Eşdeğerlik İlkesi
Eşdeğerlik ilkesi, kütle çekiminin etkilerinin yerel olarak ivmelenmenin etkileriyle özdeş olduğunu belirtir; bu sayede tüm cisimler, bileşimlerinden bağımsız olarak aynı ivmeyle düşmektedir.
Tanım
Eşdeğerlik ilkesi, kütle çekimsel kütle ile eylemsizlik kütlesinin eşit olduğunu belirten bir ifadedir; bu sayede yeterince küçük, serbestçe düşen bir referans çerçevesinde kütle çekimi yerel olarak tespit edilemez hale gelir ve fizik yasaları özel görelilik yasalarına indirgenir.
Kapsam
Bu konu, zayıf eşdeğerlik ilkesini (serbest düşüşün evrenselliği), yerel Lorentz ve konum değişmezliğini ekleyen Einstein eşdeğerlik ilkesini, kütle çekimi yapan cisimlere uzanan güçlü eşdeğerlik ilkesini, düşen asansörler ve hızlanan roketler üzerine düşünce deneylerini ve herhangi bir ihlali sınırlayan hassas testleri kapsamaktadır.
Temel sorular
- Tüm cisimler kütle çekim alanında neden aynı ivmeyle düşer?
- Serbestçe düşen bir laboratuvar, boş uzaydaki bir laboratuvardan hangi anlamda ayırt edilemez?
- Eşdeğerlik ilkesi ne kadar hassas bir şekilde test edilmiştir ve başarısız olabilir mi?
Anahtar kavramlar
- Eylemsizlik kütlesi ve kütle çekimsel kütle
- Serbest düşüşün evrenselliği
- Yerel Lorentz değişmezliği
- Yerel konum değişmezliği
- Düşen asansör düşünce deneyi
- Eötvös tipi testler
Temel kuramlar
- Serbest düşüşün evrenselliği
- Kütle çekimsel ve eylemsizlik kütlesinin eşit olması nedeniyle, tüm cisimler kütle veya bileşimlerinden bağımsız olarak aynı ivmeyle düşer; bu, kütle çekiminin serbestçe düşen bir çerçeveye geçilerek yerel olarak ortadan kaldırılabileceğini gösteren ampirik bir gerçektir.
- Einstein eşdeğerlik ilkesi
- Her yerel serbest düşen çerçevede, kütle çekimsel olmayan fizik yasaları, çerçevenin hızından ve konumundan bağımsız olarak özel görelilik biçimini alır; bu, kütle çekiminin geometrik tanımının temelini oluşturan kesin ifadedir.
Klinik önem
Eşdeğerlik ilkesi, herhangi bir ihlal genel göreliliğin ötesinde yeni bir fiziğe işaret edeceğinden giderek daha hassas bir şekilde test edilmektedir; burulma-denge ve ay-lazer-mesafe ölçüm deneyleri ile MICROSCOPE uydusu, ek alanlardan veya değiştirilmiş kütle çekiminden kaynaklanabilecek bileşime bağlı kuvvetleri sınırlamaktadır.
Tarihçe
Kütle çekimsel ve eylemsizlik kütlesinin eşitliği Newton tarafından kontrol edilmiş ve 1900 civarında Eötvös tarafından burulma dengeleriyle geliştirilmiştir; Einstein 1907'de bunu temel bir ilke haline getirmiş, en mutlu düşüncesi olarak adlandırmıştır ve modern Eot-Wash ve uzay deneyleri bunu 10^15'te bir parçaya kadar doğrulamaktadır.
Öne çıkan isimler
- Albert Einstein
- Lorand Eotvos
- Robert Dicke
İlgili konular
Temel eserler
- einstein1916
- mtw1973
Sıkça sorulan sorular
- Eşdeğerlik ilkesi tam mıdır yoksa sadece yaklaşık mıdır?
- Yalnızca sonsuz küçük bir bölgenin limitinde tam olarak geçerlidir; herhangi bir genişletilmiş bölgede gerçek kütle çekim alanının değişiminden kaynaklanan gelgit etkileri ortaya çıkar ve bu artık gelgit kuvvetleri tam olarak uzay-zaman eğriliğinin tanımladığı şeydir.
- Bir test ihlal bulsaydı bu ne anlama gelirdi?
- Farklı malzemelerin serbest düşme ivmesinde ölçülen bir fark, yeni bir bileşime bağlı etkileşimi ima eder, genel göreliliğin en basit biçimini yanlışlar ve bazı birleşik veya karanlık sektör kuramları tarafından öngörülenler gibi ek alanlara işaret ederdi.