ताज्या बातम्या

अल्बर्ट आइनस्टाईन नोबेल व्याख्यान

11 जुलै 1923 रोजी गोटेन्बर्ग येथे नॉर्डिक असेंब्ली ऑफ नॅचरलिस्टच्या सहभागींना व्याख्यान देण्यात आले.

- जाहिरात-

सापेक्षतेच्या सिद्धांतातील मूलभूत संकल्पना आणि समस्या

जर आपण सापेक्षता सिद्धांतातील भाग पाहिला, ज्याला सध्याचे वास्तविक वैज्ञानिक संशोधन मानले जाऊ शकते, तर आपल्याला दोन घटक लक्षात येतील जे सिद्धांतासाठी खूप महत्वाचे आहेत. सिद्धांताचा संपूर्ण विकास निसर्गात (भौतिक सापेक्षता समस्या) हालचालींची भौतिकदृष्ट्या प्राधान्यपूर्ण स्थिती अस्तित्वात आहे की नाही यावर आधारित आहे. याव्यतिरिक्त, भेद आणि संकल्पना केवळ तेव्हाच वैध आहेत जेव्हा निरीक्षण करण्यायोग्य तथ्ये गोंधळाशिवाय त्यांच्याशी संबंधित असू शकतात (भेद आणि संकल्पनांना महत्त्व असणे आवश्यक आहे अशी अट). ज्ञानरचनावादाशी संबंधित असलेला हा प्रस्ताव मूलभूतपणे महत्त्वाचा असल्याचे सिद्ध होते. हे दोन्ही पैलू एखाद्या विशिष्ट परिस्थितीवर लागू केल्यावर स्पष्ट होतात, उदा. शास्त्रीय यांत्रिकी.

प्रथम, आपण हे पाहू शकतो की पदार्थाने भरलेल्या प्रत्येक बिंदूवर, गतीची एक पसंतीची स्थिती असते, जी विचारात घेतलेल्या वेळी सामग्रीची स्थिती असते. आमचा मुद्दा हा आहे की मोठ्या क्षेत्राच्या संदर्भासह गतीच्या भौतिकदृष्ट्या प्राधान्यपूर्ण अवस्था अस्तित्वात आहेत का. शास्त्रीय मेकॅनिक्सच्या दृष्टिकोनातून, उत्तर होय असे आहे की यांत्रिकीच्या दृष्टिकोनातून गतीच्या सर्वात शारीरिकदृष्ट्या इष्ट अवस्था म्हणजे त्या जडत्वीय फ्रेम्स आहेत. सापेक्षतेच्या त्या सिद्धांतापूर्वी ज्या प्रकारे मेकॅनिक्सच्या संपूर्ण क्षेत्राचा पाया होता त्याप्रमाणे हा दावा, "अर्थाच्या अटी" पूर्ण करण्यापासून दूर आहे. हालचाल ही केवळ वस्तूंची हालचाल समजली जाते. यांत्रिकी क्षेत्रात, जेव्हा केवळ गतीचा उल्लेख केला जातो तेव्हा समन्वय प्रणालीशी संबंधित गती निहित असते. तथापि, जर समन्वय प्रणाली पूर्णपणे काल्पनिक म्हणून पाहिली जात असेल तर ही व्याख्या "अर्थाची अट" "अर्थाची अट" पूर्ण करत नाही.

दृष्टी

जर आपण आपले लक्ष प्रयोगांच्या भौतिकशास्त्राकडे वळवले तर आपल्याला आढळेल की ते नेहमी "व्यावहारिकदृष्ट्या कठोर" शरीराच्या रूपाने दर्शविले जाते. याव्यतिरिक्त, असे मानले जाते की युक्लिडियन भूमितीमधील शरीराच्या समानतेनुसार कठोर शरीरे एकमेकांच्या तुलनेत विश्रांतीच्या स्थितीत ठेवली जाऊ शकतात. जसे आपण कठोर मापन शरीराची कल्पना करतो जी समजू शकते आणि अनुभवली जाऊ शकते, असे मानले जाते की "समन्वयक प्रणाली" संकल्पना आणि त्या संदर्भात पदार्थाच्या गतीची कल्पना ही "अर्थाची अट" च्या दृष्टीने एक वैध संकल्पना आहे. " तथापि, युक्लिडियन भूमिती, या व्याख्येमध्ये "अर्थाची अट" असलेल्या विज्ञानाच्या मागण्या पूर्ण करण्यासाठी सुधारित केली आहे. युक्लिडियन भूमिती वैध आहे की नाही हा मुद्दा भौतिकदृष्ट्या महत्त्वाचा बनला आहे; त्याची वैधता शास्त्रीय भौतिकशास्त्रात आणि नंतर विशेषीकृत सापेक्षता सिद्धांतामध्ये ओळखली जाते.

