İzafiyet Teorisi'nin Garipliklerinden Biri: Ahıra Çubuk Sığdırma Paradoksu

barn and pole paradox diye geçiyor ingilizcede. olay şu

ahmet'in elinde 20 metrelik bir çubuk var, önünde de 10 metre uzunluğunda bir ahır var. ahırın iki ucunda açık birer kapı bulunuyor. ahmet, çubuğu yere paralel bir şekilde tutuyor, ahırın içinden koşarak geçecek. ama ışık hızının yüzde doksanı gibi bir hızla koşacak. faruk ahırın tepesinde oturuyor ve ahmet'i izliyor. şimdi, izafiyet teorisine göre, ahmet (ve çubuk) ışık hızının yüzde doksanı hızda ilerlediği için faruk, çubuğun uzunluğunu 20 metre değil, yaklaşık 9 metre olarak görüyor. ahır da 10 metre uzunlukta olduğuna göre, faruk'un bakış açısından öyle bir an gelecek ki çubuk tamamen ahırın içine siğmiş olacak. faruk isterse tam o anda ahırın iki kapısını birden kapatıp çubuğu içerde hapsedebilir.

oysa ahmet'in bakış açısından durum farklı. ahmet'e göre çubuğun hızı sıfır (çünkü ahmet'le beraber hareket ediyor) ve uzunluğu 20 metre, ahır ise ışık hızına yakın bir hızla kendisine yaklaşıyor, ve uzunluğu 4,5 metre (lorentz dönüşümüyle kısalmış). yani çubuğun herhangi bir anda ahıra tamamen sığması mümkün değil.

kim haklı? çubuk herhangi bir anda ahıra sığdı mı sığmadı mı? problemi daha da belirgin kılmak için şunu hayal edelim: faruk, çubuğun tamamen ahırın içine girdiğini gördüğü anda iki kapıyı da bir anlığına kapayıp çubuğu içeride hapsediyor, sonra kapıları hemen açıyor ki ahmet arka kapıdan çıkabilsin. yani faruk'a göre çubuk bir anlığına ahırın içinde hapsoldu. ahmet'in açısından olayın böyle görünmesine imkan yok, çünkü çubuk 20 metre, ahır ise 4,5 metre.

problemin çözümü eş zamanlılık denen mefhumda yatıyor

faruk, kendi bakış açısından kapıları aynı anda kapatıp çubuğu bir anlığına hapsetti, oysa ahmet'in bakış açısından kapılar aynı anda kapanmıyor! çubuk daha arka kapıya varmadan arka kapı kapanıyor ve açılıyor, sonra çubuğun onu o kapıdan çıkıyor, sonra çubuğun arkası (hala açık olan) ön kapıdan geçiyor, ondan sonra ön kapı kapanıyor ve açılıyor. böylece çubuk ahırın içinden problemsiz geçiyor, ve hiçbir anda ahırın içine tam olarak sığmıyor.

demek ki faruk'un referans çerçevesinde eş zamanlı olarak gerçekleşen iki olay (ön ve arka kapıların kapanması), ahmet'in referans çerçevesinde farklı zamanlarda gerçekleşiyor. buna da eş zamanlılığın izafiyeti (relativity of simultaneity) deniyor.

sorumuza geri dönersek, kim haklı? çubuk ahıra sığdı mı, sığmadı mı?

cevap: ikisi de haklı. faruk'a göre sığdı, ahmet'e göre sığmadı. "mutlak anlamda" çubuğun ahıra sığıp sığmadığını sormak anlamsız. gözlemcilerden bağımsız evrensel bir koordinat sistemi yok çünkü her gözlemcinin kendi koordinat sistemi var.

daha fazlası için: http://en.wikipedia.org/wiki/barn-pole_paradox

bilim ve teknik dergisinden konuyla ilgili bir yazı: http://evrenbilimi.blogcu.com/…ma-paradoksu/3287625