सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत इस निष्कर्ष से पूरक है कि। आइंस्टीन का सापेक्षता का विशेष सिद्धांत: संक्षेप में और सरल शब्दों में

विशेष सापेक्षता (SRT) या निजी सापेक्षता अल्बर्ट आइंस्टीन का सिद्धांत है, जो 1905 में "ऑन द इलेक्ट्रोडायनामिक्स ऑफ मूविंग बॉडीज" में प्रकाशित हुआ था (अल्बर्ट आइंस्टीन - ज़ुर एलेक्ट्रोडायनेमिक बेवेग्टर कोर्पर। एनालेन डेर फिजिक, IV। फोल्गे 17। साइट 891- 921 जून 1905)।

इसने विभिन्न जड़त्वीय संदर्भ फ्रेमों के बीच गति या एक स्थिर गति से एक दूसरे के सापेक्ष गतिमान पिंडों की गति की व्याख्या की। इस मामले में, किसी भी वस्तु को संदर्भ के एक फ्रेम के रूप में नहीं लिया जाना चाहिए, लेकिन उन्हें एक दूसरे के सापेक्ष माना जाना चाहिए। SRT केवल 1 मामला प्रदान करता है जब 2 पिंड गति की दिशा नहीं बदलते हैं और समान रूप से चलते हैं।

विशेष सापेक्षता के नियम तब काम करना बंद कर देते हैं जब कोई पिंड गति के प्रक्षेपवक्र को बदल देता है या गति बढ़ा देता है। यहां सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत (जीआर) होता है, जो वस्तुओं की गति की सामान्य व्याख्या करता है।

सापेक्षता का सिद्धांत जिन दो अभिधारणाओं पर आधारित है वे हैं:

1. सापेक्षता का सिद्धांत- उनके अनुसार, सभी मौजूदा संदर्भ प्रणालियों में जो एक दूसरे के सापेक्ष निरंतर गति से चलते हैं और दिशा नहीं बदलते हैं, वही कानून काम करते हैं।
2. प्रकाश की गति का सिद्धांत- प्रकाश की गति सभी पर्यवेक्षकों के लिए समान होती है और यह उनके चलने की गति पर निर्भर नहीं करती है. यह उच्चतम गति है, और प्रकृति में इससे अधिक गति किसी में नहीं है। प्रकाश की गति 3*10^8 मीटर/सेकंड है।

अल्बर्ट आइंस्टीन ने सैद्धांतिक डेटा के बजाय प्रायोगिक डेटा को आधार के रूप में लिया। यह उनकी सफलता के घटकों में से एक था। नए प्रायोगिक डेटा ने एक नए सिद्धांत के निर्माण के आधार के रूप में कार्य किया।

भौतिक विज्ञानी के साथ मध्य उन्नीसवींसदियों से ईथर नामक एक नए रहस्यमय माध्यम की खोज की जा रही है। यह मान लिया गया था कि ईथर सभी वस्तुओं से गुजर सकता है, लेकिन उनके आंदोलन में भाग नहीं लेता है। ईथर के बारे में मान्यताओं के अनुसार, ईथर के संबंध में देखने वाले की गति बदलने से प्रकाश की गति भी बदल जाती है।

आइंस्टीन ने प्रयोगों पर भरोसा करते हुए इस धारणा को खारिज कर दिया नया वातावरणईथर और मान लिया कि प्रकाश की गति हमेशा स्थिर होती है और किसी भी परिस्थिति पर निर्भर नहीं करती है, जैसे कि स्वयं व्यक्ति की गति।

समय अवधि, दूरियां और उनकी एकरूपता

सापेक्षता का विशेष सिद्धांत समय और स्थान को जोड़ता है। भौतिक ब्रह्माण्ड में, अंतरिक्ष में 3 ज्ञात हैं: दाएँ और बाएँ, आगे और पीछे, ऊपर और नीचे। यदि हम उनमें एक और आयाम जोड़ते हैं, जिसे समय कहा जाता है, तो यह अंतरिक्ष-समय के सातत्य का आधार बनेगा।

यदि आप धीमी गति से आगे बढ़ रहे हैं, तो आपके अवलोकन उन लोगों के साथ अभिसरण नहीं करेंगे जो तेजी से आगे बढ़ रहे हैं।

बाद के प्रयोगों ने पुष्टि की कि अंतरिक्ष, समय की तरह, उसी तरह से नहीं माना जा सकता है: हमारी धारणा वस्तुओं की गति की गति पर निर्भर करती है।

द्रव्यमान के साथ ऊर्जा का संबंध

आइंस्टीन एक सूत्र के साथ आए जो द्रव्यमान के साथ ऊर्जा को जोड़ता है। यह सूत्र भौतिकी में व्यापक हो गया है, और यह हर छात्र से परिचित है: ई = एम * एस², जिसमें ई-ऊर्जा; एम- बॉडी मास, सी-स्पीडप्रकाश का प्रसार।

प्रकाश की गति में वृद्धि के अनुपात में शरीर का द्रव्यमान बढ़ता है। यदि प्रकाश की गति तक पहुँच जाए, तो शरीर का द्रव्यमान और ऊर्जा आयामहीन हो जाती है।

किसी वस्तु के द्रव्यमान में वृद्धि करने से, उसकी गति में वृद्धि प्राप्त करना अधिक कठिन हो जाता है, अर्थात, असीम रूप से विशाल भौतिक द्रव्यमान वाले पिंड के लिए अनंत ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन हकीकत में यह हासिल करना असंभव है।

आइंस्टीन के सिद्धांत ने दो अलग-अलग स्थितियों को जोड़ा: द्रव्यमान की स्थिति और ऊर्जा की स्थिति को एक सामान्य नियम में। इससे ऊर्जा को भौतिक द्रव्यमान में परिवर्तित करना संभव हो गया और इसके विपरीत।

"जेडएस" नंबर 7-11 / 1939

लेव लैंडौ

इस वर्ष हमारे समय के महानतम भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन का 60वां जन्मदिन है। आइंस्टीन अपने सापेक्षता के सिद्धांत के लिए प्रसिद्ध हैं, जिसने विज्ञान में एक वास्तविक क्रांति का कारण बना। हमारे आसपास की दुनिया की हमारी समझ में, आइंस्टीन द्वारा 1905 की शुरुआत में पेश किए गए सापेक्षता के सिद्धांत ने उसी जबरदस्त क्रांति का उत्पादन किया जो कोपरनिकन सिद्धांत ने अपने समय में किया था।
कोपरनिकस से पहले, लोगों ने सोचा था कि वे बिल्कुल शांत दुनिया में रहते थे, एक गतिहीन पृथ्वी पर - ब्रह्मांड का केंद्र। कोपरनिकस ने इस सदियों पुराने पूर्वाग्रह को उलट दिया, यह साबित करते हुए कि वास्तव में पृथ्वी एक विशाल दुनिया में रेत का एक छोटा सा कण है, जो निरंतर गति में है। यह चार सौ साल पहले था। और अब आइंस्टीन ने दिखाया है कि समय के रूप में हमारे लिए इस तरह की एक परिचित और पूरी तरह से स्पष्ट चीज भी उन गुणों से पूरी तरह से अलग है जो हम आमतौर पर इसका श्रेय देते हैं ...

इस अत्यंत जटिल सिद्धांत को पूरी तरह से समझने के लिए गणित और भौतिकी के गहन ज्ञान की आवश्यकता है। हालाँकि, प्रत्येक संस्कारी व्यक्ति को इसका एक सामान्य विचार हो सकता है और होना चाहिए। आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत का ऐसा सामान्य विचार हम अपने लेख में देने का प्रयास करेंगे, जिसे नॉलेज इज पावर के तीन अंकों में भागों में प्रकाशित किया जाएगा।

ई. ज़ेलिकोविच, आई. नेचेव और ओ. पिसरज़ेव्स्की ने युवा पाठक के लिए इस लेख के प्रसंस्करण में भाग लिया।

सापेक्षता जिसका हम अभ्यस्त हैं

क्या हर कथन का कोई मतलब है?

स्पष्टः नहीं। उदाहरण के लिए, यदि आप "बी-बा-बू" कहते हैं, तो किसी को भी इस विस्मयादिबोधक में कोई अर्थ नहीं मिलेगा। लेकिन व्याकरण के सभी नियमों के अनुसार संयुक्त काफी सार्थक शब्द भी पूर्ण बकवास दे सकते हैं। इस प्रकार, "गीतात्मक पनीर हंसते हुए" वाक्यांश के लिए कोई अर्थ देना मुश्किल है।

हालांकि, सभी बकवास इतना स्पष्ट नहीं है: बहुत बार एक बयान, पहली नज़र में, काफी उचित, अनिवार्य रूप से बेतुका हो जाता है। मुझे बताओ, उदाहरण के लिए, मास्को में पुश्किन स्क्वायर के किस तरफ पुश्किन का स्मारक है: दाईं ओर या बाईं ओर?

इस प्रश्न का उत्तर देना संभव नहीं है। यदि आप रेड स्क्वायर से मायाकोवस्की स्क्वायर तक जाते हैं, तो स्मारक बाईं ओर होगा, और यदि आप विपरीत दिशा में जाते हैं, तो यह दाईं ओर होगा। यह स्पष्ट है कि जिस दिशा के संबंध में हम "सही" और "बाएं" मानते हैं, उस दिशा को इंगित किए बिना, इन अवधारणाओं का कोई अर्थ नहीं है।

उसी तरह, यह कहना असंभव है कि ग्लोब पर अब क्या है: दिन या रात? उत्तर इस बात पर निर्भर करता है कि प्रश्न कहाँ पूछा गया है। जब मॉस्को में दिन होता है, तो शिकागो में रात होती है। इसलिए, कथन "यह अब दिन या रात है" का कोई अर्थ नहीं है जब तक कि यह संकेत न दिया जाए कि यह ग्लोब पर किस स्थान को संदर्भित करता है। ऐसी अवधारणाओं को "सापेक्ष" कहा जाएगा।

यहाँ दिखाए गए दो चित्र एक चरवाहे और एक गाय को दर्शाते हैं। एक तस्वीर में चरवाहा गाय से बड़ा है तो दूसरे में गाय चरवाहे से बड़ी है। लेकिन यह सभी के लिए स्पष्ट है कि यहां कोई विरोधाभास नहीं है। चित्र पर्यवेक्षकों द्वारा बनाए गए थे जो अलग-अलग जगहों पर थे: पहला गाय के करीब था, दूसरा चरवाहे के करीब था। चित्रों में, यह वस्तुओं का आकार नहीं है जो महत्वपूर्ण है, बल्कि वह कोण है जिस पर हम इन वस्तुओं को वास्तविकता में देखेंगे।

यह स्पष्ट है कि किसी वस्तु का "कोणीय परिमाण" सापेक्ष है: यह उनके और वस्तु के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। वस्तु जितनी करीब होती है, उसका कोणीय परिमाण उतना ही बड़ा होता है और वह जितना बड़ा दिखता है, और वस्तु जितनी दूर होती है, उसका कोणीय परिमाण उतना ही छोटा और छोटा दिखाई देता है।

पूर्ण सापेक्ष निकला

हालांकि, हमेशा नहीं, हमारी अवधारणाओं की सापेक्षता उतनी ही स्पष्ट होती है जितनी कि दिए गए उदाहरणों में।

हम अक्सर "ऊपर" और "नीचे" कहते हैं। क्या ये अवधारणाएँ निरपेक्ष या सापेक्ष हैं? पुराने दिनों में, जब यह अभी तक ज्ञात नहीं था कि पृथ्वी गोलाकार है, और इसकी कल्पना एक सपाट पैनकेक के रूप में की जाती थी, तो यह माना जाता था कि दुनिया भर में "ऊपर" और "नीचे" की दिशाएँ समान थीं।

लेकिन फिर यह पता चला कि पृथ्वी गोलाकार है, और यह पता चला है कि पृथ्वी की सतह पर विभिन्न बिंदुओं पर लंबवत दिशाएं अलग-अलग हैं।

यह सब अब हमारे लिए कोई संदेह नहीं छोड़ता है। इस बीच, इतिहास बताता है कि "ऊपर" और "नीचे" की सापेक्षता को समझना इतना आसान नहीं था। लोग उन अवधारणाओं को पूर्ण अर्थ देने के लिए बहुत उपयुक्त हैं जिनकी सापेक्षता रोजमर्रा के अनुभव से स्पष्ट नहीं है। पृथ्वी की गोलाकारता के खिलाफ हास्यास्पद "आपत्ति" को याद करें, जो मध्य युग में बहुत सफल रहा था: पृथ्वी के "दूसरी तरफ", वे कहते हैं, पेड़ों को नीचे की ओर बढ़ना होगा, बारिश की बूंदें ऊपर की ओर गिरेंगी, और लोग उल्टा चलना।

वास्तव में, यदि हम मास्को में ऊर्ध्वाधर की दिशा को निरपेक्ष मानते हैं, तो यह पता चलता है कि शिकागो में लोग उल्टा चलते हैं। और शिकागो में रहने वाले लोगों के पूर्ण दृष्टिकोण से, मस्कोवाइट उल्टा चलते हैं। लेकिन वास्तव में, ऊर्ध्वाधर दिशा निरपेक्ष नहीं है, बल्कि सापेक्ष है। और पृथ्वी पर हर जगह, हालाँकि यह गोलाकार है, लोग केवल उल्टे चलते हैं।

और आंदोलन सापेक्ष है

आइए मास्को - व्लादिवोस्तोक एक्सप्रेस ट्रेन में यात्रा करने वाले दो यात्रियों की कल्पना करें। वे प्रतिदिन एक ही स्थान पर डाइनिंग कार में मिलने के लिए सहमत हो जाती हैं और अपने पतियों को पत्र लिखती हैं। यात्रियों को यकीन है कि वे इस शर्त को पूरा करते हैं - कि वे हर दिन उसी स्थान पर हों जहाँ वे कल थे। हालाँकि, उनके पति इससे सहमत नहीं होंगे: वे दृढ़ता से दावा करेंगे कि यात्री हर दिन एक नई जगह पर मिलते थे, जो पिछले वाले से एक हजार किलोमीटर दूर था।

कौन सही है: यात्री या उनके पति?

हमारे पास एक या दूसरे को वरीयता देने का कोई कारण नहीं है: "एक और एक ही स्थान" की अवधारणा सापेक्ष है। ट्रेन के संबंध में, यात्री वास्तव में हर समय "एक ही स्थान पर" मिलते थे, और पृथ्वी की सतह के सापेक्ष, उनके मिलने का स्थान लगातार बदल रहा था।

इस प्रकार, अंतरिक्ष में स्थिति एक सापेक्ष अवधारणा है। एक पिंड की स्थिति के बारे में बोलते हुए, हम हमेशा अन्य पिंडों के सापेक्ष उसकी स्थिति से मतलब रखते हैं। इसलिए, यदि हमें उत्तर में अन्य निकायों का उल्लेख किए बिना, यह इंगित करने के लिए कहा गया था कि फलाँ निकाय कहाँ है, तो हमें इस तरह की आवश्यकता को पूरी तरह से अव्यावहारिक मानना ​​होगा।

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि शरीरों की गति या संचलन भी अपेक्षाकृत होता है। और जब हम कहते हैं कि "एक पिंड चल रहा है," इसका मतलब केवल यह है कि यह कुछ अन्य पिंडों के सापेक्ष अपनी स्थिति बदलता है।

आइए कल्पना करें कि हम विभिन्न बिंदुओं से किसी पिंड की गति का निरीक्षण करते हैं। हम ऐसे बिंदुओं को "प्रयोगशालाएँ" कहने पर सहमत होंगे। हमारी काल्पनिक प्रयोगशालाएं दुनिया में कुछ भी हो सकती हैं: घर, शहर, ट्रेन, विमान, पृथ्वी, अन्य ग्रह, सूर्य और यहां तक ​​कि तारे भी।

प्रक्षेपवक्र, यानी गतिमान शरीर का मार्ग हमें क्या प्रतीत होगा?

यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि हम इसे किस प्रयोगशाला से देखते हैं। मान लें कि पायलट विमान से माल बाहर निकाल रहा है। पायलट के दृष्टिकोण से, भार एक सीधी रेखा में लंबवत उड़ता है, और जमीन पर पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, गिरने वाला भार एक घुमावदार रेखा - एक परबोला का वर्णन करता है। भार वास्तव में किस प्रक्षेपवक्र पर चलता है?

यह प्रश्न उतना ही कम समझ में आता है जितना कि किसी व्यक्ति की कौन सी तस्वीर "वास्तविक" है, जिसमें वह सामने से लिया गया है, या वह जिसमें वह पीछे से लिया गया है?

जिस वक्र के साथ शरीर चलता है उसका ज्यामितीय आकार किसी व्यक्ति की तस्वीर के समान सापेक्ष चरित्र होता है। किसी व्यक्ति के आगे और पीछे से फोटो लेने पर, हमें अलग-अलग शॉट मिलेंगे, और उनमें से प्रत्येक पूरी तरह से सही होगा। इसी तरह, विभिन्न प्रयोगशालाओं से किसी भी पिंड की गति को देखते हुए, हम अलग-अलग प्रक्षेपवक्र देखते हैं, और ये सभी प्रक्षेपवक्र "वास्तविक" हैं।

लेकिन क्या वे सभी हमारे लिए बराबर हैं? क्या यह संभव है, आखिरकार, ऐसा अवलोकन बिंदु, ऐसी प्रयोगशाला, जहां से हम किसी शरीर की गति को नियंत्रित करने वाले कानूनों का सबसे अच्छा अध्ययन कर सकें?

