আপেক্ষিকতা তত্ত্ব

আপেক্ষিকতা তত্ত্ব বলতে সাধারণত বিশেষ আপেক্ষিকতা এবং সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব নামের দুটি পারস্পরিক সম্পর্কযুক্ত তত্ত্বকে বোঝায়, যেটা যথাক্রমে ১৯০৫ এবং ১৯১৫ সালে বিজ্ঞানী আলবার্ট আইনস্টাইন প্রকাশ করেন। বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্বটি মহাকর্ষের অনুপস্থিতিতে সমস্ত ভৌত ঘটনার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য । আর সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বটি জ্যোতির্বিদ্যা সহ অন্যান্য মহাজাগতিক ক্ষেত্রে এবং জ্যোতির্পদার্থগত ক্ষেত্রে প্রযোজ্য। এটি মহাকর্ষের নিয়ম এবং প্রকৃতির অন্যান্য শক্তির সাথে বিশেষ আপেক্ষিকতার সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে।

সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব অনুয়ায়ী সময় এবং কাল এর বক্রতা একটি দ্বি-মাত্রিক চিত্রের সাহায্যে উপস্থাপন করা হয়েছে।

Video simulation the merger of GW150914, showing the spacetime distortion from gravity as the black holes orbit and merge

Theory of relativity

উন্নয়ন

আপেক্ষিক তত্ত্বের প্রতিষ্ঠাতা আলবার্ট আইনস্টাইন। চিরায়ত বলবিদ্যা অনুযায়ী স্থান,কাল এবং ভরকে পরম বলে ধরা হয়। কিন্তু আলবার্ট আইনস্টাইন সর্বপ্রথম দাবী করেন যে পরমস্থান, পরমকাল এবং পরমভর বলতে কিছুই নেই। স্থান,কাল এবং ভর তিনটিকেই আপেক্ষিক ধরে তিনি তার বিখ্যাত আপেক্ষিকতা তত্ত্ব প্রস্তাব করেন । এর দুইটি রূপ আছে: বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব এবং সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব। অনেক সময় আপেক্ষিকতা বলতে গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতা ও বুঝানো হয়।

আপেক্ষিকতা তত্ত্ব শব্দটি (ইংরেজিতেঃ Theory of relativity) সর্বপ্রথম ব্যবহার করেন ম্যাক্স প্লাঙ্ক (১৯০৬)।

বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব

মূল নিবন্ধ: বিশেষ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব

বিশেষ আপেক্ষিকতা স্থানকালের কাঠামোর একটি তত্ত্ব। এটি আলবার্ট আইনস্টাইন প্রথম ১৯০৫ সালে On the Electrodynamics of Moving Bodies নামক গবেষণা পত্রে প্রকাশ করেন। বিশেষ আপেক্ষিকতাবাদ দুইটি মূলনীতির (ইংরেজিতেঃ principle) ভিত্তিতে প্রতিষ্ঠিত।

1. জড়ত্বীয় নির্দেশতন্ত্রে অবস্থিত সকল পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মাবলী অভিন্ন (আপেক্ষিকতাবাদের মূলনীতি)।
2. শূন্য মাধ্যমে আলোর গতিবেগ সমস্ত পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে একই এবং তা আলোর উৎসের ও পর্যবেক্ষকের গতির সাথে নিরপেক্ষ ।

সামগ্রিকভাবে এই তত্ত্ব ব্যবহারিক পরীক্ষার ফলাফল সনাতন বলবিজ্ঞানের চেয়ে ভালোভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে। মাইকেলসন- মর্লি পরীক্ষাটি বিশেষ আপেক্ষিকতাবাদের দ্বিতীয় মূলনীতিটিকে সমর্থন করে, তাছাড়া এই তত্ত্ব অনেক বিস্ময়কর ফলাফলেরও ব্যাখ্যা দেয়।
যেমন একজন পর্যবেক্ষকের পরিমাপে দুইটি ঘটনা তাৎক্ষণিক ঘটলেও অন্য একজন পর্যবেক্ষকের পরিমাপে তা নাও হতে পারে, যদি তারা একজন অপর জনের সাপেক্ষে সমবেগে গতিশীল হয়।
সময় প্রসারণ: কোনো জড়ত্বীয় নির্দেশতন্ত্রে অবস্থিত স্থির পর্যবেক্ষকের ঘড়ির চেয়ে স্থির পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে সমবেগে চলমান একজন পর্যবেক্ষকের ঘড়ি ধীরে সময় পরিমাপ করে।
দৈর্ঘ্য সঙ্কোচন: বস্তুর গতির দিকে তার দৈর্ঘ্য সঙ্কোচন ঘটে বলে পর্যবেক্ষকের কাছে পরিমিত হয়।
ভর-শক্তির সমতুল্যতা: $E=mc^{2}$ (শক্তির পরিমাণ = বস্তুর ভর × শুন্যমাধ্যমে আলোর বেগের বর্গ)। এই সমীকরণটি শক্তি এবং ভরের সমতুল্যতা এবং পারস্পরিক পরিবর্তন প্রকাশ করে।

সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব

মূল নিবন্ধ: সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব

ফ্লাম প্যারাবলোয়েড (বাহ্যিক শোয়ার্জশিল্ড সমাধান)।

সাধারণ আপেক্ষিকতা হল মহাকর্ষের তত্ত্ব যা আইনস্টাইনের দ্বারা 1907–1915 সালে বিকশিত হয়েছিল। সাধারণ আপেক্ষিকতার বিকাশ সমতা নীতি দিয়ে শুরু হয়েছিল, যার অধীনে তীব্র গতির রাজ্যগুলি এবং মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের বিশ্রামে থাকা (উদাহরণস্বরূপ, যখন পৃথিবীর পৃষ্ঠে দাঁড়িয়ে থাকে) শারীরিকভাবে অভিন্ন হয়।
এর ফলশ্রুতিটি হ'ল মুক্ত পতন হ'ল আন্তঃগতি: নিখরচায় একটি বস্তু পতিত হয় কারণ এইভাবে যখন বস্তুগুলি যখন তাদের উপর কোনও বল প্রয়োগ করা হয় না তখন পদক্ষেপগুলি সঞ্চারিত হয়, পরিবর্তে এটি মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে ঘটে থাকে শাস্ত্রীয় যান্ত্রিকতা। এটি শাস্ত্রীয় যান্ত্রিকতা এবং বিশেষ আপেক্ষিকতার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ নয় কারণ এই তত্ত্বগুলিতে জড়িতভাবে চলমান বস্তুগুলি একে অপরের প্রতি শ্রদ্ধার সাথে ত্বরান্বিত করতে পারে না, তবে নিখরচায় বস্তুগুলি তাই করে। এই সমস্যা সমাধানের জন্য আইনস্টাইন প্রথমে প্রস্তাব করেছিলেন যে স্পেসটাইমটি বাঁকানো। 1915 সালে, তিনি আইনস্টাইন ক্ষেত্রের সমীকরণগুলি তৈরি করেছিলেন যা স্পেসটাইমের বক্রতাটি ভর, শক্তি এবং এর মধ্যে যে কোনও গতির সাথে সম্পর্কিত।
সাধারণ আপেক্ষিকতার কিছু পরিণতি হল: মহাকর্ষীয় সময় বিচ্ছিন্নতা: গভীর মাধ্যাকর্ষণ কূপগুলির মধ্যে ঘড়িগুলি ধীর গতিতে চলে [[10] প্রতিরোধ: নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বে একরকমভাবে অপ্রত্যাশিতভাবে কক্ষপথ পরিবেশন করে। (এটি বুধের কক্ষপথে এবং বাইনারি পালসারে লক্ষ্য করা গেছে)।
হালকা অপসারণ: মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে আলোকের রেগুলি ফ্রেম-টেনে আনুন: ঘুরতে থাকা জনসাধারণ তাদের চারপাশের স্পেসটাইমকে "টেনে আনুন"।

মহাকাশের মেট্রিক বিস্তৃতি: মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে এবং এর সুদূর অংশগুলি আলোর গতির চেয়ে আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। প্রযুক্তিগতভাবে, সাধারণ আপেক্ষিকতা হল মহাকর্ষের তত্ত্ব যাঁর সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য এটি আইনস্টাইন ক্ষেত্রের সমীকরণগুলির ব্যবহার। ক্ষেত্রের সমীকরণগুলির সমাধানগুলি মেট্রিক টেনারগুলি যা স্পেসটাইমের টপোলজি সংজ্ঞা দেয় এবং কীভাবে বস্তুগুলি নিবিড়ভাবে স্থানান্তরিত করে। সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদ মূলতঃ মহাকর্ষের একটি তত্ত্ব যা আইনস্টাইন ১৯০৭–১৯১৫ সালে বিকশিত করে।

সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদের কিছু ফলাফল:
সময় উচ্চতর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে আরও বেশি ধীরেলয়ের হয়।
মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে আলোর গতিপথ বেকে যায়।
মহাবিশ্ব সম্প্রসারণ করছে, এবং তার দূরবতী অংশ আলোর গতির চেয়ে দ্রুততর গতিতে দূরে সরে যাচ্ছে। ইহা জটিল বিষয়। আসলে নিউটনের সূত্র মতে ভর সময় এগুলো স্থির। কিন্তু আপেক্ষিক তত্ত্ব অনুযায়ী মহাবিশ্বের সবকিছু আপেক্ষিক অথবা পরিবর্তনশীল।

আরো পড়ুন

• Wikibooks: Special Relativity
• Relativity Animations
• Relativity tutorial
• Living Reviews in Relativity ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২৭ ডিসেম্বর ২০১৬ তারিখে — An open access, peer-referred, solely online physics journal publishing invited reviews covering all areas of relativity research.
• MathPages - Reflections on Relativity — A complete online course on Relativity.
• Relativity explained in words of four letters or less
• On the Electrodynamics of Moving Bodies
• Special Relativity Simulator
• A Relativity Tutorial at Caltech — A basic introduction to concepts of Special and General Relativity, as well as astrophysics.
• Relativity Gravity and Cosmology ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ৫ জানুয়ারি ২০০৯ তারিখে — A short course offered at MIT.
• Relativity in film clips and animations ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ৩০ এপ্রিল ২০১৩ তারিখে from the University of New South Wales.
• Animation easy to understand ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ২১ অক্টোবর ২০০৮ তারিখে Animation for Pirelli Ralativity Award.
• Relativity ওয়েব্যাক মেশিনে আর্কাইভকৃত ১৬ আগস্ট ২০১১ তারিখে
• What is the experimental basis of Special Relativity?

{{cite book | author=Gal-Or, Benjamin; title=Cosmology, Physics and Philosophy, Springer Verlag, 1981, 1983, 1987, New York