আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব, 1905 সালে আইনস্টাইন দ্বারা প্রকাশিত এবং পূর্ববর্তী অনুমানের একটি গুরুত্বপূর্ণ সাধারণীকরণ, পদার্থবিদ্যায় সবচেয়ে অনুরণিত এবং আলোচিত একটি।
আসলে, এটি কল্পনা করা কঠিন যে যখন একটি বস্তু কাছাকাছি-আলোর গতিতে চলে, তখন শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি সম্পূর্ণ অস্বাভাবিক উপায়ে তার জন্য এগিয়ে যেতে শুরু করে: এর দৈর্ঘ্য হ্রাস পায়, এর ভর বৃদ্ধি পায় এবং সময় ধীর হয়ে যায়। প্রকাশের পরপরই, তত্ত্বটিকে অসম্মান করার চেষ্টা শুরু হয়েছিল, যা আজও অব্যাহত রয়েছে, যদিও একশ বছরেরও বেশি সময় কেটে গেছে। এটি আশ্চর্যের কিছু নয়, কারণ সময় কী সেই প্রশ্নটি দীর্ঘকাল ধরে মানবজাতিকে চিন্তিত করে এবং সকলের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে৷
আপেক্ষিকতা কি
আপেক্ষিক মেকানিক্সের সারমর্ম (এটি আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্বও, যা পরে এসআরটি হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছে) এবং ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স থেকে এর পার্থক্যটি এর নামের সরাসরি অনুবাদ দ্বারা স্পষ্টভাবে প্রকাশ করা হয়েছে: ল্যাটিন রিলেটিভাস মানে "আপেক্ষিক"। এসআরটি একটি বস্তুর জন্য সময় প্রসারণের অনিবার্যতা অনুমান করে কারণ এটি একটি পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে চলে যায়।
পার্থক্যএই তত্ত্বটি, নিউটনিয়ান মেকানিক্স থেকে অ্যালবার্ট আইনস্টাইন দ্বারা প্রস্তাবিত এবং এই সত্যের মধ্যে রয়েছে যে সমস্ত চলমান প্রক্রিয়াগুলি কেবল একে অপরের সাথে বা বাইরের কিছু পর্যবেক্ষকের সাথে আপেক্ষিক হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণ কী তা বর্ণনা করার আগে, তত্ত্বের গঠনের প্রশ্নে একটু গভীরভাবে অনুসন্ধান করা এবং কেন এটির গঠন সম্ভব এবং এমনকি বাধ্যতামূলক হয়েছে তা নির্ধারণ করা প্রয়োজন৷
আপেক্ষিকতার উত্স
19 শতকের শেষের দিকে, বিজ্ঞানীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে কিছু পরীক্ষামূলক তথ্য ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের উপর ভিত্তি করে বিশ্বের চিত্রের সাথে খাপ খায় না।
মৌলিক দ্বন্দ্বের ফলে নিউটনের মেকানিক্সকে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণের সাথে একত্রিত করার চেষ্টা করা হয়েছিল যা ভ্যাকুয়াম এবং অবিচ্ছিন্ন মিডিয়াতে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের গতি বর্ণনা করে। এটা আগে থেকেই জানা ছিল যে আলো এমন একটি তরঙ্গ, এবং এটিকে ইলেক্ট্রোডাইনামিকসের কাঠামোর মধ্যে বিবেচনা করা উচিত, তবে এটি দৃশ্য এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, সময়-পরীক্ষিত মেকানিক্সের সাথে তর্ক করা অত্যন্ত সমস্যাযুক্ত ছিল৷