हमने किसी व्यक्ति की तस्वीरों के साथ एक गतिमान शरीर के प्रक्षेपवक्र की तुलना की है - दोनों बहुत विविध हो सकते हैं - यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस बिंदु से शरीर की गति का निरीक्षण करते हैं या तस्वीर लेते हैं। लेकिन आप जानते हैं कि फोटोग्राफी में सभी दृष्टिकोण समान नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपको आईडी के लिए फोटो की आवश्यकता है, तो आप स्वाभाविक रूप से आगे से फोटो खिंचवाना चाहते हैं, पीछे से नहीं। इसी तरह, यांत्रिकी में, अर्थात्, निकायों की गति के नियमों का अध्ययन करते समय, हमें अवलोकन के सभी संभावित बिंदुओं में से सबसे उपयुक्त चुनना चाहिए।

शांति की तलाश में

हम जानते हैं कि पिंडों की गति बाहरी प्रभावों से प्रभावित होती है, जिसे हम बल कहते हैं। लेकिन हम एक ऐसे शरीर की कल्पना कर सकते हैं जो किसी भी तरह की ताकतों के प्रभाव से मुक्त हो। आइए हम एक बार और सभी के लिए इस बात पर विचार करने के लिए सहमत हों कि जिस शरीर पर कोई बल कार्य नहीं करता है, वह आराम पर है। अब, आराम की अवधारणा को पेश करने के बाद, हमें लगता है कि पिंडों की गति के अध्ययन में हमें पहले से ही कुछ ठोस समर्थन मिल गया है। वास्तव में, यह शरीर, जिस पर कोई बल कार्य नहीं करता है और जिसे हम आराम करने के लिए सहमत हुए हैं, हमारे लिए एक मार्गदर्शक के रूप में काम कर सकता है, " मार्गदर्शक सितारा» अन्य सभी निकायों की गति के अध्ययन में।

कल्पना कीजिए कि हमने किसी पिंड को अन्य सभी पिंडों से इतनी दूर हटा दिया है कि अब कोई भी बल उस पर कार्य नहीं करेगा। और तब हम यह स्थापित करने में सक्षम होंगे कि इस तरह के आराम करने वाले शरीर पर भौतिक घटनाएँ कैसे आगे बढ़ें। दूसरे शब्दों में, हम यांत्रिकी के नियमों को पा सकते हैं जो इस काल्पनिक "विश्राम" प्रयोगशाला को नियंत्रित करते हैं। और अन्य, वास्तविक प्रयोगशालाओं में हम जो देखते हैं, उसकी तुलना करके, हम पहले से ही सभी मामलों में गति के वास्तविक गुणों का न्याय कर सकते हैं।

तो, ऐसा लगता है कि सब कुछ ठीक है: हमें एक मजबूत बिंदु मिला - "शांति", हालांकि सशर्त, और अब आंदोलन ने हमारे लिए अपनी सापेक्षता खो दी है।

हालांकि, वास्तव में, इस तरह की कठिनाई से हासिल की गई यह भ्रामक "शांति" भी पूर्ण नहीं होगी।

ब्रह्मांड के विशाल विस्तार में खोए हुए एक अकेली गेंद पर रहने वाले पर्यवेक्षकों की कल्पना करें। वे अपने ऊपर किसी भी बाहरी ताकत के प्रभाव को महसूस नहीं करते हैं और इसलिए, उन्हें आश्वस्त होना चाहिए कि जिस गेंद पर वे रहते हैं वह पूरी गतिहीनता में, पूर्ण, अपरिवर्तनीय शांति में है।

अचानक वे एक और समान गेंद की दूरी पर ध्यान देते हैं, जिस पर वही पर्यवेक्षक हैं। बड़ी गति के साथ, यह दूसरी गेंद सीधे और समान रूप से पहली की ओर बढ़ती है। पहली गेंद पर पर्यवेक्षकों को कोई संदेह नहीं है कि वे अभी भी खड़े हैं, और केवल दूसरी गेंद चल रही है। लेकिन इस दूसरी गेंद के निवासी भी उनकी गतिहीनता में विश्वास करते हैं और दृढ़ता से आश्वस्त हैं कि यह पहली "विदेशी" गेंद उनकी ओर बढ़ रही है।

उनमें से कौन सा सही है? इस बारे में बहस करने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि सीधी और समान गति की स्थिति आराम की स्थिति से पूरी तरह से अप्रभेद्य है।

इस बात का यकीन करने के लिए आपको और मुझे ब्रह्मांड की अनंत गहराइयों में चढ़ने की जरूरत भी नहीं है। घाट पर नदी के स्टीमर पर चढ़ो, अपने आप को अपने केबिन में बंद करो, और खिड़कियों को अच्छी तरह से पर्दा करो। ऐसी परिस्थितियों में, आपको कभी पता नहीं चलेगा कि आप स्थिर खड़े हैं या सीधे और समान रूप से आगे बढ़ रहे हैं। केबिन में सभी निकाय दोनों मामलों में ठीक उसी तरह व्यवहार करेंगे: गिलास में पानी की सतह हर समय शांत रहेगी; लंबवत ऊपर फेंकी गई गेंद भी लंबवत रूप से नीचे गिरेगी; घड़ी का पेंडुलम आपके अपार्टमेंट की दीवार की तरह ही झूलेगा।

आपका स्टीमर किसी भी गति से चल सकता है, लेकिन गति के वही नियम इस पर प्रबल होंगे जैसे एक पूरी तरह से स्थिर स्टीमर पर। इसे धीमा करने या तेज करने के क्षण में ही आप इसकी गति का पता लगा सकते हैं; जब यह सीधी और समान रूप से चलती है, तो सब कुछ उसी तरह बहता है जैसे एक स्थिर जहाज पर।

इस प्रकार, हमें कहीं भी पूर्ण विश्राम नहीं मिला, लेकिन पता चला कि दुनिया में असीम रूप से कई "विश्राम" हो सकते हैं जो समान रूप से और एक दूसरे के सापेक्ष समान रूप से चलते हैं। इसलिए, जब हम किसी पिंड की गति के बारे में बात करते हैं, तो हमें हमेशा यह संकेत देना चाहिए कि यह किस विशेष "आराम" के संबंध में चल रहा है। इस स्थिति को यांत्रिकी में "गति के सापेक्षता का नियम" कहा जाता है। इसे गैलीलियो ने तीन सौ साल पहले पेश किया था।

लेकिन यदि गति और विश्राम सापेक्ष हैं, तो निश्चित रूप से गति सापेक्ष होनी चाहिए। तो यह वास्तव में है। उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि आप स्टीमबोट के डेक पर 5 मीटर प्रति सेकंड की गति से दौड़ रहे हैं। यदि जहाज उसी दिशा में 10 मीटर प्रति सेकंड की गति से चल रहा है, तो किनारे के सापेक्ष आपकी गति 15 मीटर प्रति सेकंड होगी।

इसलिए, बयान: "एक शरीर इस तरह की गति के साथ चलता है", यह इंगित किए बिना कि गति को किस प्रकार मापा जाता है, इसका कोई मतलब नहीं है। विभिन्न बिंदुओं से गतिमान पिंड की गति का निर्धारण, हमें प्राप्त करना चाहिए अलग परिणाम.

अब तक हमने जो कुछ भी बात की है, वह आइंस्टीन के काम से बहुत पहले से जाना जाता था। गति, विश्राम और गति की सापेक्षता यांत्रिकी के महान रचनाकारों - गैलीलियो और न्यूटन द्वारा स्थापित की गई थी। उनके द्वारा खोजे गए गति के नियमों ने भौतिकी का आधार बनाया और लगभग तीन शताब्दियों तक सभी प्राकृतिक विज्ञानों के विकास में बहुत योगदान दिया। शोधकर्ताओं द्वारा अनगिनत नए तथ्यों और कानूनों की खोज की गई और उन सभी ने बार-बार गैलीलियो और न्यूटन के विचारों की शुद्धता की पुष्टि की। व्यावहारिक यांत्रिकी में भी इन विचारों की पुष्टि की गई - सभी प्रकार की मशीनों और उपकरणों के डिजाइन और संचालन में।

यह तब तक चला देर से XIXसदी, जब नई घटनाओं की खोज की गई जो शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों के साथ निर्णायक विरोधाभास में थीं।

1881 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी माइकल्सन ने प्रकाश की गति को मापने के लिए कई प्रयोग किए। इन प्रयोगों के अप्रत्याशित परिणाम ने भौतिकविदों के रैंकों में भ्रम पैदा कर दिया; यह इतना आश्चर्यजनक और रहस्यमय था कि इसने दुनिया के महानतम वैज्ञानिकों को चकरा दिया।

प्रकाश के उल्लेखनीय गुण

शायद आपने यह देखा हो दिलचस्प घटना.

कहीं दूर, किसी खेत में, किसी रेल की पटरी पर या किसी निर्माण स्थल पर, कोई हथौड़ा बज रहा है। आप देखते हैं कि यह कितनी मुश्किल से निहाई या स्टील की रेल पर गिरता है। हालाँकि, प्रभाव ध्वनि पूरी तरह से अश्रव्य है। ऐसा लगता है कि हथौड़ा किसी बहुत नरम चीज पर गिरा है। लेकिन अब वह फिर से उठ खड़ा हुआ है। और उस समय जब वह पहले से ही हवा में काफी ऊंचा होता है, आप एक दूर की तेज दस्तक सुनते हैं।

ऐसा क्यों हो रहा है यह समझना मुश्किल नहीं है। सामान्य परिस्थितियों में, ध्वनि हवा के माध्यम से लगभग 340 मीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करती है, इसलिए हम एक हथौड़े की चोट को उस समय नहीं सुनते हैं जब यह होता है, लेकिन इसके ध्वनि के बाद ही हमारे कान तक पहुंचने का समय होता है।

यहाँ एक और, अधिक हड़ताली उदाहरण है। बिजली और गड़गड़ाहट एक ही समय में होती है, लेकिन अक्सर ऐसा लगता है कि बिजली चुपचाप चमकती है, क्योंकि बिजली की गड़गड़ाहट कुछ सेकंड के बाद ही हमारे कानों तक पहुंचती है। यदि हम उन्हें देर से सुनते हैं, उदाहरण के लिए, 10 सेकंड, तो इसका मतलब है कि बिजली हमसे 340 x 10 = 3400 मीटर या 3.4 किलोमीटर दूर है।

दोनों ही मामलों में, हम दो क्षणों के बारे में बात कर रहे हैं: जब कोई घटना वास्तव में घटित हुई थी, और वह क्षण जब इस घटना की प्रतिध्वनि हमारे कानों तक पहुंची। लेकिन हमें कैसे पता चलेगा कि वास्तव में घटना कब हुई थी?

हम इसे देखते हैं: हम हथौड़े को नीचे गिरते हुए, बिजली को चमकते हुए देखते हैं। इस मामले में, हम मानते हैं कि घटना वास्तव में उसी क्षण घटित होती है जब हम उसे देखते हैं। लेकिन क्या सच में ऐसा है?

नहीं इस तरह नहीं। आखिरकार, हम सीधे घटनाओं को नहीं समझते हैं। दृष्टि की सहायता से हम जिन परिघटनाओं का निरीक्षण करते हैं उनमें प्रकाश शामिल होता है। और प्रकाश तुरंत अंतरिक्ष में प्रसारित नहीं होता है: ध्वनि की तरह, प्रकाश किरणों को दूरी पार करने में समय लगता है।

शून्य में, प्रकाश लगभग 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करता है। इसका मतलब यह है कि यदि कोई प्रकाश आपसे 300 हजार किलोमीटर की दूरी पर चमकता है, तो आप उसकी चमक को तुरंत नहीं, बल्कि एक सेकंड बाद देख सकते हैं।

एक सेकंड में, प्रकाश की किरणों के पास भूमध्य रेखा के साथ सात बार ग्लोब को परिचालित करने का समय होगा। इस तरह की प्रचंड गति की तुलना में, सांसारिक दूरियाँ नगण्य लगती हैं, इसलिए, व्यवहार में, हम यह मान सकते हैं कि हम पृथ्वी पर होने वाली सभी घटनाओं को उसी क्षण देखते हैं जब वे घटित होती हैं।

प्रकाश की अकल्पनीय रूप से विशाल गति आश्चर्यजनक लग सकती है। हालाँकि, इससे भी अधिक आश्चर्य की बात कुछ और है: तथ्य यह है कि प्रकाश की गति अपनी अद्भुत निरंतरता के लिए उल्लेखनीय है। आइए देखें कि यह स्थिरता क्या है।

यह ज्ञात है कि निकायों की गति को कृत्रिम रूप से धीमा और तेज किया जा सकता है। यदि, उदाहरण के लिए, रेत का एक डिब्बा एक गोली के रास्ते में रखा जाता है, तो बॉक्स में गोली अपनी गति कुछ कम कर देगी। खोई हुई गति को बहाल नहीं किया जाएगा: बॉक्स छोड़ने के बाद, गोली उसी गति से नहीं, बल्कि कम गति से उड़ेगी।

प्रकाश की किरणें अन्यथा व्यवहार करती हैं। हवा में, वे शून्यता की तुलना में अधिक धीरे-धीरे फैलते हैं, पानी में - हवा की तुलना में अधिक धीरे-धीरे, और कांच में - और भी धीरे-धीरे। हालांकि, किसी भी पदार्थ (बेशक, पारदर्शी) को शून्य में छोड़कर, प्रकाश अपनी पूर्व गति - 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड पर फैलता रहता है। इसी समय, प्रकाश की गति उसके स्रोत के गुणों पर निर्भर नहीं करती है: यह सूर्य की किरणों, सर्चलाइट और मोमबत्ती के लिए बिल्कुल समान है। इसके अलावा, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि प्रकाश स्रोत स्वयं चल रहा है या नहीं - यह किसी भी तरह से प्रकाश की गति को प्रभावित नहीं करता है।

इस तथ्य के अर्थ को पूरी तरह से समझने के लिए, आइए हम एक बार फिर प्रकाश के प्रसार की तुलना साधारण पिंडों की गति से करें। कल्पना कीजिए कि आप सड़क पर 5 मीटर प्रति सेकंड की गति से एक नली से पानी की धारा की शूटिंग कर रहे हैं। इसका अर्थ है कि पानी का प्रत्येक कण सड़क के सापेक्ष 5 मीटर प्रति सेकंड की गति से यात्रा करता है। लेकिन अगर आप जेट की दिशा में 10 मीटर प्रति सेकंड की गति से गुजरने वाली कार पर नली लगाते हैं, तो सड़क के सापेक्ष जेट की गति पहले से ही 15 मीटर प्रति सेकंड होगी: पानी के कणों को न केवल गति दी जाती है नली, लेकिन एक चलती कार द्वारा भी, जो नली को जेट के साथ आगे ले जाती है।

एक नली, और उसकी किरणों के साथ प्रकाश स्रोत की तुलना - पानी की एक धारा के साथ, हम एक महत्वपूर्ण अंतर देखेंगे। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि प्रकाश की किरणें किस स्रोत से शून्य में प्रवेश करती हैं और शून्य में प्रवेश करने से पहले उनके साथ क्या हुआ। एक बार जब वे इसमें होते हैं, तो उनके प्रसार की गति समान मूल्य के बराबर होती है - 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड, और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि प्रकाश स्रोत चल रहा है या नहीं।

आइए देखें कि प्रकाश के ये विशेष गुण गति के सापेक्षता के नियम के अनुरूप कैसे हैं, जिसकी चर्चा लेख के पहले भाग में की गई थी। ऐसा करने के लिए, आइए वेगों को जोड़ने और घटाने की समस्या को हल करने का प्रयास करें, और सरलता के लिए हम यह मानेंगे कि हमारे द्वारा कल्पना की जाने वाली सभी घटनाएँ एक शून्य में घटित होती हैं, जहाँ प्रकाश की गति 300 हज़ार किलोमीटर है।

चलने वाले स्टीमर पर एक प्रकाश स्रोत को उसके बिल्कुल बीच में रखें, और स्टीमर के प्रत्येक छोर पर एक पर्यवेक्षक रखें। ये दोनों प्रकाश प्रसार की गति को मापते हैं। उनके काम के परिणाम क्या होंगे?

चूँकि किरणें सभी दिशाओं में फैलती हैं, और दोनों पर्यवेक्षक स्टीमर के साथ एक दिशा में आगे बढ़ते हैं, निम्नलिखित चित्र निकलेगा: स्टीमर के पीछे के छोर पर स्थित पर्यवेक्षक किरणों की ओर बढ़ता है, और सामने वाला लगातार दूर जा रहा है उनके यहाँ से।

इसलिए, पहले पर्यवेक्षक को यह पता लगाना चाहिए कि प्रकाश की गति 300,000 किलोमीटर प्लस स्टीमर की गति है, और दूसरे को यह पता लगाना चाहिए कि प्रकाश की गति 300,000 किलोमीटर माइनस स्टीमर की गति है। और अगर हम एक पल के लिए कल्पना करते हैं कि एक स्टीमशिप 200,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की राक्षसी दूरी तय करती है, तो पहले पर्यवेक्षक द्वारा प्रकाश की गति 500,000 किलोमीटर और दूसरे द्वारा 100,000 किलोमीटर प्रति सेकंड होगी। एक स्थिर स्टीमबोट पर, दोनों पर्यवेक्षकों को एक ही परिणाम मिलेगा - 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड।

इस प्रकार, पर्यवेक्षकों के दृष्टिकोण से, हमारे चलते हुए जहाज पर, प्रकाश एक दिशा में 1 2/3 गुना तेजी से फैलता है, और दूसरे में - एक आराम करने वाले की तुलना में तीन गुना धीमा। सरल अंकगणितीय ऑपरेशन करने के बाद, वे स्टीमर की पूर्ण गति स्थापित करने में सक्षम होंगे।

उसी तरह, हम किसी भी अन्य गतिमान पिंड की पूर्ण गति स्थापित कर सकते हैं: ऐसा करने के लिए, उस पर प्रकाश के कुछ स्रोत को रखना और शरीर के विभिन्न बिंदुओं से प्रकाश किरणों के प्रसार की गति को मापना पर्याप्त है।

दूसरे शब्दों में, हमने अप्रत्याशित रूप से अपने आप को गति निर्धारित करने में सक्षम पाया, और इसलिए सभी पिंडों की परवाह किए बिना एक पिंड की गति। लेकिन अगर निरपेक्ष गति है, तो एक एकल, पूर्ण विश्राम है, अर्थात्: कोई भी प्रयोगशाला जिसमें पर्यवेक्षक, किसी भी दिशा में प्रकाश की गति को मापते हुए, समान मान प्राप्त करते हैं - 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड, बिल्कुल आराम पर होगा।

यह देखना आसान है कि यह सब पत्रिका के पिछले अंक में हमारे द्वारा निकाले गए निष्कर्षों के बिल्कुल विपरीत है। वास्तव में: हमने इस तथ्य के बारे में बात की कि एक समान रूप से समान रूप से चलने वाले शरीर पर, सब कुछ उसी तरह आगे बढ़ता है जैसे एक स्थिर पर। इसलिए, उदाहरण के लिए, चाहे हम स्टीमर पर उसकी गति की दिशा में या उसके विपरीत दिशा में शूट करें, स्टीमर के सापेक्ष गोली की गति समान रहेगी और एक स्थिर स्टीमर की गति के बराबर होगी। उसी समय, हम आश्वस्त थे कि गति, गति और विश्राम सापेक्ष अवधारणाएँ हैं: पूर्ण गति, गति और विश्राम मौजूद नहीं हैं। और अब यह अचानक पता चला है कि प्रकाश के गुणों का अवलोकन इन सभी निष्कर्षों को उलट देता है और गैलीलियो द्वारा खोजे गए प्रकृति के नियम - गति के सापेक्षता के नियम का खंडन करता है।

लेकिन यह इसके मूलभूत कानूनों में से एक है: यह पूरी दुनिया पर हावी है; इसके न्याय की पुष्टि असंख्य बार अनुभव से हुई है, अब तक हर जगह और हर मिनट इसकी पुष्टि हुई है; यदि वह अचानक न्याय करना बंद कर दे, तो एक अकल्पनीय उथल-पुथल ब्रह्मांड को घेर लेगी। लेकिन प्रकाश न केवल उसकी बात नहीं मानता, बल्कि उसका खंडन भी करता है!