geniuses बद्दल वाचायला आवडते, तुम्ही geniuses.club ची अधिकृत साइट पाहू शकता

शास्त्रीय यांत्रिकीमध्ये, जडत्वाच्या कायद्याच्या योग्य व्याख्येद्वारे जडत्व फ्रेम आणि वेळ उत्तम प्रकारे परिभाषित केले जातात. वेळेचा कालावधी परिभाषित करण्याचा आणि समन्वय प्रणालीला (जडत्व फ्रेम) एक जडत्व फ्रेम स्थिती नियुक्त करण्याचा एक मार्ग आहे जेणेकरून, बलाच्या अधीन नसलेल्या सामग्रीच्या संदर्भात, त्यांना कोणतेही प्रवेग होणार नाही आणि असे मानले जाते की कोणत्याही गतीच्या स्थितीत एकसारख्या घड्याळांद्वारे (नियमितपणे चालणारी यंत्रणा) विवादाशिवाय वेळ मोजता येतो. जडत्व फ्रेम्सची अमर्याद रक्कम आहे जी एकमेकांच्या संदर्भात एकसमान अनुवादात्मक गतीमध्ये आहेत ज्याचा अर्थ असा आहे की भौतिकदृष्ट्या प्राधान्य प्रकारच्या अवस्थांची अनंतता आहे. हा एक परिपूर्ण वेळ आहे, म्हणजे जडत्व फ्रेमच्या निवडीपासून स्वतंत्र. हे काटेकोरपणे आवश्यकतेपेक्षा अधिक घटकांद्वारे परिभाषित केले जाते, परंतु ते यांत्रिकी संकल्पनेद्वारे निहित आहे – यामुळे अनुभवासह विरोधाभास होऊ नये. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की या स्पष्टीकरणाची मुख्य कमकुवतता अर्थाच्या व्याख्येच्या दृष्टीकोनातून एखाद्या सामग्रीमधील बिंदू सक्ती-मुक्त नाही किंवा नाही हे निर्धारित करण्यासाठी प्रायोगिक चाचणीच्या अनुपस्थितीत आहे; परिणामी, जडत्व फ्रेमची कल्पना अजूनही थोडी अस्पष्ट आहे. या वगळण्याचा परिणाम सापेक्षतेवरील एकंदर सिद्धांतात होतो. त्यावर आपण सध्या चर्चा करणार नाही.

"कठोर शरीर" ची कल्पना (आणि घड्याळाची संकल्पना) यांत्रिकीच्या मूलभूत तत्त्वांच्या पूर्व तपासणीवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडते, ही संकल्पना ज्याला आव्हान देण्याचे कारण आहे. कठोर शरीर हे केवळ निसर्गात जे दिसते त्याबद्दल असू शकते परंतु इच्छित अचूकतेमध्ये नाही; ही कल्पना कोणत्याही प्रकारे त्या "अर्थाच्या अटी" साठी योग्य नाही. भौतिक विज्ञानाचे सर्व विचार घन किंवा कठोर शरीरावर आधारीत करणे, आणि नंतर कठोर शरीराद्वारे मोजमाप वापरून निर्धारित केलेल्या मूलभूत भौतिक नियमांच्या वापराद्वारे अणुरीत्या पुनर्रचना करणे देखील अतार्किक आहे. मी कार्यपद्धतीतील या त्रुटींचा उल्लेख करत आहे कारण, त्याच प्रकारे, ते देखील सापेक्षतेच्या सिद्धांताचा एक भाग आहेत जे मी या लेखात प्रोत्साहन देत असलेल्या योजनाबद्ध प्रदर्शनात आहे. कायद्याच्या संपूर्ण संचापासून सुरुवात करणे आणि संपूर्णपणे "अर्थाच्या अटी" ला लागू करणे, म्हणजे अनुभवाच्या जगाशी स्पष्ट संबंध शेवटच्या ठिकाणी ठेवणे, केवळ अट लागू करण्याऐवजी हे निश्चितपणे अधिक तार्किक आहे. कृत्रिमरित्या विलग केलेल्या घटकासाठी कमकुवत स्वरूप, जसे की स्पेस-टाइम मापन. तथापि, आपल्या समजातून बाहेर न पडता ही श्रेष्ठ पद्धत लागू करण्यास सक्षम होण्यासाठी आपण निसर्गाच्या मूलभूत नियमांच्या आकलनात पुरेसे प्रवीण नाही. आमच्या पुनरावलोकनानंतर, लेव्ही-सिविटा वेल तसेच एडिंग्टनच्या भावनेने या अधिक तार्किकदृष्ट्या शुद्ध पद्धतीचा अवलंब करण्याची योजना सर्वात वर्तमान संशोधनासह आम्ही पाहू.

