ఐన్స్టీన్ యొక్క ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం

పరీక్ష 26.ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం

1. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రకారం, నిశ్చల ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌కు సంబంధించి మార్పులేనివి....
ఎ) సంఘటనల మధ్య స్పేస్-టైమ్ విరామం
బి) శరీర పొడవు మరియు బరువు
సి) రెండు సంఘటనల మధ్య వ్యవధి
జి) కాంతి యొక్క వేగము

2. డైనమిక్ సమరూపతలు కారణంగా ఉన్నాయి
ఎ) స్థలం మరియు సమయం యొక్క సజాతీయత
బి) కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం
వి) స్పేస్ ఐసోట్రోపి
d) ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క సమానత్వం

3. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం సాపేక్ష స్వభావాన్ని నొక్కి చెబుతుంది...
ఎ) సంఘటనల ఏకకాలంలో
బి) శూన్యంలో కాంతి వేగం
సి) ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్
జి) ద్రవ్యరాశి, పొడవు

4. జడత్వ సూచన వ్యవస్థలు ఉన్నాయి...
ఎ) వ్యవస్థలు ఏకరీతిగా మరియు నిటారుగా కదులుతున్నాయి
బి) వేగవంతమైన వేగంతో కదులుతున్న వ్యవస్థలు
c) క్లాసికల్ మెకానిక్స్ యొక్క చట్టాలు నెరవేరని వ్యవస్థ
d) విశ్రాంతిలో ఉన్న వ్యవస్థలు

5. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రకారం...
ఎ) శరీరం యొక్క కదలిక వేగం పెరుగుదలతో, స్థిరమైన రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌కి సంబంధించి దాని పొడవు పెరుగుతుంది
బి ) సున్నా నుండి కాంతి వేగానికి భిన్నమైన విశ్రాంతి ద్రవ్యరాశితో శరీరాన్ని వేగవంతం చేయడం అసాధ్యం
వి ) ఒక జడత్వ వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి మారడం గెలీలియన్ పరివర్తనలను ఉపయోగించి నిర్వహించబడుతుంది
జి ) సూపర్‌లూమినల్ వేగంతో భౌతిక పరస్పర చర్యల బదిలీ కారణం-మరియు-ప్రభావ సంబంధం యొక్క ఉల్లంఘనకు దారి తీస్తుంది

6. గెలీలియో యొక్క పరివర్తనల నుండి, ఒక జడత్వం వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి మారుతున్నప్పుడు, ... మారదు ...
ఎ) సమయం
బి) వేగం
సి) ద్రవ్యరాశి
d) సమన్వయం

7. లోరెంజ్ పరివర్తనల నుండి, స్థిరమైన దానికి సంబంధించి కదిలే ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ యొక్క వేగం పెరుగుదలతో....
ఎ) స్థిరమైన రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌కి సంబంధించి శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశి తగ్గుతుంది
బి) సంఘటనల మధ్య స్పేస్-టైమ్ విరామం పెరుగుతుంది
వి) నిశ్చల వ్యవస్థకు సంబంధించి సమయం గడిచే కొద్దీ మందగిస్తుంది
జి) కదలిక దిశలో సెగ్మెంట్ యొక్క పొడవు స్థిర వ్యవస్థకు సంబంధించి తగ్గుతుంది

8. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో ఈ క్రింది ప్రకటనలు నిజం: ....
a) సూచన వ్యవస్థలో మార్పులకు సంబంధించి మార్పులేనివి సమయం మరియు ద్రవ్యరాశి
బి) కదిలే రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లోని భౌతిక ప్రక్రియలు స్థిరమైన ఫ్రేమ్‌కి సంబంధించి వేగవంతం చేయబడతాయి
c) రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లోని మార్పులకు సంబంధించి ఈవెంట్‌ల మధ్య స్థల-సమయం విరామం మారదు
జి) కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగంతో పరస్పర చర్యలను ప్రసారం చేయడం అసాధ్యం

9. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క పరిణామాలు
ఎ) గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో కాంతి పుంజం వంగడం
బి) సూచన వ్యవస్థలో మార్పులకు సంబంధించి సమయ విరామం యొక్క మార్పు
వి) సంఘటనల ఏకకాల భావన యొక్క సాపేక్షత
d) ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క సమానత్వం

10. ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క ఆధారం క్రింది పోస్టులేట్‌లు: ...
ఎ ) శూన్యంలో కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు కాంతి యొక్క మూలం మరియు రిసీవర్ యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు
బి) సూచన యొక్క అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలోని అన్ని భౌతిక ప్రక్రియలు ఒకేలా కొనసాగుతాయి
c) అన్ని జడత్వ సూచన వ్యవస్థలలోని అన్ని యాంత్రిక ప్రక్రియలు ఒకే విధంగా కొనసాగుతాయి
d) గురుత్వాకర్షణ శక్తులను నిర్లక్ష్యం చేయగల ప్రదేశాలలో కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది

11. ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రకారం స్థలం మరియు సమయం...
ఎ) సాపేక్షంగా ఉంటాయి
బి) సంపూర్ణ
సి) ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా ఉంటాయి
d) ఒకే నాలుగు డైమెన్షనల్ స్ట్రక్చర్‌గా ఉంటుంది

12. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం నుండి అది అనుసరిస్తుంది...
ఎ) శరీరం యొక్క వేగం కాంతి వేగానికి చేరుకున్నప్పుడు, దాని ద్రవ్యరాశి సున్నాకి చేరుకుంటుంది
బి) శరీరం యొక్క కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ, దాని ద్రవ్యరాశి పెరుగుతుంది
c) పరిశీలకుడికి సంబంధించి కదిలే శరీరం విశ్రాంతిగా ఉన్న శరీరం కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది
d) శరీరం యొక్క కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ, దాని ద్రవ్యరాశి తగ్గుతుంది

13. ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం నుండి అది అనుసరిస్తుంది...
a) పరిశీలకుడికి సంబంధించి కదులుతున్న రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లో, గడియారం స్థిర ఫ్రేమ్‌లో కంటే వేగంగా నడుస్తుంది
బి ) జడత్వ సూచన వ్యవస్థలలో, కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ, సమయ వేగం తగ్గుతుంది
c) పరిశీలకుడికి సంబంధించి కదులుతున్న రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లో, గడియారం స్థిరంగా ఉన్నదాని కంటే నెమ్మదిగా నడుస్తుంది
d) కాంతి వేగాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, సిస్టమ్‌లోని అన్ని ప్రక్రియలు వేగవంతం అవుతాయి

14. రిఫరెన్స్ సిస్టమ్‌లను జడత్వం అని పిలుస్తారు, దీనికి సంబంధించి బాహ్య ప్రభావాలు లేని మెటీరియల్ పాయింట్ ...
a) ఒక వృత్తంలో కదులుతుంది
బి)ఏకరీతిగా మరియు సరళంగా కదులుతుంది
వి) విశ్రాంతిగా ఉంది
d) త్వరణంతో కదులుతుంది

15. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం నుండి అది అనుసరిస్తుంది...
ఎ) పరిశీలకుడికి సంబంధించి కదిలే శరీరం విశ్రాంతిగా ఉన్న శరీరం కంటే పెద్ద పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది
బి) శరీరం యొక్క కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ, దాని సరళ పరిమాణం తగ్గుతుంది
వి ) పరిశీలకుడికి సంబంధించి కదిలే శరీరం విశ్రాంతిగా ఉన్న శరీరం కంటే చిన్న పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది
d) శరీరం యొక్క కదలిక వేగం పెరిగేకొద్దీ, దాని సరళ పరిమాణం పెరుగుతుంది

16. ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం నుండి అది అనుసరిస్తుంది...
ఎ) శరీరం యొక్క సరళ పరిమాణం దాని కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉండదు
బి ) పెరుగుతున్న వేగంతో, శరీరం యొక్క పరిమాణం కదలిక దిశలో తగ్గుతుంది
c) శరీరం యొక్క వేగం కాంతి వేగానికి చేరుకున్నప్పుడు, దాని సరళ పరిమాణం అనంతంగా పెద్దదిగా మారుతుంది
జి ) శరీరం యొక్క వేగం కాంతి వేగానికి చేరుకున్నప్పుడు, దాని సరళ పరిమాణం సున్నాకి ఉంటుంది

పరిచయం

2. ఐన్స్టీన్ యొక్క సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం

ముగింపు

ఉపయోగించిన మూలాల జాబితా

పరిచయం

19వ శతాబ్దపు చివరిలో కూడా, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచం యొక్క భౌతిక చిత్రం ప్రాథమికంగా నిర్మించబడిందని మరియు భవిష్యత్తులో అస్థిరంగా ఉండిపోతుందనే దృక్కోణానికి మొగ్గు చూపారు - వివరాలు మాత్రమే స్పష్టం చేయవలసి ఉంది. కానీ ఇరవయ్యవ శతాబ్దం మొదటి దశాబ్దాలలో, భౌతిక దృక్పథాలు సమూలంగా మారిపోయాయి. ఇది 19వ శతాబ్దపు చివరి సంవత్సరాలు మరియు 20వ దశాబ్దపు మొదటి దశాబ్దాలను కవర్ చేస్తూ చాలా తక్కువ చారిత్రక కాలంలో చేసిన శాస్త్రీయ ఆవిష్కరణల యొక్క "క్యాస్కేడ్" యొక్క పరిణామం, వీటిలో చాలా వరకు సాధారణ మానవ అనుభవం యొక్క అవగాహనకు పూర్తిగా విరుద్ధంగా ఉన్నాయి. ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ (1879-1955) రూపొందించిన సాపేక్ష సిద్ధాంతం ఒక అద్భుతమైన ఉదాహరణ.

సాపేక్షత సూత్రం మొదట గెలీలియోచే స్థాపించబడింది, అయితే దాని తుది సూత్రీకరణను న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్‌లో మాత్రమే పొందింది.

సాపేక్షత సూత్రం అంటే అన్ని జడత్వ వ్యవస్థలలో అన్ని యాంత్రిక ప్రక్రియలు ఒకే విధంగా జరుగుతాయి.

సహజ శాస్త్రంలో ప్రపంచం యొక్క యాంత్రిక చిత్రం ఆధిపత్యం చెలాయించినప్పుడు, సాపేక్షత సూత్రం ఎటువంటి సందేహానికి లోబడి లేదు. భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఎలక్ట్రికల్, మాగ్నెటిక్ మరియు ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలను తీవ్రంగా అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించినప్పుడు పరిస్థితి ఒక్కసారిగా మారిపోయింది. సహజ దృగ్విషయాలను వివరించడానికి శాస్త్రీయ మెకానిక్స్ యొక్క అసమర్థత భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు స్పష్టంగా కనిపించింది. ప్రశ్న తలెత్తింది: సాపేక్షత సూత్రం విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయాలకు కూడా వర్తిస్తుందా?

ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్ తన వాదన యొక్క కోర్సును వివరిస్తూ, సాపేక్షత సూత్రం యొక్క సార్వత్రికతకు అనుకూలంగా సాక్ష్యమిచ్చిన రెండు వాదనలను సూచించాడు:

ఈ సూత్రం మెకానిక్స్‌లో చాలా ఖచ్చితత్వంతో నిర్వహించబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్‌లో కూడా ఇది సరైనదని ఎవరైనా ఆశించవచ్చు.

సహజ దృగ్విషయాన్ని వివరించడానికి జడత్వ వ్యవస్థలు సమానం కానట్లయితే, ప్రకృతి నియమాలు కేవలం ఒక జడత్వ వ్యవస్థలో చాలా సులభంగా వివరించబడతాయని భావించడం సహేతుకమైనది.

ఉదాహరణకు, సెకనుకు 30 కిలోమీటర్ల వేగంతో సూర్యుని చుట్టూ భూమి యొక్క కదలికను పరిగణించండి. ఈ సందర్భంలో సాపేక్షత సూత్రం నెరవేరకపోతే, శరీరాల చలన నియమాలు భూమి యొక్క దిశ మరియు ప్రాదేశిక ధోరణిపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అలాంటిదేమీ లేదు, అనగా. వివిధ దిశల భౌతిక అసమానత కనుగొనబడలేదు. అయితే, ఇక్కడ శూన్యంలో (300,000 కిమీ/సె) కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం యొక్క బాగా స్థిరపడిన సూత్రంతో సాపేక్షత సూత్రం యొక్క స్పష్టమైన అసమానత ఉంది.

ఒక సందిగ్ధత తలెత్తుతుంది: కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం యొక్క సూత్రం లేదా సాపేక్షత సూత్రం యొక్క తిరస్కరణ. మొదటి సూత్రం చాలా ఖచ్చితంగా మరియు నిస్సందేహంగా స్థాపించబడింది, దానిని వదిలివేయడం స్పష్టంగా అన్యాయమవుతుంది; విద్యుదయస్కాంత ప్రక్రియల రంగంలో సాపేక్షత సూత్రాన్ని తిరస్కరించినప్పుడు తక్కువ ఇబ్బందులు తలెత్తవు. నిజానికి, ఐన్స్టీన్ చూపించినట్లు:

"కాంతి యొక్క ప్రచారం చట్టం మరియు సాపేక్షత సూత్రం అనుకూలంగా ఉంటాయి."

ఐన్‌స్టీన్ ప్రకారం క్లాసికల్ మెకానిక్స్ "రెండు అన్యాయమైన పరికల్పనలపై" ఆధారపడినందున కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం యొక్క నియమానికి సాపేక్షత సూత్రం యొక్క స్పష్టమైన వైరుధ్యం తలెత్తుతుంది: రెండు సంఘటనల మధ్య సమయ విరామం చలన స్థితిపై ఆధారపడి ఉండదు. రిఫరెన్స్ బాడీ మరియు దృఢమైన శరీరం యొక్క రెండు పాయింట్ల మధ్య ప్రాదేశిక దూరం రిఫరెన్స్ బాడీ యొక్క చలన స్థితిపై ఆధారపడి ఉండదు. తన సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేసే క్రమంలో, అతను విడిచిపెట్టాల్సి వచ్చింది: గెలీలియన్ పరివర్తనలు మరియు లోరెంజ్ పరివర్తనలను అంగీకరించాలి; న్యూటన్ యొక్క సంపూర్ణ స్థలం యొక్క భావన మరియు ఈ సంపూర్ణ స్థలానికి సంబంధించి శరీరం యొక్క కదలిక యొక్క నిర్వచనం నుండి.

