12 November 2019

News Flash

कुतूहल : अनपेक्षित सापेक्षता

आइन्स्टाइनच्या दुसऱ्या गृहीतकाने गतिशास्त्रातील सगळी गणितेच बदलली आणि सापेक्षतेच्या वैशिष्टय़पूर्ण स्वरूपाला जन्म दिला

(संग्रहित छायाचित्र)

मॅक्सवेलने आपल्या सिद्धांताद्वारे प्रकाशाच्या वेगाचे मूल्य शोधून काढले. प्रचलित सापेक्षतावादानुसार, प्रकाशाचा वेग हा मोजणाऱ्याच्या गतीनुसार वेगवेगळा भरायला हवा; परंतु मायकेल्सन आणि मोर्ली यांच्या प्रयोगानुसार, तो कसाही मोजला तरी सारखाच असल्याचे दिसून आले. मॅक्सवेलचा सिद्धांत प्रचलित सापेक्षतावाद पाळत नसल्याचे यावरून सूचित होत होते. अल्बर्ट आइन्स्टाइनने १९०५ साली ‘अ‍ॅनालेन डर फिजिक’ या शोधपत्रिकेत आपला सिद्धांत प्रकाशित केला आणि हा मुद्दाच निकालात काढला. कालांतराने ‘विशिष्ट सापेक्षतावाद’ म्हणून ओळखल्या गेलेल्या या सिद्धांतातील पहिले गृहीतक होते ते, ‘ठरावीक गतीतील कोणत्याही संदर्भचौकटीत भौतिकशास्त्राचे सर्व नियम पाळले जायलाच हवेत.’ मग ते न्यूटनचे गतीविषयक नियम असोत वा मॅक्सवेलचे नियम! आइन्स्टाइनचे दुसरे गृहीतक होते ते, ‘प्रकाशाचा वेग हा, ठरावीक गतीतील कोणत्याही संदर्भ चौकटीतून मोजला तरी तो सारखाच असला पाहिजे.’

आइन्स्टाइनच्या दुसऱ्या गृहीतकाने गतिशास्त्रातील सगळी गणितेच बदलली आणि सापेक्षतेच्या वैशिष्टय़पूर्ण स्वरूपाला जन्म दिला. या सापेक्षतेमुळे गतीत असलेली गाडी आपल्याला लहान दिसते, त्या गाडीचे आपल्याला वजन वाढलेले आढळते, तसेच या गाडीत घडणाऱ्या क्रियाही आपल्याला मंदावलेल्या दिसतात. मात्र हा परिणाम लक्षात येण्यासाठी त्या वस्तूचा वेग प्रकाशाच्या वेगाजवळ असायला हवा. उदाहरणार्थ, गाडीची लांबी निम्म्याने कमी होण्यासाठी वा तिचे वजन दुप्पट होण्यासाठी किंवा गाडीत घडणारी एखादी क्रिया निम्म्या वेगाने घडत असलेली दिसण्यासाठी, ती गाडी प्रकाशाच्या सुमारे सत्त्याऐंशी टक्के वेगाने प्रवास करत असायला हवी. यातली सर्वात लक्षवेधक बाब म्हणजे सापेक्षतेतील सममिती. जर त्या गतीत असलेल्या गाडीतील प्रवाशांनी स्वत:ला स्थिर मानले व आपण गतीत आहोत असे मानले, तर आपल्या बाबतीत त्यांनाही तोच अनुभव येईल.

या विशिष्ट सापेक्षतेचा आणखी एक परिणाम म्हणजे वस्तुमान आणि ऊर्जा यांचे एकमेकांतील रूपांतरण. या रूपांतरणाचे उदाहरण म्हणजे आपल्याला परिचित असणारी अणुऊर्जा. जेव्हा युरेनियमच्या अणूचे विखंडन होते, तेव्हा त्याच्या वस्तुमानाच्या काही भागांचे ऊर्जेत रूपांतरण होते. अणुसम्मीलनातही तेच घडते. जेव्हा हायड्रोजनचे चार अणू एकत्र येतात, तेव्हा त्यांच्या एकत्रित वस्तुमानाच्या काही भागांचे ऊर्जेत रूपांतर होते. सूर्यापासून आपल्याला सतत मिळत असलेली ऊर्जा ती हीच!

डॉ. राजीव चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद,

वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

office@mavipamumbai.org

First Published on June 25, 2019 12:09 am

Web Title: unexpected relativity curiosity abn 97