तसेच वाचा: श्रीहर्ष मॅजेटी यशोगाथा: चरित्र, निव्वळ मूल्य, शिक्षण, वय, पत्नी, मुले, पुस्तके, कुटुंब, घर आणि “स्विगी” संस्थापकाबद्दल काही मनोरंजक तथ्ये

मागील "गतींच्या पसंतीच्या अवस्था" चा अर्थ स्पष्ट होतो. ते निसर्गाच्या निसर्ग नियमाच्या संदर्भात अनुकूल आहेत. गतीच्या स्थितीला प्राधान्य दिले जाते जेव्हा, निसर्गाचे नियम तयार करण्याच्या संबंधात, त्यांच्या अंतर्गत असलेल्या समन्वय प्रणालींना या अर्थाने वेगळे केले जाते की त्यांच्या संबंधात, कायदे त्यांच्या साधेपणामुळे अनुकूल आकार घेतात. शास्त्रीय यांत्रिकी नुसार, जडत्वाच्या चौकटींमधील गतीच्या अवस्थांना प्राधान्य दिले जाते. शास्त्रीय यांत्रिकी (पूर्णपणे) प्रवेग आणि गतिमान नसलेल्या हालचालींमध्ये फरक करण्यास अनुमती देते. ते पुढे असे सांगते की वेग केवळ मर्यादित अस्तित्वात (फ्रेमच्या निवडीवर अवलंबून) असतात तथापि, प्रवेग आणि रोटेशन्स निरपेक्ष असतात (फ्रेमच्या निवडीपासून स्वतंत्र). ही परिस्थिती शास्त्रीय यांत्रिकीमध्ये खालील प्रकारे प्रतिबिंबित होते “वेग सापेक्षता” अस्तित्वात आहे, तथापि, ती “प्रवेग सापेक्षता” नाही. या पहिल्या विचारांनंतर, आपण आपल्या विचारांच्या विषयावर, सापेक्षतेच्या सिद्धांताकडे जाऊ शकतो, त्याची तत्त्वे परिभाषित करून त्याची उत्क्रांती आत्तापर्यंत स्पष्ट करतो.

सापेक्षतेचा विशेष सिद्धांत हा मॅक्सवेल-लॉरेन्ट्झवर आधारित इलेक्ट्रोडायनामिक्समध्ये भौतिक संकल्पनांचे रूपांतर आहे. पूर्वीच्या भौतिकशास्त्रावरून, ते युक्लिडियन भूमिती कठोर शरीराच्या स्थितीवर तसेच जडत्वाच्या चौकटीचे आणि जडत्वाच्या नियमांना लागू होते असे गृहीत धरते. निसर्गाचे स्वरूप नियंत्रित करणार्‍या फॉर्म्युलेशनमधील जडत्व फ्रेम्समधील समतुल्यतेबद्दलचे विधान भौतिकशास्त्राच्या संपूर्ण क्षेत्रासाठी (विशेष सापेक्षता नियम) सत्य असल्याचे मानले जाते. मॅक्सवेल-लॉरेंट्झ इलेक्ट्रोडायनामिक्समध्ये, स्पेसच्या अनुपस्थितीत (प्रकाश तत्त्वे) प्रकाशाच्या गतीमध्ये बदलाची कल्पना आहे.

सापेक्षता संकल्पना आणि प्रकाश तत्त्व यांचा ताळमेळ साधण्यासाठी निरपेक्ष घड्याळाची कल्पना (सर्व जडत्व चौकटींशी सहमत) अस्तित्वात आहे, ती टाकून देण्याची गरज आहे. याचा अर्थ असा की ज्या कल्पना अनियंत्रितपणे हलवल्या जाऊ शकतात आणि योग्यरित्या एकसारखी घड्याळे ठेवली जाऊ शकतात अशा प्रकारे कार्य करतात जेणेकरून दोन घड्याळांद्वारे दर्शविल्या जाणार्‍या वेळा, जे सहमत असतील. प्रत्येक जडत्वाच्या फ्रेमला वेळ-विशिष्ट मूल्य दिले जाते. गतीची स्थिती आणि जडत्व फ्रेमची तारीख हे प्रकाशाच्या तत्त्वानुसार अर्थाच्या व्याख्येनुसार निर्धारित केले जाते जे त्यावर लागू केले जावे. असे गृहीत धरले जाते की अशा प्रकारे ओळखल्या गेलेल्या फ्रेमचे अस्तित्व आणि त्यासंबंधीच्या जडत्व कायद्याची वैधता दिलेली आहे. प्रत्येक जडत्वाच्या चौकटीची वेळ त्याच घड्याळ्यांद्वारे रेकॉर्ड केली जाते जी फ्रेमच्या संबंधात स्थिर असतात.