శరీరం యొక్క ప్రతి కదలిక నిర్దిష్ట సూచన శరీరానికి సంబంధించి సంభవిస్తుంది మరియు అందువల్ల అన్ని భౌతిక ప్రక్రియలు మరియు చట్టాలు ఖచ్చితంగా పేర్కొన్న రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ లేదా కోఆర్డినేట్‌లకు సంబంధించి రూపొందించబడాలి. అందువల్ల, సంపూర్ణ సమయం లేనట్లే, సంపూర్ణ దూరం, పొడవు లేదా పొడిగింపు లేదు.

సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క కొత్త భావనలు మరియు సూత్రాలు రెండు వందల సంవత్సరాలకు పైగా సైన్స్‌పై ఆధిపత్యం వహించిన స్థలం, సమయం మరియు చలనం యొక్క భౌతిక మరియు సాధారణ శాస్త్రీయ భావనలను గణనీయంగా మార్చాయి.

పైన పేర్కొన్నవన్నీ ఎంచుకున్న అంశం యొక్క ఔచిత్యాన్ని సమర్థిస్తాయి.

ఈ పని యొక్క ఉద్దేశ్యం ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ ద్వారా సాపేక్షత యొక్క ప్రత్యేక మరియు సాధారణ సిద్ధాంతాల సృష్టి యొక్క సమగ్ర అధ్యయనం మరియు విశ్లేషణ.

పనిలో పరిచయం, రెండు భాగాలు, ముగింపు మరియు సూచనల జాబితా ఉంటాయి. పని మొత్తం 16 పేజీలు.

1. ఐన్స్టీన్ యొక్క ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం

1905లో, ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్, సంపూర్ణ చలనాన్ని గుర్తించడం అసంభవం ఆధారంగా, అన్ని జడత్వ సూచన వ్యవస్థలు సమానంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించారు. అతను ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం (STR) అని పిలువబడే స్థలం మరియు సమయం యొక్క కొత్త సిద్ధాంతానికి ఆధారం అయిన రెండు ముఖ్యమైన ప్రతిపాదనలను రూపొందించాడు:

1. ఐన్స్టీన్ సాపేక్షత సూత్రం - ఈ సూత్రం ఏదైనా భౌతిక దృగ్విషయానికి సాపేక్షత యొక్క గెలీలియో సూత్రం యొక్క సాధారణీకరణ. ఇది ఇలా చెబుతోంది: జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల (IRS)లో ఒకే పరిస్థితులలో అన్ని భౌతిక ప్రక్రియలు ఒకే విధంగా కొనసాగుతాయి. దీని అర్థం క్లోజ్డ్ ISO లోపల నిర్వహించబడే ఏ భౌతిక ప్రయోగాలు అది విశ్రాంతిగా ఉందా లేదా ఏకరీతిగా మరియు రెక్టిలీనియర్‌గా కదులుతుందో లేదో నిర్ధారించలేవు. అందువల్ల, అన్ని IFRలు పూర్తిగా సమానంగా ఉంటాయి మరియు IFRల ఎంపికకు సంబంధించి భౌతిక చట్టాలు మారవు (అనగా, ఈ చట్టాలను వ్యక్తీకరించే సమీకరణాలు అన్ని జడత్వ సూచన వ్యవస్థలలో ఒకే రూపాన్ని కలిగి ఉంటాయి).

2. కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం యొక్క సూత్రం - శూన్యంలో కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు కాంతి యొక్క మూలం మరియు రిసీవర్ యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు. ఇది అన్ని దిశలలో మరియు సూచన యొక్క అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది. శూన్యంలో కాంతి వేగం - ప్రకృతిలో పరిమితి వేగం - అత్యంత ముఖ్యమైన భౌతిక స్థిరాంకాలలో ఒకటి, ప్రపంచ స్థిరాంకాలు అని పిలవబడేవి.

ఈ ప్రతిపాదనల యొక్క లోతైన విశ్లేషణ, అవి న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్‌లో ఆమోదించబడిన స్థలం మరియు సమయం గురించిన ఆలోచనలకు విరుద్ధంగా ఉన్నాయని మరియు గెలీలియో యొక్క రూపాంతరాలలో ప్రతిబింబిస్తున్నాయని చూపిస్తుంది. వాస్తవానికి, సూత్రం 1 ప్రకారం, మెకానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క నియమాలతో సహా ప్రకృతి యొక్క అన్ని చట్టాలు, ఒక రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ నుండి మరొకదానికి వెళ్లేటప్పుడు జరిగే కోఆర్డినేట్‌లు మరియు సమయాల యొక్క అదే పరివర్తనకు సంబంధించి మార్పులేనివిగా ఉండాలి. న్యూటన్ యొక్క సమీకరణాలు ఈ అవసరాన్ని సంతృప్తిపరుస్తాయి, అయితే మాక్స్వెల్ యొక్క ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ సమీకరణాలు అలా చేయవు, అనగా. మార్పులేనిదిగా మారుతుంది. ఈ పరిస్థితి న్యూటన్ యొక్క సమీకరణాలకు స్పష్టత అవసరమని ఐన్‌స్టీన్ నిర్ధారణకు దారితీసింది, దీని ఫలితంగా మెకానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క సమీకరణాలు రెండూ ఒకే పరివర్తనకు సంబంధించి మార్పులేనివిగా మారతాయి. మెకానిక్స్ చట్టాల యొక్క అవసరమైన సవరణను ఐన్‌స్టీన్ చేపట్టారు. ఫలితంగా, ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్షత సూత్రానికి అనుగుణంగా మెకానిక్స్ ఉద్భవించింది - సాపేక్ష మెకానిక్స్.

సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క సృష్టికర్త సాపేక్షత యొక్క సాధారణ సూత్రాన్ని రూపొందించారు, ఇది ఇప్పుడు కాంతి కదలికతో సహా విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయాలకు విస్తరించింది. ఇచ్చిన ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లో నిర్వహించబడే భౌతిక ప్రయోగాలు (యాంత్రిక, విద్యుదయస్కాంత మొదలైనవి) విశ్రాంతి మరియు ఏకరీతి సరళ కదలికల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని స్థాపించలేవని ఈ సూత్రం పేర్కొంది. విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు మరియు కాంతి యొక్క ప్రచారానికి వేగాల సాంప్రదాయిక జోడింపు వర్తించదు. అన్ని భౌతిక ప్రక్రియలకు, కాంతి వేగం అనంతమైన వేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కాంతి వేగానికి సమానమైన వేగాన్ని శరీరానికి అందించాలంటే, అనంతమైన శక్తి అవసరం, అందుకే ఏ శరీరానికైనా ఈ వేగాన్ని చేరుకోవడం భౌతికంగా అసాధ్యం. ఈ ఫలితం ఎలక్ట్రాన్లపై నిర్వహించిన కొలతల ద్వారా నిర్ధారించబడింది. ఒక బిందువు ద్రవ్యరాశి యొక్క గతి శక్తి దాని వేగం యొక్క చతురస్రం కంటే వేగంగా పెరుగుతుంది మరియు కాంతి వేగానికి సమానమైన వేగం కోసం అనంతంగా మారుతుంది.

కాంతి వేగం అనేది భౌతిక ప్రభావాల ప్రచారం యొక్క గరిష్ట వేగం. ఇది ఏ వేగంతోనూ జోడించబడదు మరియు అన్ని జడత్వ వ్యవస్థలకు స్థిరంగా మారుతుంది. భూమిపై ఉన్న అన్ని కదిలే వస్తువులు కాంతి వేగానికి సంబంధించి సున్నా వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి. నిజానికి, ధ్వని వేగం 340 మీ/సె మాత్రమే. కాంతి వేగంతో పోలిస్తే ఇది నిశ్చలత.

ఈ రెండు సూత్రాల నుండి - కాంతి వేగం యొక్క స్థిరత్వం మరియు గెలీలియో యొక్క విస్తారిత సాపేక్షత సూత్రం - ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క అన్ని నిబంధనలు గణితశాస్త్రాన్ని అనుసరిస్తాయి. అన్ని జడత్వ వ్యవస్థలకు కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉండి, అవన్నీ సమానంగా ఉంటే, శరీర పొడవు, సమయ విరామం, ద్రవ్యరాశి యొక్క భౌతిక పరిమాణాలు వేర్వేరు సూచన వ్యవస్థలకు భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువల్ల, కదిలే వ్యవస్థలో శరీరం యొక్క పొడవు స్థిరమైన దానికి సంబంధించి అతి చిన్నదిగా ఉంటుంది. సూత్రం ప్రకారం:

ఇక్కడ /" అనేది స్థిరమైన వ్యవస్థకు సంబంధించి V వేగంతో కదిలే వ్యవస్థలో శరీరం యొక్క పొడవు; / అనేది స్థిర వ్యవస్థలో శరీరం యొక్క పొడవు.

కొంత కాలానికి, ప్రక్రియ యొక్క వ్యవధి, దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. స్థిరమైన దానితో పోలిస్తే కదిలే వ్యవస్థలో సమయం, సాగుతుంది, నెమ్మదిగా ప్రవహిస్తుంది, దీనిలో ఈ ప్రక్రియ వేగంగా ఉంటుంది. సూత్రం ప్రకారం:

ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క ప్రభావాలు కాంతికి దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో గుర్తించబడతాయని గుర్తుచేసుకుందాం. కాంతి వేగం కంటే గణనీయంగా తక్కువ వేగంతో, SRT సూత్రాలు క్లాసికల్ మెకానిక్స్ సూత్రాలుగా రూపాంతరం చెందుతాయి.

చిత్రం 1. "ఐన్స్టీన్ రైలు" ప్రయోగం

నిశ్చల వ్యవస్థకు సంబంధించి కదిలే వ్యవస్థలో కాల ప్రవాహం ఎలా నెమ్మదిస్తుందో ఐన్స్టీన్ స్పష్టంగా చూపించడానికి ప్రయత్నించాడు. ఒక రైల్వే ప్లాట్‌ఫారమ్‌ను ఊహించుకుందాం, దాని కంటే రైలు కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో వెళుతుంది (Fig. 1).

వ్యాసం యొక్క కంటెంట్

సాపేక్ష ప్రత్యేక సిద్ధాంతం -స్థలం మరియు సమయం యొక్క ఆధునిక సిద్ధాంతం, అత్యంత సాధారణ రూపంలో స్పేస్-టైమ్‌లోని సంఘటనల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఒక జడత్వ సూచన వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి మారినప్పుడు మారని భౌతిక చట్టాలను రికార్డ్ చేసే రూపాన్ని నిర్ణయించడం. A. ఐన్‌స్టీన్ యొక్క సెమినల్ వర్క్‌లో రూపొందించబడిన సంఘటనల ఏకకాల భావన యొక్క కొత్త అవగాహన సిద్ధాంతానికి కీలకం. కదిలే మీడియా యొక్క ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్పై(1905) మరియు సిగ్నల్ ప్రచారం యొక్క గరిష్ట వేగం ఉనికి యొక్క పోస్ట్యులేట్ ఆధారంగా - శూన్యంలో కాంతి వేగం. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో కదిలే శరీరాల విషయంలో క్లాసికల్ గెలీలియో-న్యూటన్ మెకానిక్స్ యొక్క ఆలోచనలను సాధారణీకరిస్తుంది.

ప్రసారం గురించి వివాదాలు.

కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావం స్థాపించబడినప్పటి నుండి, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కాంతి తరంగాలు ప్రచారం చేసే మాధ్యమం (దీనిని ఈథర్ అని పిలుస్తారు) ఉండాలని విశ్వసించారు. ఈ దృక్కోణం శాస్త్రీయ భౌతిక శాస్త్రం యొక్క అన్ని అనుభవం, శబ్ద తరంగాల ఉదాహరణలు, నీటి ఉపరితలంపై తరంగాలు మొదలైన వాటి ద్వారా నిర్ధారించబడింది. కాంతి వేగంతో ఖాళీ ప్రదేశంలో ప్రయాణించే విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు తప్పనిసరిగా ఉండాలని J.C. మాక్స్వెల్ నిరూపించినప్పుడు సి, ఈ తరంగాలు తప్పనిసరిగా ఏదో ఒక మాధ్యమంలో వ్యాప్తి చెందుతాయని అతనికి ఎటువంటి సందేహం లేదు. విద్యుదయస్కాంత తరంగాల రేడియేషన్‌ను మొదటిసారిగా నమోదు చేసిన జి. హెర్ట్జ్ అదే దృక్కోణానికి కట్టుబడి ఉన్నాడు. విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు అడ్డంగా మారినందున (ఇది మాక్స్వెల్ సమీకరణాల నుండి వస్తుంది), మాక్స్వెల్ ఒక మాధ్యమం యొక్క తెలివిగల యాంత్రిక నమూనాను నిర్మించవలసి వచ్చింది, దీనిలో విలోమ తరంగాలు వ్యాప్తి చెందుతాయి (ఇది చాలా సాగే ఘనపదార్థాలలో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది) మరియు అదే సమయంలో పూర్తిగా పారగమ్యంగా ఉంటుంది మరియు దాని ద్వారా శరీరాల కదలికకు అంతరాయం కలిగించదు. ఈ రెండు అవసరాలు ఒకదానికొకటి విరుద్ధంగా ఉన్నాయి, అయితే ఈ శతాబ్దం ప్రారంభం వరకు శూన్యంలో కాంతి వ్యాప్తికి మరింత సహేతుకమైన సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించడం సాధ్యం కాలేదు.