অবিরোধ অবশ্য স্পষ্ট ছিল। ধরুন একটি চলন্ত ট্রেনের সামনে একটি লণ্ঠন স্থির করা হয়েছে, যা সামনের দিকে জ্বলছে। নিউটনের মতে, ট্রেনের গতি এবং লণ্ঠন থেকে আসা আলোকে যোগ করতে হবে। এই কাল্পনিক পরিস্থিতিতে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণগুলি কেবল "ব্রেক" করেছিল। একটি সম্পূর্ণ নতুন পদ্ধতির প্রয়োজন ছিল৷
বিশেষ আপেক্ষিকতা
এটা বিশ্বাস করা ভুল হবে যে আইনস্টাইন আপেক্ষিকতার তত্ত্ব আবিষ্কার করেছিলেন। প্রকৃতপক্ষে, তিনি তার আগে কাজ করা বিজ্ঞানীদের কাজ এবং অনুমানের দিকে ফিরেছিলেন। যাইহোক, লেখক যোগাযোগঅন্যদিকে প্রশ্ন এবং নিউটনের মেকানিক্সের পরিবর্তে ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণকে "একটি অগ্রাধিকার সঠিক" হিসেবে স্বীকৃতি দিয়েছে।
আপেক্ষিকতার বিখ্যাত নীতি ছাড়াও (আসলে, গ্যালিলিও দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল, তবে, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্সের কাঠামোর মধ্যে), এই পদ্ধতিটি আইনস্টাইনকে একটি আকর্ষণীয় বক্তব্যের দিকে নিয়ে যায়: আলোর গতি সমস্ত ফ্রেমে স্থির। রেফারেন্স এবং এই উপসংহারটিই আমাদেরকে বস্তুটি নড়াচড়া করার সময় সময়ের মান পরিবর্তনের সম্ভাবনা সম্পর্কে কথা বলতে দেয়৷
আলোর গতির স্থায়িত্ব
এটা মনে হবে যে "আলোর গতি ধ্রুবক" বিবৃতিটি আশ্চর্যজনক নয়। কিন্তু কল্পনা করার চেষ্টা করুন যে আপনি স্থির দাঁড়িয়ে আছেন এবং একটি নির্দিষ্ট গতিতে আলো আপনার থেকে দূরে সরে যেতে দেখছেন। আপনি মরীচি অনুসরণ করেন, কিন্তু এটি ঠিক একই গতিতে আপনার কাছ থেকে দূরে সরে যেতে থাকে। তদুপরি, রশ্মি থেকে ঘুরে ঘুরে বিপরীত দিকে উড়ে গেলে, আপনি একে অপরের থেকে আপনার দূরত্বের গতি কোনভাবেই পরিবর্তন করবেন না!
এটা কিভাবে সম্ভব? এখানে সময় প্রসারণের আপেক্ষিক প্রভাব সম্পর্কে কথোপকথন শুরু হয়। মজাদার? তারপর পড়ুন!
আইনস্টাইনের মতে আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণ
যখন কোনো বস্তুর গতি আলোর গতির কাছাকাছি আসে, তখন বস্তুর অভ্যন্তরীণ সময়কে ধীর করার জন্য গণনা করা হয়। যদি আমরা ধরে নিই যে একজন ব্যক্তি একই গতিতে সূর্যকিরণের সমান্তরালে চলে যায়, তবে তার জন্য সময় একেবারেই থেমে যাবে। আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণের একটি সূত্র রয়েছে, যা একটি বস্তুর গতির সাথে এর সম্পর্ককে প্রতিফলিত করে।
তবে, এই বিষয়টি অধ্যয়ন করার সময়, এটি মনে রাখা উচিত যে ভর সহ কোনও দেহ তাত্ত্বিকভাবে আলোর গতিতে পৌঁছতে পারে না।
তত্ত্ব সম্পর্কিত প্যারাডক্স
