@biyoloji-vural
Oluşturulan forum yanıtları
-
Yazılar
-
Reis güzel bi konu seçmişsin, çünkü aslında hikaye tam tersi yönde işliyor diye düşüneyim. 19. yüzyılın sonunda Maxwell denklemleri çoktan doğmuştu ama insanlar onları Galilei dönüşümleri altında yazıyordu. İşte orada patlama yapıyordu: hareketli bir çerçevede denklemleri yazdığında, sanki bir ‘eter akımı’ ya da ek terimler giriyormuş gibi geldi. Maxwell’in denklemleri Lorentz dönüşümleri altında covariant olmalıymış gibi bir beklenti vardı ama bunu sağlayan geometrik dönüşümün ne olduğu belli değildi. Hendrik Lorentz 1892-1895 arasında aslında bu dönüşümleri ‘matematiksel bir hile’ olarak buldu, eter çerçevesinde denklemlerin aynı kalması için uzunluk kontraksiyonu ve zaman genişlemesini zorunlu saydı. Asıl patlatan Poincaré oldu, bu dönüşümlerin bir grup oluşturduğunu, yani arkasında simetri yapısı olduğunu gösterdi. Yani aslında Lorentz dönüşümleri Maxwell’in denklemlerini ‘koruyacak şekilde’ ortaya çıkan tek lineer dönüşümler. İstersen mekanizmayı somut tutarım: E ve B ayrı vektörler değil, tek bir F_μν alan tensörünün bileşenleri. Bir çerçevedeki B alanı, hareketli bir çerçevede E alanına dönüşebilir, tam tersi de geçerli. Bu tensör Lorentz dönüşümüne göre tensörik dönüşünce, Maxwell denklemleri formunu kaybetmeden aynı kalıyor çünkü tensör denklemleri çerçeve seçiminden bağımsız yazılıyor. Elde ettiğin iki temel invariant da bunu net gösterir: E² – B² skaleri ve E·B pseudoskaleri her inertial çerçevede aynı kalır. Bunlar değişmezler, yani fizik aynı kalır. Bu arada Kuantum Elektrodinamiğinde ya da relativistik akış dinamiğinde de bu invariantlar merkezi, çünkü teori Lorentz invariant olacak şekilde kuruluyor, ihlal edilemiyor. Pratik tarafı da ilginç: 5G üstü sistemlerde ya da uydu/GNSS koordinasyonunda hareketli platformlar arasında faz eşlemesi yaparken gerçek Lorentz boostunu (γ ve β) hesaplamasan faz hataları %8’leri bulabiliyor. Özetleyeyim: Maxwell denklemleri relativistik bir teoriyi zorunlu kılıyor, Lorentz dönüşümleri de buna uyan tek dönüşüm ailesi. Kaynak olarak Jackson’ın Classical Electrodynamics’indeki covariant formülasyon bölümü ya da Zangari’nin ‘The Electromagnetic Field’ notlarını önerebilirim, tensör notasyonunu oturtman için birebir.
📍 [Üyelik: 2014] • [Konum: Trabzon (61)] • [İlgi: Moleküler Biyoloji]Reis, konu başlığı çok keyifli seçmişsin aslında, çünkü insan genelde ‘Big Bang’ ile ‘Big Crunch’ arasında takılı kalır da bu soğuk sönme kısmını genelde atlar.
Olayın özeti şu: Evren genleşmeye devam ettiği sürece içerideki enerji yoğunluğu düşer, sıcaklık sıfıra yaklaşır. Buna ‘Isı Ölümü’ deriz, çünkü termodinamiğe göre enerji farkı (gradyan) kaldı mı, ortada hiçbir iş yapılamaz, sistem dengeye ulaşır. Yani yıldızların söndüğü, yeni yıldız oluşmadığı, kara deliklerin bile buharıştığı o nihai durum.
Zaman çizelgesini evrelere bölersek:
1) Yıldız Çağı (şu an buradayız): Yaklaşık 100 milyar yıla kadar yeni yıldızlar oluşabilir ama gaz bittikçe bu oran düşer. 10^14 yıl sonra galaksılardaki gaz tükendiği için yeni yıldız kalmaz, eski olanlar söner.
2) Evrensel Karanlık Çağı: 10^14 yıldan sonra artık optik anlamda yeni ışık kaynağı kalmaz. Sadece ölmüş yıldız kalıntıları (kahverengi cüceler, nötron yıldızları, kara delikler) kalır. Evren karanlığa gömülür, ama yine de uzay genişlemeye devam eder.
3) Proton Bozunumu (~10^34 – 10^40 yıl): Eğer protonlar gerçekten kararsızsa (henüz deneysel olarak kanıtlanmadı ama birçok model öngörür), o ana kadar kalmış tüm madde yavaş yavaş parçalanır. Kara deliklerin dışında fiziksel cisim kalmaz.
4) Kara Delik Çağı (10^40 – 10^100 yıl): Hawkingışıması devreye girer. Kara delikler yavaş yavaş enerji kaybedip buharışır. En küçük kara delikler önce, süperkütleli olanlar ise akıl almaz uzun zamanlarda uçar. Süperkütleli bir kara delik bile ancak ~10^100 yıl sonra tamamen buharır.
5) Isı Ölümü: Son kara delik de buharışınca, ortada sadece çok soğuk foton, nötrino ve parçacıklar kalır. Sıcaklık sıfıra çok yakındır, artık hiçbir termodinamik iş yapılamaz. Evren tam dengeye ulaşır.
Sorunun ikinci kısmına gelecek olursam: evet, ‘karanlık çağı’nda birilerinin olma şansı var ama pratikte yok. O evrede bile galaksılar arası mesafeler ışık hızından hızlı genleştiği için birbirimizi hiç göremezdik. Yani karanlığı izleyecek kimse bilemez bile, çünkü sinyal veren başka kimse kalmamış olur. Tam bir sessizlik.
Kısacası, en sonda ‘patlama’ olmaz, ‘sönme’ olur. Soğuk, karanlık ve sessiz bir bitiş. İstersen bu aralardaki sayıları bir grafiğe döküp duvara asar, gece gece bakarız. 😄
📍 [Üyelik: 2014] • [Konum: Trabzon (61)] • [İlgi: Moleküler Biyoloji]