Read on Twitter
1/
आइन्स्टाइनको सापेक्षतावादको कुरो धेरै सामान्य पाठकलाई रहस्यमय र सामान्य रुपमा बुझ्न पनि टाढाको कुरा लाग्न सक्छ । त्यस्तो अलिक होइन ।
दुईटा सापेक्षतावाद छन्:
१) spacial theory of relativity
२) general theory of relativity
आइन्स्टाइनको सापेक्षतावादको कुरो धेरै सामान्य पाठकलाई रहस्यमय र सामान्य रुपमा बुझ्न पनि टाढाको कुरा लाग्न सक्छ । त्यस्तो अलिक होइन ।
दुईटा सापेक्षतावाद छन्:
१) spacial theory of relativity
२) general theory of relativity
2/
पहिलो न्यूटनको मेकानिक्स (गति, बल आदि अध्यन गर्ने फिजिक्स) को करेक्शन हो भने दोश्रो उनको गुरुत्वाकर्षण सिद्धान्तको व्यापक करेक्शन हो।
आइन्स्टाइनको सापेक्षतावाद भन्नाले अक्सर धेरै जसोले पहिलो (सन् १९०५ को) लाई लिएका हुन्छन । यहाँ पनि त्यहि गरौँ ।
पहिलो न्यूटनको मेकानिक्स (गति, बल आदि अध्यन गर्ने फिजिक्स) को करेक्शन हो भने दोश्रो उनको गुरुत्वाकर्षण सिद्धान्तको व्यापक करेक्शन हो।
आइन्स्टाइनको सापेक्षतावाद भन्नाले अक्सर धेरै जसोले पहिलो (सन् १९०५ को) लाई लिएका हुन्छन । यहाँ पनि त्यहि गरौँ ।
3/
दोश्रो (सन् २०१५) ले भने ब्रम्हाण्डको फैलावट, ब्ल्याकहोल आदि को कुरो गर्छ । न्युटनको मेकानिक्स सच्याएपछी गुरुत्वाकर्षणको नियम पनि नसच्चि बस्नेवाला थिएन । यो थ्रेडमा दोश्रोलाई ध्यान दिंदैनौ ।
दोश्रो (सन् २०१५) ले भने ब्रम्हाण्डको फैलावट, ब्ल्याकहोल आदि को कुरो गर्छ । न्युटनको मेकानिक्स सच्याएपछी गुरुत्वाकर्षणको नियम पनि नसच्चि बस्नेवाला थिएन । यो थ्रेडमा दोश्रोलाई ध्यान दिंदैनौ ।
4/
अति छिटो हिड्ने बस्तुमा न्यूटनका चालका नियमहरु फेल खान्छन।
त्यसको कारण हामी सबैलाई लाग्ने र न्युटनले पनि मानेको दिक (space) र काल (time)को आधारभूत धारणा नै गल्ति रहेछ!
दिक र काल हामीले सोचे जस्तो निरपेक्ष (absolute) रैनछन्, ति त सापेक्ष पो रैछन। त्यहि भएर सापेक्षतावाद ।
अति छिटो हिड्ने बस्तुमा न्यूटनका चालका नियमहरु फेल खान्छन।
त्यसको कारण हामी सबैलाई लाग्ने र न्युटनले पनि मानेको दिक (space) र काल (time)को आधारभूत धारणा नै गल्ति रहेछ!
दिक र काल हामीले सोचे जस्तो निरपेक्ष (absolute) रैनछन्, ति त सापेक्ष पो रैछन। त्यहि भएर सापेक्षतावाद ।
5/
दिक र काल सापेक्ष छन् भन्न सजिलो छ तर त्यसले ल्याउने परिणाम हामीलाई पत्याउन गाह्रो हुन्छ । जस्तो दुई ठाउँमा दुईटा बम एकैपल्ट पड्के भने त्यहीं बसेकाले संगै पड्के भन्छ र एक दम छिटो त्यहाँबाट गैरहेको बटुवाले संगै होइन थोरै फरक समयमा पड्केका हुन् भन्छ, र ती दुवै भनाइ सहि हुन्छन !!
दिक र काल सापेक्ष छन् भन्न सजिलो छ तर त्यसले ल्याउने परिणाम हामीलाई पत्याउन गाह्रो हुन्छ । जस्तो दुई ठाउँमा दुईटा बम एकैपल्ट पड्के भने त्यहीं बसेकाले संगै पड्के भन्छ र एक दम छिटो त्यहाँबाट गैरहेको बटुवाले संगै होइन थोरै फरक समयमा पड्केका हुन् भन्छ, र ती दुवै भनाइ सहि हुन्छन !!