ఈథర్ ఉనికి గురించిన పరికల్పన అనేక స్పష్టమైన పరిణామాలను కలిగిస్తుంది. వాటిలో సరళమైనది: కాంతి తరంగం యొక్క రిసీవర్ వేగంతో మూలం వైపు కదులుతున్నట్లయితే vఈథర్‌కు సంబంధించి, క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ నియమాల ప్రకారం, రిసీవర్‌కు సంబంధించి కాంతి వేగం ఈథర్‌కు సంబంధించి కాంతి వేగంతో సమానంగా ఉండాలి (ఇది సహజంగా స్థిరంగా పరిగణించబడుతుంది) ప్లస్ రిసీవర్ వేగంతో పోలిస్తే ఈథర్ (వేగాల జోడింపు యొక్క గెలీలియో యొక్క చట్టం): తోў = సి + v. అదేవిధంగా, మూలం వేగంతో కదులుతున్నట్లయితే vరిసీవర్ వైపు, అప్పుడు కాంతి సాపేక్ష వేగం సమానంగా ఉండాలి తోў = సి - v. అందువలన, ఈథర్ ఉనికిలో ఉన్నట్లయితే, ఒక నిర్దిష్ట సంపూర్ణ సూచన ఫ్రేమ్ ఉంటుంది, దానికి సంబంధించి (మరియు దానికి మాత్రమే సంబంధించి) కాంతి వేగం సమానంగా ఉంటుంది. తో, మరియు అన్ని ఇతర రిఫరెన్స్ సిస్టమ్‌లలో ఈథర్‌కు సంబంధించి ఏకరీతిగా కదులుతూ, కాంతి వేగం సమానంగా ఉండదు తో. ఇది నిజమా కాదా అనేది ప్రత్యక్ష ప్రయోగం సహాయంతో మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది వివిధ రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లలో కాంతి వేగాన్ని కొలవడంలో ఉంటుంది. గరిష్ట వేగంతో కదిలే అటువంటి రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లను కనుగొనడం అవసరం అని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది, ప్రత్యేకించి విలువ నుండి కాంతి వేగం యొక్క విచలనం యొక్క అన్ని గమనించిన ప్రభావాలను నిరూపించవచ్చు. తో, ఒక రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ యొక్క కదలికతో సంబంధం ఉన్న మరొక దానికి సంబంధించి, తప్పనిసరిగా క్రమంలో ఉండాలి v 2/సి 2. అనువైన వస్తువు భూమిగా కనిపిస్తుంది, ఇది సరళ వేగంతో సూర్యుని చుట్టూ తిరుగుతుంది v~ 10 4 m/s, కాబట్టి దిద్దుబాట్లు క్రమంలో ఉండాలి ( v/సి) 2 ~ 10 –8 . ఈ విలువ చాలా చిన్నదిగా కనిపిస్తోంది, కానీ A. మిచెల్సన్ ఒక పరికరాన్ని సృష్టించగలిగాడు - మైఖేల్సన్ ఇంటర్ఫెరోమీటర్, ఇది అటువంటి విచలనాలను రికార్డ్ చేయగలదు.

1887లో, A. మిచెల్సన్, అతని సహోద్యోగి యు. మోర్లీతో కలిసి కదిలే ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లో కాంతి వేగాన్ని కొలిచారు. అనుభవం యొక్క ఆలోచన ఒక ఈతగాడు ఒక నదిని కరెంట్ మరియు వెనుకకు దాటడానికి గడిపిన సమయాన్ని కొలవడం మరియు ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా మరియు అదే దూరం ఈత కొట్టడం వంటిది. సమాధానం అద్భుతమైనది: ఈథర్‌కు సంబంధించి రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ యొక్క కదలిక కాంతి వేగంపై ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపదు.

సాధారణంగా చెప్పాలంటే, దీని నుండి రెండు ముగింపులు తీసుకోవచ్చు. బహుశా ఈథర్ ఉనికిలో ఉండవచ్చు, కానీ శరీరాలు దాని గుండా కదులుతున్నప్పుడు, అది పూర్తిగా కదిలే శరీరాల ద్వారా దూరంగా ఉంటుంది, తద్వారా ఈథర్‌కు సంబంధించి శరీరాల వేగం సున్నాగా ఉంటుంది. ఈ ప్రవేశ పరికల్పన ప్రయోగాత్మకంగా ఫిజౌ మరియు మిచెల్సన్ యొక్క ప్రయోగాలలో పరీక్షించబడింది మరియు ప్రయోగానికి విరుద్ధంగా మారింది. జాన్ బెర్నాల్ ప్రఖ్యాత మైఖేల్సన్-మోర్లీ ప్రయోగాన్ని సైన్స్ చరిత్రలో అత్యుత్తమ ప్రతికూల ప్రయోగంగా పేర్కొన్నాడు. రెండవ అవకాశం మిగిలి ఉంది: ప్రయోగాత్మకంగా గుర్తించగలిగే ఏ ఈథర్ ఉనికిలో లేదు, మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కాంతి వేగం సమానంగా ఉండే విశిష్టమైన సంపూర్ణ సూచన ఫ్రేమ్ లేదు. తో; దీనికి విరుద్ధంగా, ఈ వేగం అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల సూచనలలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది. ఈ దృక్కోణం కొత్త సిద్ధాంతానికి పునాదిగా మారింది.

ప్రత్యేక (ప్రత్యేక) సాపేక్షత సిద్ధాంతం (STR), ఈథర్ యొక్క ఉనికి యొక్క సమస్యతో సంబంధం ఉన్న అన్ని వైరుధ్యాలను విజయవంతంగా పరిష్కరించింది, 1905లో A. ఐన్‌స్టీన్‌చే సృష్టించబడింది. SRT అభివృద్ధికి ముఖ్యమైన సహకారం H.A. లోరెంజ్, ఎ. పాయింకారే మరియు జి. మింకోవ్స్కీ.

ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం భౌతిక శాస్త్రంపై విప్లవాత్మక ప్రభావాన్ని చూపింది, ఈ శాస్త్రం యొక్క అభివృద్ధి యొక్క శాస్త్రీయ దశ ముగింపు మరియు 20వ శతాబ్దపు ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రానికి పరివర్తనను సూచిస్తుంది. అన్నింటిలో మొదటిది, ప్రత్యేక సాపేక్షత సిద్ధాంతం దాని సృష్టికి ముందు ఉన్న స్థలం మరియు సమయంపై అభిప్రాయాలను పూర్తిగా మార్చింది, ఈ భావనల యొక్క విడదీయరాని సంబంధాన్ని చూపుతుంది. SRT యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, సంఘటనల ఏకకాల భావన మొదటిసారిగా స్పష్టంగా రూపొందించబడింది మరియు ఈ భావన యొక్క సాపేక్షత మరియు నిర్దిష్ట రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ ఎంపికపై దాని ఆధారపడటం చూపబడింది. రెండవది, STR ఈథర్ యొక్క ఉనికి యొక్క పరికల్పనకు సంబంధించిన అన్ని సమస్యలను పూర్తిగా పరిష్కరించింది మరియు న్యూటోనియన్ సమీకరణాలను భర్తీ చేసిన శాస్త్రీయ భౌతిక శాస్త్ర సమీకరణాల యొక్క శ్రావ్యమైన మరియు స్థిరమైన వ్యవస్థను రూపొందించడం సాధ్యం చేసింది. మూడవదిగా, ప్రాథమిక కణాల పరస్పర చర్యల యొక్క ప్రాథమిక సిద్ధాంతాల నిర్మాణానికి STR ఆధారమైంది, ప్రధానంగా క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్. క్వాంటం ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ యొక్క ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించబడిన అంచనాల ఖచ్చితత్వం 10 -12, ఇది STR యొక్క ప్రామాణికత గురించి మనం మాట్లాడగల ఖచ్చితత్వాన్ని వర్ణిస్తుంది.

నాల్గవది, అణు క్షయం మరియు ఫ్యూజన్ ప్రతిచర్యలలో శక్తి విడుదలను లెక్కించడానికి SRT ఆధారం అయ్యింది, అనగా. అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు మరియు అణు ఆయుధాల సృష్టికి ఆధారం. చివరగా, పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్ల నుండి పొందిన డేటా యొక్క విశ్లేషణ, అలాగే యాక్సిలరేటర్ల రూపకల్పన SRT సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ కోణంలో, SRT చాలా కాలంగా ఇంజనీరింగ్ విభాగంగా మారింది.

నాలుగు డైమెన్షనల్ ప్రపంచం.

ఒక వ్యక్తి త్రిమితీయ ప్రాదేశిక ప్రపంచంలో ఉనికిలో లేడు, కానీ సంఘటనల యొక్క నాలుగు-డైమెన్షనల్ ప్రపంచంలో (ఒక సంఘటన ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో అంతరిక్షంలో ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో భౌతిక దృగ్విషయంగా అర్థం చేసుకోబడుతుంది). ఒక ఈవెంట్ మూడు ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్‌లను మరియు ఒక సారి కోఆర్డినేట్‌ను పేర్కొనడం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. ఈ విధంగా, ప్రతి ఈవెంట్‌కు నాలుగు కోఆర్డినేట్‌లు ఉంటాయి: ( t; x, వై, z) ఇక్కడ x, వై, z- ప్రాదేశిక అక్షాంశాలు (ఉదాహరణకు, కార్టేసియన్). ఈవెంట్ యొక్క కోఆర్డినేట్‌లను నిర్ణయించడానికి, మీరు సెట్ చేయాలి (లేదా సెట్ చేయగలరు): 1) కోఆర్డినేట్‌ల మూలం; 2) మొత్తం స్థలాన్ని నింపే యూనిట్ పొడవు యొక్క పరస్పర లంబ రాడ్ల అనంతమైన దృఢమైన జాలక; ఇంకా, మీరు ఇలా చేయాలి: 3) ప్రతి లాటిస్ నోడ్ వద్ద ఒకే గడియారాన్ని ఉంచండి (అనగా, సమాన కాల వ్యవధిని లెక్కించగల పరికరం; నిర్దిష్ట పరికరం పట్టింపు లేదు); 4) గడియారాలను సమకాలీకరించండి. జాలక నోడ్‌కు సమీపంలో ఉన్న స్థలంలో ఏదైనా బిందువు మూలం నుండి ప్రతి గొడ్డలితో పాటు నోడ్‌ల సంఖ్యను ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్‌లుగా కలిగి ఉంటుంది మరియు సమీప నోడ్‌లోని గడియార రీడింగ్‌లకు సమానమైన సమయ సమన్వయాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నాలుగు కోఆర్డినేట్‌లతో ఉన్న అన్ని పాయింట్లు స్పేస్-టైమ్ అని పిలువబడే నాలుగు డైమెన్షనల్ స్థలాన్ని నింపుతాయి. అనే ప్రశ్న భౌతిక శాస్త్రానికి కీలకమైన ప్రశ్న జ్యామితిఈ స్థలం.

స్పేస్-టైమ్‌లోని ఈవెంట్‌లను వివరించడానికి, ఇచ్చిన శరీరానికి సంబంధించిన సంఘటనల క్రమాన్ని వర్ణించే స్పేస్-టైమ్ రేఖాచిత్రాలను ఉపయోగించడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది. (ఉదాహరణ కోసం) మనల్ని మనం రెండు-డైమెన్షనల్ ( x,t)-స్పేస్, ఆపై క్లాసికల్ ఫిజిక్స్‌లోని ఈవెంట్‌ల యొక్క సాధారణ స్పేస్-టైమ్ రేఖాచిత్రం అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా కనిపిస్తుంది. 1.

సమాంతర అక్షం xమూడు ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్‌లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది ( x, వై, z), నిలువు - సమయం t, మరియు "గతం" నుండి "భవిష్యత్తు" వరకు దిశ అక్షం వెంట దిగువ నుండి పైకి కదలికకు అనుగుణంగా ఉంటుంది t.

అక్షాన్ని ఖండిస్తున్న క్షితిజ సమాంతర రేఖపై ఏదైనా బిందువు tసున్నాకి దిగువన, ఒక క్షణంలో అంతరిక్షంలో కొంత వస్తువు యొక్క స్థానానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (గతంలో ఏకపక్షంగా ఎంచుకున్న సమయానికి సంబంధించి t= 0). కాబట్టి, అంజీర్లో. 1 శరీరం పాయింట్ వద్ద ఉంది ఎఒకేసారి 1 స్థలం t 1. అక్షంతో సమానంగా ఉండే క్షితిజ సమాంతర రేఖ యొక్క పాయింట్లు x, ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో శరీరాల యొక్క ప్రాదేశిక స్థితిని వర్ణిస్తుంది t= 0 (చుక్క ఎ 0) అక్షం పైన గీసిన సరళ రేఖ x, భవిష్యత్తులో శరీరాల స్థానానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది (పాయింట్ ఎ 2 - సమయం సమయంలో శరీరం ఆక్రమించే స్థానం t 2) మీరు చుక్కలను కనెక్ట్ చేస్తే ఎ 1, ఎ 0, ఎ 2, మీరు ప్రపంచ రేఖను పొందుతారు శరీరాలు. సహజంగానే, అంతరిక్షంలో శరీరం యొక్క స్థానం మారదు (ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్లు స్థిరంగా ఉంటాయి), కాబట్టి ఈ ప్రపంచ రేఖ విశ్రాంతిలో ఉన్న శరీరాన్ని సూచిస్తుంది.

ప్రపంచ రేఖ నిటారుగా ఉంటే, ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో వంపుతిరిగి ఉంటుంది (నేరుగా IN 1IN 0INఅంజీర్లో 2. 1), దీని అర్థం శరీరం స్థిరమైన వేగంతో కదులుతుంది. ప్రపంచ రేఖ మరియు క్షితిజ సమాంతర విమానం మధ్య చిన్న కోణం, శరీరం యొక్క వేగం ఎక్కువ. క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, ప్రపంచ రేఖ యొక్క వంపు ఏదైనా కావచ్చు, ఎందుకంటే శరీరం యొక్క వేగం దేనికీ పరిమితం కాదు.

శరీరాల కదలిక వేగానికి పరిమితి లేకపోవడం గురించి ఈ ప్రకటన న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్‌లో అంతర్లీనంగా ఉంది. ఇది ఒక నిర్దిష్ట పరిశీలకుని సూచించకుండా ఈవెంట్‌ల ఏకకాల భావనకు అర్థాన్ని ఇవ్వడానికి అనుమతిస్తుంది. నిజానికి, ఏ పాయింట్ నుండి అయినా పరిమిత వేగంతో కదులుతుంది తో 0 సమాన సమయం ఉపరితలంపై ఒక పాయింట్ పొందవచ్చు తో 1, తరువాతి సమయానికి అనుగుణంగా. మునుపటి పాయింట్ నుండి సాధ్యమే తో 2 పాయింట్ పొందండి తో 0. అయితే, పాయింట్ నుండి కదలడం, పరిమిత వేగంతో కదలడం అసాధ్యం తో 0 నుండి ఏదైనా పాయింట్లు ఎ, IN,...అదే ఉపరితలంపై. ఈ ఉపరితలంపై అన్ని సంఘటనలు ఏకకాలంలో ఉంటాయి (Fig. 2). మీరు దానిని మరొక విధంగా ఉంచవచ్చు. త్రిమితీయ స్థలంలో ప్రతి పాయింట్ వద్ద ఒకే గడియారాలు ఉండనివ్వండి. సంకేతాలను ప్రసారం చేయగల సామర్థ్యం తోఅనంతమైన అధిక వేగం అంటే అన్ని గడియారాలను ఏకకాలంలో సమకాలీకరించడం సాధ్యమవుతుంది, అవి ఒకదానికొకటి ఎంత దూరంలో ఉన్నా మరియు అవి ఎంత వేగంగా కదులుతున్నా (వాస్తవానికి, ఖచ్చితమైన సమయ సంకేతం అన్ని గడియారాలకు తక్షణమే చేరుకుంటుంది). మరో మాటలో చెప్పాలంటే, క్లాసికల్ మెకానిక్స్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, గడియారం యొక్క పురోగతి అది కదులుతుందా లేదా అనే దానిపై ఆధారపడి ఉండదు.

