സ്ഥലവും കാലവും – ഭാഗം മൂന്ന്

ഈഥറിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോള്‍ വസ്തുക്കള്‍ക്കുണ്ടാകുന്ന ചുരുങ്ങല്‍, ക്ലോക്കുകള്‍ക്കുണ്ടാവുന്ന മന്ദഗതി എന്നിവയിലൂടെ മൈക്കിള്‍സണ്‍- മോര്‍ലെയുടെ പരീക്ഷണ ഫലത്തെ വിശദീകരിക്കാന്‍ 1987നും 1905നും ഇടയ്ക്കു ധാരാളം ശ്രമങ്ങള്‍ നടന്നു. ഇതില്‍ ഏറ്റവും ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടത് ഡച്ച് ഭൗതീക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെന്‍ട്രിക് ലോറന്‍സിന്റേതായിരുന്നു. എന്നിരുന്നാലും അതുവരെ അറിയപ്പെടാതിരുന്ന സ്വസ് പേറ്റന്റ് ഓഫിസിലെ ക്ലര്‍ക്കായ ആല്‍ബര്‍ട്ട് ഐന്‍സ്റ്റീന്‍ 1905ല്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പ്രബന്ധത്തില്‍ കേവലസമയമെന്ന ആശയത്തെ ഒഴിവാക്കാന്‍ കഴിയുമെങ്കില്‍ ഈഥര്‍ എന്ന ആശയം അനാവശ്യമാണെന്നു ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുകയുണ്ടായി. കുറച്ചു നാളുകള്‍ക്കു ശേഷം അത്തരത്തിലുള്ള മറ്റൊരു നിര്‍ദേശം ഫ്രഞ്ച് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായിരുന്ന ഹെന്‍ട്രി പോയന്‍കറും മുന്നോട്ടുവച്ചു. ഈ നിര്‍ദേശത്തെ ഗണിതപ്രശ്‌നമായി കണ്ടിരുന്ന പോയിന്‍കറിനേക്കാള്‍ ഐന്‍സ്റ്റീന്റെ വാദങ്ങളാണ് ഭൗതീകത്തിനോടടുത്തിരുന്നത്. സ്വാഭാവികമായും പുതിയ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ബഹുമതി ഐന്‍സ്റ്റീന് നല്‍കപ്പെട്ടു. എന്നാന്‍ പോയിന്‍കര്‍ ഇതന്റെ പ്രധാന പങ്കാളിയായി സ്മരിക്കപ്പെടുന്നുണ്ട്.