मिकेल्सन का अनुभव

इस विरोधाभास का क्या करें? इस विषय पर कुछ विचार व्यक्त करने से पहले, आइए हम निम्नलिखित परिस्थितियों पर ध्यान दें: कि प्रकाश के गुण गति के सापेक्षता के नियम का खंडन करते हैं, जिसे हमने विशेष रूप से तर्क द्वारा स्थापित किया है। बेशक, ये बहुत प्रेरक तर्क थे। लेकिन, अपने आप को केवल तर्क तक सीमित रखते हुए, हम उन प्राचीन दार्शनिकों की तरह होंगे जिन्होंने प्रकृति के नियमों को अनुभव और अवलोकन की मदद से नहीं, बल्कि केवल अनुमानों के आधार पर खोजने की कोशिश की। इस मामले में, यह खतरा अनिवार्य रूप से उत्पन्न होता है कि इस तरह से बनाई गई दुनिया की तस्वीर, इसकी सभी खूबियों के साथ, वास्तविक दुनिया की तरह बहुत कम हो जाएगी जो हमें घेर लेती है।

किसी भी भौतिक सिद्धांत का सर्वोच्च न्यायाधीश हमेशा अनुभव होता है, और इसलिए, इस तर्क तक सीमित नहीं है कि किसी गतिमान पिंड पर प्रकाश कैसे फैलता है, हमें ऐसे प्रयोगों की ओर मुड़ना चाहिए जो यह दिखाएंगे कि इन परिस्थितियों में यह वास्तव में कैसे फैलता है।

हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस तरह के प्रयोगों की स्थापना एक बहुत ही सरल कारण के लिए कठिन है: व्यवहार में ऐसा शरीर खोजना असंभव है जो प्रकाश की विशाल गति के अनुरूप गति से आगे बढ़ेगा। आखिरकार, इस तरह के स्टीमर, जैसा कि हमने अपने तर्क में इस्तेमाल किया है, निश्चित रूप से मौजूद नहीं है और न ही मौजूद हो सकता है।

हमारे लिए अपेक्षाकृत धीमी गति से चलने वाले पिंडों पर प्रकाश की गति में मामूली बदलाव को निर्धारित करने में सक्षम होने के लिए, असाधारण उच्च सटीकता के माप उपकरणों को बनाना आवश्यक था। और केवल जब ऐसे उपकरण बनाए जा सकते थे, तब प्रकाश के गुणों और गति के सापेक्षता के नियम के बीच विरोधाभास को स्पष्ट करना संभव था।

इस तरह का प्रयोग 1881 में आधुनिक समय के महानतम प्रयोगकर्ताओं में से एक, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी मिकेलसन द्वारा किया गया था।

एक गतिमान पिंड के रूप में, माइकेलसन ने ... ग्लोब का उपयोग किया। वास्तव में, पृथ्वी एक ऐसा पिंड है जो स्पष्ट रूप से गतिमान है: यह सूर्य के चारों ओर घूमता है और इसके अलावा, हमारी स्थितियों के लिए "ठोस" गति के साथ - 30 किलोमीटर प्रति सेकंड। इसलिए, पृथ्वी पर प्रकाश के प्रसार का अध्ययन करते समय, हम वास्तव में एक चलती हुई प्रयोगशाला में प्रकाश के प्रसार का अध्ययन कर रहे होते हैं।

मिकेलसन ने पृथ्वी पर प्रकाश की गति को विभिन्न दिशाओं में बहुत अधिक सटीकता के साथ मापा, अर्थात, उसने व्यावहारिक रूप से वह किया जो हमने आपके साथ एक काल्पनिक चलती स्टीमर पर मानसिक रूप से किया था। 300,000 किलोमीटर की विशाल संख्या की तुलना में 30 किलोमीटर के छोटे से अंतर को पकड़ने के लिए, मिकेलसन को एक बहुत ही जटिल प्रयोगात्मक तकनीक लागू करनी पड़ी और अपनी सभी महान प्रतिभाओं का उपयोग करना पड़ा। प्रयोग की सटीकता इतनी अधिक थी कि मिकेलसन गति में बहुत छोटे अंतर का पता लगाने में सक्षम होता, जितना वह पता लगाना चाहता था।

फ्राइंग पैन से बाहर आग में

प्रयोग का परिणाम पहले से स्पष्ट प्रतीत हो रहा था। प्रकाश के गुणों को जानने के बाद, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि अलग-अलग दिशाओं में मापी गई प्रकाश की गति अलग-अलग होगी। लेकिन शायद आपको लगता है कि प्रयोग का परिणाम वास्तव में ऐसा निकला?

ऐसा कुछ नहीं! मिकेल्सन के प्रयोग ने पूरी तरह से अप्रत्याशित परिणाम दिए। कई वर्षों के दौरान इसे सबसे विविध परिस्थितियों में कई बार दोहराया गया, लेकिन यह हमेशा एक ही चौंकाने वाले निष्कर्ष पर पहुंचा।

जानबूझकर चलती पृथ्वी पर, किसी भी दिशा में मापी गई प्रकाश की गति बिल्कुल समान होती है।

तो प्रकाश कोई अपवाद नहीं है। यह गैलीलियो के सापेक्षता के नियम, एक चलती स्टीमबोट पर गोली के समान कानून का पालन करता है। पृथ्वी की "पूर्ण" गति का पता लगाना संभव नहीं था। यह अस्तित्व में नहीं है, जैसा कि सापेक्षता के नियम के अनुसार होना चाहिए।

विज्ञान को जिस अप्रिय विरोधाभास का सामना करना पड़ा, उसका समाधान हो गया। लेकिन नए विरोधाभास सामने आए! भौतिक विज्ञानी आग से निकलकर कड़ाही में आ गए।

मिकेलसन के अनुभव ने जिन नए अंतर्विरोधों को जन्म दिया है, उन्हें स्पष्ट करने के लिए, आइए हम क्रमानुसार अपनी जांचों की समीक्षा करें।

हमने पहली बार स्थापित किया कि पूर्ण गति और विश्राम का अस्तित्व नहीं है; गैलीलियो का सापेक्षता का नियम यही कहता है। तब यह पता चला कि प्रकाश के विशेष गुण सापेक्षता के नियम का खंडन करते हैं। इससे यह पूर्ण गति का अनुसरण करता है और बाकी अभी भी मौजूद हैं। इसका परीक्षण करने के लिए मिकेल्सन ने एक प्रयोग किया। प्रयोग ने विपरीत दिखाया: कोई विरोधाभास नहीं है - और प्रकाश सापेक्षता के नियम का पालन करता है। इसलिए, पूर्ण गति और विश्राम फिर से मौजूद नहीं हैं। दूसरी ओर, मिकेल्सन के अनुभव के निहितार्थ स्पष्ट रूप से किसी भी गतिमान पिंड पर लागू होते हैं, न कि केवल पृथ्वी पर; इसलिए, प्रकाश की गति सभी प्रयोगशालाओं में समान होती है, भले ही उनकी अपनी गति कुछ भी हो, और इसलिए, प्रकाश की गति अभी भी एक सापेक्ष नहीं है, बल्कि एक पूर्ण मान है।

यह एक दुष्चक्र निकला। पूरी दुनिया के महानतम भौतिक विज्ञानी वर्षों से इस पर अपना दिमाग लगा रहे हैं। सबसे अविश्वसनीय और शानदार तक विभिन्न सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं। लेकिन कुछ भी मदद नहीं की: प्रत्येक नई धारणा ने तुरंत नए विरोधाभासों को जन्म दिया। सीखा दुनिया एक के सामने खड़ी थी सबसे बड़ा रहस्य.

इस सब के बारे में सबसे रहस्यमय और अजीब बात यह थी कि यहाँ विज्ञान बिल्कुल स्पष्ट, दृढ़ता से स्थापित तथ्यों से निपटता था: सापेक्षता के नियम के साथ, प्रकाश के ज्ञात गुणों और मिकेल्सन के प्रयोग के साथ। और उन्होंने नेतृत्व किया, ऐसा प्रतीत होता है, बेहूदगी को पूरा करने के लिए।

सत्य का विरोधाभास... लेकिन सत्य एक दूसरे का खंडन नहीं कर सकते, क्योंकि सत्य केवल एक ही हो सकता है। इसलिए, तथ्यों की हमारी समझ में त्रुटि होनी चाहिए। पर कहाँ? क्या है वह?

पूरे 24 साल तक - 1881 से 1905 तक - उन्हें इन सवालों का जवाब नहीं मिला। लेकिन 1905 में, हमारे समय के सबसे महान भौतिक विज्ञानी, अल्बर्ट आइंस्टीन ने पहेली की शानदार व्याख्या की। उत्तम के साथ प्रकट होना अप्रत्याशित पक्ष, इसने भौतिकविदों पर एक विस्फोटक बम की छाप छोड़ी।

आइंस्टीन की व्याख्या उन सभी अवधारणाओं से इतनी अलग है कि मानव जाति सहस्राब्दी के लिए आदी हो गई है कि यह असाधारण रूप से अविश्वसनीय लगती है। हालाँकि, इसके बावजूद, यह निस्संदेह सही निकला: 34 वर्षों से, दुनिया में विभिन्न भौतिक घटनाओं पर प्रयोगशाला प्रयोगों और टिप्पणियों ने इसकी वैधता की अधिक से अधिक पुष्टि की है।

जब दरवाजे खुलते हैं

आइंसटाइन की व्याख्या को समझने के लिए पहले मिकेल्सन के प्रयोग के एक परिणाम से परिचित होना आवश्यक है। आइए इसे तुरंत एक उदाहरण के साथ देखें। आइए इसके लिए एक बार फिर से एक शानदार स्टीमर का इस्तेमाल करें।

5,400,000 किलोमीटर लंबे स्टीमशिप की कल्पना करें। इसे एक सीधी रेखा में और समान रूप से 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की शानदार गति से चलने दें। किसी समय, स्टीमर के बीच में एक प्रकाश बल्ब जलता है। जहाज के धनुष और कड़ी में दरवाजे होते हैं। उन्हें इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि जिस क्षण एक प्रकाश बल्ब से प्रकाश उन पर पड़ता है, वे स्वतः ही खुल जाते हैं। यहां दीया जलाया जाता है। दरवाजे वास्तव में कब खुलेंगे?

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आइए मिकेल्सन के प्रयोग के परिणामों को याद करें। मिकेल्सन के प्रयोग से पता चला कि चलती पृथ्वी पर पर्यवेक्षकों के सापेक्ष, प्रकाश सभी दिशाओं में 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की समान गति से फैलता है। बेशक, एक चलते हुए स्टीमर पर भी ऐसा ही होगा। लेकिन प्रकाश बल्ब से जहाज के प्रत्येक छोर की दूरी 2700.000 किलोमीटर और 2700.000: 300.000 = 9 है। इसका मतलब है कि प्रकाश बल्ब से प्रकाश 9 सेकंड में प्रत्येक दरवाजे तक पहुंच जाएगा। इस तरह दोनों दरवाजे एक साथ खुलेंगे।

इस तरह जहाज पर पर्यवेक्षक को मामला पेश किया जाएगा। और घाट पर लोग क्या देखेंगे, जिसके आगे स्टीमर चल रहा है?

चूँकि प्रकाश की गति प्रकाश स्रोत की गति पर निर्भर नहीं करती है, यह घाट के सापेक्ष समान 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड के बराबर है, इस तथ्य के बावजूद कि प्रकाश स्रोत एक चलते जहाज पर है। लेकिन, घाट पर प्रेक्षक के दृष्टिकोण से, जहाज के स्टर्न पर दरवाजा जहाज की गति से प्रकाश की किरण की ओर बढ़ता है। दरवाजा बीम से कब मिलेगा?

हम यहां दो यात्रियों की एक-दूसरे की ओर यात्रा करने की समस्या के समान समस्या से निपट रहे हैं। मिलने का समय निकालने के लिए, आपको यात्रियों के बीच की दूरी को उनकी गति के योग से विभाजित करना होगा। यहाँ भी ऐसा ही करते हैं। प्रकाश बल्ब और दरवाजे के बीच की दूरी 2,700 हजार किलोमीटर है, दरवाजे की गति (यानी स्टीमर) 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड और प्रकाश की गति 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड है।

इसलिए पिछला दरवाजा खुल जाएगा

2700.000/(300000 + 240000)=5 सेकंड

प्रकाश बल्ब चालू होने के बाद। और सामने?

सामने का दरवाजा, घाट पर पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, प्रकाश की किरण को पकड़ना पड़ता है, क्योंकि यह प्रकाश की किरण के समान दिशा में जहाज के साथ चलती है। इसलिए, यहां हमें यात्रियों की समस्या है, जिनमें से एक दूसरे से आगे निकल जाता है। हम दूरी को गति के अंतर से विभाजित करेंगे:

2700.000/(300000 - 240000)=45 सेकंड

तो, लाइट आने के 5 सेकंड बाद पहला दरवाजा खुलेगा, और दूसरा दरवाजा 45 सेकंड बाद खुलेगा। इसलिए दरवाजे एक साथ नहीं खुलेंगे। घाट पर लोगों के सामने यही तस्वीर पेश की जाएगी! तस्वीर अब तक कही गई सभी बातों में सबसे आश्चर्यजनक है।

यह पता चला है कि एक ही घटना - सामने का उद्घाटन और पीछे का दरवाजा- जहाज पर लोगों के लिए एक साथ और घाट पर लोगों के लिए गैर-एक साथ हो जाएगा, लेकिन 40 सेकंड के समय अंतराल से अलग हो जाएगा।

क्या यह पूर्ण बकवास नहीं लगता? क्या यह मजाक से बेतुका बयान नहीं लगता - कि एक मगरमच्छ की पूंछ से सिर तक की लंबाई 2 मीटर है, और सिर से पूंछ तक 1 मीटर है?

और, आप पर ध्यान दें, यह घाट पर लोगों को नहीं लगेगा कि दरवाजे एक ही समय में नहीं खुले: उनके लिए, यह वास्तव में है वास्तव में होता हैइसके साथ ही। आखिरकार, हमने उस समय की गणना की जब प्रत्येक दरवाजे खुल गए। उसी समय, हमने पाया कि दूसरा दरवाजा वास्तव में पहले की तुलना में 40 सेकंड बाद खुला।

हालाँकि, स्टीमर के यात्रियों ने भी सही ढंग से स्थापित किया कि दोनों दरवाजे एक ही समय में खुले। और यह अंकगणितीय रूप से दिखाया गया था। क्या होता है? अंकगणित बनाम अंकगणित ?!

नहीं, अंकगणित यहाँ दोष नहीं है। यहां हमने जिन सभी विरोधाभासों का सामना किया है, वे समय के बारे में हमारी गलत धारणाओं में निहित हैं: मानव जाति अब तक इसे जो मानती थी, समय पूरी तरह से अलग हो गया।

आइंस्टीन ने इन पुरानी, ​​हजार साल पुरानी अवधारणाओं को संशोधित किया। इसी दौरान उन्होंने एक बड़ी खोज की, जिससे उनका नाम अमर हो गया।

समय सापेक्ष है

पिछले अंक में हमने दिखाया था कि मिकेल्सन के प्रयोग से भौतिकविदों को कौन से असाधारण निष्कर्ष निकालने पड़े थे। हमने एक काल्पनिक स्टीमर का एक उदाहरण माना है, जिस पर प्रकाश के संकेत पर दो दरवाजे खुलते हैं, और हमने एक आश्चर्यजनक तथ्य स्थापित किया है: स्टीमर पर पर्यवेक्षकों के दृष्टिकोण से, दरवाजे एक ही समय में खुलते हैं, लेकिन अलग-अलग पलों में, घाट पर प्रेक्षकों के दृष्टिकोण।

एक व्यक्ति जो उपयोग नहीं करता है वह उसके लिए अविश्वसनीय लगता है। स्टीमबोट पर दरवाजों का मामला काफी अविश्वसनीय लगता है क्योंकि हम कभी भी 240,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की शानदार संख्या के करीब पहुंचने की गति से आगे नहीं बढ़े हैं। लेकिन हमें इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि ऐसी गति से होने वाली घटनाएँ उन लोगों से बहुत भिन्न हो सकती हैं जिनके हम रोजमर्रा के जीवन में आदी हैं।

बेशक, वास्तव में, प्रकाश की गति के करीब गति से चलने वाले स्टीमशिप नहीं हैं। और वास्तव में, हमारे उदाहरण में वर्णित दरवाजे के साथ किसी ने भी ऐसा मामला नहीं देखा है। लेकिन इसी तरह की घटना, आधुनिक अत्यधिक विकसित प्रयोगात्मक तकनीक के लिए धन्यवाद, निश्चित रूप से पता लगाया जा सकता है। याद रखें कि दरवाजे खोलने का उदाहरण अमूर्त तर्क पर आधारित नहीं है, बल्कि केवल अनुभव के माध्यम से प्राप्त दृढ़ता से स्थापित तथ्यों पर आधारित है: मिकेल्सन प्रयोग और प्रकाश के गुणों पर कई वर्षों के अवलोकन।

तो, यह अनुभव था जिसने हमें निर्विवाद निष्कर्ष पर पहुँचाया कि दो घटनाओं के एक साथ होने की अवधारणा निरपेक्ष नहीं है। पहले, हम मानते थे कि यदि किसी प्रयोगशाला में एक ही समय में दो घटनाएँ घटित होती हैं, तो किसी अन्य प्रयोगशाला के लिए वे एक साथ होंगी। अब हमें पता चला है कि यह केवल उन प्रयोगशालाओं के लिए सही है जो एक दूसरे के सापेक्ष बाकी हैं। अन्यथा, एक प्रयोगशाला के लिए एक साथ होने वाली घटनाएँ दूसरी प्रयोगशाला के लिए घटित होंगी अलग समय.

इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि समकालिकता की अवधारणा एक सापेक्ष अवधारणा है। यह तभी अर्थ प्राप्त करता है जब आप इंगित करते हैं कि प्रयोगशाला कैसे चलती है, जिससे घटनाओं का अवलोकन किया जाता है।

लेख की शुरुआत में, हमने दो यात्रियों के बारे में बात की जो एक्सप्रेस रेस्तरां कार में रोजाना दिखाई देते थे। यात्रियों को यकीन था कि वे हर समय एक ही जगह मिलते थे। उनके पतियों ने दावा किया कि वे हर दिन एक नई जगह पर मिलते थे, जो पिछले वाले से एक हजार किलोमीटर दूर था।

वे दोनों सही थे: ट्रेन के संबंध में, यात्री वास्तव में एक ही स्थान पर मिलते थे, लेकिन रेल की पटरियों के संबंध में, विभिन्न स्थानों पर। इस उदाहरण ने हमें दिखाया कि अंतरिक्ष की अवधारणा एक पूर्ण अवधारणा नहीं है, बल्कि एक सापेक्ष अवधारणा है।

दोनों उदाहरण - यात्रियों से मिलने और स्टीमर पर दरवाजे खोलने के बारे में - एक दूसरे के समान हैं। दोनों ही मामलों में, हम सापेक्षता के बारे में बात कर रहे हैं, और यहाँ तक कि समान शब्द भी पाए जाते हैं: "समान" और "अलग"। केवल पहले उदाहरण में यह स्थानों के बारे में है, अर्थात् अंतरिक्ष के बारे में, और दूसरे में - क्षणों के बारे में, अर्थात् समय के बारे में। यहाँ से क्या होता है?

कि समय की अवधारणा अंतरिक्ष की अवधारणा के समान ही सापेक्ष है।

अंत में इसे सत्यापित करने के लिए, आइए स्टीमबोट उदाहरण को थोड़ा संशोधित करें। मान लेते हैं कि दरवाजों में से एक का तंत्र दोषपूर्ण है। नाव पर सवार लोगों ने ध्यान दिया कि इस खराबी के कारण सामने का दरवाजा पीछे के दरवाजे से 15 सेकंड पहले खुल गया। और लोग घाट पर क्या देखेंगे?

यदि उदाहरण के पहले संस्करण में उनके लिए सामने का दरवाजा पिछले वाले की तुलना में 40 सेकंड बाद में खुला, तो दूसरे संस्करण में यह केवल 40 - 15 = 25 सेकंड बाद में होगा। इसलिए, यह पता चला है कि जहाज पर लोगों के लिए सामने का दरवाजा पीछे की तुलना में पहले और घाट पर लोगों के लिए खुला था - बाद में।

तो, एक प्रयोगशाला के लिए पहले जो हुआ वह बाद में दूसरे के संबंध में हुआ। इससे यह स्पष्ट होता है कि समय की अवधारणा स्वयं एक सापेक्ष अवधारणा है।

यह खोज 1905 में छब्बीस वर्षीय भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा की गई थी। इससे पहले, मनुष्य ने समय को निरपेक्ष माना - दुनिया में हर जगह एक ही, किसी भी प्रयोगशाला से स्वतंत्र। तो एक जमाने में दुनिया भर में लोग ऊपर और नीचे की दिशाओं को एक ही मानते थे।

और अब अंतरिक्ष का भाग्य समय पर आ गया है। यह पता चला कि अभिव्यक्ति "एक ही समय में" अभिव्यक्ति "एक ही स्थान पर" से अधिक समझ में नहीं आती है अगर यह इंगित नहीं किया जाता है कि वे किस प्रयोगशाला को संदर्भित करते हैं।

शायद किसी के पास अभी भी एक प्रश्न है: ठीक है, वास्तव में, किसी भी प्रयोगशाला की परवाह किए बिना, कोई भी दो घटनाएं एक साथ होती हैं या नहीं? इस प्रश्न के बारे में सोचना उतना ही बेतुका है जितना कि इस प्रश्न के बारे में सोचना, लेकिन वास्तव में, दुनिया में किसी भी प्रयोगशाला की परवाह किए बिना, ऊपर और नीचे कहाँ हैं?

समय की सापेक्षता की खोज ने संभव बनाया, जैसा कि आप बाद में देखेंगे, उन सभी विरोधाभासों को हल करने के लिए जो मिकेल्सन के प्रयोग ने भौतिकी को आगे बढ़ाया। यह खोज सहस्राब्दी से विकसित हुए स्थिर विचारों पर मन की सबसे बड़ी जीत थी। यहां अपनी असामान्यता से वैज्ञानिक दुनिया पर प्रहार करते हुए इसने प्रकृति के बारे में मानव जाति के विचारों में एक गहरी क्रांति पैदा कर दी। चरित्र और महत्व में, इसकी तुलना केवल पृथ्वी की गोलाकारता की खोज या सूर्य के चारों ओर इसकी गति की खोज के कारण हुई उथल-पुथल से की जा सकती है।

इसलिए आइंस्टीन ने कॉपरनिकस और न्यूटन के साथ मिलकर विज्ञान के लिए पूरी तरह से नए मार्ग प्रशस्त किए। और यह कुछ भी नहीं था कि उस समय के युवा वैज्ञानिक की खोज ने उन्हें जल्दी ही हमारी सदी के महानतम भौतिक विज्ञानी की ख्याति दिलाई।

समय की सापेक्षता के सिद्धांत को आमतौर पर "आइंस्टीन के सापेक्षता का सिद्धांत" या केवल "सापेक्षता का सिद्धांत" कहा जाता है। इसे कानून या गति के सापेक्षता के सिद्धांत के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जिसकी चर्चा पहले की गई थी, अर्थात " शास्त्रीय सिद्धांतसापेक्षता", या "गैलीलियो - न्यूटन के सापेक्षता का सिद्धांत"।

गति की एक सीमा होती है

जर्नल लेख में उन विशाल परिवर्तनों के बारे में और उन सभी नई चीजों के बारे में बताना असंभव है जो सापेक्षता के सिद्धांत ने विज्ञान में लाए हैं। इसके अलावा, यह सब समझने के लिए आपको भौतिकी और उच्च गणित को अच्छी तरह से जानने की जरूरत है।

हमारे लेख का उद्देश्य केवल आइंस्टीन के सिद्धांत की नींव और उन सबसे महत्वपूर्ण परिणामों की व्याख्या करना है जो समय की सापेक्षता से अनुसरण करते हैं। जैसा कि आपने देखा है, केवल यही एक आसान काम नहीं है। ध्यान दें कि सापेक्षता का सिद्धांत सबसे कठिन वैज्ञानिक प्रश्नों में से एक है, और आमतौर पर गणित की सहायता के बिना इसे गहराई से देखना असंभव है।

आरंभ करने के लिए, गति के संबंध में, समय की सापेक्षता के एक बहुत ही महत्वपूर्ण परिणाम पर विचार करें।

जैसा कि आप जानते हैं कि भाप इंजनों, ऑटोमोबाइल और हवाई जहाजों की गति उनके आविष्कार के बाद से और आज तक लगातार बढ़ रही है। वर्तमान में, यह एक ऐसे मूल्य पर पहुंच गया है जो कुछ दशक पहले अविश्वसनीय प्रतीत होता। यह बढ़ता रहेगा।

तकनीक में बहुत अधिक गति को भी जाना जाता है। यह, सबसे पहले, गोलियों और तोपखाने के गोले की गति है। लगातार तकनीकी सुधारों की बदौलत गोलियों और गोले की उड़ान की गति भी साल-दर-साल बढ़ी है और भविष्य में भी बढ़ती रहेगी।

लेकिन प्रौद्योगिकी में उपयोग की जाने वाली उच्चतम गति प्रकाश किरणों, विद्युत प्रवाह और रेडियो तरंगों का उपयोग करके संकेत संचरण की गति है। तीनों मामलों में, यह लगभग समान मूल्य के बराबर है - 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड।

कोई सोच सकता है कि प्रौद्योगिकी के और विकास के साथ, कुछ नई किरणों की खोज के साथ, यह गति भी पार हो जाएगी; हमारे लिए उपलब्ध गति को लगातार बढ़ाते हुए, हम अंतत: किसी भी दूरी पर संकेतों या प्रयासों के तात्कालिक संचरण के आदर्श के करीब आने में सक्षम होंगे।

हालाँकि, मिकेल्सन का अनुभव दर्शाता है कि यह आदर्श अप्राप्य है। वास्तव में, असीमित रूप से उच्च संचरण दर पर, दो घटनाओं से संकेत सभी परिस्थितियों में हम तक तुरंत पहुंचेंगे; और यदि एक प्रयोगशाला में दो घटनाएँ एक साथ घटित होती हैं, तो अन्य सभी प्रयोगशालाओं में भी वे एक साथ देखी जा सकती हैं - उसी क्षण जब वे घटित होती हैं। और इसका मतलब यह होगा कि "एक साथ" प्रयोगशालाओं के आंदोलन से पूर्ण, पूरी तरह से स्वतंत्र हो गया है। लेकिन समय की निरपेक्षता, जैसा कि हमने देखा है, मिकेल्सन के प्रयोग द्वारा नकारा गया है। इसलिए, संकेतों या बलों का प्रसारण तात्कालिक नहीं हो सकता।

दूसरे शब्दों में, किसी भी संचरण की गति असीम रूप से बड़ी नहीं हो सकती। एक निश्चित गति सीमा होती है - एक गति सीमा जिसे किसी भी परिस्थिति में पार नहीं किया जा सकता है।

यह सत्यापित करना आसान है कि सीमित गति प्रकाश की गति के साथ मेल खाती है। दरअसल, गैलीलियो-न्यूटन के सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार एक-दूसरे के सापेक्ष सीधी रेखा में और एकसमान गति करने वाली सभी प्रयोगशालाओं में प्रकृति के नियम समान हैं। इसका मतलब यह है कि ऐसी सभी प्रयोगशालाओं के लिए समान गति सीमित होनी चाहिए। लेकिन किस तरह की गति सभी प्रयोगशालाओं में इसके मूल्य को अपरिवर्तित रखती है? ऐसी अद्भुत निरंतरता, जैसा कि हमने देखा है, केवल प्रकाश की गति है, और केवल यही! इससे यह पता चलता है कि प्रकाश की गति दुनिया में किसी एक (यद्यपि बहुत महत्वपूर्ण) क्रिया के प्रसार की गति नहीं है: यह एक ही समय में सीमित गति है जो प्रकृति में मौजूद है।

प्रकृति में एक सीमित वेग के अस्तित्व की खोज भी मानव विचार की सबसे बड़ी विजयों में से एक थी। पिछली शताब्दी का कोई भौतिकशास्त्री यह अनुमान नहीं लगा सकता था कि गति की भी कोई सीमा होती है। यदि, हालांकि, वह प्रयोगों के दौरान सीमित गति के अस्तित्व के तथ्य पर ठोकर खाएगा, तो उसने तय किया होगा कि यह एक दुर्घटना थी, केवल उसकी प्रायोगिक क्षमताओं की सीमितता को दोष देना था। उनका यह सोचना उचित होगा कि प्रौद्योगिकी के विकास के साथ सीमित गति को पार किया जा सकता है।

हमारे लिए विपरीत स्पष्ट है: इस पर भरोसा करना उतना ही हास्यास्पद होगा जितना कि यह मानना ​​कि नेविगेशन के विकास के साथ पृथ्वी की सतह पर एक जगह तक पहुंचना संभव होगा जो शुरुआती बिंदु से 20 हजार किलोमीटर से अधिक दूर है ( यानी पृथ्वी की आधी से अधिक परिधि)।

एक मिनट एक घंटे के बराबर कब होता है?

समय की सापेक्षता और इससे होने वाले परिणामों को व्यापक रूप से समझाने के लिए, जो आदत से अजीब लगते हैं, आइंस्टीन एक ट्रेन के साथ उदाहरणों का उपयोग करते हैं। हम भी ऐसा ही करेंगे। एक काल्पनिक शानदार गति से चलने वाली एक विशाल ट्रेन को "आइंस्टीन की ट्रेन" कहा जाएगा।

एक बहुत लंबे रेलमार्ग की कल्पना करो। एक दूसरे से 864 मिलियन किलोमीटर की दूरी पर दो स्टेशन हैं। उनके बीच की दूरी को कवर करने के लिए, आइंस्टीन की ट्रेन, 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलती है, एक घंटे के समय की आवश्यकता होगी। दोनों स्टेशनों में बिल्कुल सटीक घड़ियां हैं।

एक यात्री पहले स्टेशन पर ट्रेन में चढ़ जाता है। सबसे पहले, वह अपनी पॉकेट क्रोनोमीटर को बिल्कुल स्टेशन की घड़ी पर सेट करता है। दूसरे स्टेशन पर पहुंचने पर, वह इसकी तुलना स्टेशन की घड़ी से करता है और यह देखकर हैरान रह जाता है कि क्रोनोमीटर पीछे गिर गया है ...

ऐसा क्यों हुआ?

मान लीजिए कि कार के फर्श पर एक बिजली का बल्ब है, और छत पर एक दर्पण है। एक प्रकाश बल्ब से दर्पण से टकराने वाली प्रकाश की किरण प्रकाश बल्ब पर वापस परावर्तित हो जाती है। बीम का मार्ग, जैसा कि कार में यात्री द्वारा देखा गया है, ऊपरी आकृति में दिखाया गया है: बीम को लंबवत ऊपर की ओर निर्देशित किया गया है और नीचे की ओर लंबवत रूप से गिराया गया है।

स्टेशन पर पर्यवेक्षक को एक अलग तस्वीर पेश की जाएगी। जिस दौरान प्रकाश की पुंज प्रकाश पुंज से दर्पण तक जाती थी, उस दौरान दर्पण ट्रेन के साथ-साथ चलता था। और परावर्तित किरण के गिरने के दौरान, प्रकाश बल्ब स्वयं उसी दूरी पर चला गया। स्टेशन पर प्रेक्षक के दृष्टिकोण से किरण द्वारा तय किया गया मार्ग निम्न आकृति में दिखाया गया है: यह एक समद्विबाहु त्रिभुज की दो भुजाएँ बनाता है। त्रिभुज का आधार ट्रेन द्वारा आगे ले जाए जा रहे प्रकाश बल्ब से बनता है।

हम देखते हैं कि स्टेशन पर प्रेक्षक के दृष्टिकोण से, प्रकाश की किरण ने ट्रेन में प्रेक्षक के दृष्टिकोण से अधिक दूरी तय की। उसी समय, हम जानते हैं कि प्रकाश की गति सभी परिस्थितियों में स्थिर होती है: यह स्टेशन पर एक पर्यवेक्षक के लिए और ट्रेन में एक यात्री के लिए बिल्कुल समान है। यहाँ से क्या होता है?

यह स्पष्ट है कि यदि गति समान है, लेकिन रास्तों की लंबाई अलग-अलग है, तो छोटे रास्ते से गुजरने में कम समय लगता है, और बड़े रास्ते से गुजरने में अधिक समय लगता है। दोनों समय के अनुपात की गणना करना आसान है।

मान लीजिए कि स्टेशन पर पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, बीम के दर्पण से प्रस्थान और प्रकाश बल्ब पर लौटने के बीच 10 सेकंड बीत गए। इन 10 सेकंड के दौरान, प्रकाश गुजर चुका है:

300.000 x 10 = 3 मिलियन किलोमीटर।

नतीजतन, समद्विबाहु त्रिभुज ABC की भुजाएँ AB और BC प्रत्येक 1.5 मिलियन किलोमीटर के बराबर हैं। भुजा AC 1, त्रिभुज का आधार, ट्रेन द्वारा 10 सेकंड में तय की गई दूरी के बराबर है, अर्थात्:

240.000 x 10 = 2.4 मिलियन किलोमीटर।

आधार का आधा, AD 1, 1.2 मिलियन किलोमीटर के बराबर है।

यहाँ से कार की ऊँचाई - त्रिभुज BD की ऊँचाई निर्धारित करना आसान है। से सही त्रिकोणएबीडी हमारे पास है:

बीडी 2 \u003d एबी 2 - एडी 2 \u003d 1.52 - 1.22

अतः BD = 0.9 मिलियन किलोमीटर।

ऊंचाई काफी ठोस है, जो आइंस्टीन की ट्रेन के खगोलीय आयामों को देखते हुए आश्चर्यजनक नहीं है।

रेलगाड़ी में प्रेक्षक के दृष्टिकोण से किरण द्वारा तय किया गया पथ स्पष्ट रूप से त्रिभुज की ऊँचाई के दोगुने के बराबर है:

2BD = 2 x 0.9 = 1.8 मिलियन किलोमीटर।

इस पथ की यात्रा करने के लिए, प्रकाश की आवश्यकता होगी:

1,800,000/300,000 = 6 सेकंड।

इसलिए, जबकि प्रकाश की किरण प्रकाश बल्ब से दर्पण और पीछे की ओर जाती है, स्टेशन पर 10 सेकंड और ट्रेन में केवल 6 सेकंड बीतते हैं। स्टेशनों पर ट्रेन से समय का अनुपात 6/10 है।

इसलिए आश्चर्यजनक परिणाम: स्टेशन के समय के अनुसार, ट्रेन ने स्टेशनों के बीच यात्रा करते हुए एक घंटा बिताया, लेकिन यात्री के कालक्रम के अनुसार, केवल 6/10 घंटे, यानी 36 मिनट। यही कारण है कि स्टेशनों के बीच आवाजाही के दौरान यात्री का कालक्रम स्टेशन की घड़ी से पिछड़ गया और इसके अलावा, 24 मिनट तक।

इस तथ्य को अच्छी तरह से समझना आवश्यक है: यात्री का कालक्रम इसलिए पीछे नहीं रहा क्योंकि; यह धीमा था या ठीक से काम नहीं कर रहा था। नहीं, यह स्टेशनों पर घड़ियों की तरह ही काम करता था। लेकिन स्टेशनों के सापेक्ष चलने वाली ट्रेन में समय स्टेशनों की तुलना में अलग तरह से प्रवाहित होता है।

एक त्रिकोण के साथ आरेख से देखा जा सकता है कि ट्रेन की गति जितनी अधिक होगी, ट्रेन से क्रोनोमीटर का अंतराल प्रकाश की गति से उतना ही अधिक होना चाहिए, यह सुनिश्चित करना संभव है कि समय की कोई भी छोटी अवधि बीत जाए स्टेशन समय के एक घंटे में ट्रेन। उदाहरण के लिए, लगभग 0.9999 की ट्रेन की गति पर प्रकाश की गति, एक ट्रेन में स्टेशन समय के एक घंटे में केवल 1 मिनट गुजरेगा (या, इसके विपरीत, ट्रेन में स्टेशन समय के एक मिनट में एक घंटा गुजरेगा यदि कोई पर्यवेक्षक एक स्टेशन पर ट्रेन के शुरू में और अंत में लगे दो क्रोनोमीटर से अपना समय चेक करता है)।

समय को निरपेक्ष मानते हुए, एक व्यक्ति इसे समान रूप से बहने वाली चीज़ के रूप में कल्पना करता था, और इसके अलावा, दुनिया में हर जगह और सभी परिस्थितियों में समान गति से। लेकिन आइंस्टीन की ट्रेन बताती है कि अलग-अलग प्रयोगशालाओं में समय की गति अलग-अलग होती है। समय की यह सापेक्षता भौतिक दुनिया के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है।