ఐన్స్టీన్ ప్రకారం సంఘటనల ఏకకాల భావన.

న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్ ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, అన్ని ఏకకాల సంఘటనలు నిర్ణీత సమయం యొక్క “విమానం” లో ఉన్నాయి t, పూర్తిగా త్రిమితీయ స్థలాన్ని ఆక్రమించడం (Fig. 2). త్రిమితీయ ప్రదేశంలో బిందువుల మధ్య జ్యామితీయ సంబంధాలు సాధారణ యూక్లిడియన్ జ్యామితి నియమాలకు లోబడి ఉంటాయి. అందువలన, క్లాసికల్ మెకానిక్స్ యొక్క స్పేస్-టైమ్ ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా స్పేస్ మరియు సమయంగా విభజించబడింది.

STR యొక్క పునాదులను అర్థం చేసుకోవడంలో కీలకం ఏమిటంటే, స్పేస్-టైమ్‌ను ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా ఊహించడం అసాధ్యం. ఒకే స్థలం-సమయం యొక్క వివిధ పాయింట్ల వద్ద గడియారాల గమనం భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు పరిశీలకుడి వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ అద్భుతమైన వాస్తవం సంకేతాలు అనంతమైన వేగంతో (దూరంలో పనిచేయడంలో వైఫల్యం) ప్రచారం చేయలేవు అనే వాస్తవంపై ఆధారపడింది.

కింది ఆలోచనా ప్రయోగం ఏకకాల భావన యొక్క అర్ధాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. రైలు కారు యొక్క రెండు వ్యతిరేక గోడల వద్ద స్థిరమైన వేగంతో కదులుతుందని అనుకుందాం v, కాంతి వెలుగులు ఏకకాలంలో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. కారు మధ్యలో ఉన్న పరిశీలకుడికి, మూలాల నుండి కాంతి వెలుగులు ఏకకాలంలో వస్తాయి. ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై నిలబడి ఉన్న బాహ్య పరిశీలకుడి దృక్కోణం నుండి, పరిశీలకుడికి చేరుకునే మూలం నుండి ముందుగా ఫ్లాష్ వస్తుంది. ఈ పరిశీలనలన్నీ కాంతి పరిమిత వేగంతో ప్రయాణిస్తుందని సూచిస్తున్నాయి.

అందువల్ల, మేము దీర్ఘ-శ్రేణి చర్యను వదిలివేస్తే, ఇతర మాటలలో, అనంతమైన అధిక వేగంతో సంకేతాలను ప్రసారం చేసే అవకాశం, అప్పుడు సంఘటనల ఏకకాల భావన సాపేక్షంగా మారుతుంది, పరిశీలకుడిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఏకకాల దృక్పథంలో ఈ మార్పు STR మరియు ప్రీ-రిలేటివిస్టిక్ ఫిజిక్స్ మధ్య అత్యంత ప్రాథమిక వ్యత్యాసం.

వివిధ ప్రాదేశిక పాయింట్ల వద్ద ఉన్న గడియారాల ఏకకాలత్వం మరియు సమకాలీకరణ భావనను నిర్వచించడానికి, ఐన్స్టీన్ ఈ క్రింది విధానాన్ని ప్రతిపాదించారు. పాయింట్ నుండి లెట్ ఎచాలా చిన్న కాంతి సంకేతం శూన్యంలో పంపబడుతుంది; సిగ్నల్ పంపేటప్పుడు, గడియారం పాయింట్ వద్ద ఉంటుంది ఎసమయం చూపించు t 1 . సిగ్నల్ పాయింట్ వద్దకు వస్తుంది INగడియారం పాయింట్ వద్ద ఉన్న సమయంలో INసమయం చూపించు t". ఒక పాయింట్ వద్ద ప్రతిబింబం తర్వాత INసిగ్నల్ పాయింట్‌కి తిరిగి వస్తుంది ఎ, కాబట్టి ఆ సమయంలో గడియారం వస్తుంది ఎసమయం చూపించు t 2. నిర్వచనం ప్రకారం, గంటలలో ఎమరియు INపాయింట్ వద్ద ఉంటే సమకాలీకరించబడింది INగడియారం అలా సెట్ చేయబడింది t" = (t 1 + t 2)/2.

ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క పోస్ట్యులేట్లు.

1. మొదటి ప్రతిపాదన సాపేక్షత సూత్రం, ఇది శరీరాల యొక్క అన్ని ఊహించదగిన కదలికల నుండి (ఇతర శరీరాల కదలికను సూచించకుండా) వేగవంతమైన లేదా జడత్వం అని పిలువబడే ఒక నిర్దిష్ట తరగతి కదలికలను వేరు చేయగలదని పేర్కొంది. ఈ కదలికలతో అనుబంధించబడిన రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లను జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్‌లు అంటారు. జడత్వ వ్యవస్థల తరగతిలో స్థిరమైన వ్యవస్థ నుండి కదిలే వ్యవస్థను వేరు చేయడానికి మార్గం లేదు. న్యూటన్ యొక్క మొదటి నియమం యొక్క భౌతిక కంటెంట్ సూచన యొక్క జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల ఉనికి గురించి ఒక ప్రకటన.

ఒక జడత్వ వ్యవస్థ ఉంటే, వాటిలో అనంతంగా అనేకం ఉన్నాయని దీని అర్థం. స్థిరమైన వేగంతో మొదటి దానికి సంబంధించి కదిలే ఏదైనా సూచన వ్యవస్థ కూడా జడత్వం.

సాపేక్షత సూత్రం ప్రకారం అన్ని భౌతిక చట్టాల సమీకరణాలు అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో ఒకే రూపాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అనగా. భౌతిక చట్టాలు ఒక జడత్వ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ నుండి మరొకదానికి మారడానికి సంబంధించి మారవు. అటువంటి పరివర్తన సమయంలో ఈవెంట్ యొక్క కోఆర్డినేట్‌ల పరివర్తన మరియు సమయాన్ని ఏ సూత్రాలు నిర్ణయిస్తాయి అనేది స్థాపించడం చాలా ముఖ్యం.

క్లాసికల్ న్యూటోనియన్ ఫిజిక్స్‌లో, రెండవ పోస్ట్యులేట్ అనేది అనంతమైన అధిక వేగంతో సంకేతాలు ప్రచారం చేసే అవకాశం గురించి అవ్యక్త ప్రకటన. ఇది అంతరిక్షంలో అన్ని గడియారాల ఏకకాల సమకాలీకరణకు మరియు వారి కదలిక వేగం నుండి గడియారం యొక్క స్వాతంత్ర్యానికి దారి తీస్తుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఒక జడత్వ వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి మారినప్పుడు, సమయం మారదు: tў = t. అప్పుడు ఒక జడత్వ రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ నుండి మరొకదానికి (గెలీలియన్ పరివర్తనాలు) మారినప్పుడు కోఆర్డినేట్‌లను మార్చడానికి సూత్రాలు స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి:

xў = x – vt, వైў = వై, zў = z, tў = t.

క్లాసికల్ మెకానిక్స్ యొక్క చట్టాలను వ్యక్తీకరించే సమీకరణాలు గెలీలియన్ పరివర్తనల క్రింద మారవు, అనగా. ఒక ఇనర్షియల్ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్ నుండి మరొకదానికి వెళ్లేటప్పుడు వాటి ఆకారాన్ని మార్చవద్దు.

ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో, సాపేక్షత సూత్రం అన్ని భౌతిక దృగ్విషయాలకు వర్తిస్తుంది మరియు ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది: ప్రయోగాలు (మెకానికల్, ఎలక్ట్రికల్, ఆప్టికల్, థర్మల్ మొదలైనవి) ఒక జడత్వ ఫ్రేమ్‌ను మరొక దాని నుండి వేరు చేయడం సాధ్యం కాదు. అనగా జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్ యొక్క వేగాన్ని తెలుసుకోవడానికి సంపూర్ణ (పరిశీలకుడు-స్వతంత్ర) మార్గం లేదు.

2. సంకేతాల వ్యాప్తి యొక్క అపరిమిత వేగం లేదా శరీరాల కదలిక గురించి క్లాసికల్ మెకానిక్స్ యొక్క రెండవ పోస్ట్యులేట్ STRలో భౌతిక సంకేతాల వ్యాప్తి యొక్క పరిమితి వేగం ఉనికిని సూచిస్తుంది, ఇది సంఖ్యాపరంగా కాంతి వ్యాప్తి వేగంతో సమానంగా ఉంటుంది. శూన్యంలో

తో= 2.99792458·10 8 మీ/సె.

మరింత ఖచ్చితంగా, STR ఈ కాంతి యొక్క మూలం లేదా రిసీవర్ యొక్క కదలిక వేగం నుండి కాంతి వేగం యొక్క స్వతంత్రతను సూచిస్తుంది. దీని తర్వాత అది నిరూపించబడవచ్చు తోసిగ్నల్ ప్రచారం యొక్క గరిష్ట సాధ్యమైన వేగం, మరియు ఈ వేగం అన్ని జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్‌లలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

స్పేస్-టైమ్ రేఖాచిత్రాలు ఇప్పుడు ఎలా ఉంటాయి? దీన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, వాక్యూమ్‌లో గోళాకార కాంతి తరంగం యొక్క ముందు భాగం యొక్క వ్యాప్తిని వివరించే సమీకరణానికి మనం తిరగాలి. క్షణంలో లెట్ t= 0 మూలం వద్ద ఉన్న ఒక మూలం నుండి కాంతి వెలుగులోకి వచ్చింది ( x, వై, z) = 0. ఏదైనా తదుపరి సమయంలో t> 0 కాంతి తరంగానికి ముందు భాగం వ్యాసార్థంతో కూడిన గోళం అవుతుంది ఎల్ = ct, అన్ని దిశలలో సమానంగా విస్తరిస్తుంది. త్రిమితీయ ప్రదేశంలో అటువంటి గోళం యొక్క సమీకరణం రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది:

x 2 + వై 2 + z 2 = సి 2t 2 .

స్పేస్-టైమ్ రేఖాచిత్రంలో, కాంతి తరంగం యొక్క ప్రపంచ రేఖ అక్షానికి 45° కోణంలో వంపుతిరిగిన సరళ రేఖలుగా చిత్రీకరించబడుతుంది. x. మేము కోఆర్డినేట్ అని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే xరేఖాచిత్రం వాస్తవానికి మూడు ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్‌ల మొత్తానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అప్పుడు లైట్ వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క సమీకరణం సంఘటనల యొక్క నాలుగు-డైమెన్షనల్ ప్రదేశంలో ఒక నిర్దిష్ట ఉపరితలాన్ని నిర్వచిస్తుంది, దీనిని సాధారణంగా లైట్ కోన్ అని పిలుస్తారు.

స్పేస్-టైమ్ రేఖాచిత్రంలోని ప్రతి పాయింట్ ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో జరిగిన సంఘటన. పాయింట్ లెట్ గురించిఅంజీర్లో. 3 కొన్ని సంఘటనలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ సంఘటనకు సంబంధించి, అన్ని ఇతర సంఘటనలు (రేఖాచిత్రంలోని అన్ని ఇతర పాయింట్లు) మూడు ప్రాంతాలుగా విభజించబడ్డాయి, సాంప్రదాయకంగా గత మరియు భవిష్యత్తు యొక్క శంకువులు మరియు స్థలం-వంటి ప్రాంతం అని పిలుస్తారు. గతం యొక్క కోన్‌లోని అన్ని ఈవెంట్‌లు (ఉదాహరణకు, ఈవెంట్ ఎరేఖాచిత్రంలో) అటువంటి సమయాలలో మరియు అంత దూరంలో సంభవిస్తుంది గురించితద్వారా మీరు పాయింట్‌ని చేరుకోవచ్చు గురించి, కాంతి వేగాన్ని మించని వేగంతో కదలడం (జ్యామితీయ పరిశీలనల నుండి అది స్పష్టంగా ఉంటుంది v > సి, అప్పుడు అక్షానికి ప్రపంచ రేఖ యొక్క వంపు xతగ్గుతుంది, అనగా వంపు కోణం 45° కంటే తక్కువ అవుతుంది; మరియు వైస్ వెర్సా అయితే v c, అప్పుడు అక్షానికి వంపు కోణం x 45° కంటే ఎక్కువ అవుతుంది). అలాగే, ఈవెంట్ INవేగంతో కదలడం ద్వారా ఈ బిందువును చేరుకోవచ్చు కాబట్టి, భవిష్యత్తు కోన్‌లో ఉంటుంది vసి.

స్థలం లాంటి ప్రాంతంలో ఈవెంట్‌లతో విభిన్నమైన పరిస్థితి (ఉదాహరణకు, ఈవెంట్ తో) ఈ సంఘటనల కోసం, పాయింట్‌కి ప్రాదేశిక దూరం మధ్య సంబంధం గురించిమరియు సమయం చేరుకోవడానికి అలాంటిది గురించిసూపర్‌లూమినల్ వేగంతో కదలడం ద్వారా మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది (రేఖాచిత్రంలోని చుక్కల రేఖ అటువంటి నిషేధిత చలనం యొక్క ప్రపంచ రేఖను వర్ణిస్తుంది; x అక్షానికి ఈ ప్రపంచ రేఖ యొక్క వంపు 45° కంటే తక్కువగా ఉన్నట్లు చూడవచ్చు, అనగా. v > సి).

కాబట్టి, ఇచ్చిన వాటికి సంబంధించి అన్ని సంఘటనలు రెండు అసమాన తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి: లైట్ కోన్ లోపల మరియు దాని వెలుపల ఉన్నాయి. మొదటి సంఘటనలను నిజమైన శరీరాలు వేగంతో కదలడం ద్వారా గ్రహించవచ్చు vసి, రెండవది - నం.

లోరెంజ్ రూపాంతరాలు.

గోళాకార కాంతి తరంగం యొక్క ముందు భాగం యొక్క ప్రచారాన్ని వివరించే సూత్రాన్ని ఇలా తిరిగి వ్రాయవచ్చు:

సి 2t 2 – x 2 – వై 2 – z 2 = 0.

