Minkowski Uzayı Nedir?

Uzay-Zaman diye fiziksel olgunun açıklanmasını sağlayan bu uzay Hermann Minkowski tarafından ortaya çıkartılmıştır. Minkowski uzayı veya Minkowski uzayzamanı, Einstein’ın özel görelilik kuramının en uygun biçimde tanımlandığı matematiksel yapıdır. Bu yapı ilk başlarda anlamsız bulunsa da kuramsal fizik dediğimiz alanda çığır açmıştır. 

Hermann Minkowski Kimdir?

Hermann Minkowski 22 Haziran 1864 doğan 12 Ocak 1909’da Göttingen vefat eden Litvan matematikçidir. 1896 ile 1902 yılları arasında Zürih Federal Politeknik Okulu’nda ve ölünceye kadar da Göttingen Üniversitesi’nde profesörlük yaptı. 1882 yılında tam katsayılı ikinci dereceden şekiller kuramının temelleri üstüne inceleme yazısıyla Fen Akademisi’nin büyük matematik ödülünü aldı. 

En sonunda da özel bir metrikle donatılmış dört boyutlu özel bir uzaya başvurarak Einstein’ın kısıtlı bağlılık kuramının bugün klasik sayılan geometrik bir yorumunu verdi. Buna Minkowski uzayı yadaMinkowski uzayzamanı denir.

Genel Görelilik Teorisi

Genel görelilik teorisi , 1915’te Albert Einstein tarafından yayımlanan, kütleçekimin geometrik teorisidir ve modern fizikte kütle çekiminin güncel açıklamasıdır. Genel görelilik, özel göreliliği ve Newton’un evrensel çekim yasasını genelleştirerek, yerçekimin uzay ve zamanın veya dört boyutlu uzayzamanın geometrik bir özelliği olarak birleşik bir tanımını sağlar.

Günümüzde Minkowski uzayı olarak adalandırdığımız şey dört boyutlu uzaydır. Dört boyutlu uzay üç boyutlu olandan biraz farklıdır, dördüncü bir boyut olarak eklenen zaman x,y,z diye nitelendirdiğimiz  üç boyuttan biraz farklı ele alınır. S olarak adlandırdığımız dört boyutlu “uzay-zaman uzunluğu” L diye adlandırdığımız üç boyutlu uzaydaki uzunluğa benzer şekilde yazılmaz. Kısaca ve basitce anlatayım:

Üç boyut; L^2= x^2+y^2+z^2 şeklinde yazılırken

S^2= x^2+y^2+z^2+t^2 şeklinde değil

S^2= x^2+y^2+z^2-t^2 şeklinde yazılır. 

Uzay- zaman uzunluğu S’nin tanımında t^2 nin önünde yer alan – işareti, Minkowski uzayına karakteristik özelliği verir; ayrıca birbirimize göreli olarak harekat ederken sahip olduğumuz farklı uzay ve zaman perspektiflerinin iki boyutluya göre biraz daha karmaşık olmasının bir nedenidir.

Bu nedenle, bir hamlede tüm kainatımızın doğası değişmiş oldu.Bunu en güzel ” Bundan sonra, kendi başına uzay ve kendi başına zaman gölgelere karışıp itmeye mahkum; ancak ikisinin birlikte bağımsız bir gerçekliği koruyacak.” diyerek Minkowski anlatmıştır.

Uzay ve zaman ölçümleri öznel olabilir ama uzay-zaman ölçümleri evrensel ve mutlaktır. Işık hızı evrensel ve mutlaktır. Dört boyutlu Minkowski uzayı da doğa oyununun oynadığı alandır. 

Minkowski uzayı, Einstein’ın özel görelilik teorisi ile yakından ilişkilidir ve özel göreliliğin formüle edildiği en yaygın matematiksel yapıdır. Minkowski’nin Einstein’ın teorisine yeni bir çerçeve oturtmakla yol açtığı radikal perspektif değişimin derinliği ilk başlarda olmasa da sonra çok iyi anlaşılacaktı. Einstein, ilk zamanlar ortaya atılan bu kuramı saçma bulmuştur. Ama tarih yine Einstein için tekerrür etmiş ve bu söyleminden vazgeçmiştir. En sonunda Genel Görelilik Kuramı, Minkowski’nin koyduğu temeller üzerine inşa edilmiştir. 

Yazan: Bilge KAPLAN

Kaynak: Şimdiye Kadar Anlatılmış En İyi Hikaye Neden Buradayız?Lawrence M. Krauss

Kaynak*

Kaynak**

YouTube Kanalımız

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here