परिवर्तनाची तत्त्वे जी एका फ्रेम जडत्वातून दुसर्‍या फ्रेममध्ये संक्रमण करण्यासाठी वेळ आणि स्थानाचे समन्वय साधतात, किंवा लॉरेन्ट्झ ट्रान्सफॉर्मेशन्स, ज्यांचा संदर्भ दिला जातो, त्यांची या व्याख्यांद्वारे पुष्टी केली जाऊ शकते आणि ते अधीन नसल्याचा दावा करणाऱ्या गृहितकांच्या मागे लपलेले सिद्धांत विरोधाभास. त्यांचे प्राथमिक भौतिक महत्त्व घन शरीरांच्या स्वरूपावर (लॉरेंट्झ आकुंचन) तसेच घड्याळांच्या गतीवर जडत्वाच्या चौकटीच्या सापेक्ष हालचालींच्या प्रभावांमध्ये आहे. विशेष सापेक्षतेच्या नियमानुसार, निसर्गाचे नियम लॉरेन्ट्झच्या परिवर्तनाशी सहवेरियंट आहेत. सिद्धांत, म्हणून, निसर्गाच्या सामान्य कायद्याची व्याख्या प्रदान करते. न्यूटोनियन पॉइंट मोशन लॉमध्ये बदल करण्यासाठी हे प्रामुख्याने जबाबदार आहे, जेथे व्हॅक्यूममधील प्रकाशाचा वेग हा मर्यादा वेग मानला जाऊ शकतो. वस्तुमान आणि उर्जा निसर्गात सारखीच असते याची जाणीव होते.

विशेष सापेक्षतेच्या सिद्धांतामुळे तांत्रिकदृष्ट्या लक्षणीय प्रगती झाली आहे. याने इलेक्ट्रोडायनामिक्स आणि मेकॅनिक्स एकत्र आणले. यामुळे इलेक्ट्रोडायनामिक्सशी संबंधित तार्किकदृष्ट्या वेगळ्या गृहितकांची संख्या कमी झाली. ज्ञानशास्त्रीय अर्थाने मूलभूत संकल्पनांचे स्पष्ट आकलन होण्याच्या गरजेवरही भर दिला. त्याने गती आणि उर्जेचे तत्त्व एकत्र केले आणि ऊर्जा आणि वस्तुमानाचे समान स्वरूप स्थापित केले. तथापि, ते पूर्णपणे समाधानकारक नव्हते - क्वांटम समस्यांव्यतिरिक्त, जे सिद्धांत सोडवू शकले नाहीत. शास्त्रीय यांत्रिकीप्रमाणे, विशेष सापेक्षतेचा सिद्धांत विशिष्ट प्रकारच्या गतींना, विशेषत: जडत्व चौकटींना, गतीच्या इतर कोणत्याही अवस्थेपेक्षा अनुकूल करतो. स्थिर असलेल्या ईथरवर अवलंबून असलेल्या प्रकाशाच्या सिद्धांतामध्ये केवळ एका गतीच्या अवस्थेला प्राधान्य देण्यापेक्षा जगणे अधिक कठीण होते कारण या निवडीमागे हे एक प्रशंसनीय कारण होते, म्हणजे ते प्रकाश ईथर होते. सुरुवातीस कोणत्याही गती स्थितीचा अभाव आहे असा सिद्धांत अधिक तार्किक असेल. याव्यतिरिक्त, जडत्वाच्या चौकटीच्या अर्थाबाबत तसेच जडत्वाच्या कायद्याच्या निर्मितीबाबत वर नमूद केलेली संदिग्धता असे प्रश्न निर्माण करते ज्यांचा जडत्व वस्तुमानाच्या समानतेच्या अनुभवजन्य सिद्धांतामुळे आणि त्यानंतरच्या जड वस्तुमानामुळे महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. विचार

तसेच वाचा: भावीश अग्रवाल यशाची कथा: चरित्र, निव्वळ मूल्य, शिक्षण, वय, पत्नी, मुले, पुस्तके, कुटुंब, घर आणि "ओला" संस्थापक बद्दल काही मनोरंजक तथ्ये

विचार करा K ही जडत्व चौकटीचे प्रतिनिधित्व करते जी कोणत्याही गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राने वेढलेली नाही K हा समन्वयांचा संच आहे जो K च्या संबंधात एकसमान प्रवेगक असतो. K च्या संबंधात भौतिक बिंदूंचे वर्तन K ही जडत्व चौकट असल्‍यास समान असते. ज्यामध्ये एकसंध गुरुत्वाकर्षण शक्ती अस्तित्वात आहे. गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राच्या सुप्रसिद्ध स्वरूपाच्या आधारे जडत्व फ्रेमची व्याख्या अपुरी असल्याचे सिद्ध होते. निसर्गाचा नियम तयार करण्यासाठी कोणतीही फ्रेम इतर सर्व चौकटींच्या बरोबरीची असते हे उघड आहे. निसर्ग आणि त्यामुळे अनंत विस्ताराच्या (सामान्यत: सापेक्षता संकल्पना) क्षेत्रांच्या संदर्भात प्राधान्य दिलेली गतीची भौतिक अवस्था नाहीत.