వీలు లు 2 = సి 2t 2 – x 2 – వై 2 – z 2. పరిమాణం లువిరామం అని పిలుస్తారు. అప్పుడు కాంతి తరంగం యొక్క ప్రచారం కోసం సమీకరణం (స్థల-సమయ రేఖాచిత్రంపై కాంతి కోన్ యొక్క సమీకరణం) రూపాన్ని తీసుకుంటుంది:

సంపూర్ణ గతం మరియు సంపూర్ణ భవిష్యత్తు ప్రాంతాలలో రేఖాగణిత పరిశీలనల నుండి (లేకపోతే వాటిని సమయం లాంటి ప్రాంతాలు అంటారు) లు 2 > 0, మరియు స్పేస్ లాంటి ప్రాంతంలో లు 2 సె అనేది ఒక జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్ నుండి మరొకదానికి పరివర్తనకు సంబంధించి మార్పులేనిది. సాపేక్షత సూత్రం ప్రకారం, సమీకరణం లు 2 = 0, ఇది కాంతి ప్రచారం యొక్క భౌతిక నియమాన్ని వ్యక్తపరుస్తుంది, అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల సూచనలలో ఒకే రూపాన్ని కలిగి ఉండాలి.

పరిమాణం లు 2 గెలీలియన్ పరివర్తనల క్రింద మార్పులేనిది కాదు (ప్రత్యామ్నాయం ద్వారా తనిఖీ చేయబడుతుంది) మరియు ఒక జడత్వ వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి వెళ్లేటప్పుడు అక్షాంశాలు మరియు సమయం యొక్క ఇతర పరివర్తనలు తప్పనిసరిగా ఉండాలని మేము నిర్ధారించగలము. అదే సమయంలో, ఏకకాలంలో సాపేక్ష స్వభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, అది ఇకపై పరిగణించబడదు tў = t, అనగా న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్‌లో చేయగలిగినట్లుగా, సమయాన్ని సంపూర్ణంగా పరిగణించండి, పరిశీలకుడి నుండి స్వతంత్రంగా కదలడం మరియు సాధారణంగా సమయాన్ని స్పేస్ నుండి వేరు చేయడం.

విరామం యొక్క విలువను మార్చకుండా, ఒక జడత్వ సూచన వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి పరివర్తన సమయంలో ఈవెంట్ యొక్క అక్షాంశాలు మరియు సమయం యొక్క పరివర్తనలు లు 2, లోరెంజ్ పరివర్తనాలు అంటారు . ఒక జడత్వ సూచన వ్యవస్థ అక్షం వెంట మరొకదానికి సంబంధించి కదులుతున్నప్పుడు xవేగంతో v, ఈ రూపాంతరాలు ఇలా కనిపిస్తాయి:

ఇక్కడ అవి అన్‌ప్రైమ్డ్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్ నుండి లోరెంజ్ రూపాంతరాలుగా వ్రాయబడ్డాయి TO(సాంప్రదాయకంగా ఇది స్థిరమైన లేదా ప్రయోగశాల వ్యవస్థగా పరిగణించబడుతుంది) పొదిగిన వ్యవస్థకు TOў మరియు తిరిగి. ఈ సూత్రాలు వేగ సంకేతంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి v, ఇది ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్షత సూత్రానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది: అయితే TOў సాపేక్షంగా కదులుతుంది TOవేగంతో vఅక్షం వెంట x, ఆ TOసాపేక్షంగా కదులుతుంది TOў వేగంతో - v, మరియు ఇతర అంశాలలో రెండు వ్యవస్థలు పూర్తిగా సమానంగా ఉంటాయి.

కొత్త సంజ్ఞామానంలోని విరామం రూపం తీసుకుంటుంది:

ప్రత్యక్ష ప్రత్యామ్నాయం ద్వారా, లోరెంజ్ పరివర్తనల క్రింద ఈ వ్యక్తీకరణ దాని రూపాన్ని మార్చలేదని మీరు తనిఖీ చేయవచ్చు, అనగా. లుў 2 = లు 2.

గడియారాలు మరియు పాలకులు.

లోరెంజ్ పరివర్తనల యొక్క అత్యంత ఆశ్చర్యకరమైన (క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ దృక్కోణం నుండి) పరిణామాలు రెండు వేర్వేరు జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలోని పరిశీలకులు ఒక రాడ్ యొక్క పొడవు లేదా సంభవించిన రెండు సంఘటనల మధ్య సమయ వ్యవధిని కొలిచేటప్పుడు వేర్వేరు ఫలితాలను అందుకుంటారనే ప్రకటనలు. అదే స్థలంలో.

రాడ్ యొక్క పొడవును తగ్గించడం.

రాడ్ అక్షం వెంట ఉండనివ్వండి xў సూచన వ్యవస్థలు ఎస్ў మరియు ఈ వ్యవస్థలో విశ్రాంతి. దాని పొడవు ఎల్ў = xў 2 - xў 1 ఈ సిస్టమ్‌లోని పరిశీలకుడిచే రికార్డ్ చేయబడింది. ఏకపక్ష వ్యవస్థకు తరలిపోతోంది ఎస్, ఈ సిస్టమ్‌లోని పరిశీలకుడి గడియారం ప్రకారం అదే సమయంలో కొలుస్తారు, రాడ్ ముగింపు మరియు ప్రారంభం యొక్క కోఆర్డినేట్‌ల కోసం మేము వ్యక్తీకరణలను వ్రాయవచ్చు:

xў 1 = గ్రా ( x 1 - బి x 0), xў 2 = g ( x 2 - బి x 0).

ఎల్ў = xў 2 - xў 1 = గ్రా ( x 2 – x 1) = గ్రా ఎల్.

ఈ సూత్రం సాధారణంగా ఇలా వ్రాయబడుతుంది:

ఎల్ = ఎల్ў / g .

g > 1 నుండి, దీని అర్థం రాడ్ యొక్క పొడవు ఎల్సూచన వ్యవస్థలో ఎస్అదే రాడ్ యొక్క పొడవు కంటే తక్కువగా మారుతుంది ఎల్ў వ్యవస్థలో ఎస్ў , దీనిలో రాడ్ విశ్రాంతిగా ఉంటుంది (పొడవు యొక్క లోరెంజియన్ సంకోచం).

కాల గమనాన్ని నెమ్మదించడం.

సిస్టమ్‌లో ఒకే స్థలంలో రెండు సంఘటనలు జరగనివ్వండి ఎస్ў , మరియు ఈ వ్యవస్థలో విశ్రాంతిగా ఉన్న పరిశీలకుని గడియారం ప్రకారం ఈ సంఘటనల మధ్య సమయ వ్యవధి సమానం

Dt = tў 2 - tў 1.

సరైన సమయాన్ని సాధారణంగా సమయం t అని పిలుస్తారు, ఇచ్చిన ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లో విశ్రాంతిగా ఉన్న పరిశీలకుడి గడియారం ద్వారా కొలుస్తారు. సరైన సమయం మరియు కదిలే పరిశీలకుని గడియారం ద్వారా కొలవబడిన సమయం సంబంధించినవి. ఎందుకంటే

ఎక్కడ xў అనేది ఈవెంట్ యొక్క ప్రాదేశిక కోఆర్డినేట్, ఆపై ఒక సమానత్వాన్ని మరొక దాని నుండి తీసివేస్తే, మేము కనుగొంటాము:

D t = g Dt.

ఈ ఫార్ములా నుండి ఇది సిస్టమ్‌లోని గడియారాన్ని అనుసరిస్తుంది ఎస్సిస్టమ్‌లోని గడియారం కంటే రెండు ఈవెంట్‌ల మధ్య ఎక్కువ సమయ వ్యవధిని చూపుతుంది ఎస్ў , సాపేక్షంగా కదిలే ఎస్. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, రెండు సంఘటనల మధ్య సరైన సమయం విరామం, ఇది పరిశీలకుడితో కదులుతున్న గడియారం ద్వారా చూపబడుతుంది, అదే సంఘటనల మధ్య సమయ విరామం కంటే ఎల్లప్పుడూ తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది స్థిర పరిశీలకుడి గడియారం ద్వారా చూపబడుతుంది.

ప్రాథమిక కణాలతో చేసిన ప్రయోగాలలో సమయ విస్తరణ ప్రభావం నేరుగా గమనించబడుతుంది. ఈ కణాలలో చాలా వరకు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు నిర్దిష్ట సమయ విరామం t తర్వాత క్షయం చెందుతాయి (మరింత ఖచ్చితంగా, కణం యొక్క సగం జీవితం లేదా సగటు జీవితకాలం తెలుస్తుంది). ఈ సమయం కణానికి సంబంధించి విశ్రాంతి వద్ద ఉన్న గడియారం ద్వారా కొలవబడుతుందని స్పష్టమవుతుంది, అనగా. ఇది కణాల స్వంత జీవితకాలం. కానీ కణం అధిక వేగంతో పరిశీలకుని దాటి ఎగురుతుంది, కొన్నిసార్లు కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ప్రయోగశాలలో దాని సవ్యదిశలో జీవిత సమయం సమానంగా మారుతుంది t= gt , మరియు g కోసం >> 1 సారి t>> టి . మొదటిసారిగా, వాతావరణంలోని పరమాణు కేంద్రకాలతో కాస్మిక్ రేడియేషన్ కణాల పరస్పర చర్య ఫలితంగా భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క పై పొరలలో ఉత్పత్తి చేయబడిన మ్యూయాన్‌లను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు పరిశోధకులు ఈ ప్రభావాన్ని ఎదుర్కొన్నారు. కింది వాస్తవాలు స్థాపించబడ్డాయి:

మ్యూయాన్‌లు భూమి యొక్క ఉపరితలం నుండి 100 కి.మీ ఎత్తులో పుడతాయి;

మువాన్ యొక్క స్వంత జీవితకాలం t @ 2H 10 –6 సె;

వాతావరణం యొక్క పై పొరలలో ఉత్పన్నమయ్యే మ్యూయాన్ల ప్రవాహం భూమి యొక్క ఉపరితలం చేరుకుంటుంది.

కానీ ఇది అసాధ్యం అనిపిస్తుంది. అన్నింటికంటే, మ్యూయాన్‌లు కాంతి వేగానికి సమానమైన వేగంతో కదిలినప్పటికీ, అవి ఇప్పటికీ సమాన దూరం మాత్రమే ఎగురుతాయి. సి t » 3H 10 8 H 2H 10 –6 m = 600 m. కాబట్టి, మ్యూయాన్‌లు కుళ్ళిపోకుండా 100 కి.మీ., అంటే 200 రెట్లు ఎక్కువ దూరం ఎగురుతాయి మరియు భూమి ఉపరితలం దగ్గర నమోదవుతాయి అనే వాస్తవాన్ని మాత్రమే వివరించవచ్చు. ఒక విషయం: భూసంబంధమైన పరిశీలకుడి దృక్కోణం నుండి, మ్యూయాన్ జీవితకాలం పెరిగింది. లెక్కలు సాపేక్ష సూత్రాన్ని పూర్తిగా నిర్ధారిస్తాయి. పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లలో ఇదే ప్రభావం ప్రయోగాత్మకంగా గమనించబడుతుంది.

SRT యొక్క ప్రధాన సారాంశం పొడవు తగ్గింపు మరియు సమయ విస్తరణ గురించి తీర్మానాలు కాదని నొక్కి చెప్పాలి. ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో అత్యంత ముఖ్యమైన విషయం ప్రాదేశిక అక్షాంశాలు మరియు సమయం యొక్క భావనల సాపేక్షత కాదు, కానీ ఈ పరిమాణాల (ఉదాహరణకు, విరామం) యొక్క కొన్ని కలయికల మార్పులేని (అస్థిరత) ఒకే స్థలం-సమయంలో, కాబట్టి , ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో, SRT ని సాపేక్షత సిద్ధాంతం కాదు, కానీ ఒక జడత్వ సూచన వ్యవస్థ నుండి మరొకదానికి పరివర్తనకు సంబంధించి ప్రకృతి మరియు భౌతిక పరిమాణాల నియమాల యొక్క సంపూర్ణత (అస్థిరత) సిద్ధాంతం అని పిలవాలి.

వేగం జోడింపు.

సూచన వ్యవస్థలను అనుమతించండి ఎస్మరియు ఎస్ў అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించిన వేగంతో ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా కదలండి x (xў ). శరీరం యొక్క కోఆర్డినేట్‌లను మార్చడానికి లోరెంజ్ పరివర్తనలు D x, డి y V అక్షం వెంట ఒకే ఒక భాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది x, కాబట్టి స్కేలార్ ఉత్పత్తి Vvў = Vvў x):

పరిమితం చేసే సందర్భంలో, అన్ని వేగం కాంతి వేగం కంటే చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, విసి మరియు vў c (నాన్-రిలేటివిస్టిక్ కేస్), మేము హారంలో రెండవ పదాన్ని విస్మరించవచ్చు మరియు ఇది క్లాసికల్ మెకానిక్స్ యొక్క వేగాల జోడింపు చట్టానికి దారి తీస్తుంది

v = vў + వి.

వ్యతిరేక, సాపేక్ష సందర్భంలో (కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉన్న వేగాలు), అమాయక ఆలోచనకు విరుద్ధంగా, వేగాలను జోడించేటప్పుడు శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగాన్ని పొందడం అసాధ్యం అని చూడటం సులభం. ఉదాహరణకు, అన్ని వేగాలు అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించబడతాయి xమరియు vў = c, అప్పుడు స్పష్టంగా తెలుస్తుంది v = సి.

SRT ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో వేగాలను జోడించేటప్పుడు, కాంతి వేగం కంటే ఎక్కువ వేగాలను ఎప్పటికీ పొందలేమని అనుకోకూడదు. ఇక్కడ ఒక సాధారణ ఉదాహరణ: రెండు స్టార్‌షిప్‌లు 0.8 వేగంతో ఒకదానికొకటి చేరుకుంటున్నాయి తోప్రతి ఒక్కటి భూసంబంధమైన పరిశీలకుడికి సంబంధించినది. అప్పుడు అదే పరిశీలకుడికి సంబంధించి స్టార్‌షిప్‌ల అప్రోచ్ వేగం 1.6కి సమానంగా ఉంటుంది తో. మరియు ఇది SRT సూత్రాలకు ఏ విధంగానూ విరుద్ధంగా లేదు, ఎందుకంటే మేము సిగ్నల్ (సమాచారం) ప్రసారం యొక్క వేగం గురించి మాట్లాడటం లేదు. అయితే, స్టార్‌షిప్‌లోని పరిశీలకుడి కోణం నుండి ఒక స్టార్‌షిప్ మరొకదానికి చేరుకునే వేగం ఎంత అని మీరు ప్రశ్న అడిగితే, వేగాన్ని జోడించడానికి సాపేక్ష సూత్రాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా సరైన సమాధానం లభిస్తుంది: వేగం భూమికి సంబంధించి స్టార్‌షిప్ (0.8 తో) రెండవ అంతరిక్ష నౌకకు సంబంధించి భూమి యొక్క వేగానికి జోడించబడింది (అలాగే 0.8 తో), మరియు ఫలితంగా v = 1,6/(1+0,64)సి = 1,6/1,64సి = 0,96సి.

