şükela:  tümü | bugün
  • keplerin birinci yasasına göre güneş sistemi içerisinde bulunan tüm gezegenler, odaklarından birinde güneş’in bulunduğu eliptik yörüngelerde dolanırlar. bu dolanımı esnasında güneş’e en yakın olduğu yörünge konumu “günberi noktası”, en uzak konumu ise ”günöte noktası” olarak adlandırılır. günöte, günberi ve güneş’in bulunduğu noktalar üzerinden bir doğru geçirildiğinde oluşan bu doğruya “büyük eksen” denilir.

    diğer bir terim olan “devinim” ise -bu yazımızda- merkür’ün yörüngesinin büyük ekseninin zaman içerisinde yavaşça doğrultu değiştirmesidir. aslında bu olay tüm gezegenler için olmaktadır. madem ki bu durum sadece merkür’e özgü değil, neden sürekli merkür ile anılmaktadır?

    merkür’ün gözlenen günberi devinimi, newton mekaniği ile yapılan tahminlerle uyuşmuyor. newton fiziğine göre bu durum, güneş-merkür ikilisinin birbirlerine uyguladıkları kütle-çekimsel etki ve diğer gezegenlerin yarattıkları kütle-çekimsel tedirginliklerinden dolayı meydana gelmektedir

    bu faktörleri dikkate alarak yapılan hesaplamalar sonucunda yörüngesinde oluşan sapma yüzyılda yaklaşık 532 yay saniyesi (1 yay saniyesi = 1/3600 derece) olarak tespit ediliyor. ancak bu durum gözlemlerle doğrulanmak istediğinde hesaplamaların ön gördüğü biçimde sonuçlanmıyor. yapılan gözlemlerle elde edilen sonuç gezegenin yörüngesinin yüzyılda yaklaşık olarak 574 yay saniyesi kadar saptığıdır. hesaplamalarla gözlemler arasındaki fark yaklaşık 42 yay saniyesidir.

    bu sonuçlara göre gökbilimciler, güneş sisteminde şu ana kadar keşfedilmemiş bir gezegen olduğunu ve bu gezegenin merkür’ün yörüngesinde tedirginlik yarattığını öne sürerler. bu gezegene bir isim dahi verilir.(bkz: vulcan gezegeni) böylelikle hesaplamalarla gözlemler arasında ortaya çıkan farkın bu nedenden dolayı oluştuğuna inanılır ve gezegeni aramak için çalışmalar başlar ancak aramaların sonucunda böyle bir gezegen bulunamaz.
    915-1916 yıllarında einstein, genel görelilik kuramını tamamlar ve newton’ın evrensel kütle-çekim yasasını değiştirerek, yeni bir bakış açısı getirir. bu kurama göre uzay, maddenin sahip olduğu kütlenin etkisiyle bükülmektedir. oluşan bu bükülmüş geometriye “kütle-çekim”, evren dokusuna ise “uzay-zaman” adı verilmektedir.

    daha sonraları genel göreliliğin getirdiği yeni evren dokusu, merkür’ün newton mekaniği ile yapılan günberi devinimi hesaplamalarına dahil edilir. yeniden yapılan hesaplamalar sonucunda anlaşılır ki hesaplamalarla gözlem arasındaki 43 yay saniyelik fark, genel göreliliğin katkı sağladığı düzeltmeler sayesinde giderilmektedir. böylelikle on yıllardır açıklanamayan merkür’ün yörüngesindeki fazladan sapma, einstein’ın keşfettiği genel görelilik ile açıklanmış olur.

    kaynak
  • einstein'ın genel görelilik ile hesapladığı ilk şey merkür'ün yörünge sapmasıdır. kimse sapmanın nedenini anlayamazken yörünge tam olarak einstein'ın hesapladığı miktarda hareket eder. böylece einstein genel görelilik kuramının doğru olduğunu anlamıştır.
  • elips yerine sarmal şeklinde bir örüntü oluşturan yörünge.
    şu şekilde.
    bunun ayrı bir yeri var bende. bu konularla ilgili okuduğum ilk kitabın ilk sayfalarında, einstein’ın görelilik kuramını kullanarak merkür’ün yörüngesini hesapladığı yazıyordu.
    hatta krauss‘ un kitabında şu şekilde bir kısım geçer:

    “einstein'ın biyografisini kaleme alanlardan abraham pais'nin betimlediği üzere: "inanıyorum ki bu keşif, einstein'ın bilimsel hayatında, belki de bütün hayatında yaşadığı, duygusal bakımdan en güçlü deneyimdi." einstein sanki "içinde bir şey patlamışcasına" kalp çarpıntıları yaşadığını söylüyordu. bundan bir ay sonra bir dostuna kuramını "benzersiz güzellikte bir kuram" diye betimlediğinde, kuramının matematiksel biçiminden duyduğu memnuniyet gözle görülebiliyordu.”

    hiç yoktan bir evren
    lawrence m. krauss

    yani newton mekaniğine zıt bir grafik çizen merkür yörüngesindeki bu sapma (yüzyılda 43 ark saniye -bir derecenin yüzde 1’i-) sayesinde oluşan sarmal ve kompleks yörünge, einstein’ın genel görelilik kuramı sayesinde açıklığa kavuşmuştur. einstein için en büyük tecrübe ve duygusal yoğunluğu yüksek olan bir deneyim olmuştur.

    sapma olayı tamam, fakat neden güneş sistemindeki en hızlı yörünge hızına sahip gezegendir merkür?
    merkür ile güneş arasındaki mesafeye “r” diyelim. bilmemiz gereken 2 şey var, merkezcil kuvvet ve yerçekimi kuvveti.
    merkezcil kuvvetin hesaplanması: merkür’ün kütlesi x merkür’ün hızının karesi bölü r şeklindedir.

    güneş ile merkür arasındaki yerçekimi kuvveti ise yerçekimi sabiti (g) x merkür’ün kütlesi x güneş’in kütlesi bölü r² olarak hesaplanır.

    ya da durun, ben şuraya çizdim.

    şimdi, bu iki işlemi eşitleyelim. görüldüğü üzere merkür’ün kütlesi (m) bu eşitlikte sadeleşir, ve bu demektir ki gezegenin kütlesi, gezegenin yörünge hızını etkilemiyor. peki hızı etkileyen şey nedir diye soracak olursanız, yukarıda bahsi geçen formüllerden de yola çıkarak, hız eşittir kök yerçekimi sabiti x güneş’in kütlesi bölü mesafe. bu eşitlikte mesafeyi ne kadar azaltırsanız hız o kadar artar. yani buradan çok rahat bir şekilde anlaşılıyor ki güneşin yörüngesinde olan bir gezegenin yörüngedeki hızını belirleyen en büyük etmen, güneş’e olan uzaklığıdır. merkür’ün en hızlı yörünge hızına sahip olmasının sebebi ise güneş’e en yakın gezegen olmasıdır.

    edit: ufak bir ekleme.