കുട്ടികൾക്കുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രം

ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം

ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം യഥാർത്ഥത്തിൽ 1900-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ കൊണ്ടുവന്ന രണ്ട് സിദ്ധാന്തങ്ങളാണ്. ഒന്നിനെ "പ്രത്യേക" ആപേക്ഷികത എന്നും മറ്റൊന്നിനെ "പൊതു" ആപേക്ഷികത എന്നും വിളിക്കുന്നു. നമ്മൾ ഇവിടെ കൂടുതലും പ്രത്യേക ആപേക്ഷികതയെക്കുറിച്ചാണ് സംസാരിക്കുന്നത്.

പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയെക്കുറിച്ചും സമയ വിപുലീകരണത്തെക്കുറിച്ചും ഈ പേജിൽ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ട് വശങ്ങളെ കുറിച്ച് നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതലറിയാൻ കഴിയും.

പ്രത്യേക ആപേക്ഷികത

ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രത്യേക ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന രണ്ട് പ്രധാന ആശയങ്ങളുണ്ട്.

1. ആപേക്ഷികതാ തത്വം: ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങൾ ഏതൊരു നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിനും സമാനമാണ്.

2. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയുടെ തത്വം: ഒരു ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എല്ലാ നിരീക്ഷകർക്കും അവരുടെ ആപേക്ഷിക ചലനമോ പ്രകാശത്തിന്റെ ഉറവിടത്തിന്റെ ചലനമോ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ തുല്യമാണ്.

എന്താണ് "ആപേക്ഷികം" "അർത്ഥം?

മുകളിൽ ലിസ്‌റ്റ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന ആദ്യത്തെ തത്വം വളരെ ആശയക്കുഴപ്പമുണ്ടാക്കുന്നതാണ്. എന്താണ് ഇതിന്റെ അര്ഥം? ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീന് മുമ്പ്, എല്ലാ ചലനങ്ങളും "ഈഥർ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു റഫറൻസ് പോയിന്റിന് നേരെയാണ് സംഭവിച്ചതെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതി. ഈഥർ നിലവിലില്ലെന്ന് ഐൻസ്റ്റീൻ അവകാശപ്പെട്ടു. എല്ലാ ചലനങ്ങളും ആപേക്ഷികമാണെന്ന് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. ഇതിനർത്ഥം ചലനത്തിന്റെ അളവ് ആപേക്ഷിക വേഗതയെയും സ്ഥാനത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നാണ്നിരീക്ഷകൻ.

ഒരു ആപേക്ഷിക ഉദാഹരണം

ആപേക്ഷികതയുടെ ഒരു ഉദാഹരണം രണ്ട് പേർ ട്രെയിനിൽ പിംഗ്-പോംഗ് കളിക്കുന്നതായി സങ്കൽപ്പിക്കുക എന്നതാണ്. ട്രെയിൻ ഏകദേശം 30 മീറ്റർ/സെക്കൻഡ് വടക്കോട്ട് സഞ്ചരിക്കുന്നു. രണ്ട് കളിക്കാർക്കിടയിൽ പന്ത് അങ്ങോട്ടും ഇങ്ങോട്ടും അടിക്കുമ്പോൾ, പന്ത് 2 മീ/സെക്കൻഡിൽ വടക്കോട്ട് നീങ്ങുന്നതായും പിന്നീട് 2 മീറ്റർ/സെക്കൻഡ് വേഗതയിൽ തെക്കോട്ട് നീങ്ങുന്നതായും കളിക്കാർക്ക് തോന്നുന്നു.

ഇപ്പോൾ പിംഗ്-പോംഗ് ഗെയിം കാണുന്ന ഒരാൾ റെയിൽവേ ട്രാക്കിന് അരികിൽ നിൽക്കുന്നതായി സങ്കൽപ്പിക്കുക. പന്ത് വടക്കോട്ട് സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ അത് 32 m/s (30 m/s പ്ലസ് 2 m/s) വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതായി കാണപ്പെടും. മറ്റൊരു ദിശയിൽ പന്ത് അടിക്കുമ്പോൾ, അത് ഇപ്പോഴും വടക്കോട്ട് സഞ്ചരിക്കുന്നതായി കാണപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ 28 m/s വേഗതയിൽ (30 m/s മൈനസ് 2 m/s). തീവണ്ടിയുടെ അരികിലുള്ള നിരീക്ഷകന്, പന്ത് എല്ലായ്പ്പോഴും വടക്കോട്ട് സഞ്ചരിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു.