जो कुछ कहा गया है, उससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वेल्स द्वारा एक शानदार कहानी में वर्णित "टाइम मशीन" ऐसी खाली कल्पना नहीं है। समय की सापेक्षता उनके सामने संभावना खोलती है - सैद्धांतिक रूप से कम से कम - भविष्य में यात्रा करने की। यह देखना आसान है कि आइंस्टीन की ट्रेन ठीक "टाइम मशीन" है।

टाइम मशीन

दरअसल, कल्पना कीजिए कि आइंस्टीन की ट्रेन सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक गोलाकार रेलवे के साथ चलती है। फिर, हर बार जब यात्री शुरुआती स्टेशन पर लौटता है, तो वह पाएगा कि उसकी घड़ी स्टेशन की घड़ी के पीछे है।

ट्रेन की गति को प्रकाश की गति से अनुमानित करके, आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं, जैसा कि आप पहले से ही जानते हैं, यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि ट्रेन में स्टेशन की घड़ी के अनुसार एक घंटे में कितना भी कम समय बीतता है। इससे आश्चर्यजनक परिणाम सामने आते हैं: जबकि ट्रेन में केवल साल गुजरते हैं, स्टेशन पर सैकड़ों और हजारों साल गुजरते हैं। अपने "टाइम मशीन" से बाहर आकर, हमारा यात्री खुद को एक अलग भविष्य में पाएगा... उसके रिश्तेदार और दोस्त लंबे समय से मर चुके हैं... वह केवल उनके दूर के वंशजों को जीवित पाएगा।

हालाँकि, आइंस्टीन की ट्रेन अभी भी वेल्स से बहुत अलग है। आखिरकार, उपन्यासकार के अनुसार, वह अपनी उच्च गति के कारण नहीं, बल्कि कुछ विशेष तकनीकी उपकरण के कारण समय पर आगे बढ़ सकी। लेकिन वास्तव में ऐसा कोई उपकरण नहीं बनाया जा सकता है; यह बिल्कुल बकवास है। भविष्य में जाने का केवल एक ही तरीका है: ट्रेन को प्रचंड गति देना - प्रकाश की गति के करीब।

एक अन्य संपत्ति आइंस्टीन की ट्रेन को वेलसियन टाइम मशीन से अलग करती है: यह समय में "वापस" जाने में असमर्थ है, अर्थात, यह अतीत में जाने में असमर्थ है, और इस तरह भविष्य से वर्तमान में वापस आ जाती है।

सामान्य तौर पर, समय में पीछे जाने का विचार पूरी तरह से अर्थहीन है। हम केवल वही प्रभावित कर सकते हैं जो अभी तक नहीं हुआ है, लेकिन हम उसे बदलने में सक्षम नहीं हैं जो हो चुका है। यह इस उदाहरण से भी स्पष्ट है: यदि समय में पीछे जाना संभव होता, तो ऐसा हो सकता था कि एक व्यक्ति अतीत में गया और अपने माता-पिता को तब मार डाला जब वे अभी भी बच्चे थे। और अगर वह वर्तमान में लौटता है, तो वह खुद को एक ऐसे व्यक्ति की हास्यास्पद स्थिति में पाएगा, जिसके माता-पिता उसके पैदा होने से बहुत पहले ही मर गए थे!

प्रकाश की गति के करीब गति से गति सैद्धांतिक रूप से एक और संभावना खोलती है: समय के साथ-साथ, किसी भी दूरी को पार करने के लिए। और वे विश्व अंतरिक्ष में इतने बड़े हो सकते हैं कि अधिकतम गति पर भी अधिकांश यात्राओं के लिए पर्याप्त नहीं होगा मानव जीवन.

एक उदाहरण एक तारा होगा, जो हमसे दो सौ प्रकाश वर्ष दूर है। चूँकि प्रकाश की गति प्रकृति में सबसे अधिक गति है, इसलिए इस तारे पर प्रारंभ के दो सौ वर्ष से पहले पहुँचना असंभव है। और चूंकि मानव जीवन की अवधि दो सौ वर्ष से कम है, ऐसा प्रतीत होता है कि कोई विश्वास के साथ कह सकता है कि एक व्यक्ति मूल रूप से दूर के सितारों तक पहुंचने के अवसर से वंचित है।

फिर भी यह तर्क गलत है। गलती यह है कि हम दो सौ वर्षों को पूर्ण मानते हैं। लेकिन समय सापेक्ष है, अर्थात सभी प्रयोगशालाओं के लिए कोई सामान्य समय नहीं है। स्टेशनों की एक गिनती थी, जबकि आइंस्टीन की ट्रेन की दूसरी।

आइए हम एक ऐसे अंतरिक्ष यात्री की कल्पना करें जो दुनिया के अंतरिक्ष के लिए रवाना हो गया है। जब तक यह हमसे दो सौ प्रकाश वर्ष दूर एक तारे तक पहुँचता है, तब तक वास्तव में पृथ्वी के समय के अनुसार दो सौ वर्ष बीत चुके होंगे। एक रॉकेट में, पृथ्वी के सापेक्ष इसकी गति के आधार पर, जैसा कि हम जानते हैं, समय की कोई भी छोटी अवधि प्रवाहित हो सकती है।

इस प्रकार, अंतरिक्ष यात्री दो सौ वर्षों में नहीं, बल्कि एक वर्ष में, अपने समय में तारे तक पहुँच जाएगा। पर्याप्त उच्च गति के साथ, एक तारे के लिए "उड़ना" सैद्धांतिक रूप से संभव है और एक मिनट में भी रॉकेट घड़ी के अनुसार वापस आ सकता है ...

इसके अलावा: जब दुनिया में अधिकतम गति से चलती है - प्रति सेकंड 300 हजार किलोमीटर - और समय बेहद छोटा हो जाता है, यानी शून्य के बराबर। दूसरे शब्दों में, यदि रॉकेट प्रकाश की गति से आगे बढ़ सकता है, तो उसमें पर्यवेक्षक के लिए समय पूरी तरह से रुक जाएगा, और इस पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, प्रारंभ का क्षण समाप्ति के क्षण के साथ मेल खाएगा।

हम दोहराते हैं कि यह सब केवल सैद्धांतिक रूप से बोधगम्य है। व्यवहार में, भविष्य और दूर के सितारों की यात्रा संभव नहीं है, क्योंकि कारों और लोगों की गति प्रकाश की गति के करीब गति से होती है। तकनीकी कारणअसंभव।

और आकार सापेक्ष हैं।

पिछले अध्यायों में दिए गए तर्क और मनोरंजक उदाहरण शानदार लगते हैं। लेकिन उनका लक्ष्य पाठक को फंतासी से मोहित करना नहीं है, बल्कि समय की सापेक्षता से उत्पन्न होने वाले परिणामों की पूरी गहराई और गंभीरता दिखाना है।

यह देखना आसान है कि पिंडों के आकार की सापेक्षता भी समय की सापेक्षता से अनुसरण करती है।

बता दें कि जिस प्लेटफॉर्म से आइंस्टीन की ट्रेन गुजरती है उसकी लंबाई 2.4 मिलियन किलोमीटर है। 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकेंड की रफ्तार से ट्रेन 10 सेकेंड में प्लेटफॉर्म को पार कर जाएगी। लेकिन स्टेशन टाइम के 10 सेकेंड में ट्रेन के सफर में सिर्फ 6 सेकेंड का समय लगेगा। इससे यात्री सही निष्कर्ष निकालेगा कि प्लेटफार्म की लंबाई 240,000 x 6 = 1.44 मिलियन किलोमीटर है, न कि 2.40 मिलियन किलोमीटर।

इसका मतलब यह है कि किसी भी प्रयोगशाला के सापेक्ष आराम की वस्तु एक चलती हुई वस्तु से अधिक लंबी होती है। ट्रेन के सापेक्ष प्लेटफॉर्म चल रहा था और स्टेशन के सापेक्ष यह आराम पर था। इसलिए, स्टेशन पर पर्यवेक्षक के लिए, यह यात्री की तुलना में अधिक लंबा था। ट्रेन के डिब्बे, इसके विपरीत, यात्री की तुलना में स्टेशन पर पर्यवेक्षक के लिए 10/6 गुना कम थे।

जैसे-जैसे गति बढ़ती है, वस्तुओं की लंबाई अधिक से अधिक घटती जाती है। इसलिए, उच्चतम गति पर, यह सबसे छोटा होना चाहिए, अर्थात शून्य के बराबर।

अतः प्रत्येक गतिमान पिंड अपनी गति की दिशा में सिकुड़ता है। इस संबंध में, हमारे द्वारा पत्रिका के नंबर 9 में दिए गए उदाहरणों में से एक को संशोधित करना आवश्यक है, अर्थात्: स्टीमर पर दरवाजे खोलने के प्रयोग में, हमने पाया कि घाट पर एक पर्यवेक्षक के लिए, दूसरा दरवाजा खोला गया पहले से 40 सेकंड बाद। लेकिन चूंकि स्टीमर की लंबाई, 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलती है, घाट के सापेक्ष 10/6 गुना कम हो जाती है, दरवाजे खोलने के बीच का वास्तविक समय अंतराल 40 सेकंड नहीं घाट पर घड़ी के बराबर होगा , लेकिन 40: 10/6 = 24 सेकंड। बेशक, यह संख्यात्मक सुधार स्टीमर के अनुभव से हमारे द्वारा निकाले गए मूलभूत निष्कर्षों को नहीं बदलता है।

निकायों के आयामों की सापेक्षता तुरंत एक नया, शायद सबसे हड़ताली, सापेक्षता के सिद्धांत का परिणाम देती है। "सबसे हड़ताली" क्योंकि यह मिकेलसन प्रयोग के अप्रत्याशित परिणाम की व्याख्या करता है, जिसने एक समय में भौतिकविदों के रैंक में भ्रम पैदा किया था। संबंधित मामला, जैसा कि आपको याद है, वेगों का जोड़, जो किसी अज्ञात कारण से, सामान्य अंकगणित का पालन करने के लिए "चाहता" नहीं था।

मनुष्य हमेशा एक सीधी रेखा में और एक दिशा में निर्देशित गति को जोड़ने का आदी रहा है, विशुद्ध रूप से अंकगणितीय रूप से, यानी टेबल या सेब के रूप में। उदाहरण के लिए, यदि एक जहाज 20 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से एक निश्चित दिशा में चल रहा है, और एक यात्री उसी दिशा में 5 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से उसके डेक के साथ चल रहा है, तो यात्री की गति के सापेक्ष घाट 20 + 5 = 25 किलोमीटर प्रति घंटा होगा।

कुछ समय पहले तक, भौतिकविदों को यकीन था कि जोड़ का यह तरीका बिल्कुल सही है और किसी भी गति का योग खोजने के लिए उपयुक्त है। लेकिन सापेक्षता के सिद्धांत ने यांत्रिकी के इस नियम को भी अछूता नहीं छोड़ा।

उदाहरण के लिए, 230 और 270 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति जोड़ने का प्रयास करें। क्या हो जाएगा? 500 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड। और ऐसी गति मौजूद नहीं हो सकती, क्योंकि 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड दुनिया में सबसे ज्यादा गति है। इससे यह कम से कम स्पष्ट है कि किसी भी स्थिति में किसी भी गति का योग 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड से अधिक नहीं हो सकता है।

लेकिन, शायद, अंकगणितीय रूप से कम गति जोड़ने की अनुमति है, उदाहरण के लिए, 150 और 130 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड? आखिरकार, उनका योग, 280 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड, दुनिया में गति सीमा से अधिक नहीं है।

यह देखना आसान है कि अंकगणितीय योग भी यहाँ गलत है। उदाहरण के लिए, एक स्टीमर 150,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से घाट से आगे बढ़ता है, और स्टीमर के डेक के साथ एक गेंद 130,000 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से लुढ़कती है। इन गतियों का योग घाट के सापेक्ष गेंद की गति को व्यक्त करना चाहिए। हालाँकि, हम पिछले अध्याय से जानते हैं कि एक गतिमान पिंड आकार में सिकुड़ता है। इसलिए, स्टीमर पर 130,000 किलोमीटर की दूरी घाट पर एक पर्यवेक्षक के लिए 130,000 किलोमीटर के बराबर नहीं है, और तट के साथ 150,000 किलोमीटर स्टीमर पर एक यात्री के लिए 150,000 किलोमीटर के बराबर नहीं है।

इसके अलावा, घाट के सापेक्ष गेंद की गति निर्धारित करने के लिए, पर्यवेक्षक घाट पर घड़ी का उपयोग करता है। लेकिन स्टीमबोट पर गेंद की गति स्टीमबोट के समय से निर्धारित होती है। और एक चलते हुए स्टीमर और एक घाट पर, जैसा कि हम जानते हैं, समय बिल्कुल एक जैसा नहीं है।

इस प्रकार गति को जोड़ने का प्रश्न व्यवहार में दिखता है: आपको दूरियों और समय दोनों की सापेक्षता को ध्यान में रखना होगा। गति को कैसे जोड़ा जाना चाहिए?

आइंस्टीन ने इसके लिए एक विशेष सूत्र दिया, जो सापेक्षता के सिद्धांत से मेल खाता है। अब तक, हमने सापेक्षता के सिद्धांत से सूत्र नहीं दिए हैं, इस कठिन लेख को उनके साथ बोझ नहीं करना चाहते हैं। हालाँकि, गणित की संक्षिप्त और सटीक भाषा बहुत सी बातों को तुरंत स्पष्ट कर देती है, लंबे, शब्दाडंबरपूर्ण तर्कों का स्थान ले लेती है। वेगों को जोड़ने का सूत्र पिछले सभी तर्कों की तुलना में न केवल बहुत सरल है, बल्कि अपने आप में इतना सरल और दिलचस्प है कि यह उद्धृत करने योग्य है:

वी1 + वी2
डब्ल्यू = _________________
वी 1 एक्स वी 2
1+ ___________
सी2

यहाँ V 1 और V 2 गति की शर्तें हैं, W कुल गति है, c दुनिया में सबसे अधिक गति (प्रकाश की गति) है, जो 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड के बराबर है।

इस अद्भुत सूत्र में बिल्कुल सही संपत्ति है: चाहे हम इसमें कितनी भी गति जोड़ लें, हम कभी भी 300 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड से अधिक नहीं प्राप्त करेंगे। इस सूत्र का उपयोग करके 230,000 और 270,000 किलोमीटर प्रति सेकंड जोड़ने का प्रयास करें, या 300,000 और 300,000 किलोमीटर प्रति सेकंड, और देखें कि क्या होता है।

छोटी गति जोड़ते समय - जैसे कि हम ज्यादातर मामलों में व्यवहार में सामना करते हैं - सूत्र हमें सामान्य परिणाम देता है, जो इससे थोड़ा अलग होता है अंकगणितीय योग. आइए उदाहरण के लिए गति की उच्चतम आधुनिक गति को भी लें। बता दें कि दो विमान एक-दूसरे की ओर बढ़ते हैं, प्रत्येक 650 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से उड़ते हैं। उनके अभिसरण की गति क्या है?

अंकगणित - (650 + 650) = 1300 किलोमीटर प्रति घंटा। आइंस्टाइन के सूत्र के अनुसार - मात्र 0.72 माइक्रॉन प्रति घंटा कम। और ऊपर के उदाहरण में धीरे-धीरे चलने वाले जहाज के साथ, जिसके डेक पर एक आदमी चल रहा है, यह अंतर अभी भी 340 हजार गुना छोटा है।

माप द्वारा ऐसे मामलों में ऐसी मात्राओं का पता लगाना असंभव है। हां, और उनका व्यावहारिक मूल्य शून्य है। इससे यह स्पष्ट है कि हजारों वर्षों तक मनुष्य ने यह क्यों नहीं देखा कि वेगों का अंकगणितीय योग मौलिक रूप से गलत है: इस तरह के योग के साथ अशुद्धि अभ्यास की सबसे कठोर आवश्यकताओं से बहुत कम है। और इसलिए, प्रौद्योगिकी में, सब कुछ हमेशा गणनाओं के साथ परिवर्तित हो गया, अगर केवल गणना सही थी।

लेकिन प्रकाश की गति के बराबर अंकगणितीय गति को जोड़ना अब संभव नहीं है: यहां हम सकल त्रुटियों में पड़ सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्रति सेकंड 36 हजार किलोमीटर की गति पर, त्रुटि 1 हजार किलोमीटर से अधिक हो जाएगी, और 100 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड पर यह पहले से ही 20 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड तक पहुंच जाएगी।

तथ्य यह है कि वेगों का अंकगणितीय जोड़ गलत है, और आइंस्टीन का सूत्र सही है, अनुभव द्वारा पुष्टि की जाती है। यह अन्यथा नहीं हो सकता: आखिरकार, यह अनुभव था जिसने भौतिकविदों को यांत्रिकी में पुरानी अवधारणाओं पर पुनर्विचार किया और उन्हें सापेक्षता के सिद्धांत तक पहुंचाया।

वास्तव में गति को कैसे जोड़ा जाए, यह जानने के बाद, अब हम माइकल्सन प्रयोग के "रहस्यमय" परिणामों को समझ सकते हैं। इस प्रयोग को करते हुए जब पृथ्वी 30 किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से प्रकाश की किरण की ओर बढ़ रही थी, माइकलसन को 300,000 + 30 = 300,030 किलोमीटर प्रति सेकंड का परिणाम मिलने की उम्मीद थी।

लेकिन आप उस तरह गति नहीं बढ़ा सकते!

