İçeriğe atla

Bakışım

Fizikte bakışım, fizik sistemi betimleyen temel değişmezlik'lerle ilgilidir. Fiziksel sistem matematik modeller kullanılarak betimlenir ve modellerden en başarılı olanı kuram statüsüne ulaşır. Fizikte ve diğer bilimlerde modelin başarısı modelin öngörü üretebilme kapasitesiyle ve bu öngörülerin deneylerle doğrulanmasıyla ölçülür. Çoğu zaman fizik modelin değişik matematik dönüşüm'ler altında nasıl davrandığı incelenir. Eğer bir matematik dönüşüm sonucunda modelin betimlediği fizik sistem değişmiyorsa o dönüşümle ilgili bir bakışım (symmetry) olduğu söylenir. Modellerin doğrulukları deneylerden önce bu şekilde test edilir. Eğer fizik modeli daha karmaşık sistemleri betimliyorsa ya da kuantum fiziğinde olduğu gibi doğrudan gözlem yapamıyacağımız nicelikleri açıklayabilmek için geliştirilmiş ise bu karmaşık modelin içinde matematiksel olarak var olan bakışımların ortaya çıkması zaman alır ve kuramsal fizikçiler önce bu bakışımları ortaya çıkarmaya çalışırlar. Karmaşık modelin daha önce fark edilmeyen bir bakışımı bulunduğunda yeni bir korunum kanunu öngörülüyor demektir. Bazen yeni bakışımlar yeni parçacıkların varlığına işaret eder. Grup kuramı bakışımları sistematik ve matematiksel olarak inceler.

Örnekler

Küresel bakışım

Yüzeyi pürüzsüz küresel bir kütle düşünelim, bu küreyi kaç derece döndürürsek döndürelim kürenin fiziği değişmez, diğer bir deyişle küresel bakışım vardır. Küreyi döndürmek yerine koordinatlarımızı değiştirebiliriz yani kendimiz kürenin etrafında dönebiliriz ama kürenin kütlesi ve diğer fiziki özellikleri değişmez. Bu kürenin fiziğini anlatan modelinde aynı şekilde rotasyon dönüşüm altında aynı değişmezlere ulaşması gerekir. Bu küre uzayda bir kütle olsun. Merkezi kütlenin merkezi ile bir olan yarıçapı da kütlenin yarıçapından büyük hayali bir küresel yüzey düşünelim. Bu hayali küresel yüzeyin her noktasında yerçekim kuvvetinin gücü (genligi) aynıdır. Diğer bir deyişle Newton modelinde yerçekimi kuvvet alanında küresel bakışım vardır.

Silindirik bakışım

Düz çizgi şeklinde ince ve sonsuz uzunlukta bir bakır tel düşünelim. Bu telden elektrik akımı geçtiğinde o telin etrafında manyetik alan oluşur. Bu manyetik alan bir vektor alan'dır ve kuvvet vektörü her noktada o noktadan geçen bir dairenin tanjant vektörüyle aynı yöndedir (sağ el kuralı). Bu kuvvet vektörünün gücü (genliği) söz konusu daire üzerinde her noktada aynıdır. Telin tüm uzunluğunu düşünürsek bu dairelerin yan yana dizilmesiyle bir silindir oluşur. Bu silindir üzerindeki her noktada manyetik kuvvetin genliği aynıdır. Silindirik dönüşüm altındaki değişmezliğe silindirik bakışım denir.

Yansıma bakışım

İki boyutlu bir uzayda yani bir düzlemde iki eşit kütle düşünelim. Bu iki kütle koordinat sisteminin merkezinden başlayıp aksi yönlerde X-koordinatı üzerinde sabit hızla hareket etsinler. Y-koordinat eksenini bir ayna olarak düşünebiliriz ve yansıma dönüşüm'ü sistemi oluşturan tüm noktaların X-koordinatlarının x değerinden -x değerine aynı anda değişmesi olarak tanımlayabiliriz. Yansıma dönüşümü altında değişmeyen sistemde yansıma bakışım' var denir. Eğer kütleler eşit olmasaydı yansıma bakışım bozulmuş olurdu.

Lokal ve global bakışım

Ayrıksız bakışım

Uzayzaman bakışımları

Ayrıklı bakışım

C, P, T bakışımları

Superbakışım

Bakışımlar ve korunum kanunları

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Manyetik alan</span> elektrik yüklerinin bağıl hareketteki manyetik etkisini tanımlayan vektör alanı

Mıknatıssal veya manyetik alan, bir mıknatısın mıknatıssal özelliklerini gösterebildiği alandır. Mıknatısın çevresinde oluşan çizgilere de, mıknatısın o bölgede oluşturduğu manyetik alan çizgileri denir. Manyetik alan çizgilerinin yönü kuzeyden (N) güneye (S) doğrudur. Manyetik alan hareket eden elektrik yükleri tarafından, zamanla değişen elektrik alanlardan veya temel parçacıklar tarafından içsel olarak üretilir. Manyetik alan vektörel bir büyüklüktür. Yani herhangi bir noktada yönü ve şiddeti ile tanımlanır. Manyetik alan B harfiyle temsil edilir. SI birimi Sırp bilim insanı Nikola Tesla'nın soyadı Tesladır. Manyetik alan Lorentz kuvveti kullanılarak ölçüldüğü için birimi coulumb-metre/saniye başına Newtondur. Saniye başına coulomba bir amper dendiği için T=N(Am)-1 olarak da geçer. Tesla günlük olaylar için çok büyük bir birim olduğundan pratikte, gauss (G) kullanılmaktadır. 1 T=104 G

Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.

