesine etki eden kütleçekim kuvveti olduğundan, bu kuvvet farklı gezegenlerde veya ortamlarda farklı olduğu için insanın ağırlığı da değişir.