गति जोड़ने के सूत्र में V 1 = c (c प्रकाश की गति है) और V 2 = 30 को प्रतिस्थापित करें, और आप पाएंगे कि कुल गति केवल c1 है, और नहीं। मिकेल्सन के प्रयोग का नतीजा बस इतना ही था।

V2 के अन्य सभी मूल्यों के लिए समान परिणाम प्राप्त होगा, जब तक कि V1 प्रकाश की गति के बराबर है। पृथ्वी को प्रति सेकंड किसी भी संख्या में किलोमीटर जाने दें: 30 - सूर्य के चारों ओर, 275 - सौर मंडल के साथ और हजारों किलोमीटर - पूरी आकाशगंगा के साथ। यह चीजें नहीं बदलता है। पृथ्वी की गति को प्रकाश की गति से जोड़ने के सभी मामलों में, सूत्र समान मान c देगा।

इसलिए, मिकेल्सन के प्रयोग के परिणामों ने हमें केवल इसलिए चौंका दिया क्योंकि हमें नहीं पता था कि गति को सही तरीके से कैसे जोड़ा जाए। हम यह नहीं जानते थे कि यह कैसे करना है, क्योंकि हम नहीं जानते थे कि शरीर अपनी गति की दिशा में सिकुड़ता है और वह समय अलग-अलग प्रयोगशालाओं में अलग-अलग तरीके से गुजरता है।

द्रव्यमान और ऊर्जा

अंतिम प्रश्न पर विचार करना बाकी है।

किसी भी पिंड के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक उसका द्रव्यमान है। हम यह मानने के आदी हैं कि यह हमेशा अपरिवर्तित रहता है। लेकिन सापेक्षता के सिद्धांत पर आधारित गणना कुछ और ही दिखाती है: जब कोई पिंड चलता है, तो उसका द्रव्यमान बढ़ता है। शरीर की लंबाई कम होने पर यह कई गुना बढ़ जाती है। इस प्रकार, 240 हजार किलोमीटर प्रति सेकंड की गति से चलने वाली आइंस्टीन की ट्रेन का द्रव्यमान, विश्राम के द्रव्यमान से 10/6 गुना अधिक है।

जैसे-जैसे गति सीमा के करीब आती है, द्रव्यमान तेजी से और तेजी से बढ़ता है। सीमित गति पर, किसी भी पिंड का द्रव्यमान असीम रूप से बड़ा होना चाहिए। सामान्य गति जो हम व्यवहार में पाते हैं, द्रव्यमान में पूरी तरह से नगण्य वृद्धि का कारण बनती है।

हालांकि, इस घटना का प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण करना अभी भी संभव है: आधुनिक प्रयोगात्मक भौतिकी आराम से उन लोगों के द्रव्यमान के साथ तेजी से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों के द्रव्यमान की तुलना करने में सक्षम है। और अनुभव गति पर द्रव्यमान की निर्भरता के कानून की पूरी तरह से पुष्टि करता है।

लेकिन शरीर की गति बताने के लिए ऊर्जा खर्च करना जरूरी है। और यह पता चला है कि सामान्य तौर पर, शरीर पर किए गए किसी भी कार्य, शरीर की ऊर्जा में किसी भी वृद्धि से इस खर्च की गई ऊर्जा के अनुपात में द्रव्यमान में वृद्धि होती है। इसलिए, एक गर्म शरीर का द्रव्यमान एक ठंडे एक की तुलना में अधिक होता है, एक संपीड़ित वसंत का द्रव्यमान एक मुक्त एक की तुलना में अधिक होता है।

द्रव्यमान की इकाइयों की नगण्य मात्रा ऊर्जा की विशाल मात्रा के अनुरूप होती है। उदाहरण के लिए, किसी पिंड के द्रव्यमान को केवल 1 ग्राम बढ़ाने के लिए, उस पर 25 मिलियन किलोवाट-घंटे काम करना आवश्यक है। दूसरे शब्दों में, 25 मिलियन किलोवाट-घंटे विद्युत ऊर्जा का द्रव्यमान 1 ग्राम के बराबर होता है। इस चने को प्राप्त करने के लिए दो दिनों के लिए Dneproges द्वारा उत्पन्न सभी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। प्रति किलोवाट घंटे में केवल एक कोपेक की गिनती करते हुए, हम पाते हैं कि सबसे सस्ती विद्युत ऊर्जा का 1 ग्राम 250 हजार रूबल खर्च करता है। और अगर आप बिजली को प्रकाश में बदल दें, तो 1 ग्राम प्रकाश की कीमत लगभग 10 मिलियन रूबल होगी। यह सबसे महंगे पदार्थ - रेडियम से कई गुना ज्यादा महंगा है।

यदि आप 1 टन कोयले को घर के अंदर जलाते हैं, तो दहन उत्पादों का वजन कोयले और ऑक्सीजन से केवल 1/3000 ग्राम कम होगा, जिससे वे ठंडा होने के बाद बने थे। द्रव्यमान का लापता अंश ऊष्मा विकिरण द्वारा नष्ट हो जाता है। और 1 टन पानी को 0 से 100 डिग्री तक गर्म करने से इसके द्रव्यमान में एक ग्राम के 5/1,000,000 अंश से भी कम की वृद्धि होगी।

यह बिल्कुल स्पष्ट है कि ऊर्जा खोने या प्राप्त करने पर पिंडों के द्रव्यमान में इस तरह के महत्वहीन परिवर्तन सबसे सटीक माप से दूर होते हैं। हालाँकि, आधुनिक भौतिकी उन परिघटनाओं को जानती है जिनमें द्रव्यमान में परिवर्तन ध्यान देने योग्य हो जाता है। ये वे प्रक्रियाएँ हैं जो परमाणु नाभिक के टकराने के दौरान होती हैं, जब कुछ तत्वों के नाभिक से अन्य तत्वों के नाभिक बनते हैं।

उदाहरण के लिए, जब लिथियम परमाणु का नाभिक हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक से टकराता है, तो हीलियम परमाणु के दो नाभिक बनते हैं। इन दो नाभिकों का द्रव्यमान पहले से ही एक महत्वपूर्ण राशि है - 1/4 भाग - हाइड्रोजन और लिथियम नाभिकों के कुल द्रव्यमान से कम। इसलिए, लिथियम और हाइड्रोजन के मिश्रण के 1 ग्राम को हीलियम में परिवर्तित करते समय, 1/400 ग्राम ऊर्जा जारी की जानी चाहिए, जो किलोवाट-घंटे में होगी:

25,000,000/400 = 62.5 हजार किलोवाट-घंटे।

इस प्रकार, यदि हम आसानी से परमाणु परिवर्तन कर सकते हैं, तो हम ऊर्जा के सबसे समृद्ध स्रोत के मालिक बन जाएंगे: Dneproges की शक्ति प्राप्त करने के लिए, लिथियम और हाइड्रोजन के मिश्रण के केवल 4 ग्राम को परिवर्तित करने के लिए पर्याप्त होगा हीलियम हर घंटे।

नई और पुरानी भौतिकी

यह सापेक्षता के सिद्धांत के हमारे सरसरी परिचय को समाप्त करता है।

हमने देखा है कि कितना गंभीर और गहरा परिवर्तनकई सदियों से मानव जाति के बीच विकसित विश्वदृष्टि में सापेक्षता के सिद्धांत को पेश किया। क्या इसका मतलब यह नहीं है कि पुराने विचार पूरी तरह से नष्ट हो गए हैं? कि उन्हें पूरी तरह से खारिज कर दिया जाना चाहिए? सापेक्षता के सिद्धांत की खोज से पहले बनाई गई सभी भौतिकी को गलत मानकर काट दिया जाना चाहिए?

नहीं, क्योंकि पुरानी भौतिकी (इसे "शास्त्रीय" कहा जाता है) और भौतिकी जो सापेक्षता के सिद्धांत ("सापेक्षतावादी", लैटिन शब्द "रिलेशन", जिसका अर्थ है "संदर्भ") को ध्यान में रखता है, के बीच का अंतर भी है हमारी व्यावहारिक गतिविधि के लगभग सभी क्षेत्रों में छोटा।

यदि, उदाहरण के लिए, एक साधारण, यहां तक ​​कि सबसे तेज ट्रेन (लेकिन, निश्चित रूप से, आइंस्टीन की ट्रेन नहीं) के एक यात्री ने सापेक्षता के सिद्धांत के लिए समय सुधार शुरू करने के लिए इसे अपने दिमाग में ले लिया, तो उसका उपहास किया जाएगा। एक दिन के लिए, ऐसा संशोधन एक सेकंड के दस अरबवें हिस्से में व्यक्त किया जाएगा। ट्रेन के हिलने और बेहतरीन घड़ी की गलत कार्यप्रणाली का घड़ी की रीडिंग पर अतुलनीय रूप से मजबूत प्रभाव पड़ता है।

एक इंजीनियर जो गणना में प्रवेश करेगा जब पानी को गर्म करने पर द्रव्यमान में वृद्धि को पागल कहा जा सकता है। दूसरी ओर, एक भौतिक विज्ञानी जो परमाणु नाभिक के टकराव का अध्ययन करता है, लेकिन द्रव्यमान में संभावित परिवर्तनों को ध्यान में नहीं रखता है, उसे अज्ञानता के लिए प्रयोगशाला से निष्कासित कर दिया जाना चाहिए।

डिजाइनर हमेशा शास्त्रीय भौतिकी के नियमों का उपयोग करके मशीनों को डिजाइन करेंगे: सापेक्षता के सिद्धांत में संशोधन का मशीनों पर कम प्रभाव पड़ेगा, जो एक सूक्ष्म जीव की तुलना में एक चक्का पर उतरा है। लेकिन तेज इलेक्ट्रॉनों का अवलोकन करने वाले एक भौतिक विज्ञानी को गति के आधार पर उनके द्रव्यमान में परिवर्तन को ध्यान में रखना चाहिए।

तो, प्रकृति के नियम, सापेक्षता के सिद्धांत के उद्भव से पहले खोजे गए, रद्द नहीं किए गए हैं; सापेक्षता का सिद्धांत खंडन नहीं करता है, बल्कि केवल पुराने विज्ञान द्वारा प्राप्त ज्ञान को गहरा और परिष्कृत करता है। यह उन सीमाओं को निर्धारित करता है जिनके भीतर बिना गलती किए इस ज्ञान का उपयोग किया जा सकता है।

अंत में, यह कहा जाना चाहिए कि सापेक्षता का सिद्धांत उन मुद्दों तक सीमित नहीं है जिन पर हमने इस लेख में विचार किया है। अपनी शिक्षाओं के विकास को जारी रखते हुए, आइंस्टीन ने बाद में पूरी तरह से दिया नया चित्रसार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण जैसी एक महत्वपूर्ण घटना। इस सम्बन्ध में सापेक्षता के सिद्धांत को दो भागों में विभाजित किया गया। इनमें से पहला, जो गुरुत्वाकर्षण से संबंधित नहीं है, को "निजी" या "विशेष" "सापेक्षता का सिद्धांत" कहा गया है; गुरुत्वाकर्षण के सवालों को कवर करने वाला दूसरा भाग "सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत" है। इस प्रकार, हम केवल एक विशेष सिद्धांत के साथ मिले (विचार सामान्य सिद्धांतइस लेख के दायरे में नहीं था)।

यह केवल ध्यान देने के लिए बनी हुई है कि भौतिकी के पर्याप्त गहन अध्ययन के साथ, सापेक्षता के सिद्धांत के जटिल निर्माण के सभी लेबिरिंथ पूरी तरह से स्पष्ट हो जाते हैं। लेकिन उनमें प्रवेश करना, जैसा कि हम जानते हैं, आसान से बहुत दूर था। इसके लिए एक शानदार अनुमान की आवश्यकता थी: मिकेलसन के प्रयोग से सही निष्कर्ष निकालने में सक्षम होना आवश्यक था - आने वाले सभी परिणामों के साथ समय की सापेक्षता की खोज करना।

इस प्रकार, मानवता, दुनिया को व्यापक और गहराई से जानने की अपनी शाश्वत इच्छा में, अपनी सबसे बड़ी जीत में से एक जीती।

इसका श्रेय अल्बर्ट आइंस्टीन की प्रतिभा को जाता है।

बड़ा खुला राज

अलेक्जेंडर ग्रिशेव, लेख का अंश " स्पिलिकिन्स और सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण की बत्तियाँ»

"ब्रिटिश अपनी बंदूकों को ईंटों से साफ नहीं करते हैं: भले ही वे हमारी बंदूकों को साफ न करें, अन्यथा, भगवान न करे, वे शूटिंग के लिए अच्छे नहीं हैं ..." -एन लेसकोव।

ADU-1000 के 8 परवलयिक दर्पण एंटीना कॉम्प्लेक्स को प्राप्त और प्रसारित करते हैं - सेंटर फॉर डीप स्पेस कम्युनिकेशंस के प्लूटन रिसीविंग कॉम्प्लेक्स का हिस्सा ...

गहरे अंतरिक्ष अनुसंधान के गठन के शुरुआती वर्षों में, यह दुखद रूप से खो गया था पूरी लाइनसोवियत और अमेरिकी इंटरप्लेनेटरी स्टेशन। यहां तक ​​\u200b\u200bकि अगर प्रक्षेपण विफलताओं के बिना हुआ, जैसा कि विशेषज्ञ कहते हैं, "सामान्य मोड में", सभी प्रणालियों ने सामान्य रूप से काम किया, सभी पूर्व-नियोजित कक्षा सुधार सामान्य रूप से चले गए, वाहनों के साथ संचार अचानक बाधित हो गया।

यह इस बिंदु पर पहुंच गया कि अगले "विंडो" में लॉन्च के लिए अनुकूल, एक ही कार्यक्रम के साथ एक ही डिवाइस को बैचों में लॉन्च किया गया था, एक के बाद एक खोज में - इस उम्मीद में कि कम से कम एक को विजयी बनाया जा सके। अंत। लेकिन यह कहाँ है! एक निश्चित कारण था जिसने ग्रहों के दृष्टिकोण पर संचार काट दिया, जिसने रियायतें नहीं दीं।

बेशक, वे इस बारे में चुप रहे। मूर्ख जनता को सूचित किया गया था कि स्टेशन ग्रह से 120 हजार किलोमीटर की दूरी पर है। इन संदेशों का स्वर इतना प्रफुल्लित करने वाला था कि किसी ने अनजाने में सोचा: “लड़के शूटिंग कर रहे हैं! एक लाख बीस हजार खराब नहीं है। आखिरकार और तीन सौ हजार पास कर सकते हैं! आप नए, अधिक सटीक प्रक्षेपण देते हैं! नाटक की तीव्रता का किसी को अंदाजा नहीं था कि वहां किसी चीज के पंडित हैं नहीं समझा.

अंत में, हमने इसे आजमाने का फैसला किया। वह संकेत जिसके द्वारा संचार किया जाता है, आपको बता दें, लंबे समय से तरंगों - रेडियो तरंगों के रूप में दर्शाया गया है। इन तरंगों की कल्पना करने का सबसे आसान तरीका "डोमिनोज़ प्रभाव" पर हो सकता है। संचार संकेत अंतरिक्ष में गिरने वाले डोमिनोज़ की लहर की तरह फैलता है।

तरंग प्रसार की गति प्रत्येक पोर के गिरने की गति पर निर्भर करती है, और चूँकि सभी पोर समान होते हैं और एक ही समय में गिरते हैं, तरंग गति एक स्थिर मान है। भौतिकी की हड्डियों के बीच की दूरी कहलाती है "तरंग दैर्ध्य".

एक लहर का एक उदाहरण "डोमिनोज़ प्रभाव" है

अब मान लेते हैं कि हमारे पास एक खगोलीय पिंड है (चलो इसे शुक्र कहते हैं), इस आकृति में एक लाल डूडल के साथ चिह्नित किया गया है। मान लीजिए कि यदि हम प्रारंभिक अंगुली को धक्का देते हैं, तो प्रत्येक बाद की अंगुली अगले एक पर एक सेकंड में गिर जाएगी। यदि ठीक 100 टाइलें हमसे शुक्र ग्रह पर फिट होती हैं, तो लहर सभी 100 टाइलों के क्रमिक रूप से गिरने के बाद, प्रत्येक एक सेकंड खर्च करने के बाद उस तक पहुंचेगी। कुल मिलाकर, हमसे तरंग 100 सेकंड में शुक्र तक पहुंच जाएगी।

शुक्र के स्थिर रहने पर यही स्थिति है। और अगर शुक्र अभी भी खड़ा नहीं है? मान लीजिए, जबकि 100 पोर गिर रहे हैं, हमारे शुक्र के पास कई पोर (कई तरंग दैर्ध्य) के बीच की दूरी के बराबर दूरी तक "क्रॉल" करने का समय है, तब क्या होगा?

स्कूली बच्चों द्वारा उपयोग किए जाने वाले कानून के अनुसार, शिक्षाविदों ने तय किया कि क्या लहर शुक्र से आगे निकल जाती है निम्न ग्रेडपहेली में जैसे: "बिंदु से ए एक ट्रेन गति से निकलती है एकिमी / घंटा, और बिंदु से बी उसी समय एक पैदल यात्री गति के साथ बाहर निकलता है बीउसी दिशा में, ट्रेन को पैदल यात्री से आगे निकलने में कितना समय लगेगा?

तभी शिक्षाविदों ने महसूस किया कि छोटे छात्रों के लिए इतनी सरल समस्या को हल करना आवश्यक है, तब चीजें सुचारू रूप से चलीं। यदि यह सरलता के लिए नहीं होता, तो हम इंटरप्लेनेटरी एस्ट्रोनॉटिक्स की उत्कृष्ट उपलब्धियों को नहीं देखते।

और यहाँ इतना चालाक क्या है, डन्नो, विज्ञान में अनुभवहीन, अपने हाथों को फेंक देगा?! और इसके विपरीत, विज्ञान में अनुभवी ज़नायका चिल्लाएगा: गार्ड, दुष्ट को पकड़ो, यह छद्म विज्ञान है! वास्तविक, सही विज्ञान के अनुसार, सही ढंग से, इस कार्य को बिल्कुल अलग तरीके से हल किया जाना चाहिए! आखिरकार, हम किसी प्रकार की लो-स्पीड फॉक्स-पेडिस्ट स्टीमर के साथ काम नहीं कर रहे हैं, लेकिन प्रकाश की गति से शुक्र के बाद एक संकेत के साथ दौड़ रहे हैं, जो कि आप या शुक्र कितनी भी तेज दौड़ें, फिर भी आपके साथ हो जाता है। प्रकाश की गति से! इसके अलावा, यदि आप उसकी ओर दौड़ते हैं, तो आप उससे जल्दी नहीं मिलेंगे!

सापेक्षता के सिद्धांत

- यह ऐसा है, - डन्नो एक्सक्लूसिव होगा, - यह पता चला है कि अगर पैराग्राफ से बी मैं, जो बिंदु पर एक स्टारशिप में है ए उन्हें बता दें कि बोर्ड पर एक खतरनाक महामारी शुरू हो गई है, जिसका इलाज मेरे पास है, उनसे मिलने के लिए मेरा मुड़ना बेकार है, क्योंकि हम वैसे भी पहले नहीं मिलेंगे, अगर मुझे भेजा गया अंतरिक्ष यान प्रकाश की गति से आगे बढ़ रहा है? और इसका मतलब यही है - मैं एक स्पष्ट विवेक के साथ अपनी यात्रा को मुद्दे तक जारी रख सकता हूं सी ठीक अगले महीने पैदा होने वाले बंदरों के लिए ढेर सारे डायपर देने के लिए?

