Return to Video

Akıllı telefonunuz nerede olduğunuzu nasıl biliyor? - Wilton L. Virgo

  • 0:07 - 0:10
    Akıllı telefonunuz tam olarak nerede
    olduğunuzu nasıl biliyor?
  • 0:10 - 0:14
    Cevap başınızın 19,312 km üstünde
  • 0:14 - 0:18
    kuantum mekaniği ile çalışan
    bir atomik saatin
  • 0:18 - 0:21
    atışlarıyla zamanı belirleyen bir uydudadır.
  • 0:21 - 0:22
    Huh.
  • 0:22 - 0:24
    Daha detaylı bakalım.
  • 0:24 - 0:29
    Öncelikle, yerimizi öğrenmek istediğimizde,
  • 0:29 - 0:32
    uyduda zamanın ne olduğu neden
    bu kadar önemli?
  • 0:32 - 0:34
    İlk önce telefonunuzun uydudan
  • 0:34 - 0:38
    ne kadar uzakta olduğunu bilmesi gerekiyor.
  • 0:38 - 0:41
    Her bir uydu sürekli
    olarak uzaydan telefonunuza
  • 0:41 - 0:46
    ışık hızında giden radyo sinyalleri yollar.
  • 0:46 - 0:49
    Telefonunuz sinyalin geldiği zamanı kaydeder
  • 0:49 - 0:52
    ve uyduyla arasındaki mesafesi hesaplamak
    için kullanır.
  • 0:52 - 0:53
    Bunun için şu basit formülü kullanır,
  • 0:53 - 0:57
    Mesafe= c x zaman,
  • 0:58 - 1:03
    burada c ışık hızı ve
    zamanda sinyalin seyahat etme süresidir.
  • 1:03 - 1:04
    Fakat bir sorun var.
  • 1:04 - 1:06
    Işık son derece hızlıdır.
  • 1:06 - 1:10
    Eğer biz sadece en yakın ikinci
    saniyeyi hesaplayabilseydik.
  • 1:10 - 1:12
    Dünya üzerindeki her nokta,
  • 1:12 - 1:13
    ve daha ötesi,
  • 1:13 - 1:16
    uyduya aynı uzaklıktaymış gibi gözükürdü.
  • 1:16 - 1:20
    Bu mesafeyi birkaç
    metreyle hesaplayabilmek için,
  • 1:20 - 1:24
    icat edilmiş en iyi saate ihtiyacımız var.
  • 1:24 - 1:28
    Atomik saatler,
    bazıları o kadar hassastır ki
  • 1:28 - 1:31
    300 milyon yıl çalışsalar bile
  • 1:31 - 1:36
    bir saniye ileri gitmezler
    veya geride kalmazlar.
  • 1:36 - 1:39
    Atomik saatler kuantum fiziği
    sayesinde çalışır.
  • 1:39 - 1:42
    Bütün saatlerin sabit bir
    frekansı olmalıdır.
  • 1:42 - 1:45
    Yani bir saat, zaman artışını
    belirleyebilmek için
  • 1:45 - 1:49
    sürekli bir devinim gerçekleştirmelidir.
  • 1:49 - 1:53
    Tıpkı ayaklı duvar saatlerinde sarkacın
    yer çekimi etkisinde
  • 1:53 - 1:56
    ileri geri salınımıyla çalıştığı gibi,
  • 1:56 - 1:58
    bir atomik saatin tik takı da
  • 1:58 - 2:03
    bir atomdaki iki enerji seviyesinde
    geçişlerle sağlanır.
  • 2:03 - 2:06
    Burası kuantum fiziğinin oyuna dahil
    olduğu yerdir.
  • 2:06 - 2:09
    Kuantum mekaniği der ki;
    atomlar enerji taşır,
  • 2:09 - 2:13
    fakat rastgele miktarlarda taşımazlar.
  • 2:13 - 2:18
    Bunun yerine, atomik enerji belirli
    seviye gruplarıyla sınırlandırılmıştır.
  • 2:18 - 2:20
    Bunlara quanta denir.
  • 2:20 - 2:24
    Basit bir benzetme olarak, bir arabayla
    yol aldığınızı düşünün.
  • 2:24 - 2:26
    Hızınız artırdıkça,
  • 2:26 - 2:32
    Normal olarak 30 km/saat'ten
    110 km/saat'e aralıksız olarak çıkarsınız.
  • 2:32 - 2:35
    Şimdi, eğer kuantum atomik arabanız olsaydı,
  • 2:35 - 2:38
    doğrusal şekilde ivmelenemezdiniz.
  • 2:38 - 2:44
    Bunun yerine, aniden zıplardınız,