പന്തിന്റെ വേഗത നിരീക്ഷകന്റെ "ആപേക്ഷിക" സ്ഥാനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഫലം. തീവണ്ടിപ്പാളത്തിന് അരികിലുള്ള ആളേക്കാൾ ട്രെയിനിലുള്ള ആളുകൾക്ക് ഇത് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.

E = mc2

സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഫലങ്ങളിലൊന്ന് ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രശസ്തമായ E = mc2 സമവാക്യമാണ് പ്രത്യേക ആപേക്ഷികത. ഈ ഫോർമുലയിൽ E എന്നത് ഊർജമാണ്, m ആണ് പിണ്ഡം, c എന്നത് പ്രകാശത്തിന്റെ സ്ഥിരമായ വേഗതയാണ്.

ഈ സമവാക്യത്തിന്റെ രസകരമായ ഒരു ഫലം ഊർജ്ജവും പിണ്ഡവും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഒരു വസ്തുവിന്റെ ഊർജ്ജത്തിലുണ്ടാകുന്ന ഏതൊരു മാറ്റവും പിണ്ഡത്തിന്റെ മാറ്റത്തോടൊപ്പമുണ്ട്. ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയും ന്യൂക്ലിയർ ബോംബും വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഈ ആശയം പ്രധാനമായി.

നീളംസങ്കോചം

പ്രത്യേക ആപേക്ഷികതയുടെ മറ്റൊരു രസകരമായ ഫലം നീളം ചുരുങ്ങലാണ്. ഒബ്‌ജക്‌റ്റുകൾ നിരീക്ഷകനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്നതനുസരിച്ച് ചെറുതായി കാണപ്പെടുന്നതാണ് നീളം സങ്കോചം. ഒബ്‌ജക്‌റ്റുകൾ വളരെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ എത്തുമ്പോൾ മാത്രമേ ഈ പ്രഭാവം ഉണ്ടാകൂ.

വളരെ വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ ചെറുതായി കാണപ്പെടുന്നു എന്നതിന്റെ ഒരു ഉദാഹരണം നൽകുന്നതിന്. 100 അടി നീളമുള്ള ഒരു ബഹിരാകാശ കപ്പൽ പ്രകാശത്തിന്റെ 1/2 വേഗതയിൽ നിങ്ങളുടെ അടുത്തേക്ക് പറക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് 87 അടി നീളമുള്ളതായി കാണപ്പെടും. പ്രകാശവേഗതയേക്കാൾ .95 വേഗത്തിലാണെങ്കിൽ അത് 31 അടി നീളമുള്ളതായി കാണപ്പെടും. തീർച്ചയായും, ഇതെല്ലാം ആപേക്ഷികമാണ്. ബഹിരാകാശ കപ്പലിലുള്ള ആളുകൾക്ക് അത് എല്ലായ്പ്പോഴും 100 അടി നീളമുള്ളതായി തോന്നും.

ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീനെ കുറിച്ചും പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തെ കുറിച്ചും കൂടുതൽ വായിക്കുക.

പ്രവർത്തനങ്ങൾ

ഈ പേജിനെ കുറിച്ച് ഒരു പത്ത് ചോദ്യ ക്വിസ് എടുക്കുക.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്‌സും റിലേറ്റിവിറ്റി വിഷയങ്ങളും

ആറ്റം

മൂലകങ്ങൾ

ആവർത്തനപ്പട്ടിക

റേഡിയോ ആക്ടിവിറ്റി

ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം

ആപേക്ഷികത - പ്രകാശവും സമയവും

എലിമെന്ററി കണികകൾ - ക്വാർക്കുകൾ

നവോർജ്ജവും വിഘടനവും

ശാസ്ത്രം >> കുട്ടികൾക്കുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രം