6/
कति छिटो चाहिं अति छिटो त? प्रकाशको गति १,०८,००,००,००० किमि/घण्टाको एक सानो भाग (जस्तै १%) छिटै हो।
पृथ्वीको गुरुत्वबाट मुक्त हुन रकेट कमसेकम ४२,५०० किमि/घण्टाको गतिमा छोड्नु पर्छ । यो आइन्स्टाइनको करेक्सन लाइराख्नु पर्ने छिटो होइन। यो प्रकाशको गतिको ०.००४ % मात्र हो !
कति छिटो चाहिं अति छिटो त? प्रकाशको गति १,०८,००,००,००० किमि/घण्टाको एक सानो भाग (जस्तै १%) छिटै हो।
पृथ्वीको गुरुत्वबाट मुक्त हुन रकेट कमसेकम ४२,५०० किमि/घण्टाको गतिमा छोड्नु पर्छ । यो आइन्स्टाइनको करेक्सन लाइराख्नु पर्ने छिटो होइन। यो प्रकाशको गतिको ०.००४ % मात्र हो !
7/
कुनै बस्तुको गति v र प्रकाशको गति c को अनुपात (v/c) जति सानो भयो त्यति बढी न्युटनका नियम र तिनका आधारमा गरिने हिसाब सही हुन्छन । जति त्यो अनुपात ठूलो हुन्छ त्यति नै परिणाम गलत हुन्छन । हाई इनर्जी फिजिक्स्मा आइन्स्टाइनको करेक्शनबिना गरेको हिसाब अक्सर पुरापुर गलत हुन्छन ।
कुनै बस्तुको गति v र प्रकाशको गति c को अनुपात (v/c) जति सानो भयो त्यति बढी न्युटनका नियम र तिनका आधारमा गरिने हिसाब सही हुन्छन । जति त्यो अनुपात ठूलो हुन्छ त्यति नै परिणाम गलत हुन्छन । हाई इनर्जी फिजिक्स्मा आइन्स्टाइनको करेक्शनबिना गरेको हिसाब अक्सर पुरापुर गलत हुन्छन ।
8/
आइन्स्टाइन को इनर्जीको सुत्र E = mc^2 , v/c एकदमै सानो (v/c<<1) भएको अवस्थामा तपाइंले स्कूलमा पढेको काइनेटिक इनर्जीको सुत्र KE = (1/2)mv^2 बन्न पुग्छ । भन्नाले आइन्स्टाइनको फिजिक्स भित्र न्युटनको फिजिक्स छ, तर not the other way round!
आइन्स्टाइन को इनर्जीको सुत्र E = mc^2 , v/c एकदमै सानो (v/c<<1) भएको अवस्थामा तपाइंले स्कूलमा पढेको काइनेटिक इनर्जीको सुत्र KE = (1/2)mv^2 बन्न पुग्छ । भन्नाले आइन्स्टाइनको फिजिक्स भित्र न्युटनको फिजिक्स छ, तर not the other way round!
9/
न्युटनको दिक (space) र काल (time) निरपेक्ष (absolute) भएको कुरो सही रैनछ भनेर स्वीकार गर्न बाध्य भएपछि, दिक र काल एउटै कुराका दुई पाटा हुन्छन र त्यो समग्र लाई दिक्काल (spacetime) भनिन्छ । त्यसको मतलब हामी दूरी लाई समयको युनिटमा र समयलाई दुरीको युनिटमा नाप्न सक्छौं ।
न्युटनको दिक (space) र काल (time) निरपेक्ष (absolute) भएको कुरो सही रैनछ भनेर स्वीकार गर्न बाध्य भएपछि, दिक र काल एउटै कुराका दुई पाटा हुन्छन र त्यो समग्र लाई दिक्काल (spacetime) भनिन्छ । त्यसको मतलब हामी दूरी लाई समयको युनिटमा र समयलाई दुरीको युनिटमा नाप्न सक्छौं ।
10/
अर्थात, १ सेकेन्ड दूरी, २ मिटर समय !! यो कुराको आधारमा बैज्ञानिकहरु प्रकाशको गतीलाई १ युनिट लेख्छन, c = 1 ! यस अनुसार १ सेकेन्ड दूरी भनेको ३,००, ००० किलोमीटर हो ।
त्यस्तै पिण्ड र तापक्रम इनर्जीको युनिटमा नापिन्छ ।
अर्थात, १ सेकेन्ड दूरी, २ मिटर समय !! यो कुराको आधारमा बैज्ञानिकहरु प्रकाशको गतीलाई १ युनिट लेख्छन, c = 1 ! यस अनुसार १ सेकेन्ड दूरी भनेको ३,००, ००० किलोमीटर हो ।
त्यस्तै पिण्ड र तापक्रम इनर्जीको युनिटमा नापिन्छ ।