ఐన్స్టీన్ యొక్క సంబంధం.

SRT యొక్క ప్రధాన అనువర్తిత సూత్రం శక్తి మధ్య ఐన్స్టీన్ సంబంధం ఇ, ప్రేరణ pమరియు ద్రవ్యరాశి mస్వేచ్ఛగా కదిలే కణం:

ఈ ఫార్ములా గతి శక్తిని మొమెంటంకు సంబంధించిన న్యూటోనియన్ సూత్రాన్ని భర్తీ చేస్తుంది:

ఇకిన్ = p 2/(2m).

ఐన్‌స్టీన్ సూత్రం నుండి అది ఎప్పుడు అని అనుసరిస్తుంది p = 0

ఇ 0 = mc 2.

ఈ ప్రసిద్ధ సూత్రం యొక్క అర్థం ఏమిటంటే, కమోవింగ్ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లోని భారీ కణం (అనగా, కణంతో పాటు కదులుతున్న జడత్వ రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లో, కణం దానికి సంబంధించి విశ్రాంతిగా ఉంటుంది) ఒక నిర్దిష్ట విశ్రాంతి శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఇ 0, ఇది ఈ కణం యొక్క ద్రవ్యరాశికి ప్రత్యేకంగా సంబంధించినది. ఐన్స్టీన్ ఈ శక్తి చాలా వాస్తవమైనదని మరియు ఒక కణం యొక్క ద్రవ్యరాశి మారినప్పుడు, అది ఇతర రకాల శక్తిగా రూపాంతరం చెందుతుందని మరియు ఇది అణు ప్రతిచర్యలకు ఆధారమని ప్రతిపాదించాడు.

పరిశీలకుడి కోణం నుండి, కణం ఎవరికి సంబంధించి వేగంతో కదులుతుందో చూపవచ్చు v , కణ మార్పు యొక్క శక్తి మరియు మొమెంటం:

అందువలన, ఒక కణం యొక్క శక్తి మరియు మొమెంటం యొక్క విలువలు ఈ పరిమాణాలను కొలిచే రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌పై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఐన్స్టీన్ యొక్క సంబంధం సార్వత్రిక సమానత్వం మరియు ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క ఇంటర్కన్వర్టిబిలిటీని వ్యక్తపరుస్తుంది. ఐన్స్టీన్ యొక్క ఆవిష్కరణ 20వ శతాబ్దపు అనేక సాంకేతిక విజయాలకు మాత్రమే కాకుండా, విశ్వం యొక్క పుట్టుక మరియు పరిణామాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి కూడా ఆధారమైంది.

అలెగ్జాండర్ బెర్కోవ్

సెప్టెంబర్ 1905లో A. ఐన్స్టీన్ యొక్క పని "ఆన్ ది ఎలక్ట్రోడైనమిక్స్ ఆఫ్ మూవింగ్ బాడీస్" కనిపించింది, దీనిలో ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం (STR) యొక్క ప్రధాన నిబంధనలు వివరించబడ్డాయి. ఈ సిద్ధాంతం స్థలం మరియు సమయం యొక్క లక్షణాల గురించి భౌతికశాస్త్రం యొక్క శాస్త్రీయ భావనల పునర్విమర్శను సూచిస్తుంది. అందువల్ల, దాని కంటెంట్‌లోని ఈ సిద్ధాంతాన్ని స్థలం మరియు సమయం యొక్క భౌతిక సిద్ధాంతం అని పిలుస్తారు . భౌతికఎందుకంటే ఈ సిద్ధాంతంలో స్థలం మరియు సమయం యొక్క లక్షణాలు వాటిలో సంభవించే భౌతిక దృగ్విషయాల చట్టాలతో దగ్గరి సంబంధంలో పరిగణించబడతాయి. పదం " ప్రత్యేక"ఈ సిద్ధాంతం దృగ్విషయాన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో మాత్రమే పరిగణిస్తుందనే వాస్తవాన్ని నొక్కి చెబుతుంది.

ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క ప్రారంభ బిందువులుగా, ఐన్స్టీన్ రెండు ప్రతిపాదనలు లేదా సూత్రాలను అంగీకరించారు:

1) సాపేక్షత సూత్రం;

2) కాంతి మూలం యొక్క వేగం నుండి కాంతి వేగం యొక్క స్వాతంత్ర్యం యొక్క సూత్రం.

మొదటి ప్రతిపాదన ఏదైనా భౌతిక ప్రక్రియలకు సాపేక్షత యొక్క గెలీలియో సూత్రం యొక్క సాధారణీకరణ: అన్ని భౌతిక దృగ్విషయాలు అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో ఒకే విధంగా కొనసాగుతాయి. ప్రకృతి యొక్క అన్ని చట్టాలు మరియు వాటిని వివరించే సమీకరణాలు మార్పులేనివి, అనగా. ఒక జడత్వ రిఫరెన్స్ సిస్టమ్ నుండి మరొకదానికి మారుతున్నప్పుడు మార్చవద్దు.

వేరే పదాల్లో, రిఫరెన్స్ యొక్క అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌లు వాటి భౌతిక లక్షణాలలో సమానమైనవి (వేరు చేయలేనివి).ఎలాంటి అనుభవం ఉన్నా వాటిలో దేనినైనా ప్రాధాన్యంగా గుర్తించలేము.

అని రెండవ శాసనం పేర్కొంది శూన్యంలో కాంతి వేగం కాంతి మూలం యొక్క కదలికపై ఆధారపడి ఉండదు మరియు అన్ని దిశలలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది.

దాని అర్థం ఏమిటంటే వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల రిఫరెన్స్‌లలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది.అందువలన, కాంతి వేగం ప్రకృతిలో ఒక ప్రత్యేక స్థానాన్ని ఆక్రమించింది.

ఐన్‌స్టీన్ యొక్క సూచనల ప్రకారం, శూన్యంలో కాంతి వేగం పరిమితంగా ఉంటుంది: ఏ సంకేతం, ఒక శరీరం మరొకదానిపై ప్రభావం చూపదు, శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగంతో వ్యాపించదు. ఈ వేగం యొక్క పరిమితి స్వభావం అన్ని రిఫరెన్స్ సిస్టమ్‌లలో కాంతి యొక్క అదే వేగాన్ని వివరిస్తుంది. పరిమితి వేగం యొక్క ఉనికి స్వయంచాలకంగా "c" విలువతో కణ వేగం యొక్క పరిమితిని సూచిస్తుంది. లేకపోతే, ఈ కణాలు పరిమితిని మించిన వేగంతో సంకేతాలను (లేదా శరీరాల మధ్య పరస్పర చర్యలు) ప్రసారం చేయగలవు. అందువలన, ఐన్స్టీన్ యొక్క పోస్ట్యులేట్స్ ప్రకారం, శరీరాల కదలిక మరియు పరస్పర చర్యల యొక్క అన్ని సంభావ్య వేగం యొక్క విలువ "c" విలువ ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. ఇది న్యూటోనియన్ మెకానిక్స్ యొక్క దీర్ఘ-శ్రేణి చర్య యొక్క సూత్రాన్ని తిరస్కరిస్తుంది.

SRT నుండి ఆసక్తికరమైన ముగింపులు అనుసరిస్తాయి:

1) పొడవు తగ్గింపు:ఏదైనా వస్తువు యొక్క కదలిక దాని పొడవు యొక్క కొలిచిన విలువను ప్రభావితం చేస్తుంది.

2) సమయం స్లో డౌన్: SRT ఆవిర్భావంతో, సంపూర్ణ సమయానికి సంపూర్ణ అర్ధం లేదని, ఇది ఆదర్శవంతమైన గణిత ప్రాతినిధ్యం మాత్రమే అని ప్రకటన ఉద్భవించింది, ఎందుకంటే ప్రకృతిలో సంపూర్ణ సమయాన్ని కొలవడానికి సరైన భౌతిక ప్రక్రియ లేదు.

సమయం గడిచే సూచన ఫ్రేమ్ యొక్క కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. తగినంత అధిక వేగంతో, కాంతి వేగానికి దగ్గరగా, సమయం మందగిస్తుంది, అనగా. సాపేక్ష కాల వ్యాకోచం ఏర్పడుతుంది.

కాబట్టి, వేగంగా కదులుతున్న వ్యవస్థలో, నిశ్చల పరిశీలకుడి ప్రయోగశాల కంటే సమయం చాలా నెమ్మదిగా ప్రవహిస్తుంది: భూమిపై ఉన్న ఒక పరిశీలకుడు అధిక వేగంతో ఎగురుతున్న రాకెట్‌లోని గడియారాన్ని అనుసరించగలిగితే, అతను అది నడుస్తున్నట్లు నిర్ధారణకు వస్తాడు. తన సొంత కంటే నెమ్మదిగా. టైమ్ డైలేషన్ ఎఫెక్ట్ అంటే స్పేస్‌షిప్‌లోని నివాసులు చాలా నెమ్మదిగా వయస్సులో ఉంటారు. ఇద్దరు కవలలలో ఒకరు సుదీర్ఘ అంతరిక్ష ప్రయాణం చేస్తే, భూమికి తిరిగి వచ్చిన తర్వాత, ఇంట్లో వదిలిపెట్టిన తన కవల సోదరుడు తన కంటే చాలా పెద్దవాడని అతను కనుగొంటాడు.

కొన్ని వ్యవస్థలో మనం స్థానిక సమయం గురించి మాత్రమే మాట్లాడగలం. ఈ విషయంలో, సమయం అనేది పదార్థంతో సంబంధం లేకుండా ఒక అస్తిత్వం కాదు; ఇది వివిధ భౌతిక పరిస్థితులలో వేర్వేరు వేగంతో ప్రవహిస్తుంది. సమయం ఎల్లప్పుడూ సాపేక్షంగా ఉంటుంది.

3) బరువు పెరగడం:శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశి కూడా దాని కదలిక వేగాన్ని బట్టి సాపేక్ష పరిమాణంగా ఉంటుంది. శరీరం యొక్క వేగం ఎక్కువ, దాని ద్రవ్యరాశి ఎక్కువ అవుతుంది.

ఐన్స్టీన్ ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి మధ్య సంబంధాన్ని కూడా కనుగొన్నాడు. అతను ఈ క్రింది చట్టాన్ని రూపొందించాడు: "ఒక శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశి దానిలో ఉన్న శక్తి యొక్క కొలత: E=mс 2 ". మేము ఈ ఫార్ములాలో m=1 kg మరియు c=300,000 km/sని ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే, అప్పుడు మనం 9·10 16 J యొక్క భారీ శక్తిని పొందుతాము, ఇది 30 మిలియన్ సంవత్సరాల పాటు విద్యుత్ బల్బును కాల్చడానికి సరిపోతుంది. కానీ ఒక పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశిలో శక్తి పరిమాణం కాంతి వేగం మరియు పదార్ధం యొక్క ద్రవ్యరాశి పరిమాణంతో పరిమితం చేయబడింది.

మన చుట్టూ ఉన్న ప్రపంచం మూడు కోణాలను కలిగి ఉంటుంది. సమయాన్ని వేరుగా మరియు మార్పులేనిదిగా పరిగణించలేమని SRT వాదించింది. 1907లో, జర్మన్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు మింకోవ్స్కీ SRT యొక్క గణిత ఉపకరణాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు. మూడు ప్రాదేశిక మరియు ఒక తాత్కాలిక కొలతలు దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని ఆయన సూచించారు. విశ్వంలోని అన్ని సంఘటనలు నాలుగు-డైమెన్షనల్ స్పేస్-టైమ్‌లో జరుగుతాయి. గణిత శాస్త్ర కోణం నుండి, SRT అనేది నాలుగు-డైమెన్షనల్ మింకోవ్స్కీ స్పేస్-టైమ్ యొక్క జ్యామితి.

అనేక వాస్తవాలు మరియు ప్రయోగాల ద్వారా విస్తృతమైన పదార్థాలపై SRT నిర్ధారించబడింది (ఉదాహరణకు, కాస్మిక్ కిరణాలలో లేదా అధిక-శక్తి యాక్సిలరేటర్‌లలో ప్రాథమిక కణాల క్షయం సమయంలో సమయ విస్తరణ గమనించబడుతుంది) మరియు సాపేక్ష వేగంతో సంభవించే అన్ని ప్రక్రియల యొక్క సైద్ధాంతిక వివరణలను సూచిస్తుంది.

కాబట్టి, SRTలోని భౌతిక ప్రక్రియల వివరణ తప్పనిసరిగా కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. భౌతిక సిద్ధాంతం భౌతిక ప్రక్రియను వివరించదు, కానీ పరిశోధన సాధనాలతో భౌతిక ప్రక్రియ యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క ఫలితం. అందువల్ల, భౌతిక శాస్త్ర చరిత్రలో మొదటిసారిగా, జ్ఞానం యొక్క విషయం యొక్క కార్యాచరణ, విషయం మరియు జ్ఞానం యొక్క వస్తువు యొక్క విడదీయరాని పరస్పర చర్య ప్రత్యక్షంగా వ్యక్తీకరించబడింది.

ఈ ప్రపంచం లోతైన అంధకారంలో కప్పబడి ఉంది.
కాంతి ఉండనివ్వండి! ఆపై న్యూటన్ కనిపించాడు.
18వ శతాబ్దం నుండి ఎపిగ్రామ్.

కానీ సాతాను ప్రతీకారం కోసం ఎక్కువ కాలం వేచి ఉండలేదు.
ఐన్‌స్టీన్ వచ్చాడు, అంతా మునుపటిలాగానే మారింది.
20వ శతాబ్దపు ఎపిగ్రామ్.

సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క పోస్ట్యులేట్లు

పోస్ట్యులేట్ (సూత్రం)- సిద్ధాంతానికి అంతర్లీనంగా ఉన్న ప్రాథమిక ప్రకటన మరియు సాక్ష్యం లేకుండా ఆమోదించబడింది.

మొదటి ప్రతిపాదన:ఏదైనా భౌతిక దృగ్విషయాన్ని వివరించే అన్ని భౌతిక శాస్త్ర నియమాలు తప్పనిసరిగా అన్ని జడత్వ ఫ్రేమ్‌ల సూచనలలో ఒకే రూపాన్ని కలిగి ఉండాలి.

ఒకే ప్రతిపాదనను విభిన్నంగా రూపొందించవచ్చు: ఏదైనా జడత్వ రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్‌లలో, అదే ప్రారంభ పరిస్థితుల్లో అన్ని భౌతిక దృగ్విషయాలు ఒకే విధంగా కొనసాగుతాయి.