या संकल्पनेच्या अंमलबजावणीसाठी विशेष सापेक्षता सिद्धांतापेक्षा भौमितिक-गतिशास्त्रीय तत्त्वांमध्ये आणखी सखोल बदल करणे आवश्यक आहे. लॉरेन्ट्झच्या आकुंचनामध्ये, पूर्वीचा विस्तार हा परिणाम आहे की जडत्व फ्रेम K साठी जी अनियंत्रितपणे (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र-मुक्त) जडत्व फ्रेम K आणि युक्लिडियन भूमितीचे नियम जे कठोरतेचे स्थान नियंत्रित करते. तरीही) K') शरीरे लागू होत नाहीत. याचा अर्थ असा आहे की त्याच्या अर्थाच्या व्याख्येच्या संदर्भात कार्टेशियन सिस्टम ऑफ कॉर्डिनेट्स अदृश्य होतात. असाच तर्क काळाला लागू होतो. K च्या संदर्भात "K' च्या संबंधात विश्रांती असलेल्या समान घड्याळांच्या अर्थाने वेळ अर्थपूर्णपणे निर्धारित केली जाऊ शकत नाही. के', किंवा प्रकाशाच्या प्रसारणास नियंत्रित करणार्‍या कायद्याद्वारे देखील. सामान्यीकरण करताना, आपण या निष्कर्षावर पोहोचतो की गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र आणि मोजमाप हे समान भौतिक क्षेत्राचे दोन भिन्न प्रकटीकरण आहेत.

या क्षेत्राची औपचारिक व्याख्या खालील विश्लेषणाद्वारे केली जाते. अपरिभाषित गुरुत्वीय क्षेत्राच्या प्रत्येक अनंत क्षेत्रासाठी, स्थानिक निर्देशांक फ्रेमचे वर्णन एका अनियंत्रित गतीच्या स्थितीसाठी केले जाऊ शकते ज्यामध्ये स्थानिक फ्रेमशी संबंधित आहे, कोणतेही गुरुत्वीय क्षेत्र उपस्थित नाही (स्थानिक जडत्व फ्रेम). या जडत्वाच्या चौकटीच्या संदर्भात, विशेष सापेक्षतेच्या सिद्धांताच्या निष्कर्षांचा या अमर्याद लहान क्षेत्रासाठी एक वैध प्रथम अंदाज म्हणून विचार करणे शक्य आहे. अंतराळातील प्रत्येक बिंदूवर या स्थानिक जडत्व फ्रेम्सची अनंत संख्या असते आणि ती लॉरेंट्झ ट्रान्सफॉर्मेशनशी जोडलेली असतात. ते खालील समीकरणाद्वारे परिभाषित केल्यानुसार दोन अनंत-विस्तृत बिंदू घटनांचे त्यांचे "अंतर" डीएस जतन करतात या वस्तुस्थितीद्वारे ओळखले जातात:

घड्याळे किंवा तराजू वापरून अंतर निर्धारित केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, x Z, t, आणि x हे निर्देशांक तसेच स्थानाच्या स्थानिक जडणघडणीच्या संदर्भात निर्धारित केलेल्या वेळेचे प्रतिनिधित्व करतात.

अनंत मर्यादेसह स्पेस-टाइम प्रदेशांचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी, चार परिमाण असलेल्या अनियंत्रित बिंदूंचे समन्वय आवश्यक आहेत जे चार संख्यांचा वापर करून, x1, x2, x3 आणि x4 संख्यांचा वापर करून स्पेस-टाइम बिंदूंची अस्पष्ट व्याख्या प्रदान करण्यापलीकडे दुसरे कोणतेही कार्य करत नाहीत. , या चार-आयामी बहुविध (गॉसियन निर्देशांक) चे निरंतर स्वरूप लक्षात घेऊन. सामान्य सापेक्षता तत्त्वाचा आधार असलेली गणितीय व्याख्या हे देखील सांगते की निसर्गातील सार्वत्रिक नियम व्यक्त करणाऱ्या समीकरण प्रणाली यापैकी कोणत्याही समन्वय प्रणालीसाठी एकसारख्या असतात. कारण दोन घटनांमधील अंतर ds मोजण्यासाठी जेव्हा ही प्रणाली वापरली जाते तेव्हा फ्रेमच्या स्थानिक पातळीवरील फ्रेमसाठीच्या समन्वयांमधील भिन्नता गॉसियन समन्वय प्रणालीतील भिन्नता dx मध्ये रेषीयपणे व्यक्त केली जाऊ शकतात, एक अभिव्यक्ती या स्वरूपात

परिणाम आहे. gu v जी व्हेरिएबल xv ची सतत कार्ये आहेत ते चार-आयामी मॅनिफॉल्डमधील मेट्रिक निर्धारित करतात, जेथे ते ds द्वारे (निरपेक्ष) पॅरामीटर म्हणून परिभाषित केले जाते जे घड्याळे तसेच कठोर स्केलच्या वापराद्वारे मोजता येते. gu v हे पॅरामीटर्स पण गुरुत्वीय क्षेत्राच्या समन्वयाची गॉसियन प्रणाली वापरून स्पष्ट करतात, जे पूर्वी मेट्रिकच्या भौतिक आधारासारखेच असल्याचे सिद्ध झाले आहे. मर्यादित प्रदेशासाठी सापेक्षतेच्या विशिष्ट सिद्धांतांच्या वैधतेसाठीच्या युक्तिवादाचे वर्णन केले जाऊ शकते की जेव्हा समन्वय प्रणाली योग्यरित्या निवडली जाते तेव्हा मर्यादित प्रदेशांसाठी guv मूल्ये xv पेक्षा स्वतंत्र असतात.

सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांतानुसार, शुद्ध गुरुत्वाकर्षणाच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रातील एका बिंदूवर गतीचा नियम जिओडेटिक रेषा म्हणून व्यक्त केला जातो. वास्तविक, जिओडेटिक रेषा ही गणितीयदृष्ट्या सर्वात सोपी असते जी स्थिर gu चे रेक्टिलिनियरमध्ये रूपांतरित होण्याच्या विशिष्ट उदाहरणामध्ये असते. यामुळेच आपल्याला गॅलिलिओच्या जडत्व कायद्याचा सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांतावर उपयोग करावा लागत आहे.

गणिताच्या दृष्टीने, क्षेत्रीय समीकरणांचा शोध हे सर्वात सोपी अवलंबित विभेदक समीकरणे शोधण्यासारखे आहे, ज्यावर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रे gu v प्रभावित होऊ शकतात. व्याख्येनुसार, या समीकरणांमध्ये xv पेक्षा जास्त gu v चे डेरिव्हेटिव्ह नसावेत आणि फक्त रेषीय रीतीने, जे समीकरणांना न्यूटोनियन गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांतापासून ते पॉसॉन फील्ड समीकरणासाठी योग्य हस्तांतरण असल्याचे प्रकट करते. सापेक्षतेचा सिद्धांत.

नमूद केलेल्या कारणांमुळे गुरुत्वाकर्षणाची संकल्पना निर्माण होते, जी न्यूटोनियन सिद्धांत देते. प्रथम अंदाजे म्हणून न्यूटोनियन सिद्धांत. पुढे, हे बुध ग्रहाच्या परिघाची हालचाल आणि सूर्यापासून परावर्तित होणार्‍या प्रकाशाचे स्पष्टीकरण प्रदान करते आणि निरीक्षणांच्या अनुषंगाने स्पेक्ट्रम रेषांमध्ये होणारे बदल (लाल रंगात सरकण्याच्या बाबतीत, अनुभवाशी संबंध नाही) t पूर्णपणे पुष्टी केली आहे, परंतु ते आहे).

सापेक्षतेच्या जनरलिसिमो सिद्धांताचा पाया पूर्ण करण्यासाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचा सिद्धांतामध्ये परिचय करणे आवश्यक आहे, जे आपल्या सध्याच्या समजुतीनुसार, आपण पदार्थाची मूलभूत रचना तयार करतो. असे मानले जाते की मॅक्सवेलीयन फील्ड समीकरणे सापेक्षतेच्या सामान्य सिद्धांतांमध्ये सहजपणे एकत्रित केली जाऊ शकतात. जर असे मानले जाते की समीकरणे आद्याक्षरापेक्षा अधिक gu च्या विभेदक भागांपासून मुक्त आहेत आणि ते सामान्य मॅक्सवेलीयन सूत्रात आहेत ज्यांना ते स्थानिक जडत्व फ्रेमला लागू करतात. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचा गुरुत्वाकर्षण प्रभाव समाविष्ट करण्यासाठी मॅक्सवेलीयन समीकरणांद्वारे परिभाषित केलेल्या पद्धतीने इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक संज्ञांसह गुरुत्वीय क्षेत्रांची समीकरणे वाढवणे देखील व्यवहार्य आहे.

फील्ड समीकरणे विश्वाचा सिद्धांत प्रदान करण्यास सक्षम नाहीत. या सिद्धांतामध्ये विचार करण्यायोग्य वस्तुमानाचा फील्ड-जनरेटिंग प्रभाव समाविष्ट करण्यासाठी, (शास्त्रीय भौतिक भौतिकशास्त्राप्रमाणे) आवश्यक असलेल्या पदार्थाची संकल्पना अपूर्व, अंदाजे प्रतिनिधित्वाच्या स्वरूपात वापरून सिद्धांतांना सादर केली गेली.