    veya geçerdiniz, bir hızdan diğerine.
  • 2:44 - 2:49
    Bir atomda, bir enerji seviyesinden
    diğerine geçiş olduğu zaman,
  • 2:49 - 2:50
    kuantum mekaniği der ki;
  • 2:50 - 2:55
    bu enerji değişimi karakteristik
    bir frekansa eşittir,
  • 2:55 - 2:57
    bir sabitle çarpılmış,
  • 2:57 - 3:02
    burada enerjideki değişim eşittir,
  • 3:02 - 3:05
    Planck sabiti denilen sayı çarpı frekanstır.
  • 3:05 - 3:10
    Bu karakteristik frekansa, saatimizi
    oluştururken kullanırız.
  • 3:10 - 3:16
    GPS uyduları sezyum ve rubidyum
    atomlarının frekanslarını standart alır.
  • 3:16 - 3:19
    sezyum 133'ün
  • 3:19 - 3:21
    karakteristik saat frekansı
  • 3:21 - 3:29
    9,192,631,770 Hz'tir.
  • 3:29 - 3:32
    Bu da 1 saniyede 9 milyar çevrim demektir.
  • 3:32 - 3:34
    Gerçekten çok hızlı bir saat.
  • 3:34 - 3:36
    Saatçinin ne kadar yetenekli
    olduğunu önemli değil,
  • 3:36 - 3:38
    her sarkaç, kurma mekanizması
  • 3:38 - 3:43
    ve quartz kristalleri
    az da olsa farklı frekansta salınırlar.
  • 3:43 - 3:47
    Buna rağmen, evrendeki
    bütün sezyum 133 atomları
  • 3:47 - 3:51
    tam olarak aynı frekansta salınırlar.
  • 3:51 - 3:53
    Böylece atomik saat sayesinde,
  • 3:53 - 3:57
    zamanı saniyenin milyarda biri hassasiyetle,
  • 3:57 - 4:02
    ve uydudan olan mesafeyi de çok hassas
    bir şekilde belirleyebiliyoruz.
  • 4:02 - 4:07
    Hemen hemen kesinlikle dünyada
    olduğunuzu ihmal edelim.
  • 4:07 - 4:10
    Uydudan sabit bir uzaklıkta
    olduğunuzu biliyoruz.
  • 4:10 - 4:13
    Yani, merkezinde uydunun bulunduğu kürenin
  • 4:13 - 4:16
    yüzeyinin bir yerindesiniz.
  • 4:16 - 4:18
    Mesafeniz ikinci bir uydudan da ölçülür
  • 4:18 - 4:21
    ve örtüşen başka bir küredesinizdir.
  • 4:21 - 4:22
    Böyle devam eder,
  • 4:22 - 4:24
    dört ölçüm sonucunda,
  • 4:24 - 4:27
    ve Einstein'ın izafiyet teorisi
    kullanılarak yapılan küçük bir düzeltme ile,
  • 4:27 - 4:34
    Uzaydaki yerinizi bir nokta olarak
    kesin bir şekilde belirleyebilirsiniz.
  • 4:34 - 4:35
    Bütün bunlar düşünüldüğünde:
  • 4:35 - 4:38
    milyar dolarlık uydu bağlantısı,
  • 4:38 - 4:40
    sezyum atomunun salınımı,
  • 4:40 - 4:41
    kuantum mekaniği,
  • 4:41 - 4:42
    izafiyet,
  • 4:42 - 4:43
    akıllı telefon
  • 4:43 - 4:46
    ve siz.
  • 4:46 - 4:47
    Sorun yok.
Title:
Akıllı telefonunuz nerede olduğunuzu nasıl biliyor? - Wilton L. Virgo
Speaker:
Wilton L. Virgo
Description:

Tüm dersi göster: http://ed.ted.com/lessons/how-does-your-smartphone-know-your-location-wilton-l-virgo

Seyahat ederken veya bir yeri bulurken, akıllı telefonlardaki GPS'le yer belirleme uygulamaları çok kullanışlı olabilir. Fakat akıllı telefonunuz nerede olduğunuzu nasıl biliyor? Wilton L. Virgo cevabın nasıl başınızın 19,312 km üstünde kuantum mekaniği ile çalışan bir atomik saatin atışlarıyla zamanı belirleyen bir uyduda olduğunu açıklıyor.

Ders: Wilton L. Virgo, animasyon: Nick Hildtich.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:04

Turkish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.