రెండవ ప్రతిపాదన:అన్ని జడత్వ సూచన వ్యవస్థలలో, వాక్యూమ్‌లో కాంతి వేగం ఒకేలా ఉంటుంది మరియు కాంతి మూలం మరియు రిసీవర్ రెండింటి కదలిక వేగంపై ఆధారపడి ఉండదు. ఈ వేగం శక్తి బదిలీతో పాటు అన్ని ప్రక్రియలు మరియు కదలికల గరిష్ట వేగం.

ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి మధ్య సంబంధం యొక్క చట్టం

సాపేక్ష మెకానిక్స్- కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉండే వేగంతో శరీరాల చలన నియమాలను అధ్యయనం చేసే మెకానిక్స్ శాఖ.

ఏదైనా శరీరం, దాని ఉనికి కారణంగా, దాని మిగిలిన ద్రవ్యరాశికి అనులోమానుపాతంలో ఉండే శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

సాపేక్ష సిద్ధాంతం అంటే ఏమిటి (వీడియో)

సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క పరిణామాలు

ఏకకాల సాపేక్షత.రెండు సంఘటనల ఏకకాలత్వం సాపేక్షంగా ఉంటుంది. వేర్వేరు పాయింట్ల వద్ద సంభవించే సంఘటనలు ఒక జడత్వ ఫ్రేమ్ ఆఫ్ రిఫరెన్స్‌లో ఏకకాలంలో ఉంటే, అవి ఇతర జడత్వ ఫ్రేమ్‌లలో ఏకకాలంలో ఉండకపోవచ్చు.

పొడవు తగ్గింపు.శరీరం యొక్క పొడవు, రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్ K"లో కొలుస్తారు, దీనిలో అది విశ్రాంతిగా ఉంది, రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్ Kలోని పొడవు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, దీనికి సంబంధించి K" ఆక్స్ అక్షం వెంట v వేగంతో కదులుతుంది:

సమయం విస్తరణ.జడత్వ రిఫరెన్స్ ఫ్రేమ్ K"లో స్థిరంగా ఉన్న గడియారం ద్వారా కొలవబడే సమయ విరామం K" వేగంతో కదులుతున్న జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్ Kలో కొలవబడిన సమయ విరామం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది:

సాపేక్ష సిద్ధాంతం

స్టీఫెన్ హాకింగ్ మరియు లియోనార్డ్ మ్లోడినోవ్ రచించిన "ఎ బ్రీఫ్ హిస్టరీ ఆఫ్ టైమ్" పుస్తకం నుండి మెటీరియల్

సాపేక్షత

సాపేక్షత సూత్రం అని పిలువబడే ఐన్‌స్టీన్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం, భౌతికశాస్త్రం యొక్క అన్ని నియమాలు స్వేచ్ఛగా కదిలే పరిశీలకులందరికీ వారి వేగంతో సంబంధం లేకుండా ఒకేలా ఉండాలని పేర్కొంది. కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉన్నట్లయితే, స్వేచ్ఛగా కదిలే పరిశీలకుడు కాంతి మూలం నుండి ఎంత వేగంతో చేరుకున్నాడో లేదా దూరంగా వెళ్లినా అదే విలువను నమోదు చేయాలి.

కాంతి వేగాన్ని పరిశీలకులందరూ అంగీకరించాలనే ఆవశ్యకత సమయం యొక్క భావనలో మార్పును బలవంతం చేస్తుంది. సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రకారం, రైలులో ప్రయాణించే ఒక పరిశీలకుడు మరియు ప్లాట్‌ఫారమ్‌పై నిలబడి ఉన్న వ్యక్తి కాంతి ప్రయాణించే దూరాన్ని అంచనా వేయడంలో తేడా ఉంటుంది. మరియు వేగాన్ని దూరం అనేది సమయంతో భాగించినందున, పరిశీలకులు కాంతి వేగాన్ని అంగీకరించే ఏకైక మార్గం వారు కూడా సమయానికి అంగీకరించకపోతే. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, సాపేక్షత సిద్ధాంతం సంపూర్ణ సమయం యొక్క ఆలోచనకు ముగింపు పలికింది! ప్రతి పరిశీలకుడు తన స్వంత సమయాన్ని కలిగి ఉండాలని మరియు వేర్వేరు పరిశీలకులకు ఒకే రకమైన గడియారాలు తప్పనిసరిగా ఒకే సమయాన్ని చూపించవని తేలింది.

స్థలంలో మూడు కోణాలు ఉన్నాయని మనం చెప్పినప్పుడు, దానిలోని ఒక బిందువు యొక్క స్థానం మూడు సంఖ్యలను ఉపయోగించి వ్యక్తీకరించబడుతుందని అర్థం - కోఆర్డినేట్లు. మన వివరణలో సమయాన్ని ప్రవేశపెడితే, మనకు నాలుగు డైమెన్షనల్ స్పేస్-టైమ్ లభిస్తుంది.

సాపేక్షత సిద్ధాంతం యొక్క మరొక ప్రసిద్ధ పరిణామం ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క సమానత్వం, ఇది ఐన్‌స్టీన్ యొక్క ప్రసిద్ధ సమీకరణం E = mc2 ద్వారా వ్యక్తీకరించబడింది (ఇక్కడ E శక్తి, m శరీర ద్రవ్యరాశి, c అనేది కాంతి వేగం). శక్తి మరియు ద్రవ్యరాశి యొక్క సమానత్వం కారణంగా, ఒక పదార్థ వస్తువు దాని కదలిక కారణంగా కలిగి ఉన్న గతిశక్తి దాని ద్రవ్యరాశిని పెంచుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, వస్తువు వేగవంతం చేయడం మరింత కష్టమవుతుంది.

కాంతి వేగానికి దగ్గరగా ఉన్న వేగంతో కదిలే శరీరాలకు మాత్రమే ఈ ప్రభావం ముఖ్యమైనది. ఉదాహరణకు, కాంతి వేగంలో 10%కి సమానమైన వేగంతో, శరీర ద్రవ్యరాశి విశ్రాంతి సమయంలో కంటే 0.5% మాత్రమే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కానీ కాంతి వేగంలో 90%కి సమానమైన వేగంతో, ద్రవ్యరాశి రెండు రెట్లు ఎక్కువ ఉంటుంది. సాధారణ ఒకటి. కాంతి వేగాన్ని సమీపించే కొద్దీ, శరీరం యొక్క ద్రవ్యరాశి మరింత వేగంగా పెరుగుతుంది, తద్వారా దానిని వేగవంతం చేయడానికి మరింత ఎక్కువ శక్తి అవసరమవుతుంది. సాపేక్షత సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఒక వస్తువు కాంతి వేగాన్ని ఎప్పటికీ చేరుకోదు, ఎందుకంటే ఈ సందర్భంలో దాని ద్రవ్యరాశి అనంతంగా మారుతుంది మరియు ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి యొక్క సమానత్వం కారణంగా, దీన్ని చేయడానికి అనంతమైన శక్తి అవసరం. అందుకే సాపేక్షత సిద్ధాంతం ఏదైనా సాధారణ శరీరాన్ని కాంతి వేగం కంటే తక్కువ వేగంతో కదలడాన్ని ఎప్పటికీ ఖండిస్తుంది. కాంతి లేదా వాటి స్వంత ద్రవ్యరాశి లేని ఇతర తరంగాలు మాత్రమే కాంతి వేగంతో ప్రయాణించగలవు.

వార్ప్డ్ స్పేస్

ఐన్‌స్టీన్ యొక్క సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతం గురుత్వాకర్షణ అనేది ఒక సాధారణ శక్తి కాదని విప్లవాత్మక ఊహపై ఆధారపడింది, అయితే ఇది గతంలో అనుకున్నట్లుగా స్పేస్-టైమ్ ఫ్లాట్ కాదు అనే వాస్తవం యొక్క పరిణామం. సాధారణ సాపేక్షతలో, స్పేస్‌టైమ్ దానిలో ఉంచబడిన ద్రవ్యరాశి మరియు శక్తి ద్వారా వంగి ఉంటుంది లేదా వక్రంగా ఉంటుంది. భూమి వంటి శరీరాలు గురుత్వాకర్షణ శక్తి ప్రభావంతో కాకుండా వక్ర కక్ష్యలలో కదులుతాయి.

జియోడెటిక్ లైన్ రెండు విమానాశ్రయాల మధ్య అతి చిన్న లైన్ కాబట్టి, నావిగేటర్లు ఈ మార్గాల్లో విమానాలను గైడ్ చేస్తారు. ఉదాహరణకు, మీరు దిక్సూచి రీడింగ్‌లను అనుసరించి, న్యూయార్క్ నుండి మాడ్రిడ్‌కు దాదాపు తూర్పున భౌగోళిక సమాంతరంగా 5,966 కిలోమీటర్లు ప్రయాణించవచ్చు. కానీ మీరు పెద్ద సర్కిల్‌లో ఎగురుతూ, ముందుగా ఈశాన్యానికి వెళ్లి, ఆపై క్రమంగా తూర్పు మరియు ఆగ్నేయ దిశలో ప్రయాణించినట్లయితే మీరు 5,802 కిలోమీటర్లు మాత్రమే ప్రయాణించాలి. భూమి యొక్క ఉపరితలం వక్రీకరించబడిన (ఫ్లాట్‌గా సూచించబడిన) మ్యాప్‌లో ఈ రెండు మార్గాలు కనిపించడం మోసపూరితమైనది. భూగోళం యొక్క ఉపరితలంపై ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు తూర్పు వైపు "నేరుగా" కదులుతున్నప్పుడు, మీరు వాస్తవానికి సరళ రేఖ వెంట కదలడం లేదు, లేదా చిన్న జియోడెటిక్ లైన్ వెంట కాదు.

అంతరిక్షం ద్వారా సరళ రేఖలో కదులుతున్న వ్యోమనౌక యొక్క పథం భూమి యొక్క ద్విమితీయ ఉపరితలంపై అంచనా వేయబడితే, అది వక్రంగా ఉందని తేలింది.

సాధారణ సాపేక్షత ప్రకారం, గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాలు కాంతిని వంచాలి. ఉదాహరణకు, సూర్యుని దగ్గర, నక్షత్రం యొక్క ద్రవ్యరాశి ప్రభావంతో కాంతి కిరణాలు దాని వైపు కొద్దిగా వంగి ఉండాలని సిద్ధాంతం అంచనా వేసింది. దీనర్థం, సుదూర నక్షత్రం యొక్క కాంతి, అది సూర్యుని దగ్గరికి వెళితే, అది ఒక చిన్న కోణం ద్వారా వైదొలగుతుంది, అందుకే భూమిపై ఉన్న ఒక పరిశీలకుడు నక్షత్రం వాస్తవానికి ఉన్న చోట కాకుండా చూస్తాడు.

ప్రత్యేక సాపేక్ష సిద్ధాంతం యొక్క ప్రాథమిక సూత్రం ప్రకారం, అన్ని భౌతిక చట్టాలు వారి వేగంతో సంబంధం లేకుండా స్వేచ్ఛగా కదిలే పరిశీలకులందరికీ ఒకే విధంగా ఉంటాయని గుర్తుచేసుకుందాం. స్థూలంగా చెప్పాలంటే, సమానత్వ సూత్రం ఈ నియమాన్ని స్వేచ్ఛగా కాకుండా గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం ప్రభావంతో కదిలే పరిశీలకులకు విస్తరిస్తుంది.

తగినంత చిన్న స్థలంలో, మీరు గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో విశ్రాంతి తీసుకుంటున్నారా లేదా ఖాళీ స్థలంలో స్థిరమైన త్వరణంతో కదులుతున్నారా అని నిర్ధారించడం అసాధ్యం.

మీరు ఖాళీ స్థలం మధ్యలో ఎలివేటర్‌లో ఉన్నారని ఊహించుకోండి. గురుత్వాకర్షణ లేదు, "అప్" మరియు "డౌన్" లేదు. మీరు స్వేచ్ఛగా తేలుతున్నారు. ఎలివేటర్ అప్పుడు స్థిరమైన త్వరణంతో కదలడం ప్రారంభిస్తుంది. మీరు అకస్మాత్తుగా బరువు అనుభూతి చెందుతారు. అంటే, మీరు ఎలివేటర్ యొక్క గోడలలో ఒకదానికి వ్యతిరేకంగా ఒత్తిడి చేయబడతారు, ఇది ఇప్పుడు నేలగా భావించబడుతుంది. యాపిల్ పండు తీసుకుని వదిలేస్తే నేల మీద పడిపోతుంది. నిజానికి, ఇప్పుడు మీరు త్వరణంతో కదులుతున్నారు కాబట్టి, ఎలివేటర్‌లో ఉన్న ప్రతిదీ సరిగ్గా అదే విధంగా ఎలివేటర్ కదలకుండా, ఏకరీతి గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో విశ్రాంతిగా ఉంటే అదే జరుగుతుంది. మీరు రైలు బండిలో ఉన్నప్పుడు అది నిశ్చలంగా ఉందో లేదా ఏకరీతిగా కదులుతుందో మీరు చెప్పలేరని ఐన్‌స్టీన్ గ్రహించారు, కాబట్టి మీరు ఎలివేటర్‌లో ఉన్నప్పుడు అది స్థిరమైన త్వరణంతో కదులుతుందో లేదా ఏకరీతి గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో ఉందో చెప్పలేము. ఈ అవగాహన యొక్క ఫలితం సమానత్వ సూత్రం.

జడత్వ ద్రవ్యరాశి (న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం యొక్క భాగం, దానికి వర్తించే శక్తి శరీరానికి ఎంత త్వరణాన్ని ఇస్తుందో నిర్ణయిస్తుంది) మరియు గురుత్వాకర్షణ ద్రవ్యరాశి (న్యూటన్ యొక్క చట్టంలో భాగం) మాత్రమే సమానత్వ సూత్రం మరియు దాని అభివ్యక్తి యొక్క ఉదాహరణ చెల్లుబాటు అవుతుంది. గురుత్వాకర్షణ, ఇది గురుత్వాకర్షణ శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది) ఆకర్షణ) ఒకటి మరియు అదే విషయం.

ఐన్స్టీన్ యొక్క సమీకరణ సూత్రాన్ని పొందేందుకు జడత్వం మరియు గురుత్వాకర్షణ ద్రవ్యరాశి యొక్క సమానత్వాన్ని ఉపయోగించడం మరియు అంతిమంగా, సాధారణ సాపేక్షత యొక్క మొత్తం సిద్ధాంతం మానవ ఆలోచన చరిత్రలో అపూర్వమైన తార్కిక ముగింపుల యొక్క నిరంతర మరియు స్థిరమైన అభివృద్ధికి ఉదాహరణ.