বিশেষ আপেক্ষিকতা একটি বৈজ্ঞানিক কাজ এবং বোঝা সহজ নয়। যাইহোক, কোন সময়টি নিয়মিত হয় সেই প্রশ্নে জনসাধারণের আগ্রহ এমন ধারণার জন্ম দেয় যে দৈনন্দিন স্তরে অদ্রবণীয় প্যারাডক্স বলে মনে হয়। উদাহরণ স্বরূপ, নিচের উদাহরণটি বেশিরভাগ লোককে বিভ্রান্ত করে যারা SRT এর সাথে পরিচিত হয় কোন পদার্থবিদ্যার জ্ঞান ছাড়াই।
এখানে দুটি প্লেন আছে, যার মধ্যে একটি সোজা উড়ে যায় এবং দ্বিতীয়টি টেক অফ করে এবং আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে একটি চাপ বর্ণনা করে, প্রথমটির সাথে ধরা পড়ে। অনুমানযোগ্যভাবে, এটি দেখা যাচ্ছে যে দ্বিতীয় যন্ত্রের জন্য সময় (যা কাছাকাছি-আলোর গতিতে উড়েছিল) প্রথমটির তুলনায় আরও ধীরে ধীরে চলে গেছে। যাইহোক, SRT নীতি অনুসারে, উভয় বিমানের জন্য রেফারেন্স ফ্রেম সমান। এর মানে হল যে সময় এক এবং অন্য ডিভাইস উভয়ের জন্য আরও ধীরে ধীরে যেতে পারে। দেখে মনে হবে এটি একটি মৃত শেষ। কিন্তু…
প্যারাডক্সের সমাধান
আসলে, এই ধরনের প্যারাডক্সের উৎস হল তত্ত্বের মেকানিজমের ভুল বোঝাবুঝি। এই দ্বন্দ্ব একটি সুপরিচিত অনুমানমূলক পরীক্ষা ব্যবহার করে সমাধান করা যেতে পারে৷
আমাদের কাছে দুটি দরজা সহ একটি শেড রয়েছে যা একটি থ্রু প্যাসেজ এবং একটি খুঁটি সেডের দৈর্ঘ্যের চেয়ে কিছুটা লম্বা। আমরা যদি খুঁটিটি ঘরে ঘরে প্রসারিত করি তবে তারা বন্ধ করতে পারবে না বা তারা কেবল আমাদের খুঁটি ভেঙে দেবে। যদি খুঁটি, শস্যাগার মধ্যে উড়ে,আলোর গতির কাছাকাছি গতি থাকবে, এর দৈর্ঘ্য হ্রাস পাবে (মনে রাখবেন: আলোর গতিতে চলমান একটি বস্তুর দৈর্ঘ্য শূন্য হবে), এবং এই মুহূর্তে এটি শস্যাগারের ভিতরে রয়েছে, আমরা বন্ধ এবং খুলতে পারি আমাদের প্রপস ভাঙ্গা ছাড়া দরজা।
অন্যদিকে, সমতলের উদাহরণের মতো, এটি শস্যাগার যা মেরু সাপেক্ষে হ্রাস করা উচিত। প্যারাডক্স পুনরাবৃত্তি হয়, এবং, মনে হবে, কোন উপায় নেই - উভয় বস্তুর দৈর্ঘ্য সিঙ্ক্রোনাসভাবে হ্রাস করা হয়। যাইহোক, মনে রাখবেন সবকিছু আপেক্ষিক, এবং সময় পরিবর্তন করে সমস্যার সমাধান করুন।
একসঙ্গতার আপেক্ষিকতা
যখন খুঁটির সামনের প্রান্তটি ভিতরে থাকে, সামনের দরজার সামনে, আমরা এটি বন্ধ করে খুলতে পারি এবং যে মুহূর্তে খুঁটিটি সম্পূর্ণভাবে শেডের মধ্যে উড়ে যায়, আমরা পিছনের সাথে একই কাজ করব দরজা দেখে মনে হবে যে আমরা একই সময়ে এটি করছি না, এবং পরীক্ষাটি ব্যর্থ হয়েছে, তবে এখানে মূল জিনিসটি দেখা যাচ্ছে: আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব অনুসারে, উভয় দরজার বন্ধের মুহূর্তগুলি একই বিন্দুতে অবস্থিত। সময় অক্ষ।
