आइंस्टीन की विशेष सापेक्षता का सिद्धांत || Einstein's Theory of Special Relativity in hindi

स्पेशल थ्योरी ऑफ़ रिलेटिविटी के अंतर्गत जैसे कोई वस्तु प्रकाश की गति के करीब पहुंचती है, उसका द्रव्यमान अनंत हो जाता है।

आइंस्टीन की विशेष सापेक्षता का सिद्धांत  || Einstein's Theory of Special Relativity

विशेष सापेक्षता के सिद्धांत को अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1905 में विकसित किया था, विशेष सापेक्षता में अपने काम को पूरा करने के बाद, आइंस्टीन ने 1915 में प्रकाशित उनकी सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत बनाया।

स्पेशल थ्योरी ऑफ़ रिलेटिविटी के अंतर्गत  जैसे कोई वस्तु प्रकाश की गति के करीब पहुंचती है, उसका द्रव्यमान अनंत हो जाता है।

ऐसी चीजें जो हमें सापेक्षता के सिद्धांत से पता चलती हैं

1) खाली स्थान (वैक्यूम) वास्तव में खाली नहीं है, यह सक्रिय है। अंतरिक्ष 3-आयामी (डायमेंशनल ) फैब्रिक है, जो झुक सकता है, कंपन कर सकता है, बातचीत कर सकता है।

2) जब आप उस फैब्रिक पर कोई भारी वस्तु (सूर्य) रखते हैं, तो ये फैब्रिक मुड़ जाता है और इससे अंतरिक्ष (गुरुत्वाकर्षण) में वक्र पैदा होता है। एक ऑब्जेक्ट (वस्तु) अंतरिक्ष में वक्रता का अनुसरण करता है और ऐसा प्रतीत होता है कि वह भारी वस्तु के प्रति आकर्षित होता है लेकिन वह फिर भी एक सीधे मार्ग में चलने का प्रयास करता है लेकिन मार्ग के घुमावदार होने की वजह से वक्रता का अनुसरण करते हुए चलता है। 

3) सापेक्षता का सिद्धांत अंतरिक्ष (स्पेस) और समय (टाइम) को एक इकाई में जोड़ता है। स्पेस और टाइम की गणना एक दूसरे के सन्दर्भ में एक साथ की जानी चाहिए। 

4) किसी भी वस्तु की गति प्रेक्षक के सापेक्ष होती है।

उदाहरण: यदि मैं अपने मित्र के सापेक्ष 5 किमी / घंटा की गति से सड़क पर चल रहा हूं, तो मैं अपने ग्रह के ऊपर किसी व्यक्ति को "5 किमी / घंटा + पृथ्वी की गति" की गति से चलता हुआ देखूंगा। इसी तरह हमारे सौर मंडल से बाहर के किसी व्यक्ति के लिए, "पृथ्वी की गति + 5 किमी / घंटा  + सौर मंडल की गति (आकाशगंगा के केंद्र की परिक्रमा)" होगी।

5) प्रकाश की गति हर समय किसी न किसी के सापेक्ष बनी रहेगी, चाहे वह कुछ भी हो।

6) प्रकाश की गति को एक सामान रखने के लिए स्पेस और टाइम खुद को अव्यवस्थित कर लेते है और प्रकाश की गति किसी भी माध्यम में समान रहेगी। 

उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि मैं एक ऐसी ट्रेन पर हूँ जो प्रकाश की गति से लगभग चल रही है और एक आब्जर्वर है जो ट्रेन के बाहर  खड़ा है तो इस मामले में, ट्रेन के अंदर समय काफी धीमा हो जाएगा और ट्रेन के अंदर के यात्री को कोई अंतर पता नहीं चलेगा। उसके लिए सब कुछ सामान्य है। जब यात्री और प्रेक्षक दोनों मिलेंगे तब यात्री की आयु केवल 2 घंटे ही बढ़ेगी जबकि आब्जर्वर की आयु 20 वर्ष हो चुकी होगी।

7) जब कोई वस्तु प्रकाश की गति से चलती है, तो वस्तु की लंबाई सिकुड़ जाती है और समय धीमा हो जाता है।

8) कोई भी खगोलीय पिंड अंतरिक्ष को झुकाता है और समय के फैलाव (टाइम डाईलेशन ) का कारण बनता है।