సమయం విస్తరణ

సాధారణ సాపేక్షత యొక్క మరొక అంచనా ఏమిటంటే భూమి వంటి భారీ వస్తువుల చుట్టూ సమయం మందగిస్తుంది.

ఇప్పుడు మనకు సమానత్వ సూత్రం బాగా తెలుసు కాబట్టి, గురుత్వాకర్షణ సమయాన్ని ఎందుకు ప్రభావితం చేస్తుందో చూపించే మరొక ఆలోచనా ప్రయోగాన్ని చేయడం ద్వారా ఐన్స్టీన్ ఆలోచనను అనుసరించవచ్చు. అంతరిక్షంలో రాకెట్ ఎగురుతున్నట్లు ఊహించుకోండి. సౌలభ్యం కోసం, దాని శరీరం చాలా పెద్దదని మేము ఊహిస్తాము, దాని వెంట కాంతి పై నుండి క్రిందికి వెళ్ళడానికి ఒక సెకను మొత్తం పడుతుంది. చివరగా, రాకెట్‌లో ఇద్దరు పరిశీలకులు ఉన్నారని అనుకుందాం: ఒకటి పైభాగంలో, సీలింగ్ దగ్గర, మరొకటి దిగువన, నేలపై, మరియు రెండూ సెకన్లను లెక్కించే ఒకే గడియారంతో అమర్చబడి ఉంటాయి.

ఎగువ పరిశీలకుడు, తన గడియారాన్ని లెక్కించడానికి వేచి ఉన్నందున, వెంటనే దిగువకు ఒక కాంతి సంకేతాన్ని పంపాడని మనం అనుకుందాం. తదుపరి గణనలో, ఇది రెండవ సంకేతాన్ని పంపుతుంది. మా షరతుల ప్రకారం, ప్రతి సిగ్నల్ దిగువ పరిశీలకుడికి చేరుకోవడానికి ఒక సెకను పడుతుంది. ఎగువ పరిశీలకుడు ఒక సెకను విరామంతో రెండు కాంతి సంకేతాలను పంపినందున, దిగువ పరిశీలకుడు కూడా అదే విరామంతో వాటిని నమోదు చేస్తాడు.

ఈ ప్రయోగంలో, అంతరిక్షంలో స్వేచ్ఛగా తేలడానికి బదులుగా, రాకెట్ భూమిపై నిలబడి, గురుత్వాకర్షణ చర్యను అనుభవిస్తే ఏమి మారుతుంది? న్యూటన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, గురుత్వాకర్షణ స్థితిని ఏ విధంగానూ ప్రభావితం చేయదు: పైన ఉన్న పరిశీలకుడు ఒక సెకను విరామంతో సంకేతాలను ప్రసారం చేస్తే, క్రింద ఉన్న పరిశీలకుడు అదే వ్యవధిలో వాటిని స్వీకరిస్తాడు. కానీ సమానత్వం యొక్క సూత్రం సంఘటనల యొక్క భిన్నమైన అభివృద్ధిని అంచనా వేస్తుంది. ఏది, సమానత్వ సూత్రానికి అనుగుణంగా, గురుత్వాకర్షణ చర్యను మానసికంగా స్థిరమైన త్వరణంతో భర్తీ చేస్తే మనం అర్థం చేసుకోవచ్చు. ఐన్స్టీన్ తన కొత్త గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించడానికి ఈక్వివలెన్స్ సూత్రాన్ని ఎలా ఉపయోగించాడు అనేదానికి ఇది ఒక ఉదాహరణ.

కాబట్టి మన రాకెట్ వేగవంతమవుతోందని అనుకుందాం. (ఇది నెమ్మదిగా వేగవంతమవుతోందని, తద్వారా దాని వేగం కాంతి వేగాన్ని చేరుకోలేదని మేము ఊహిస్తాము.) రాకెట్ యొక్క శరీరం పైకి కదులుతున్నందున, మొదటి సిగ్నల్ మునుపటి కంటే తక్కువ దూరం ప్రయాణించవలసి ఉంటుంది (త్వరణం ప్రారంభమయ్యే ముందు), మరియు అది నాకు ఒక సెకను ఇచ్చిన తర్వాత తక్కువ పరిశీలకుని వద్దకు చేరుకుంటుంది. రాకెట్ స్థిరమైన వేగంతో కదులుతున్నట్లయితే, రెండవ సిగ్నల్ సరిగ్గా అదే ముందుగా వస్తుంది, తద్వారా రెండు సిగ్నల్స్ మధ్య విరామం ఒక సెకనుకు సమానంగా ఉంటుంది. కానీ రెండవ సిగ్నల్ పంపే సమయంలో, త్వరణం కారణంగా, రాకెట్ మొదటిది పంపే క్షణం కంటే వేగంగా కదులుతుంది, కాబట్టి రెండవ సిగ్నల్ మొదటిదానికంటే తక్కువ దూరం ప్రయాణిస్తుంది మరియు తక్కువ సమయం పడుతుంది. క్రింద ఉన్న పరిశీలకుడు, అతని గడియారాన్ని తనిఖీ చేస్తూ, సిగ్నల్‌ల మధ్య విరామం ఒక సెకను కంటే తక్కువగా ఉందని రికార్డ్ చేస్తాడు మరియు పైన ఉన్న పరిశీలకుడితో విభేదిస్తాడు, అతను సరిగ్గా ఒక సెకను తర్వాత సిగ్నల్‌లను పంపినట్లు పేర్కొన్నాడు.

వేగవంతమైన రాకెట్ విషయంలో, ఈ ప్రభావం బహుశా ప్రత్యేకంగా ఆశ్చర్యం కలిగించదు. అన్ని తరువాత, మేము దానిని వివరించాము! కానీ గుర్తుంచుకోండి: రాకెట్ గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో విశ్రాంతిగా ఉన్నప్పుడు అదే జరుగుతుంది అని సమానత్వ సూత్రం చెబుతుంది. పర్యవసానంగా, రాకెట్ వేగవంతం కాకపోయినా, ఉదాహరణకు, భూమి యొక్క ఉపరితలంపై లాంచ్ ప్యాడ్‌పై నిలబడి ఉన్నప్పటికీ, ఎగువ పరిశీలకుడు ఒక సెకను విరామంతో పంపిన సంకేతాలు (అతని వాచ్ ప్రకారం) చేరుకుంటాయి. తక్కువ విరామంతో దిగువ పరిశీలకుడు (అతని వాచ్ ప్రకారం) . ఇది నిజంగా అద్భుతం!

గురుత్వాకర్షణ కాల ప్రవాహాన్ని మారుస్తుంది. ఒకదానికొకటి సాపేక్షంగా కదులుతున్న పరిశీలకులకు సమయం భిన్నంగా గడిచిపోతుందని ప్రత్యేక సాపేక్షత మనకు చెప్పినట్లే, వివిధ గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రాలలోని పరిశీలకులకు సమయం భిన్నంగా గడిచిపోతుందని సాధారణ సాపేక్షత చెబుతుంది. సాధారణ సాపేక్షత ప్రకారం, దిగువ పరిశీలకుడు సంకేతాల మధ్య తక్కువ వ్యవధిని నమోదు చేస్తాడు ఎందుకంటే భూమి యొక్క ఉపరితలం వద్ద సమయం చాలా నెమ్మదిగా వెళుతుంది ఎందుకంటే అక్కడ గురుత్వాకర్షణ బలంగా ఉంటుంది. గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం ఎంత బలంగా ఉంటే ఈ ప్రభావం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.

మన జీవ గడియారం కూడా కాలక్రమేణా మార్పులకు ప్రతిస్పందిస్తుంది. కవలలలో ఒకరు పర్వతం పైన మరియు మరొకరు సముద్రం ఒడ్డున నివసిస్తుంటే, మొదటిది రెండవదాని కంటే వేగంగా వృద్ధాప్యం చెందుతుంది. ఈ సందర్భంలో, వయస్సు వ్యత్యాసం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ కవలలలో ఒకరు కాంతి వేగాన్ని వేగవంతం చేసే స్పేస్‌షిప్‌లో సుదీర్ఘ ప్రయాణం చేసిన వెంటనే అది గణనీయంగా పెరుగుతుంది. సంచారి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, అతను భూమిపై వదిలిపెట్టిన తన సోదరుడి కంటే చాలా చిన్నవాడు. ఈ కేసును జంట పారడాక్స్ అని పిలుస్తారు, అయితే ఇది సంపూర్ణ సమయం యొక్క ఆలోచనకు కట్టుబడి ఉన్నవారికి మాత్రమే పారడాక్స్. సాపేక్షత సిద్ధాంతంలో ప్రత్యేకమైన సంపూర్ణ సమయం లేదు - ప్రతి వ్యక్తికి అతని స్వంత సమయం ఉంటుంది, ఇది అతను ఎక్కడ ఉన్నాడు మరియు అతను ఎలా కదులుతాడు అనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఉపగ్రహాల నుండి సంకేతాలను స్వీకరించే అల్ట్రా-కచ్చితమైన నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల ఆగమనంతో, వివిధ ఎత్తుల వద్ద గడియార రేట్ల వ్యత్యాసం ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంది. పరికరాలు సాధారణ సాపేక్షత యొక్క అంచనాలను విస్మరించినట్లయితే, స్థానాన్ని నిర్ణయించడంలో లోపం అనేక కిలోమీటర్లు కావచ్చు!

సాపేక్షత యొక్క సాధారణ సిద్ధాంతం యొక్క ఆవిర్భావం పరిస్థితిని సమూలంగా మార్చింది. స్థలం మరియు సమయం డైనమిక్ ఎంటిటీల స్థితిని పొందాయి. శరీరాలు కదిలినప్పుడు లేదా శక్తులు పని చేసినప్పుడు, అవి స్థలం మరియు సమయం యొక్క వక్రతను కలిగిస్తాయి మరియు స్థల-సమయం యొక్క నిర్మాణం, శరీరాల కదలిక మరియు శక్తుల చర్యను ప్రభావితం చేస్తుంది. అంతరిక్షం మరియు సమయం విశ్వంలో జరిగే ప్రతిదానిని ప్రభావితం చేయడమే కాకుండా, వాటిపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

కాల రంధ్రం దగ్గర సమయం

విపత్తు సంకోచం సమయంలో కూలిపోతున్న నక్షత్రం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న ఒక భయంకరమైన వ్యోమగామిని ఊహించుకుందాం. అతని గడియారం ప్రకారం ఏదో ఒక సమయంలో, 11:00 గంటలకు, నక్షత్రం క్లిష్టమైన వ్యాసార్థానికి తగ్గిపోతుంది, దాని నుండి గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రం చాలా తీవ్రమవుతుంది కాబట్టి దాని నుండి తప్పించుకోవడం అసాధ్యం. ఇప్పుడు సూచనల ప్రకారం, వ్యోమగామి తన గడియారంలో ప్రతి సెకనుకు ఒక సిగ్నల్‌ను నక్షత్రం మధ్య నుండి కొంత నిర్ణీత దూరంలో కక్ష్యలో ఉన్న అంతరిక్ష నౌకకు పంపాలి. ఇది 10:59:58కి, అంటే 11:00కి రెండు సెకన్ల ముందు సంకేతాలను ప్రసారం చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. అంతరిక్ష నౌకలో సిబ్బంది ఏమి నమోదు చేస్తారు?

ఇంతకుముందు, రాకెట్ లోపల కాంతి సంకేతాలను ప్రసారం చేయడంతో ఆలోచనా ప్రయోగం చేసిన తర్వాత, గురుత్వాకర్షణ సమయాన్ని నెమ్మదిస్తుంది మరియు అది ఎంత బలంగా ఉంటే ప్రభావం అంత ముఖ్యమైనది అని మేము నమ్ముతున్నాము. ఒక నక్షత్రం ఉపరితలంపై ఉన్న వ్యోమగామి కక్ష్యలో ఉన్న తన సహచరుల కంటే బలమైన గురుత్వాకర్షణ క్షేత్రంలో ఉంటాడు, కాబట్టి అతని గడియారంలో ఒక సెకను ఓడ గడియారంలో సెకను కంటే ఎక్కువసేపు ఉంటుంది. వ్యోమగామి ఉపరితలంతో నక్షత్రం మధ్యలో కదులుతున్నప్పుడు, అతనిపై పనిచేసే క్షేత్రం బలంగా మరియు బలంగా మారుతుంది, తద్వారా అంతరిక్ష నౌకలో అందుకున్న అతని సంకేతాల మధ్య విరామాలు నిరంతరం పొడవుగా ఉంటాయి. ఈ సమయ విస్తరణ 10:59:59 వరకు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా కక్ష్యలో ఉన్న వ్యోమగాములకు 10:59:58 మరియు 10:59:59 వద్ద ప్రసారం చేయబడిన సంకేతాల మధ్య విరామం సెకను కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కానీ 11:00 గంటలకు పంపిన సిగ్నల్ ఇకపై ఓడలో అందదు.

వ్యోమగామి గడియారంలో 10:59:59 మరియు 11:00 మధ్య నక్షత్రం యొక్క ఉపరితలంపై జరిగే ఏదైనా వ్యోమనౌక గడియారంలో అనంతమైన వ్యవధిలో విస్తరించి ఉంటుంది. 11:00 సమీపిస్తున్న కొద్దీ, నక్షత్రం ద్వారా వెలువడే కాంతి తరంగాల వరుస శిఖరాలు మరియు పతనాల కక్ష్యల మధ్య విరామాలు పెరుగుతున్నాయి; వ్యోమగామి సంకేతాల మధ్య సమయ వ్యవధిలో కూడా అదే జరుగుతుంది. రేడియేషన్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ సెకనుకు వచ్చే క్రెస్ట్‌ల (లేదా పతనాల) సంఖ్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది కాబట్టి, అంతరిక్ష నౌక నక్షత్రం యొక్క రేడియేషన్ యొక్క తక్కువ మరియు తక్కువ పౌనఃపున్యాలను రికార్డ్ చేస్తుంది. నక్షత్రం యొక్క కాంతి ఎక్కువగా ఎరుపుగా మారుతుంది మరియు అదే సమయంలో మసకబారుతుంది. చివరికి నక్షత్రం చాలా మసకబారుతుంది, అది అంతరిక్ష నౌకలోని పరిశీలకులకు కనిపించదు; అంతరిక్షంలో బ్లాక్ హోల్ మాత్రమే మిగిలి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, అంతరిక్ష నౌకపై నక్షత్రం యొక్క గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం అలాగే ఉంటుంది మరియు అది కక్ష్యలో కొనసాగుతుంది.