এটি ঘটে কারণ একটি রেফারেন্সের ফ্রেমে একই সাথে ঘটতে থাকা ঘটনাগুলি অন্যটিতে একই সাথে ঘটবে না। আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণ বস্তুর সম্পর্কের মধ্যে উদ্ভাসিত হয়, এবং আমরা আইনস্টাইনের তত্ত্বের একেবারে দৈনন্দিন সাধারণীকরণে ফিরে আসি: সবকিছুই আপেক্ষিক।
আরো একটি বিশদ রয়েছে: রেফারেন্স সিস্টেমের সমতা SRT-তে প্রাসঙ্গিক, যখন উভয় বস্তুই সমানভাবে এবং সরলরেখায় চলে। যত তাড়াতাড়ি একটি দেহ ত্বরান্বিত বা হ্রাস করা শুরু করে, তার রেফারেন্স ফ্রেম অনন্য হয়ে ওঠেসম্ভব।
যমজ প্যারাডক্স
সবচেয়ে বিখ্যাত প্যারাডক্স যা আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণকে "একটি সহজ উপায়ে" ব্যাখ্যা করে তা হল দুই যমজ ভাইয়ের সাথে একটি চিন্তা পরীক্ষা। তাদের মধ্যে একটি স্পেসশিপে আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে উড়ে যায়, অন্যটি মাটিতে থাকে। ফিরে আসার পর, মহাকাশচারী ভাই আবিষ্কার করেন যে তার নিজের বয়স 10 বছর, এবং তার ভাই, যিনি বাড়িতে ছিলেন, তার বয়স 20 বছর।
পুর্বের ব্যাখ্যাগুলি থেকে পাঠকের কাছে সামগ্রিক চিত্রটি ইতিমধ্যে পরিষ্কার হওয়া উচিত: মহাকাশযানে ভাইয়ের জন্য, সময় ধীর হয়ে যায় কারণ তার গতি আলোর গতির কাছাকাছি; আমরা ভাই-অন-গ্রাউন্ডের সাথে সম্পর্কিত রেফারেন্স ফ্রেমটি গ্রহণ করতে পারি না, যেহেতু এটি অ-জড়তা হতে পারে (শুধুমাত্র একজন ভাই ওভারলোড অনুভব করেন)।
আমি অন্য কিছু নোট করতে চাই: বিবাদে বিরোধীরা যে মাত্রায় পৌঁছান না কেন, সত্যটি রয়ে গেছে: সময় তার পরম মূল্যে স্থির থাকে। একজন ভাই কত বছর স্পেসশিপে উড়ে যান না কেন, তার রেফারেন্সের ফ্রেমে সময়ের সাথে সাথে তার বয়স ঠিক একই হারে চলতে থাকবে এবং দ্বিতীয় ভাইটির বয়স ঠিক একই হারে হবে - পার্থক্য তখনই প্রকাশ পাবে যখন তারা দেখা করে, এবং অন্য কোন ক্ষেত্রে নয়।
মাধ্যাকর্ষণ সময় প্রসারণ
উপসংহারে, এটি লক্ষ করা উচিত যে একটি দ্বিতীয় ধরণের সময়ের প্রসারণ রয়েছে, যা ইতিমধ্যেই আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বের সাথে যুক্ত।
এমনকি 18 শতকেও, মিচেল লালের অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেনস্থানচ্যুতি, যার অর্থ হল যখন একটি বস্তু শক্তিশালী এবং দুর্বল মাধ্যাকর্ষণ সহ এলাকার মধ্যে স্থানান্তরিত হয়, তখন তার জন্য সময় পরিবর্তন হবে। ল্যাপ্লেস এবং জোল্ডনারের দ্বারা সমস্যাটি অধ্যয়নের প্রচেষ্টা সত্ত্বেও, শুধুমাত্র আইনস্টাইন 1911 সালে এই বিষয়ে একটি পূর্ণাঙ্গ রচনা উপস্থাপন করেছিলেন।
এই প্রভাবটি আপেক্ষিক সময়ের প্রসারণের চেয়ে কম আকর্ষণীয় নয়, তবে এটির জন্য একটি পৃথক অধ্যয়ন প্রয়োজন। এবং এটি, যেমন তারা বলে, একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন গল্প।