- यह सही है, - ज़नायका आपको जवाब देगी, - यदि आप साइकिल पर थे, तो आपको जाने की आवश्यकता होगी, जैसा कि बिंदीदार तीर दिखाता है - उस कार की ओर जिसने आपको छोड़ा था। लेकिन, यदि कोई हल्की गति वाला वाहन आपकी ओर बढ़ रहा है, तो आप उसकी ओर बढ़ेंगे या उससे दूर हटेंगे, या जगह पर रुकेंगे, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता - मिलने का समय नहीं बदला जा सकता है.

- ऐसा कैसे है, - पता नहीं हमारे डोमिनोज में वापस आ जाएगा, - क्या पोर तेजी से गिरने लगेंगे? यह मदद नहीं करेगा - यह सिर्फ अकिलिस के कछुए के साथ पकड़ने के बारे में एक पहेली होगी, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि अकिलिस कितनी तेजी से दौड़ता है, फिर भी कछुए द्वारा तय की गई अतिरिक्त दूरी तय करने में उसे कुछ समय लगेगा।

नहीं, यहां सब कुछ ठंडा है - यदि प्रकाश की किरण आपके साथ हो जाती है, तो आप चलते हुए, अंतरिक्ष को फैलाते हैं। एक ही डोमिनोज़ को एक रबर पट्टी पर रखें और इसे खींचें - उस पर लाल क्रॉस चलेगा, लेकिन पोर भी चलेगा, पोर के बीच की दूरी बढ़ जाती है, अर्थात। तरंग दैर्ध्य बढ़ता है, और इस प्रकार आपके और लहर के शुरुआती बिंदु के बीच हमेशा हड्डियों की संख्या समान होगी। कैसे!

यह मैं ही था जिसने आइंस्टीन की नींव को लोकप्रिय रूप से रेखांकित किया था सापेक्षता के सिद्धांत, एकमात्र सही, वैज्ञानिक सिद्धांत, जिसका उपयोग सबलूमिनल सिग्नल के पारित होने की गणना करने के लिए किया जाना चाहिए था, जिसमें इंटरप्लानेटरी जांच के साथ संचार के तरीकों की गणना करते समय भी शामिल था।

आइए एक बिंदु पर ध्यान दें: सापेक्षतावादी सिद्धांतों में (और उनमें से दो हैं: एक सौ- सापेक्षता का विशेष सिद्धांत और सामान्य सापेक्षता- सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत) प्रकाश की गति निरपेक्ष है और इसे किसी भी तरह से पार नहीं किया जा सकता है। और एक उपयोगी शब्द, जो पोर के बीच की दूरी बढ़ाने के प्रभाव को संदर्भित करता है, इसे "कहा जाता है" डॉपलर प्रभाव» - तरंगदैर्घ्य को बढ़ाने का प्रभाव, यदि तरंग गतिमान वस्तु का अनुसरण करती है, और तरंगदैर्घ्य को कम करने का प्रभाव, यदि वस्तु तरंग की ओर बढ़ रही है।

इसलिए शिक्षाविदों ने एकमात्र सही सिद्धांत के अनुसार विचार किया, केवल "दूध के लिए" जांच की गई। इस बीच, 20वीं शताब्दी के 60 के दशक में, कई देशों ने उत्पादन किया शुक्र राडार. शुक्र के राडार से, वेगों के सापेक्षिक जोड़ के इस अभिधारणा को सत्यापित किया जा सकता है।

अमेरिकन बी जे वालेस 1969 में, "अंतरिक्ष में प्रकाश की सापेक्ष गति का रडार परीक्षण" लेख में, उन्होंने 1961 में प्रकाशित शुक्र के आठ रडार अवलोकनों का विश्लेषण किया। विश्लेषण ने उन्हें आश्वस्त किया कि रेडियो बीम की गति ( सापेक्षता के सिद्धांत के विपरीत) बीजगणितीय रूप से पृथ्वी के घूमने की गति में जोड़ा जाता है। इसके बाद, उन्हें इस विषय पर सामग्री के प्रकाशन में समस्याएँ हुईं।

हम उल्लिखित प्रयोगों के लिए समर्पित लेखों को सूचीबद्ध करते हैं:

1. वी.ए. Kotelnikov et al। "1961 में शुक्र के रडार में उपयोग की जाने वाली रडार स्थापना" रेडियो इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स, 7, 11 (1962) 1851।

2. वी.ए. Kotelnikov et al. "1961 में वीनस राडार के परिणाम" उक्त।, पृष्ठ 1860।

3. वी.ए. मोरोज़ोव, जेड.जी. ट्रुनोवा "1961 में शुक्र के रडार में प्रयुक्त कमजोर सिग्नल विश्लेषक" वही।, पी.1880।

निष्कर्ष, जो तीसरे लेख में तैयार किए गए थे, यहां तक ​​कि डन्नो के लिए भी समझ में आते हैं, जिन्होंने गिरने वाले डोमिनोज़ के सिद्धांत को समझा है, जो यहां शुरुआत में बताया गया है।

पिछले लेख में, जिस भाग में उन्होंने शुक्र से परावर्तित एक संकेत का पता लगाने के लिए शर्तों का वर्णन किया था, वहाँ निम्नलिखित वाक्यांश था: " संकीर्ण-बैंड घटक को एक निश्चित बिंदु परावर्तक से प्रतिबिंब के अनुरूप इको सिग्नल के घटक के रूप में समझा जाता है ...»

यहाँ "नैरोबैंड कंपोनेंट" शुक्र से लौटे सिग्नल का पता लगाया गया घटक है, और यह पता लगाया जाता है कि क्या शुक्र माना जाता है ... स्तब्ध! वे। लोगों ने सीधे तौर पर नहीं लिखा डॉपलर प्रभाव का पता नहीं चला है, उन्होंने इसके बजाय लिखा कि सिग्नल को रिसीवर द्वारा तभी पहचाना जाता है जब शुक्र की गति उसी दिशा में होती है जिस दिशा में सिग्नल को ध्यान में नहीं रखा जाता है, अर्थात। जब डॉपलर प्रभाव किसी भी सिद्धांत के अनुसार शून्य है, लेकिन चूंकि शुक्र गतिमान था, इसलिए, तरंग लंबाई का प्रभाव नहीं हुआ, जो कि सापेक्षता के सिद्धांत द्वारा निर्धारित किया गया था।

सापेक्षता के सिद्धांत के महान दुख के लिए, शुक्र ने अंतरिक्ष को नहीं बढ़ाया, और पृथ्वी से इसके प्रक्षेपण के दौरान शुक्र पर सिग्नल आने के समय तक बहुत अधिक "डोमिनोज़" थे। वीनस, एच्लीस कछुआ की तरह, प्रकाश की गति से उसके साथ पकड़ने वाली लहरों के कदमों से रेंगने में कामयाब रही।

जाहिर है, अमेरिकी शोधकर्ताओं ने वही किया, जैसा कि उपर्युक्त मामले से पता चलता है वालेस, जिन्हें वीनस स्कैन के दौरान प्राप्त परिणामों की व्याख्या पर एक पेपर प्रकाशित करने की अनुमति नहीं थी। इसलिए छद्म विज्ञान का मुकाबला करने के लिए आयोगों ने न केवल अधिनायकवादी सोवियत संघ में ठीक से काम किया।

वैसे, तरंगों का लंबा होना, जैसा कि हमें पता चला है, सिद्धांत के अनुसार, पर्यवेक्षक से अंतरिक्ष वस्तु को हटाने का संकेत देना चाहिए, और इसे कहा जाता है लाल शिफ्ट, और 1929 में हबल द्वारा खोजा गया यह रेडशिफ्ट, बिग बैंग के कॉस्मोगोनिक सिद्धांत को रेखांकित करता है।

शुक्र का स्थान दिखाया अनुपस्थितियही पक्षपात, और तब से, शुक्र के स्थान के सफल परिणामों के बाद से, यह सिद्धांत - बिग बैंग का सिद्धांत - "ब्लैक होल" और अन्य सापेक्षवादी बकवास की परिकल्पना की तरह, विज्ञान कथा की श्रेणी में चला गया। फिक्शन जिसके लिए वे देते हैं नोबल पुरस्कारसाहित्य में नहीं, भौतिकी में!!! अद्भुत हैं तेरे कार्य, प्रभु!

पी.एस. SRT की 100 वीं वर्षगांठ और इसके साथ होने वाली सामान्य सापेक्षता की 90 वीं वर्षगांठ तक, यह पता चला कि न तो एक और न ही दूसरे सिद्धांत की प्रायोगिक रूप से पुष्टि की गई थी! वर्षगांठ के अवसर पर, परियोजना "गुरुत्वाकर्षण जांच बी (जीपी-बी) ” $ 760 मिलियन मूल्य, जो इन हास्यास्पद सिद्धांतों की कम से कम एक पुष्टि देने वाला था, लेकिन यह सब बड़ी शर्मिंदगी में समाप्त हो गया। अगला लेख उसी के बारे में है ...

आइंस्टीन का ओटीओ: "लेकिन राजा नग्न है!"

“जून 2004 में, संयुक्त राष्ट्र महासभा ने 2005 को भौतिकी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष घोषित करने का निर्णय लिया। सभा ने यूनेस्को (संयुक्त राष्ट्र शैक्षिक, वैज्ञानिक और सांस्कृतिक संगठन) को भौतिक समाजों और दुनिया भर के अन्य हित समूहों के सहयोग से वर्ष के उत्सव के लिए गतिविधियों का आयोजन करने के लिए आमंत्रित किया..."- "संयुक्त राष्ट्र के बुलेटिन" से संदेश

अभी भी होगा! - अगले साल सापेक्षता के विशेष सिद्धांत की 100वीं वर्षगांठ है ( एक सौ), सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के 90 वर्ष ( सामान्य सापेक्षता) - नई भौतिकी की निर्बाध विजय के सौ साल, जिसने पुरातन न्यूटोनियन भौतिकी को कुरसी से उखाड़ फेंका, इसलिए संयुक्त राष्ट्र के अधिकारियों ने सोचा, अगले साल के समारोहों और समारोहों की आशंका सबसे बड़ी प्रतिभाहर समय और लोगों के साथ-साथ उनके अनुयायी भी।

लेकिन अनुयायी दूसरों की तुलना में बेहतर जानते थे कि "शानदार" सिद्धांतों ने लगभग सौ वर्षों तक किसी भी तरह से खुद को नहीं दिखाया था: उनके आधार पर नई घटनाओं की कोई भविष्यवाणी नहीं की गई थी और कोई स्पष्टीकरण नहीं दिया गया था जो पहले से ही खोजे गए थे, लेकिन उनके द्वारा समझाया नहीं गया था। शास्त्रीय न्यूटोनियन भौतिकी। कुछ भी नहीं, कुछ भी नहीं!

जीआर में एक भी प्रायोगिक पुष्टि नहीं थी!

यह केवल ज्ञात था कि सिद्धांत शानदार था, लेकिन कोई नहीं जानता था कि इसका क्या उपयोग है। ठीक है, हाँ, उसने नियमित रूप से वादे और नाश्ता खिलाया, जिसके लिए एक बेमिसाल आटा जारी किया गया था, और परिणामस्वरूप - ब्लैक होल के बारे में विज्ञान कथा उपन्यास, जिसके लिए उन्होंने साहित्य में नोबेल पुरस्कार नहीं दिया, लेकिन भौतिकी में, कोलाइडर बनाए गए, एक एक के बाद एक, एक के बाद एक, गुरुत्वाकर्षण इंटरफेरोमीटर को पूरी दुनिया में प्रतिबंधित कर दिया गया, जिसमें, कन्फ्यूशियस को "डार्क मैटर" में संक्षिप्त करने के लिए, उन्होंने खोजा काली बिल्ली, जो, इसके अलावा, वहाँ नहीं था, और किसी ने भी "ब्लैक मैटर" को नहीं देखा।

इसलिए, अप्रैल 2004 में, एक महत्वाकांक्षी परियोजना शुरू की गई, जिसे लगभग चालीस वर्षों तक सावधानीपूर्वक तैयार किया गया और जिसके अंतिम चरण के लिए 760 मिलियन डॉलर जारी किए गए - "ग्रेविटी प्रोब बी (जीपी-बी)". गुरुत्वाकर्षण परीक्षण बीसटीक जाइरोस्कोप (दूसरे शब्दों में - सबसे ऊपर) पर हवा देना चाहिए था, न अधिक, न कम, आइंस्टीन का अंतरिक्ष-समय, 6.6 चाप सेकंड की मात्रा में, लगभग, उड़ान के एक वर्ष के लिए - बस महान वर्षगांठ के समय में।

प्रक्षेपण के तुरंत बाद, वे विजयी रिपोर्ट की प्रतीक्षा कर रहे थे, "महामहिम के सहायक" की भावना में - "पत्र" ने Nth किलोमीटर का अनुसरण किया: "अंतरिक्ष-समय का पहला चाप दूसरा सफलतापूर्वक घाव हो गया है।" लेकिन विजयी रिपोर्ट, जिसके लिए विश्वास करने वाले सबसे भव्य हैं 20वीं सदी का घोटाला, किसी तरह सब कुछ नहीं होना चाहिए था।

और विजयी रिपोर्टों के बिना, एक सालगिरह क्या है - तैयार होने पर पेन और कैलकुलेटर के साथ सबसे प्रगतिशील शिक्षाओं के दुश्मनों की भीड़ आइंस्टीन की महान शिक्षाओं पर थूकने की प्रतीक्षा कर रही है। तो वे गिर गए "भौतिकी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष"ब्रेक पर - वह चुपचाप और किसी का ध्यान नहीं गया।

मिशन के पूरा होने के तुरंत बाद, वर्षगांठ वर्ष के अगस्त में, कोई विजयी रिपोर्ट नहीं थी: केवल एक संदेश था कि सब कुछ ट्रैक पर था, सरल सिद्धांत की पुष्टि की गई थी, लेकिन हम परिणामों को थोड़ा संसाधित करेंगे, ठीक एक में वर्ष एक सटीक उत्तर होगा। एक-दो साल बाद कोई जवाब नहीं आया। अंत में, उन्होंने मार्च 2010 तक परिणामों को अंतिम रूप देने का वादा किया।

और परिणाम कहाँ है? इंटरनेट पर खोज करने पर, मुझे एक ब्लॉगर के लाइवजर्नल में यह दिलचस्प नोट मिला:

गुरुत्वाकर्षण जांच बी (जीपी-बी) - के बादनिशान$ 760 मिलियन. $

तो - आधुनिक भौतिकी में सामान्य सापेक्षता के बारे में कोई संदेह नहीं है, ऐसा प्रतीत होता है, फिर हमें सामान्य सापेक्षता के प्रभावों की पुष्टि करने के उद्देश्य से 760 मिलियन डॉलर के प्रयोग की आवश्यकता क्यों है?

आखिरकार, यह बकवास है - यह लगभग एक अरब खर्च करने जैसा है, उदाहरण के लिए, आर्किमिडीज के कानून की पुष्टि करने के लिए। फिर भी, प्रयोग के परिणामों को देखते हुए, यह पैसा प्रयोग के लिए बिल्कुल भी निर्देशित नहीं किया गया था, पीआर के लिए पैसे का इस्तेमाल किया गया था.

यह प्रयोग 20 अप्रैल, 2004 को लॉन्च किए गए एक उपग्रह का उपयोग करके किया गया था, जो लेंस-थिरिंग प्रभाव (सामान्य सापेक्षता के प्रत्यक्ष परिणाम के रूप में) को मापने के लिए उपकरणों से लैस था। उपग्रह ग्रेविटी प्रोब बी उस दिन के लिए दुनिया में सबसे सटीक जाइरोस्कोप पर ले जाया गया। प्रयोग की योजना विकिपीडिया में अच्छी तरह वर्णित है।

पहले से ही डेटा संग्रह की अवधि के दौरान, प्रायोगिक डिजाइन और उपकरणों की सटीकता के बारे में सवाल उठने लगे। आखिरकार, भारी बजट के बावजूद, अल्ट्राफाइन प्रभावों को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण का अंतरिक्ष में कभी परीक्षण नहीं किया गया है। डेटा संग्रह के दौरान, देवर में हीलियम के उबलने के कारण कंपन का पता चला, जाइरो के अप्रत्याशित स्टॉप थे, इसके बाद ऊर्जावान ब्रह्मांडीय कणों के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनिक्स में विफलताओं के कारण कताई हुई; कंप्यूटर की विफलताएं और "विज्ञान डेटा" सरणियों का नुकसान हुआ, और "पोल्होड" प्रभाव सबसे महत्वपूर्ण समस्या बन गया।

अवधारणा "पोलोडे"जड़ें 18वीं शताब्दी में वापस चली जाती हैं, जब उत्कृष्ट गणितज्ञ और खगोलशास्त्री लियोनहार्ड यूलर ने कठोर पिंडों की मुक्त गति के लिए समीकरणों की एक प्रणाली प्राप्त की। विशेष रूप से, यूलर और उनके समकालीन (डी'अलेम्बर्ट, लैग्रेंज) ने पृथ्वी के अक्षांश के मापन में उतार-चढ़ाव (बहुत छोटा) की जांच की, जो स्पष्ट रूप से, रोटेशन अक्ष (ध्रुवीय अक्ष) के बारे में पृथ्वी के दोलनों के कारण हुआ ...