11/
नहाँस्नु होला, पार्टिकल, न्युक्लियर आदीमा काम गर्ने इन्जिनियर र फ़िजिसिस्टका लागि त्यो दिनचर्या हो । एउटा प्रोटोनको पिण्ड झन्डै १ GeV, RHIC lab मा दुईटा सुनका न्युक्लस २०० GeV प्रति न्युक्लियन (प्रोटोन वा न्युट्रोन) जोडी इनर्जीमा ठोक्काइथ्यो।
1 eV = 1.6x10^-19 J of energy
नहाँस्नु होला, पार्टिकल, न्युक्लियर आदीमा काम गर्ने इन्जिनियर र फ़िजिसिस्टका लागि त्यो दिनचर्या हो । एउटा प्रोटोनको पिण्ड झन्डै १ GeV, RHIC lab मा दुईटा सुनका न्युक्लस २०० GeV प्रति न्युक्लियन (प्रोटोन वा न्युट्रोन) जोडी इनर्जीमा ठोक्काइथ्यो।
1 eV = 1.6x10^-19 J of energy
12/
चित्रमा देखाइएको सुनका दूइटा नुक्लिअस(हरेकबाट ७९ वटा इलेक्ट्रोन निकालेपछी बाँकी रहेको न्युक्लिअस मात्र) लाई सीधै २००GeV/nuclean pair इनर्जीले ठोकाएर आउने परिणामको कम्प्युटर regeneration हो।२०१० अगाडीको सबैभन्दा ठुलो लगभग ३६० डिग्री डिजिटल केमराले खिचेको फोटो भन्दा फरक पर्दैन!
चित्रमा देखाइएको सुनका दूइटा नुक्लिअस(हरेकबाट ७९ वटा इलेक्ट्रोन निकालेपछी बाँकी रहेको न्युक्लिअस मात्र) लाई सीधै २००GeV/nuclean pair इनर्जीले ठोकाएर आउने परिणामको कम्प्युटर regeneration हो।२०१० अगाडीको सबैभन्दा ठुलो लगभग ३६० डिग्री डिजिटल केमराले खिचेको फोटो भन्दा फरक पर्दैन!
13/
यहाँ २x१९७=३९४ वटा न्युट्रन र प्रोटोन अति हाई इनर्जी (प्रकाशको गतिको ९९.९९९ %) मा ठोक्काइयो। ति झन्डै ४०० बाट कति particles निस्कन्छन? लगभग १५००० ! ती मध्ये ९० % भन्दा बढी pion हुन्छन, प्रत्यक pion quark-antiquark जोडी मिलेर बन्छन ।
कहाँ बाट आए ति सबै ?
यहाँ २x१९७=३९४ वटा न्युट्रन र प्रोटोन अति हाई इनर्जी (प्रकाशको गतिको ९९.९९९ %) मा ठोक्काइयो। ति झन्डै ४०० बाट कति particles निस्कन्छन? लगभग १५००० ! ती मध्ये ९० % भन्दा बढी pion हुन्छन, प्रत्यक pion quark-antiquark जोडी मिलेर बन्छन ।
कहाँ बाट आए ति सबै ?
14/
उत्तर: E = mc^2 लाई उल्टो पढ्नुस - अर्थात् इनर्जी बाट पार्टिकल अर्थात् पिण्ड! Energy to mass!
फिजिक्सको इक्वेजन सुल्टो ठीक हुँदा उल्टो पनि हुनु पर्छ - कुनलाई सुल्टो भन्ने कुरो उठ्थ्यो नभए
उत्तर: E = mc^2 लाई उल्टो पढ्नुस - अर्थात् इनर्जी बाट पार्टिकल अर्थात् पिण्ड! Energy to mass!
फिजिक्सको इक्वेजन सुल्टो ठीक हुँदा उल्टो पनि हुनु पर्छ - कुनलाई सुल्टो भन्ने कुरो उठ्थ्यो नभए
15/15
हेर्नुस, दिक र काल निरपेक्ष नभएर सापेक्ष रैछन भन्ने आविष्कारको अर्थ !
तपाईं ले चलाउने आधुनिक गजेट देखि, प्रयोग गर्ने नयाँ मटेरियलहरु भित्र सापेक्षताबाद लुकेको छ । यो एकेडेमिक बौद्धिक विलास होइन र बुझ्न खोज्दा यसबारे भ्रममै बसिराख्न आवश्यक छैन ।
धन्यवाद !
हेर्नुस, दिक र काल निरपेक्ष नभएर सापेक्ष रैछन भन्ने आविष्कारको अर्थ !
तपाईं ले चलाउने आधुनिक गजेट देखि, प्रयोग गर्ने नयाँ मटेरियलहरु भित्र सापेक्षताबाद लुकेको छ । यो एकेडेमिक बौद्धिक विलास होइन र बुझ्न खोज्दा यसबारे भ्रममै बसिराख्न आवश्यक छैन ।
धन्यवाद !