സ്വതന്ത്രമായി ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന എല്ലാ നിരീക്ഷകരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം അവരുടെ വേഗത എത്രതന്നെയായിരുന്നാലും ശാസ്ത്ര നിയമങ്ങള്‍ ഒന്നു തന്നെയായിരിക്കണമെന്ന് ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം നിഷ്‌കര്‍ഷിക്കുന്നു. ന്യൂട്ടന്റെ ചലന നിയമങ്ങളിലും ഇത് സത്യമായിരുന്നു. എന്നാല്‍ പിന്നീട് മാക്‌സ് വെല്‍ സിദ്ധാന്തത്തെയു പ്രകാശവേഗതയെയും ഉള്‍ക്കൊള്ളിക്കാന്‍ ഈ ആശയത്തെ വിപുലീകരിച്ചു. എല്ലാ നിരീക്ഷകര്‍ക്കും അവര്‍ എത്ര വേഗതയില്‍ സഞ്ചരിച്ചാലും പ്രകാശവേഗത ഒന്നു തന്നെയായിരിക്കണം. ഈ കൊച്ചു ആശയത്തിന് അതിശയകരമായ പരിണിതികള്‍ ഉണ്ട്(consequnces). ഒരു പക്ഷെ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ അറിയപ്പെടുന്നത് പിണ്ഡവും ഊര്‍ജവും തമ്മിലുള്ള സമാനതയും പ്രകാശ വേഗത മറികടക്കാന്‍ ഒന്നിനും സാധ്യമല്ല എന്ന നിയമവുമാണ്. ഊര്‍ജവും പിണ്ഡവും തമ്മിലുള്ള ഈ സമാനത കാരണം ഒരു വസ്തുവിന് ചലനം കൊണ്ട് കിട്ടുന്ന ഊര്‍ജം അതിന്റെ പിണ്ഡത്തെ വര്‍ധിപ്പിക്കുന്നു. മറ്റൊരു തരത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ അതിന്റെ വേഗത വര്‍ധിപ്പിക്കാന്‍ കഴിയുകയില്ല. ഈ യഥാര്‍ഥത്തില്‍ അര്‍ഥവത്താകുന്നത് വസ്തുക്കള്‍ പ്രകാശവേഗതയോടടുക്കുമ്പോള്‍ അതിന്റെ പിണ്ഡം മുമ്പത്തേക്കാളും വളരെ കൂടുതല്‍ വര്‍ധിക്കുന്നു. അതുകൊണ്ട് ഇതിന്റെ വേഗത വീണ്ടും വര്‍ധിപ്പിക്കണമെങ്കില്‍ കൂടുതല്‍ ഊര്‍ജം വേണ്ടിവരുന്നു. അപ്പോള്‍ അതിന്റെ പിണ്ഡം അനന്തമായി തീരുന്നു. പിണ്ഡത്തിന്റെയും ഊര്‍ജത്തിന്റെയും സമാനത കൊണ്ട്ഇതിന് അനന്തമായ ഊര്‍ജം വേണ്ടിവരുന്നു. ഈ കാരണം കൊണ്ട് ഏതു സാധാരണ വസ്തുവിന്റെ വേഗതയും ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തം കുറഞ്ഞ വേഗതയില്‍ തളച്ചിടുന്നു. പ്രകാശത്തിനോ അല്ലെങ്കില്‍ തനതു പിണ്ഡം ഇല്ലാത്തതരം ഗങ്ങള്‍ക്കോ മാത്രമേ പ്രകാശ വേഗതയില്‍ സഞ്ചരിക്കാന്‍ കഴിയുകയുള്ളൂ.

സ്ഥലം, കാലം എന്നീ ആശയങ്ങളെ വിപ്ലവകരമായി വിശകലനം ചെയ്ത രീതിയാണ് ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അത്രതന്നെ അതിശയകരമായ മറ്റൊരു പരിണിതി. ന്യൂട്ടന്റെ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ ഒരു സ്ഥലത്തു നിന്നു മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേയ്ക്കു പ്രകാശസ്പന്ദം അയച്ചാല്‍ അത് സഞ്ചരിക്കാനെടുക്കുന്ന സമയത്തെക്കുറിച്ച് വ്യത്യസ്ത നിരീക്ഷകര്‍ തമ്മില്‍ അഭിപ്രായവ്യത്യാസമുണ്ടായിരുന്നില്ല. കാരണം, സമയം കേവലമാണ്. എന്നാല്‍ പ്രകാശം എത്ര ദൂരം സഞ്ചരിച്ചു എന്നതിനെ കുറിച്ച് അഭിപ്രായ വ്യത്യാസം ഉണ്ടാകും. കാരണം സ്ഥലം കേവലമല്ല എന്നതു തന്നെ. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എന്നത് അത് സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരത്തെ സമയം കൊണ്ട് ഹരിക്കുമ്പോള്‍ കിട്ടുന്നതായതു കൊണ്ട് വ്യത്യസ്ത നിരീക്ഷകര്‍ക്കു പ്രകാശ വേഗത വ്യത്യസ്തമായി ലഭിക്കുന്നു. മറുവശത്ത് ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തില്‍ എല്ലായ്‌പ്പോഴും പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരത്തെ കുറിച്ച് ഒരേ അഭിപ്രായം പുലര്‍ത്താത്തു കൊണ്ട് പ്രകാശം സഞ്ചരിക്കാന്‍ എടുത്ത സമയത്തിലും അവര്‍ യോജിക്കാന്‍ പാടില്ല. സഞ്ചരിക്കാന്‍ എടുക്കുന്ന സമയം എന്നത്, നിരീക്ഷകര്‍ യോജിപ്പിലെത്തിയ പ്രകാശവേഗത കൊണ്ട് ഹരിച്ചു കിട്ടുന്നതാണ്. മറ്റൊരുതരത്തില്‍ പറഞ്ഞാല്‍ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം കേവല സമയം എന്ന ആശയത്തിന് വിരാമമിട്ടു. ഓരോ നിരീക്ഷകനും അവരവരുടേതായ സമയ മാനദണ്ഡം ഉണ്ടെന്നും (ഓരോരുത്തരുടെയും കൈയിലെ ക്ലോക്ക് കാണിക്കുന്ന സമയം) വ്യത്യസ്ത നിരീക്ഷകരുടെ കൈയിലുള്ള സമരൂപ ക്ലോക്കുകള്‍തമ്മില്‍ യോജിപ്പിലാകണമെന്നില്ല എന്നും കാണുന്നു.

