Einstein’ın özel görelilik teorisi ışığın hızının her gözlemciye göre sabit olduğunu göstermiştir. Yani bu hız; nereden, ne şekilde gözetlendiği fark etmeksizin her zaman aynıdır. (Saniyede 300.000 km) Yerden yukarı doğru bir lazer tutup giden ışığın hızını ölçtüğümüzü düşünelim. Bulacağımız sonuç 300.000 km/s tir. Aynı anda yerden 200.000 km/s lik hızla lazere paralel fırlatılan bir roketten bakarak bu ışığın hızını ölçersek, bulmayı umacağımız sonuç 100.000 km/s olacaktır. Ancak durum böyle değildir. Sonuç yine 300.000 km/s dir.

İspat için bkz: Michelson-Morley deneyi

Zaman aralıklarının ölçümü gözlemci ile gözlenen arasındaki bağıl hareketten etkilenir. Işık hızına yakın hızlarda hareket edildiğinde ise bu etki oldukça yükselir. Bu yüzden yüksek hızlarda hareket eden bir şeyi gözlemlediğimizde onun için zamanın daha yavaş aktığını görürüz.

Bir arkadaşımızla ellerimizde köstekli saatle deney yaptığımızı düşünelim. Bizim dünyada bekleyelim ve arkadaşımız bir roketin içinde, ışık hızına yakın bir hızda hareket etsin. Bize göre roketteki saat daha yavaş işlerken, rokettekine göre bizdeki saat daha yavaş işler. (Roketteki arkadaşımızın gözünden bakarsak dünya roketten ışık hızına yakın bir hızda uzaklaşıyordur.) Her gözlemci kendisine göre hareketli olan saatin, kendisine göre durgun olan saate göre daha yavaş işlediğini gözlemler. Bu yüzden biz rokettekinin genç kalacağını düşünürken, roketteki kişi de bizim genç kalacağımızı düşünür.

Zaman genişlemesini net gözlemleyebilmek için ışık hızında veya ona yakın hızlarda hareket edilmesi gerekmektedir. İkizler paradoksunun sonucunu bilebilir miyiz? Bilemeyiz. Çünkü çıplak gözle görülür boyuttaki maddeler ışık hızına yakın hızlara henüz çıkarılamamaktadır. Yani gerçek bir saat ile gözlem yapamayız. Ancak bilimsel veriler bunun böyle olduğunu öngörmektedir. Atom altı parçacıklar ise ışık hızına yakın hızlarda hareket edebilmektedir. Eelektron, müon vb. atom altı parçacıklar ile ilgili hesap yaparken zaman genişlemesi dikkate alınmazsa sonuç hatalı olur. Doğru ölçüm yapabilmek için zamanı parçacığın gözünden bakarak hesaplamamız gerekir.

Yazan: Umut Angın

Görsel: Türkiye Zeka Vakfı