मूल सिद्धांत यह है कि ब्लैक होल जैसी भारी वस्तु के चारों ओर स्पेसटाइम के वक्रताबिंदु A से बिंदु B तक यात्रा करने का समय अधिक होता है क्यों की उसके गुरुत्वाकर्षण बल के कारण पिंड ने अंतरिक्ष (3-D फैब्रिक) को झुका दिया जिसकी वजह से प्रकाश सीधा ना चलकर अपने मार्ग से मुड़ जाता है और टाइम डाईलेशन हो जाता है।

लेकिन प्रकाश की गति अभी भी समान है इसलिए प्रकाश की गति को सामान रखने के लिए समय (जो कि चौथी डायमेंशन का हिस्सा है) में फैलाव होता है जिसे हम टाइम डाइलेशन के रूप में देखते है। 

9) "विशेष सापेक्षता का सिद्धांत" चुंबकत्व, ग्रहों का निर्माण, सितारे, विस्तार ब्रह्मांड आदि की व्याख्या करता है। और ब्लैक होल (उच्च घनत्व वाले ऑब्जेक्ट जो अंतरिक्ष को इतना मोड़ते हैं कि प्रकाश भी फंस जाता है और बच नहीं पाता), वर्महोल, डार्क एनर्जी (वैक्यूम या बहुत सक्रिय स्पेस है,), डार्क मैटर की भी चर्चा इसमें शामिल है। 

10) विशेष सापेक्षता के सिद्धांत से आइंस्टीन ने  E = mc^2  तैयार किया, जो कई अन्य भौतिकी सिद्धांतों के लिए आधार है।

इतिहास  (History)

आइंस्टीन से पहले, खगोलविदों (अधिकांश भाग के लिए) ने 1686 में आइजैक न्यूटन द्वारा प्रस्तुत गति के तीन नियम के संदर्भ में ब्रह्मांड को समझा। ये तीन नियम  हैं:

(1) कोई वस्तु गति में या स्थिर तब तक रहती हैं जब तक कि उस पर कोई बाहरी बल नहीं लगाया जाता।

(2) किसी निश्चित द्रव्यमान के लिए किसी वस्तु पर लगाया गया बल उसमे उत्पन्न त्वरण के समानुपाती होता है।  जिसे निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जाता है। 

 F= m*a   

 जहाँ 

F = बल 

m = द्रव्यमान 

a = त्वरण 

(3) प्रत्येक क्रिया के लिए एक समान और विपरीत प्रतिक्रिया होती है।


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आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत || Einstein's Theory of General Relativity

अल्बर्ट आइंस्टीन (1879-1955) की जीवनी || Albert Einstein biography 

प्रसिद्ध समीकरण   (Famous equation)

गणित में सबसे प्रसिद्ध समीकरणों में से एक विशेष सापेक्षता से आता है। समीकरण  E = mc^2  का अर्थ है "ऊर्जा द्रव्यमान तथा प्रकाश वर्ग की गति के बराबर होती है।" यह दर्शाता है कि ऊर्जा (ई) और द्रव्यमान (एम) अंतः परिवर्तनीय हैं। वे एक ही चीज के विभिन्न रूप हैं।

यहां तक कि परमाणु बम भी इसी सिद्धांत पर आधारित है क्योंकि इसमें निहित द्रव्यमान पूरी तरह से ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, तो यह भी पता चलता है कि उस द्रव्यमान के अंदर कितनी ऊर्जा निवास करेगी  इस कारण से परमाणु बम इतना शक्तिशाली  है, क्योंकि इसका द्रव्यमान एक विस्फोट ऊर्जा  में बदल जाता है 

यह समीकरण यह भी बताता है कि द्रव्यमान गति के साथ बढ़ता है, जो प्रभावी रूप से एक गति सीमा रखता है कि ब्रह्मांड में चीजें कितनी तेजी से आगे बढ़ सकती हैं। सीधे शब्दों में कहें तो प्रकाश की गति (c) सबसे तेज वेग है। जैसे-जैसे कोई वस्तु चलती है, उसका द्रव्यमान भी बढ़ता जाता है।

प्रकाश की गति के आस-पास, द्रव्यमान इतना अधिक है कि यह अनंत तक पहुंच जाता है, और इसे स्थानांतरित करने के लिए अनंत ऊर्जा की आवश्यकता होती है, प्रकाश का वेग इतना अधिक क्यों होता है ? क्योंकि इसमें फोटॉन कण होते हैं जिनका द्रव्यमान लगभग शून्य होता है