ഒരു സംഭവം എവിടെ എപ്പോള്‍ നടന്നു എന്നു പറയാന്‍ ഓരോ നിരീക്ഷകനും റഡാര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു പ്രകാശ സ്പന്ദനം അല്ലെങ്കില്‍ റേഡിയോ തരംഗങ്ങള്‍ അയയ്‌ക്കേണ്ടിയിരിക്കുന്നു. ഇതില്‍ ഒരു ഭാഗം സംഭവം നടക്കുന്നിടത്ത് വച്ച പ്രതിഫലനത്തിനു വിധേയമായി തിരിച്ചുവരുന്നു. നിരീക്ഷകന്‍ അളക്കുന്നത് പ്രതിധ്വനി സ്വീകരിക്കുന്ന സമയമാണ്. സംഭവ സമയം എന്നു പറയുന്നത് സ്പന്ദം അയച്ച് സമയവും പ്രതിധ്വനി സ്വീകരിച്ച സമയവും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസത്തിന്റെ പകുതിയായിരിക്കും. സംഭവം എത്ര അകലെ നടന്നു എന്നത് സ്പന്ദനത്തിന്റെ സ്പനന്ദനത്തിന്റെ പ്രതിധ്വനി വരാനെടുത്ത സമയത്തിന്റെ പകുതിയെ പ്രകാശ വേഗത കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാല്‍ കിട്ടുന്നതാണ്. ഈ അര്‍ഥത്തില്‍ ഒരു സംഭവം എന്നത് സ്‌പേസില്‍ ഒരു പ്രത്യേക സമയത്ത് ഒരൊറ്റ ബിന്ദുവില്‍ നടക്കുന്ന എന്തോ ഒന്നാകുന്നു. ഈ നടപടി ഉപയോഗിച്ച് അന്യോന്യം ആപേക്ഷികമായി സഞ്ചരിക്കുന്ന നിരീക്ഷകര്‍ക്കു ഓരേ സംഭവത്തിന് വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളും സ്ഥാനങ്ങളും നിര്‍ണയിക്കാന്‍ കഴിയും. ഒരു പ്രത്യേക നിരീക്ഷകന്റെ അളവ് മറ്റൊരു നിരീക്ഷകന്റെ അളവിനേക്കാള്‍ ശരിയല്ല. എന്നാല്‍ എല്ലാ അളവുകളും അന്യോന്യം ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. ഏതൊരു നിരീക്ഷകനും മറ്റൊരു നിരീക്ഷകന്റെ ആപേക്ഷികവേഗത അറിയുമെങ്കില്‍ അദ്ദേഹത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം സംഭവത്തിന്റെ സമയവും സ്ഥാനവും ഗണിച്ചെടുക്കാന്‍ കഴിയും.

Generated from archived content: kalathinte9.html Author: stephen_hoking

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായങ്ങൾ

അഭിപ്രായം എഴുതുക

Please enter your comment!
Please enter your name here

 Click this button or press Ctrl+G to toggle between Malayalam and English