<span class="mw-page-title-main">Açısal momentum</span> Fiziksel nicelik

Açısal momentum, herhangi bir cismin dönüş hareketine devam etme isteğinin bir göstergesidir ve bu nicelik cismin kütlesine, şekline ve hızına bağlıdır. Açısal momentum bir vektör birimidir ve cismin belirli eksenler üzerinde sahip olduğu dönüş eylemsizliği ile dönüş hızını ifade eder.

Lorentz kuvveti, fizikte, özellikle elektromanyetizmada, elektromanyetik alanların noktasal yük üzerinde oluşturduğu elektrik ve manyetik kuvvetlerin bileşkesidir. Eğer q yük içeren bir parçacık bir elektriksel E ve B manyetik alanın var olduğu bir ortamda v hızında ilerliyor ise bir kuvvet hissedecektir. Oluşturulan herhangi bir kuvvet için, bir de reaktif kuvvet vardır. Manyetik alan için reaktif kuvvet anlamlı olmayabilir, fakat her durumda dikkate alınmalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Kütle merkezi</span>

Fizikte, uzaydaki ağırlığın dağılımının ağırlık merkezi, birbirlerine göre olan ağırlıkların toplamlarının sıfır olduğu noktadır. Ağırlık dağılımı, ağırlık merkezi etrafında dengelenir ve dağılan ağırlığın kütle pozisyon koordinatlarının ortalaması onun koordinatlarını tanımlar. Ağırlık merkezine göre formüle edildiği zaman mekanikte hesaplamalar basitleşir.

<span class="mw-page-title-main">Titreşim</span>

Titreşim bir denge noktası etrafındaki mekanik salınımdır. Bu salınımlar bir sarkaçın hareketi gibi periyodik olabileceği gibi çakıllı bir yolda tekerleğin hareketi gibi rastgele de olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Uzayzaman</span> Matematik modeli

Uzayzaman, uzay ile zamanı "uzay-zaman sürekliliği" adı verilen yapıda birleştiren matematik modeli. Öklitçi yaklaşıma göre evren uzayın üç boyutu ve dördüncü boyutu oluşturan zamandan oluşur. Fizikçiler, uzay ve zaman kavramlarını tek bir çatı altında birleştirmek yoluyla, karmaşık fizik teorilerini önemli ölçüde basitleştirmeyi ve evrenin işleyişini süpergalaktik ve altatomik seviyelerde daha basit ve ortak bir dilde açıklamayı başarmışlardır.

<span class="mw-page-title-main">Newton'un evrensel kütleçekim yasası</span> Fizik kanunu

Newton'un evrensel çekim yasası (klâsik mekaniğin bir parçasıdır) aşağıdaki gibi ifade edilir;

Her bir noktasal kütle diğer noktasal kütleyi, ikisini birleştiren bir çizgi doğrultusundaki bir kuvvet ile çeker. Bu kuvvet bu iki kütlenin çarpımıyla doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır:

Burada:

  • F iki kütle arasındaki çekim kuvvetinin büyüklüğü,
  • G Evrensel çekim sabiti 6.67 × 10-11 N m2 kg-2,
  • m1 birinci kütlenin büyüklüğü,
  • m2 ikinci kütlenin büyüklüğü,
  • r ise iki kütle arasındaki mesafedir.

Boyut analizi fiziksel büyüklüklerin farklı çeşitlerinin karışımını içeren fiziksel durumları içeren ve sıklıkla fizik, kimya ve mühendislikte kullanılan kavramsal bir yöntemdir.Fizikçiler ve mühendisler tarafından türevli denklemlerin ve hesaplamaların olasılıklarının kontrolünde kullanılır.Ayrıca deneylerle veya kavramın daha karmaşık teorileriyle denenebilen karmaşık fiziksel durumlarla ilgili mantıklı hipotezler oluşturmak için de kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Alan (fizik)</span>

Alan, fizik kuramlarında kullanılan, matematikteki cebirsel alanın tüm özelliklerini taşıyan terim. Genellikle bu etki 100 nanometre ve daha küçük skalalarda etkili olur. Bu etki nanoteknolojiyle aynı ölçeğe denk gelir. Bir alan mekan ve zaman içinde her bir nokta için bir değeri olan bir fiziksel miktardır. Örneğin, hava durumu, rüzgâr hızı uzayda her nokta için bir vektör atayarak tarif edilmektedir. Her bir vektör bu noktada hava hareketinin hızını ve yönünü temsil eder.