तो संपूर्ण परिणाम आहे की नातेवाईक संकल्पना. मी आता पाहिलेल्या उत्क्रांतीशी संबंधित मुद्द्यांकडे वळेन. भूतकाळात, न्यूटनला हे सत्य समजले की जडत्वाचा नियम अशा परिस्थितीत समाधानकारक नाही ज्याला अद्याप या स्पष्टीकरणात संबोधित केले गेले नाही, म्हणजेच ते जडत्वाच्या गतीच्या चौकटींमध्ये गतीच्या विशिष्ट भौतिक स्थानाचे कारण देत नाही. वेगवेगळ्या राज्यांना. विशिष्ट बिंदूच्या गुरुत्वाकर्षण वर्तनासाठी जबाबदार असलेल्या दृश्यमान भौतिक वस्तूंचे हे कारण आहे. तथापि, ते भौतिक बिंदूच्या जडत्वाच्या वर्तनासाठी कोणतेही भौतिक स्पष्टीकरण प्रदान करत नाही, तथापि, ते त्याचे कारण (संपूर्ण अवकाशीय इथर, किंवा जडत्व) प्रस्तावित करते. हे तार्किकदृष्ट्या अस्वीकार्य नाही परंतु ते समाधानकारक नाही. यामुळे, E. Mach ने जडत्व कायद्यात बदल करण्याची मागणी केली, या अर्थाने जडत्व म्हणजे "स्पेस" ऐवजी, एकमेकांना शरीराच्या प्रवेगाचा प्रतिकार समजला जाणे. हे स्पष्टीकरण या कल्पनेनुसार आहे की प्रवेग असलेल्या शरीरांमध्ये इतर शरीराप्रमाणेच असंबद्ध प्रवेग असतो (प्रवेग प्रेरणा).

गुरुत्वाकर्षण आणि जडत्वाच्या प्रभावांमधील फरक दूर करणाऱ्या सामान्य सापेक्षतेच्या प्रकाशात हे स्पष्टीकरण अधिक व्यवहार्य आहे. हे मूलत: असे म्हणत आहे की, दिशानिर्देश निवडण्याच्या क्षमतेच्या अनियंत्रिततेव्यतिरिक्त, फील्ड पूर्णपणे तथ्यांद्वारे निर्धारित केले जाते. गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राच्या समीकरणांनुसार प्रवेग-प्रेरित प्रेरण प्रत्यक्षात अस्तित्वात असल्याच्या वस्तुस्थितीमुळे सामान्य सापेक्षतेमध्ये मॅकच्या अटी समर्थित आहेत, परंतु ते इतके लहान मोठे आहे की यांत्रिक पद्धतींद्वारे शोधणे प्रश्नाच्या बाहेर आहे.

विश्वाच्या सापेक्षतेच्या विचारसरणीच्या थिअरी जनरल ऑफ रिलेटिव्हिटीच्या अंतर्गत अवकाशीय परिमाणे स्वयंपूर्ण आणि मर्यादित म्हणून माकची अट विचारात घेतली जाऊ शकते. हा सिद्धांत एखाद्याला असा विचार करण्यास देखील अनुमती देतो की संपूर्ण विश्वातील पदार्थाची सरासरी घनता मर्यादित आहे आणि स्पेस-टाइम अनंत (अर्ध-युक्लिडियन) जगात ती नाहीशी होईल. तथापि, हे नाकारणे अशक्य आहे की वर वर्णन केलेल्या पद्धतीने मॅकच्या प्रस्तावाचे समाधान होण्यासाठी, क्षेत्रीय समीकरणांमध्ये "विश्वविज्ञानविषयक समस्या" हा शब्द समाविष्ट केला गेला पाहिजे. याचा अर्थ असा की तो कोणत्याही प्रकारे इतर समीकरणांनी प्रभावित होत नाही. म्हणून, "विश्वविज्ञानविषयक "विश्‍ववैज्ञानिक समस्येचे" हे उत्तर या क्षणासाठी पूर्णपणे समाधानकारक असणार नाही.

आणखी एक समस्या जी सध्या प्रखर लक्षाचा विषय आहे ती म्हणजे गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र तसेच विद्युत चुंबकीय क्षेत्र यांच्यातील संबंध. सिद्धांताच्या एकीकरणासाठी प्रयत्नशील असलेले मन दोन क्षेत्रे अस्तित्त्वात असण्यात समाधानी असू शकत नाही, जे त्यांच्या स्वतःच्या स्वभावात पूर्णपणे भिन्न आहेत. गणितीयदृष्ट्या सुसंगत फील्ड थिअरी हवी आहे ज्यामध्ये गुरुत्वाकर्षण आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड एकाच फील्डचे वेगळे भाग किंवा पैलू म्हणून पाहिले जातात, फील्ड समीकरणांसह, ते शक्य असल्यास, तार्किकदृष्ट्या परस्पर भिन्न समास समाविष्ट करू नका.

गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत, ज्याला गणितीय औपचारिकता म्हणून पाहिले जाते, म्हणजे रीमेनियन भूमिती, पुनर्रचना करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते विद्युत चुंबकीय क्षेत्राचे नियम समाविष्ट करेल. दुर्दैवाने, जेव्हा आम्ही गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांतावरून (जडत्व आणि जड वस्तुमानाची समानता) ठरवत असतो तेव्हा आम्ही आमच्या तर्काचा आधार अनुभवजन्य पुराव्यावर ठेवू शकत नाही, तथापि, आम्ही गणितीय साधेपणाच्या निकषांपुरते मर्यादित आहोत, जे पूर्णपणे स्वैरपणापासून मुक्त नाही. . सध्याचा प्रयत्न जो बहुधा यशस्वी होण्याची शक्यता आहे तो लेव्हीसिविटा वेल आणि एडिंग्टन यांच्या सिद्धांतांवर आधारित आहे जे रिमेनियन भूमितीय भूमितीला affine सहसंबंध नावाच्या विस्तृत सिद्धांताने बदलण्याचा प्रयत्न करतात.