जीपी-बी जाइरोस्कोप को गिनीज द्वारा मानव हाथों द्वारा बनाई गई अब तक की सबसे गोलाकार वस्तुओं के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। स्फेयर क्वार्ट्ज ग्लास से बना है और सुपरकंडक्टिंग नाइओबियम की एक पतली फिल्म के साथ लेपित है। क्वार्ट्ज सतहों को परमाणु स्तर तक पॉलिश किया जाता है।

अक्षीय पुरस्सरण की चर्चा के बाद, आप एक सीधा प्रश्न पूछने का अधिकार रखते हैं: गिनीज बुक में सबसे गोलाकार वस्तुओं के रूप में सूचीबद्ध GP-B जाइरोस्कोप भी अक्षीय पुरस्सरण क्यों प्रदर्शित करते हैं? दरअसल, एक पूरी तरह से गोलाकार और सजातीय शरीर में, जिसमें जड़ता के सभी तीन मुख्य अक्ष समान हैं, इनमें से किसी भी अक्ष के आसपास पोल्होड अवधि असीम रूप से बड़ी होगी और सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए यह मौजूद नहीं होगी।

हालांकि, जीपी-बी रोटार "परिपूर्ण" क्षेत्र नहीं हैं। फ़्यूज्ड क्वार्ट्ज सब्सट्रेट की गोलाकारता और एकरूपता एक लाखवें भाग तक कुल्हाड़ियों के सापेक्ष जड़ता के क्षणों को संतुलित करना संभव बनाती है - यह पहले से ही रोटर की पोलहोल्ड अवधि को ध्यान में रखने और ट्रैक को ठीक करने के लिए पर्याप्त है जिसके साथ अंत रोटर अक्ष की गति होगी।

यह सब अपेक्षित था. उपग्रह के प्रक्षेपण से पहले, जीपी-बी रोटर्स के व्यवहार का अनुकरण किया गया था। फिर भी प्रचलित आम सहमति यह थी कि चूंकि रोटर लगभग पूर्ण और लगभग समान थे, वे एक बहुत छोटा आयाम पोल्होड ट्रैक और इतनी बड़ी अवधि देंगे कि धुरी के पोल्होड रोटेशन पूरे प्रयोग में महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलेगा।

हालांकि, अनुकूल पूर्वानुमानों के विपरीत, जीपी-बी रोटर्स ने वास्तविक जीवन में एक महत्वपूर्ण अक्षीय पूर्वसरण को देखना संभव बना दिया। लगभग पूरी तरह से गोलाकार ज्यामिति और रोटर्स की एकसमान संरचना को देखते हुए, दो संभावनाएँ हैं:

– ऊर्जा का आंतरिक अपघटन;

– बाहरी प्रभावनिरंतर आवृत्ति के साथ।

यह पता चला कि उनका संयोजन काम करता है। हालांकि रोटर सममित है, लेकिन ऊपर वर्णित पृथ्वी की तरह, जाइरोस्कोप अभी भी लोचदार है और भूमध्य रेखा पर लगभग 10 एनएम तक चिपक जाता है। चूंकि रोटेशन की धुरी ड्रिफ्ट होती है, शरीर की सतह का उभार भी ड्रिफ्ट होता है। रोटर की संरचना में छोटे दोषों और रोटर की आधार सामग्री और इसकी नाइओबियम कोटिंग के बीच स्थानीय सीमा दोषों के कारण, घूर्णी ऊर्जा को आंतरिक रूप से नष्ट किया जा सकता है। यह ड्रिफ्ट ट्रैक को कुल कोणीय गति को बदले बिना बदलने का कारण बनता है (एक कच्चे अंडे को कताई करते समय ऐसा होता है)।

यदि सामान्य सापेक्षता द्वारा भविष्यवाणी किए गए प्रभाव वास्तव में प्रकट होते हैं, तो खोज के प्रत्येक वर्ष के लिए ग्रेविटी प्रोब बी कक्षा में, इसके जाइरोस्कोप के रोटेशन के अक्षों को क्रमशः 6.6 आर्क सेकंड और 42 आर्क मिलीसेकंड से विचलन करना चाहिए

इस प्रभाव के कारण 11 महीने में दो जाइरोस्कोप कुछ दस डिग्री बदल गया, क्योंकि न्यूनतम जड़त्व की धुरी के साथ मुड़े हुए थे।

नतीजतन, जाइरोस्कोप को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया मिलीसेकंडकोणीय चाप, कई दसियों डिग्री तक अनियोजित प्रभावों और त्रुटियों के संपर्क में थे! वास्तव में यह था मिशन की विफलताहालाँकि, परिणाम केवल दबे हुए थे। यदि मूल रूप से 2007 के अंत में मिशन के अंतिम परिणामों की घोषणा करने की योजना थी, तो उन्होंने इसे सितंबर 2008 तक और फिर मार्च 2010 तक के लिए स्थगित कर दिया।

जैसा कि फ्रांसिस एवरिट ने प्रसन्नतापूर्वक बताया, "जाइरोस्कोप और उनके कक्षों की दीवारों में विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया के कारण" जमी हुई " (पैच प्रभाव), और पहले रीडिंग रीडिंग के प्रभावों के लिए बेहिसाब, जो अभी तक प्राप्त आंकड़ों से पूरी तरह से बाहर नहीं किया गया है, इस स्तर पर माप सटीकता 0.1 चाप सेकंड तक सीमित है, जो 1% से बेहतर सटीकता के साथ प्रभाव की पुष्टि करना संभव बनाता है। जियोडेटिक प्रीसेशन (6.606 चाप सेकंड प्रति वर्ष), लेकिन अभी तक संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम (प्रति वर्ष 0.039 चाप सेकंड) के प्रवेश की घटना को अलग और सत्यापित करना संभव नहीं बनाता है। माप हस्तक्षेप की गणना और निकालने के लिए गहन कार्य चल रहा है ... "

अर्थात्, जैसा कि इस कथन पर टिप्पणी की गई है ZZCW : "दस डिग्री से दसियों डिग्री घटा दी जाती है और कोणीय मिलीसेकंड एक प्रतिशत सटीकता के साथ रहता है (और फिर घोषित सटीकता और भी अधिक होगी, क्योंकि पूर्ण साम्यवाद के लिए लेंस-थिरिंग प्रभाव की पुष्टि करना आवश्यक होगा) मुख्य प्रभावओटीओ…”

कोई आश्चर्य नहीं कि नासा ने मना कर दियाअक्टूबर 2008 - मार्च 2010 की अवधि के लिए निर्धारित 18 महीने के "अग्रिम डेटा विश्लेषण" कार्यक्रम के लिए स्टैनफोर्ड को और लाखों डॉलर का अनुदान दें।

वैज्ञानिक जो प्राप्त करना चाहते हैं कच्चा(कच्चा डेटा) स्वतंत्र पुष्टि के लिए, हमें यह जानकर आश्चर्य हुआ कि इसके बजाय कच्चाऔर स्रोत एनएसएसडीसीउन्हें केवल "दूसरे स्तर का डेटा" दिया जाता है। "द्वितीय स्तर" का अर्थ है कि "डेटा को थोड़ा संसाधित किया गया है ..."

नतीजतन, फंडिंग से वंचित स्टैनफोर्डाइट्स ने 5 फरवरी को अंतिम रिपोर्ट प्रकाशित की, जिसमें लिखा है:

सौर भौगोलिक प्रभाव (+7 मार्क-एस/वर्ष) और गाइड स्टार की उचित गति (+28 ± 1 मार्क-एस/वर्ष) के लिए सुधार घटाने के बाद, परिणाम -6.673 ± 97 मार्क-एस/वर्ष है, सामान्य सापेक्षता के अनुमानित -6,606 मार्क-सेकंड/वर्ष के साथ तुलना करने के लिए

यह मेरे लिए अज्ञात एक ब्लॉगर की राय है, जिसकी राय को हम उस लड़के की आवाज़ मानेंगे जो चिल्लाया: " और राजा नंगा है!»

और अब हम अत्यधिक सक्षम विशेषज्ञों के बयान देंगे, जिनकी योग्यता को चुनौती देना मुश्किल है।

निकोले लेवाशोव "सापेक्षता का सिद्धांत भौतिकी की एक झूठी नींव है"

निकोलाई लेवाशोव "आइंस्टीन के सिद्धांत, खगोल भौतिकीविदों, शांत प्रयोग"

अधिक विवरणऔर विभिन्न जानकारीरूस, यूक्रेन और हमारे खूबसूरत ग्रह के अन्य देशों में होने वाली घटनाओं के बारे में आप जानकारी प्राप्त कर सकते हैं इंटरनेट सम्मेलन, लगातार "ज्ञान की कुंजी" वेबसाइट पर आयोजित किया जाता है। सभी सम्मेलन खुले और पूरी तरह से हैं मुक्त. हम सभी जागने और रुचि रखने वालों को आमंत्रित करते हैं ...

किसने सोचा होगा कि एक छोटा डाक क्लर्क बदल जाएगाअपने समय के विज्ञान की नींव? लेकिन ऐसा हुआ! आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत ने हमें ब्रह्मांड की संरचना के सामान्य दृष्टिकोण पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर किया और वैज्ञानिक ज्ञान के नए क्षेत्रों को खोल दिया।

बहुमत वैज्ञानिक खोजप्रयोग द्वारा किया गया: वैज्ञानिकों ने अपने परिणामों को सुनिश्चित करने के लिए अपने प्रयोगों को कई बार दोहराया। काम आमतौर पर बड़ी कंपनियों के विश्वविद्यालयों या अनुसंधान प्रयोगशालाओं में किया जाता था।

अल्बर्ट आइंस्टीन पूरी तरह से बदल गए वैज्ञानिक चित्रएक भी व्यावहारिक प्रयोग किए बिना दुनिया। उनके पास केवल कागज और कलम ही उपकरण थे, और उन्होंने अपने सभी प्रयोग अपने सिर में किए।

गतिमान प्रकाश

(1879-1955) ने अपने सभी निष्कर्षों को एक "विचार प्रयोग" के परिणामों पर आधारित किया। ये प्रयोग केवल कल्पना में ही किए जा सकते थे।

सभी गतिमान पिंडों की गति सापेक्ष होती है। इसका अर्थ है कि सभी वस्तुएँ केवल किसी अन्य वस्तु के सापेक्ष चलती हैं या स्थिर रहती हैं। उदाहरण के लिए, एक आदमी, पृथ्वी के सापेक्ष गतिहीन, उसी समय सूर्य के चारों ओर पृथ्वी के साथ घूमता है। या मान लीजिए कि कोई व्यक्ति 3 किमी / घंटा की गति से चलती ट्रेन की गाड़ी के साथ चल रहा है। ट्रेन 60 किमी/घंटा की रफ्तार से चल रही है। जमीन पर एक स्थिर पर्यवेक्षक के सापेक्ष, एक व्यक्ति की गति 63 किमी / घंटा होगी - एक व्यक्ति की गति और एक ट्रेन की गति। यदि वह गति के विरुद्ध जाता है, तो एक स्थिर प्रेक्षक के सापेक्ष उसकी गति 57 किमी/घंटा के बराबर होगी।

आइंस्टीन ने तर्क दिया कि प्रकाश की गति पर इस तरह से चर्चा नहीं की जा सकती। प्रकाश की गति सदैव स्थिर रहती है, चाहे प्रकाश स्रोत आपकी ओर आ रहा हो, आपसे दूर जा रहा हो, या स्थिर खड़ा हो।

जितना तेज़ उतना कम

शुरुआत से ही, आइंस्टीन ने कुछ आश्चर्यजनक धारणाएँ बनाईं। उन्होंने तर्क दिया कि यदि किसी वस्तु की गति प्रकाश की गति के करीब पहुंच जाती है, तो इसका आयाम घट जाता है, जबकि इसके विपरीत इसका द्रव्यमान बढ़ जाता है। किसी भी पिंड को प्रकाश की गति के बराबर या उससे अधिक गति से त्वरित नहीं किया जा सकता है।

उनका दूसरा निष्कर्ष और भी आश्चर्यजनक था और सामान्य ज्ञान के विपरीत प्रतीत होता था। कल्पना कीजिए कि दो जुड़वा बच्चों में से एक पृथ्वी पर रहा, जबकि दूसरा प्रकाश की गति के करीब गति से अंतरिक्ष में यात्रा करता रहा। पृथ्वी पर लॉन्च हुए 70 साल बीत चुके हैं। आइंस्टीन के सिद्धांत के अनुसार, जहाज पर समय धीरे-धीरे बहता है, और उदाहरण के लिए, वहां केवल दस साल बीत चुके हैं। यह पता चला है कि पृथ्वी पर रहने वाले जुड़वा बच्चों में से एक दूसरे से साठ साल बड़ा हो गया। इस प्रभाव को कहा जाता है " जुड़वां विरोधाभास"। यह अविश्वसनीय लगता है, लेकिन प्रयोगशाला प्रयोगों ने पुष्टि की है कि प्रकाश की गति के करीब गति पर समय फैलाव वास्तव में मौजूद है।

बेरहम निकासी

आइंस्टीन के सिद्धांत में प्रसिद्ध सूत्र भी शामिल है ई = एमसी 2, जहां E ऊर्जा है, m द्रव्यमान है, और c प्रकाश की गति है। आइंस्टीन ने दावा किया कि द्रव्यमान को शुद्ध ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है। इस खोज को लागू करने के परिणामस्वरूप व्यावहारिक जीवनपरमाणु ऊर्जा और परमाणु बम दिखाई दिया।

आइंस्टीन एक सिद्धांतवादी थे। जो प्रयोग उनके सिद्धांत की सत्यता सिद्ध करने वाले थे, उन्हें उन्होंने दूसरों पर छोड़ दिया। इनमें से कई प्रयोग तब तक नहीं किए जा सकते थे जब तक कि पर्याप्त सटीक मापक यंत्र उपलब्ध नहीं हो जाते।

तथ्य और घटनाएँ

• निम्नलिखित प्रयोग किया गया: एक हवाई जहाज, जिस पर एक बहुत ही सटीक घड़ी सेट की गई थी, ने उड़ान भरी और तेज गति से पृथ्वी के चारों ओर उड़ते हुए, उसी बिंदु पर डूब गया। विमान पर लगी घड़ी पृथ्वी पर बनी घड़ी के पीछे एक सेकंड का एक छोटा सा अंश थी।
• यदि फ्रीफॉल एक्सेलेरेशन के साथ गिरने वाली लिफ्ट में एक गेंद गिराई जाती है, तो गेंद गिरेगी नहीं, बल्कि हवा में लटकी रहेगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि गेंद और लिफ्ट समान गति से गिर रहे हैं।
• आइंस्टीन ने साबित किया कि गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष-समय के ज्यामितीय गुणों को प्रभावित करता है, जो बदले में इस अंतरिक्ष में पिंडों की गति को प्रभावित करता है। तो, दो शरीर जो एक दूसरे के समानांतर चलना शुरू करते हैं, अंततः एक बिंदु पर मिलेंगे।

घुमावदार समय और स्थान

दस साल बाद, 1915-1916 में, आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण का एक नया सिद्धांत विकसित किया, जिसे उन्होंने नाम दिया सामान्य सापेक्षता. उन्होंने तर्क दिया कि त्वरण (गति में परिवर्तन) पिंडों पर गुरुत्वाकर्षण बल की तरह ही कार्य करता है। अंतरिक्ष यात्री अपनी संवेदनाओं से यह निर्धारित नहीं कर सकता कि क्या वह एक बड़े ग्रह से आकर्षित हो रहा है या रॉकेट धीमा होना शुरू हो गया है या नहीं।

यदि अंतरिक्ष यान प्रकाश की गति के करीब गति बढ़ाता है, तो उस पर लगी घड़ी धीमी हो जाती है। जहाज जितनी तेजी से चलता है, घड़ी उतनी ही धीमी चलती है।

गुरुत्वाकर्षण के न्यूटोनियन सिद्धांत से इसके अंतर विशाल द्रव्यमान वाले अंतरिक्ष पिंडों के अध्ययन में प्रकट होते हैं, जैसे कि ग्रह या तारे। प्रयोगों ने बड़े द्रव्यमान वाले पिंडों के पास से गुजरने वाली प्रकाश किरणों की वक्रता की पुष्टि की है। सिद्धांत रूप में, इतना मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र संभव है कि प्रकाश इससे आगे न जा सके। इस घटना को कहा जाता है " ब्लैक होल"। ऐसा प्रतीत होता है कि "ब्लैक होल" कुछ तारा प्रणालियों में पाए गए हैं।

न्यूटन ने तर्क दिया कि सूर्य के चारों ओर ग्रहों की कक्षाएँ निश्चित हैं। आइंस्टीन का सिद्धांत सूर्य के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की उपस्थिति से जुड़े ग्रहों की कक्षाओं के धीमे अतिरिक्त घुमाव की भविष्यवाणी करता है। प्रयोगात्मक रूप से भविष्यवाणी की पुष्टि की गई थी। यह वास्तव में एक मील का पत्थर खोज था। सर आइज़क न्यूटन के सार्वत्रिक गुरुत्वाकर्षण के नियम में संशोधन किया गया।

हथियारों की दौड़ की शुरुआत

आइंस्टीन के काम ने प्रकृति के कई रहस्यों की कुंजी दी। उन्होंने भौतिकी की कई शाखाओं के विकास को प्रभावित किया, प्रारंभिक कण भौतिकी से लेकर खगोल विज्ञान तक - ब्रह्मांड की संरचना का विज्ञान।

आइंस्टीन अपने जीवन में न केवल सिद्धांत में लगे हुए थे। 1914 में वे बर्लिन में भौतिकी संस्थान के निदेशक बने। 1933 में, जब जर्मनी में नाज़ी सत्ता में आए, तो उन्हें एक यहूदी के रूप में इस देश को छोड़ना पड़ा। वह यूएसए चला गया।

1939 में, युद्ध का विरोध करने के बावजूद, आइंस्टीन ने राष्ट्रपति रूजवेल्ट को एक पत्र लिखकर चेतावनी दी कि जबरदस्त विनाशकारी शक्ति वाला बम बनाना संभव है और नाज़ी जर्मनी ने पहले ही ऐसा बम विकसित करना शुरू कर दिया था। राष्ट्रपति ने दिया काम शुरू करने का आदेश इसने हथियारों की दौड़ की शुरुआत को चिह्नित किया।

सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत, सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के साथ, अल्बर्ट आइंस्टीन का शानदार काम है, जिन्होंने 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में भौतिकविदों के दृष्टिकोण को दुनिया में बदल दिया। सौ साल बाद, सामान्य सापेक्षता दुनिया में भौतिकी का मुख्य और सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांत है, और क्वांटम यांत्रिकी के साथ "सब कुछ के सिद्धांत" के दो आधारशिलाओं में से एक होने का दावा करता है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत द्रव्यमान के प्रभाव में अंतरिक्ष-समय (सामान्य सापेक्षता में एक पूरे में संयुक्त) की वक्रता के परिणाम के रूप में गुरुत्वाकर्षण का वर्णन करता है। सामान्य सापेक्षता के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों ने कई स्थिरांक निकाले हैं, अस्पष्टीकृत घटनाओं के एक समूह का परीक्षण किया है, और ब्लैक होल, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी, ब्रह्मांड के विस्तार, बिग बैंग, और बहुत कुछ जैसी चीजों के साथ आए हैं। इसके अलावा, GTR ने प्रकाश की गति को वीटो कर दिया, जिससे सचमुच हमें अपने आसपास के क्षेत्र (सौर मंडल) में कैद कर लिया, लेकिन वर्महोल के रूप में एक बचाव का रास्ता छोड़ दिया - छोटा संभव तरीकेअंतरिक्ष-समय के माध्यम से।

एक आरयूडीएन कर्मचारी और उनके ब्राजील के सहयोगियों ने स्पेस-टाइम में विभिन्न बिंदुओं पर पोर्टल्स के रूप में स्थिर वर्महोल्स का उपयोग करने की अवधारणा पर सवाल उठाया। उनके शोध के परिणाम फिजिकल रिव्यू डी में प्रकाशित हुए थे - बल्कि हैकनीड क्लिच इन कल्पित विज्ञान. वर्महोल, या "वर्महोल", एक प्रकार की सुरंग है जो अंतरिक्ष-समय को घुमाकर अंतरिक्ष में दूर के बिंदुओं या यहां तक ​​कि दो ब्रह्मांडों को जोड़ती है।