Salınım, merkezi bir değere ilişkin veya iki veya daha fazla farklı durum arasındaki bazı ölçümlerin genellikle zamanla tekrarlayan veya periyodik değişimidir. Sarkaç ve alternatif akım bilinen salınım örnekleridir. Salınımlar fizikte atomlar arasındakiler gibi karmaşık etkileşimlere yaklaşmak için kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Skaler (fizik)</span> tek boyutlu fiziksel miktar

Fizikte, bir skaler, vektörden farklı olarak, koordinat sisteminin döndürülmesi veya değiştirilmesi, herhangi bir Lorentz dönüşümü ya da uzay-zaman dönüşümü (görelilikte) sonucunda değişmeyen basit bir fiziksel niceliktir.

<span class="mw-page-title-main">Simetri (fizik)</span>

Fizikte eşbakışım (simetri), herhangi bir gözlenebilir büyüklük düşünüldüğünde belirli dönüşümler altında sistemin bazı özelliklerin değişmeyişini anlatır. Bir fizik siteminin eşbakışımı sistemin fizik veya matematik ile ilgili gözlemlenebilir veya içsel ve bazı etkenlerin değişmesi altında değişmeyen bir özelliğini ifade eder.

<span class="mw-page-title-main">Ayar teorisi</span> Fizikte bir teori

Ayar teorisi veya ayar kuramı, kuramsal fizikte temel etileşmeleri açıklar. Türkçede bazen yerelleştirilmiş bakışım kuramı olarak da geçer.

Fizikte konuşlanma sistemi farklı zaman dilimlerinde nesnelerin konum ve yönelim gibi özelliklerini belirlemek ve ölçmek için kullanılan bir koordinat sistemini ifade etmektedir. Ayrıca bu özelliklerin temsilinde kullanılan kümelerini de içerebilmektedir. Daha zayıf bir anlamda, bir konuşlanma sistemi yalnızca koordinatları betimlememektedir, aynı zamanda bu sistemde hareket eden nesnelerin ayırt edilmesinde her zaman dilimi için aynı üç boyutlu alanları da tanımlamaktadır.

Fizikte, dairesel hareket bir nesnenin dairesel bir yörünge boyunca bir rotasyon ya da çemberin çevresinde yaptığı harekettir. Rotasyonun sürekli açısal değeriyle birlikte düzgün ya da değişen rotasyon değeriyle düzensiz olabilir. 3 boyutlu bir cismin sabit ekseni etrafındaki rotasyon parçalarının dairesel hareketini içerir. Hareketin denkliği bir cisim kütlesinin merkezini tanımlar.

<span class="mw-page-title-main">Sürekli ortamlar mekaniği</span>

Sürekli ortamlar mekaniği, ayrı parçacıklar yerine tam bir kütle olarak modellenen maddelerin mekanik davranışları ve kinematiğin analizi ile ilgilenen mekaniğin bir dalıdır. Fransız matematikçi Augustin-Louis Cauchy, 19. yüzyılda bu modelleri formüle dökmüştür, fakat bu alandaki araştırmalar günümüzde devam etmektedir. 

<span class="mw-page-title-main">Sabit bir eksen etrafında dönme</span> dönme hareketinin özel bir durumu

Sabit bir eksen etrafında dönme dönme hareketinin özel bir durumudur. Sabit eksen hipotez yönünü değiştirerek bir eksen olasılığını dışlar ve salınım devinim gibi olguları tarif edemez. Euler’in dönme teoremine göre, Aynı zamanda, sabit eksenler boyunca eş zamanlı rotasyon imkânsızdır. Eğer iki rotasyona aynı anda kuvvet uygulanırsa, rotasyonun yeni ekseni oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Durgun kütle</span>

Değişmez kütle, durgun kütle, gerçek kütle, tam kütle ya da sınır sistemleri durumunda basitce kütle, bir objenin veya Lorentz dönüşümlerine göre tüm referans çerçevelerinde aynı olan objelerin sisteminin toplam enerji ve momentum karakteridir. Eğer momentum çerçevesinin bir merkezi sistemde oluşuyorsa, sistemin değişmez kütlesi toplam enerjinin ışık hızının karesine bölümüyle bulunur. Diğer referans çerçevelerinde, sistemin enerjisi artar yalnız sistemin momentumu bundan çıkarılmıştır, yani değişmez kütle aynı kalır.

Bir kuadrupol veya dört kutuplu genellikle daha karmaşık bir yapının çeşitli düzenlemelerini yansıtan çok kutuplu genişlemenin bir parçasıdır. Örnekle açıklamak gerekirse, kuadrupol elektrik yükü, elektrik akımı ya da ideal formunda bulunan çekim kütlesinin birer konfigürasyon dizisidir.