બાળકો માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર

સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત

સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત વાસ્તવમાં બે સિદ્ધાંતો છે જે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને 1900ના દાયકાની શરૂઆતમાં રજૂ કર્યા હતા. એકને "વિશેષ" સાપેક્ષતા કહેવામાં આવે છે અને બીજી "સામાન્ય" સાપેક્ષતા કહેવાય છે. અમે અહીં મોટાભાગે વિશેષ સાપેક્ષતા વિશે વાત કરીશું.

તમે આ પૃષ્ઠ પર સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના બે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પાસાઓ વિશે પ્રકાશની ગતિ અને સમયના વિસ્તરણ વિશે વધુ જાણી શકો છો.

વિશેષ સાપેક્ષતા

ત્યાં બે મુખ્ય વિચારો છે જે આઈન્સ્ટાઈનના વિશેષ સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતને બનાવે છે.

1. સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત: ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો કોઈપણ જડતા સંદર્ભ ફ્રેમ માટે સમાન છે.

2. પ્રકાશની ગતિનો સિદ્ધાંત: શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ તમામ નિરીક્ષકો માટે સમાન હોય છે, તેમની સંબંધિત ગતિ અથવા પ્રકાશના સ્ત્રોતની ગતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના.

"સાપેક્ષ" શું કરે છે " મતલબ?

ઉપર સૂચિબદ્ધ પ્રથમ સિદ્ધાંત ખૂબ ગૂંચવણમાં મૂકે છે. આનો મતલબ શું થયો? ઠીક છે, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન પહેલાં, વૈજ્ઞાનિકોએ વિચાર્યું હતું કે તમામ ગતિ "ઈથર" નામના સંદર્ભ બિંદુની વિરુદ્ધ થાય છે. આઈન્સ્ટાઈને દાવો કર્યો હતો કે ઈથર અસ્તિત્વમાં નથી. તેમણે કહ્યું કે તમામ ગતિ "રિલેટિવ" હતી. આનો અર્થ એ થયો કે ગતિનું માપન સાપેક્ષ વેગ અને સ્થિતિ પર આધારિત છેનિરીક્ષક.

એક સાપેક્ષ ઉદાહરણ

સાપેક્ષતાનું એક ઉદાહરણ એ છે કે ટ્રેનમાં બે લોકો પિંગ-પોંગ રમતા હોય તેવી કલ્પના કરવી. ટ્રેન લગભગ 30 મીટર/સેકન્ડ ઉત્તરે મુસાફરી કરી રહી છે. જ્યારે બોલને બે ખેલાડીઓ વચ્ચે આગળ-પાછળ મારવામાં આવે છે, ત્યારે બોલ ખેલાડીઓને લગભગ 2 m/s ની ઝડપે ઉત્તર તરફ અને પછી 2 m/s ની ઝડપે દક્ષિણ તરફ જતો દેખાય છે.

હવે કલ્પના કરો કે કોઈ રેલરોડ ટ્રેકની બાજુમાં ઊભેલી પિંગ-પૉંગ ગેમ જોઈ રહ્યું છે. જ્યારે બોલ ઉત્તર તરફ જતો હોય ત્યારે તે 32 m/s (30 m/s વત્તા 2 m/s) ની ઝડપે મુસાફરી કરતો દેખાશે. જ્યારે બોલ બીજી દિશામાં અથડાય છે, ત્યારે તે હજુ પણ ઉત્તર તરફ જતો દેખાય છે, પરંતુ 28 m/s (30 m/s માઈનસ 2 m/s)ની ઝડપે. ટ્રેનની બાજુમાં આવેલા નિરીક્ષકને, બોલ હંમેશા ઉત્તર તરફ જતો દેખાય છે.

પરિણામ એ છે કે દડાની ગતિ નિરીક્ષકની "સાપેક્ષ" સ્થિતિ પર આધારિત છે. તે રેલમાર્ગના પાટાની બાજુના વ્યક્તિ કરતાં ટ્રેનમાંના લોકો માટે અલગ હશે.

E = mc2

સિદ્ધાંતના પરિણામોમાંથી એક વિશેષ સાપેક્ષતાનું આઈન્સ્ટાઈનનું પ્રખ્યાત સમીકરણ E = mc2 છે. આ સૂત્રમાં E ઊર્જા છે, m દળ છે અને c એ પ્રકાશની સ્થિર ગતિ છે.

આ સમીકરણનું રસપ્રદ પરિણામ એ છે કે ઊર્જા અને દળ સંબંધિત છે. ઑબ્જેક્ટની ઊર્જામાં કોઈપણ ફેરફાર પણ સમૂહમાં ફેરફાર સાથે છે. આ ખ્યાલ પરમાણુ ઉર્જા અને પરમાણુ બોમ્બના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ બન્યો.

લંબાઈસંકોચન

વિશેષ સાપેક્ષતાનું બીજું રસપ્રદ પરિણામ લંબાઈ સંકોચન છે. અવલોકનકર્તાના સંબંધમાં વસ્તુઓ જેટલી ઝડપથી આગળ વધી રહી હોય તેટલી ટૂંકી દેખાય ત્યારે લંબાઈનું સંકોચન થાય છે. આ અસર ત્યારે જ થાય છે જ્યારે ઑબ્જેક્ટ ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે પહોંચે છે.

તમને એક ઉદાહરણ આપવા માટે કે કેવી રીતે ખૂબ જ ઝડપથી આગળ વધતી વસ્તુઓ ટૂંકી દેખાય છે. જો 100 ફૂટ લાંબુ સ્પેસશીપ તમારા દ્વારા પ્રકાશની 1/2 ઝડપે ઉડી રહ્યું હોય, તો તે 87 ફૂટ લાંબુ લાગશે. જો તે પ્રકાશની ઝડપ .95 જેટલી ઝડપે, તો તે માત્ર 31 ફૂટ લાંબુ દેખાશે. અલબત્ત, આ બધું સાપેક્ષ છે. અવકાશ જહાજ પર સવાર લોકો માટે, તે હંમેશા 100 ફૂટ લાંબુ દેખાશે.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન અને સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત વિશે વધુ વાંચો.

પ્રવૃત્તિઓ

આ પૃષ્ઠ વિશે દસ પ્રશ્નોની ક્વિઝ લો.

ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ અને રિલેટિવિટી વિષયો

એટમ

તત્વો

આવર્ત કોષ્ટક

રેડિયોએક્ટિવિટી

સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત

સાપેક્ષતા - પ્રકાશ અને સમય

પ્રાથમિક કણો - કવાર્ક

પરમાણુ ઊર્જા અને વિભાજન

વિજ્ઞાન >> બાળકો માટે ભૌતિકશાસ્ત્ર