रिमेनियन भूमितीचा आधार असलेले सर्वात मूलभूत तत्त्व म्हणजे ते दोन अनंत समीप बिंदूंना "अंतर" डीएस नियुक्त करते, ज्याचा वर्ग समन्वयांच्या भिन्नतेचे एकसंध, द्वितीय-क्रम कार्य आहे. यावरून, (वास्तविक जगाच्या काही मर्यादा सोडून) युक्लिडियन भूमिती कोणत्याही अमर्याद लहान क्षेत्रात वैध आहे. म्हणून, विशिष्ट बिंदू P वर प्रत्येक रेषेचा घटक (किंवा वेक्टर) कोणत्याही असीम जवळच्या स्थानासाठी (किंवा वेक्टर) समान रेषांचा घटक (किंवा वेक्टर) असतो (पी') (अभिनय सहसंबंध). Riemannian मेट्रिक्सचा वापर आत्मीयता सहसंबंध निर्धारित करण्यासाठी केला जातो. याउलट, जर affine संबंध (अनंत विस्थापनाचा नियम) गणितीयरित्या निर्धारित केला असेल तर तेथे सहसा कोणतेही रिमेनियन मापन उपलब्ध नसते ज्याची गणना केली जाऊ शकते.

रीमेनियन भूमितीचा एक भाग असलेली सर्वात महत्त्वाची कल्पना "अंतराळ वक्रता" आहे, जिथे गुरुत्वाकर्षण समीकरणे चालू आहेत, ती पूर्णपणे "संबंधित सहसंबंध" वर आधारित आहे. "अभिनय सहसंबंध". जर एखाद्याला मेट्रिकद्वारे प्रथम प्राप्त न करता अखंडपणे सादर केले असेल, तर ते रीमेनियन भूमितीचे विस्तृतीकरण आहे, परंतु ते सर्वात महत्त्वपूर्ण संबंधित पॅरामीटर्स राखून ठेवते. सर्वात सोपी विभेदक समीकरणे शोधण्यासाठी जी एका affine सहसंबंधाने सोडवली जाऊ शकतात, असे मानण्याचे कारण आहे की गुरुत्वाकर्षण समीकरणांचे एक सामान्यीकरण शोधले जाऊ शकते ज्यामध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक नियम समाविष्ट आहेत. फील्ड ही आशा प्रत्यक्षात साकार झाली आहे, जरी मला खात्री नाही की तयार केलेले गणितीय कनेक्शन भौतिक विज्ञानातील सुधारणा म्हणून मानले जाऊ शकते की नाही तोपर्यंत ते कोणतेही अतिरिक्त भौतिक कनेक्शन तयार करत नाही. विशेषत:, एक फील्ड थिअरी, माझ्या दृष्टीने, समाधानकारक मानली जाऊ शकते जर ते मूलभूत विद्युत संरचनांना अशा प्रकारे अनुमती देते की त्यांचे वर्णन एकलतेपासून मुक्त असलेले समाधान म्हणून केले जाऊ शकते.

शिवाय, मूलभूत इलेक्ट्रोकेमिकल स्ट्रक्चर्सशी संबंधित असलेल्या सिद्धांताला क्वांटम सिद्धांत प्रश्नांपासून वेगळे केले जाऊ शकत नाही हे दुर्लक्षित केले जाऊ नये. आत्तापर्यंत, या महत्त्वाच्या भौतिक समस्येचा विचार करता सापेक्षता सिद्धांत कुचकामी ठरला आहे. जर या सामान्य समीकरणांच्या रचनेत, क्वांटम समस्येच्या निराकरणाच्या परिणामी एक मूलगामी बदल झाला किंवा आपण मूलभूत प्रक्रियेचे वर्णन करत असलेल्या पॅरामीटर्समध्ये संपूर्ण बदल केला तर, सापेक्षतेचे तत्त्व सोडले जाणार नाही. आणि त्यापासून पूर्वी काढलेली तत्त्वे किमान कायद्याप्रमाणे त्यांचे मूल्य कायम ठेवतील.

अल्बर्ट आइनस्टाईन - नोबेल व्याख्यान. NobelPrize.org. नोबेल मीडिया AB 2020. मंगळ. 20 ऑक्टोबर 2020.

इन्स्टाग्रामवर आमचे अनुसरण करा (iquuniquenewsonline) विनामूल्य नियमित बातम्या अद्यतने मिळविण्यासाठी
स्रोत
अलौकिक बुद्धिमत्ता

संबंधित लेख

परत शीर्षस्थानी बटण