بچوں کے لیے طبیعیات

نظریہ اضافیت

نظریہ اضافیت دراصل دو نظریات ہیں جو البرٹ آئن سٹائن نے 1900 کی دہائی کے اوائل میں پیش کیے تھے۔ ایک کو "خصوصی" اضافیت کہا جاتا ہے اور دوسرے کو "عام" اضافیت کہا جاتا ہے۔ ہم یہاں زیادہ تر خصوصی اضافیت کے بارے میں بات کریں گے۔

آپ روشنی کی رفتار اور وقت کے پھیلاؤ کے بارے میں اس صفحہ پر نظریہ اضافیت کے دو انتہائی اہم پہلوؤں کے بارے میں مزید جان سکتے ہیں۔

خصوصی اضافیت

دو اہم نظریات ہیں جو آئن سٹائن کے نظریہ خاص اضافیت کو بناتے ہیں۔

1۔ اضافیت کا اصول: فزکس کے قوانین کسی بھی inertial ریفرنس فریم کے لیے یکساں ہیں۔

2۔ روشنی کی رفتار کا اصول: خلا میں روشنی کی رفتار تمام مبصرین کے لیے یکساں ہوتی ہے، چاہے ان کی نسبتی حرکت ہو یا روشنی کے منبع کی حرکت۔

"رشتہ دار" کیا کرتا ہے " مطلب؟

اوپر درج پہلا اصول کافی الجھا ہوا ہے۔ اس کا کیا مطلب ہے؟ ٹھیک ہے، البرٹ آئن سٹائن سے پہلے، سائنس دانوں کا خیال تھا کہ تمام حرکت ایک حوالہ نقطہ کے خلاف واقع ہوئی ہے جسے "ایتھر" کہا جاتا ہے۔ آئن سٹائن نے دعویٰ کیا کہ ایتھر کا کوئی وجود نہیں ہے۔ انہوں نے کہا کہ تمام تحریک "رشتہ دار" تھی۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ حرکت کی پیمائش کا انحصار رفتار اور پوزیشن پر ہے۔مبصر۔

ایک رشتہ دار مثال

اضافہ کی ایک مثال یہ ہے کہ ٹرین میں دو لوگوں کا تصور کیا جائے جو پنگ پانگ کھیل رہے ہیں۔ ٹرین تقریباً 30 میٹر فی سیکنڈ شمال کی رفتار سے سفر کر رہی ہے۔ جب گیند کو دو کھلاڑیوں کے درمیان آگے پیچھے کیا جاتا ہے تو، گیند کھلاڑیوں کو تقریباً 2 m/s کی رفتار سے شمال کی طرف اور پھر 2 m/s کی رفتار سے جنوب کی طرف آتی دکھائی دیتی ہے۔

اب تصور کریں کہ کوئی ریل کی پٹریوں کے پاس کھڑا پنگ پونگ گیم دیکھ رہا ہے۔ جب گیند شمال کی طرف سفر کر رہی ہو گی تو یہ 32 m/s (30 m/s جمع 2 m/s) پر سفر کرتی نظر آئے گی۔ جب گیند کو دوسری سمت میں مارا جاتا ہے، تب بھی یہ شمال کی طرف سفر کرتی نظر آتی ہے، لیکن 28 میٹر فی سیکنڈ (30 میٹر فی سیکنڈ مائنس 2 میٹر فی سیکنڈ) کی رفتار سے۔ ٹرین کے کنارے موجود مبصر کو، گیند ہمیشہ شمال کی طرف سفر کرتی دکھائی دیتی ہے۔

نتیجہ یہ ہے کہ گیند کی رفتار مبصر کی "رشتہ دار" پوزیشن پر منحصر ہے۔ یہ ریل کی پٹریوں کے کنارے والے شخص کے مقابلے میں ٹرین میں سوار لوگوں کے لیے مختلف ہوگا۔

E = mc2

نظریہ کے نتائج میں سے ایک خاص اضافیت کی آئن سٹائن کی مشہور مساوات E = mc2 ہے۔ اس فارمولے میں E توانائی ہے، m کمیت ہے، اور c روشنی کی مستقل رفتار ہے۔

اس مساوات کا ایک دلچسپ نتیجہ یہ ہے کہ توانائی اور کمیت آپس میں جڑے ہوئے ہیں۔ کسی چیز کی توانائی میں کوئی تبدیلی بھی بڑے پیمانے پر تبدیلی کے ساتھ ہوتی ہے۔ یہ تصور جوہری توانائی اور جوہری بم تیار کرنے میں اہم ہو گیا۔

لمبائیسنکچن

خصوصی اضافیت کا ایک اور دلچسپ نتیجہ لمبائی کا سکڑاؤ ہے۔ لمبائی کا سکڑاؤ اس وقت ہوتا ہے جب اشیاء مبصر کے سلسلے میں جتنی تیزی سے حرکت کر رہی ہوتی ہیں کم دکھائی دیتی ہیں۔ یہ اثر صرف اس وقت ہوتا ہے جب اشیاء بہت زیادہ رفتار تک پہنچ جاتی ہیں۔

آپ کو ایک مثال دینے کے لیے کہ کس طرح بہت تیزی سے حرکت کرنے والی اشیاء چھوٹی دکھائی دیتی ہیں۔ اگر 100 فٹ لمبا خلائی جہاز آپ کے ذریعہ روشنی کی رفتار سے 1/2 پر اڑ رہا ہو تو یہ 87 فٹ لمبا دکھائی دے گا۔ اگر یہ روشنی کی رفتار سے .95 تک بڑھ جائے تو یہ صرف 31 فٹ لمبا دکھائی دے گا۔ یقیناً یہ سب رشتہ دار ہے۔ خلائی جہاز پر سوار لوگوں کے لیے یہ ہمیشہ 100 فٹ لمبا دکھائی دے گا۔

البرٹ آئن اسٹائن اور تھیوری آف جنرل ریلیٹیویٹی کے بارے میں مزید پڑھیں۔

سرگرمیاں

اس صفحہ کے بارے میں دس سوالات کا کوئز لیں۔

جوہری طبیعیات اور اضافیت کے مضامین

ایٹم

عناصر

ریڈیو ایکٹیویٹی

نظریہ اضافیت

تعلقیت - روشنی اور وقت

ابتدائی ذرات - کوارکس

جوہری توانائی اور فِشن

سائنس >> فزکس برائے بچوں