भौतिक वस्तुओं पर विचार करते समय सापेक्षतावादी भौतिकी का उपयोग किया जाता है। सापेक्षतावादी भौतिकी

सापेक्षता का विशेष या आंशिक सिद्धांत अंतरिक्ष-समय की संरचना का एक सिद्धांत है। इसे पहली बार 1905 में अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने काम "ऑन द इलेक्ट्रोडायनामिक्स ऑफ मूविंग बॉडीज" में पेश किया था। सिद्धांत प्रकाश की गति के करीब गति पर गति, यांत्रिकी के नियमों और उन्हें परिभाषित करने वाले अंतरिक्ष-समय संबंधों का वर्णन करता है। विशेष सापेक्षता के ढांचे के भीतर शास्त्रीय न्यूटोनियन यांत्रिकी कम गति के लिए एक अनुमान है।

सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत

सामान्य सापेक्षता 1905-1917 में आइंस्टीन द्वारा विकसित गुरुत्वाकर्षण का एक सिद्धांत है। यह सापेक्षता के विशेष सिद्धांत का एक और विकास है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत यह मानता है कि गुरुत्वाकर्षण प्रभाव पिंडों और क्षेत्रों की बल अंतःक्रिया के कारण नहीं, बल्कि उस स्थान-समय की विकृति के कारण होता है जिसमें वे स्थित हैं। यह विकृति, आंशिक रूप से, द्रव्यमान-ऊर्जा की उपस्थिति से संबंधित है।

लिंक

• सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत - अंतरिक्ष-समय सातत्य (रूसी) - बस जटिल के बारे में।
• सापेक्षता का विशेष सिद्धांत (रूसी) - बस जटिल के बारे में।

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "सापेक्षतावादी भौतिकी" क्या है:

भौतिकी और वास्तविकता- "भौतिकी और वास्तविकता" ए. आइंस्टीन के लेखों का एक संग्रह है, जो उनके रचनात्मक जीवन के विभिन्न अवधियों के दौरान लिखे गए हैं। रूस. संस्करण एम., 1965। पुस्तक महान भौतिक विज्ञानी के मुख्य ज्ञानमीमांसीय और पद्धति संबंधी विचारों को दर्शाती है। उनमें से… … ज्ञानमीमांसा और विज्ञान के दर्शन का विश्वकोश

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सापेक्षतावादी यांत्रिकी भौतिकी की एक शाखा है जो प्रकाश की गति के बराबर गति पर यांत्रिकी के नियमों (पिंडों और कणों की गति के नियम) पर विचार करती है। प्रकाश की गति से काफी कम गति पर, यह शास्त्रीय (न्यूटोनियन) ... विकिपीडिया में बदल जाता है

भौतिकी की एक शाखा जो परमाणु प्रक्रियाओं के अध्ययन के लिए समर्पित है जिसमें परमाणु पदार्थ बनाने वाले कण प्रकाश की गति के करीब गति से चलते हैं। आर.आई. एफ। 1970 72 में सापेक्षतावादी नाभिक के पुंजों पर प्रयोगों के संबंध में गठित किया गया था,... ... भौतिक विश्वकोश

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पुस्तकें

• उच्च-वर्तमान सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन किरणों का भौतिकी, ए. ए. रुखाद्ज़े, एल. एस. बोगदानकेविच, एस. ई. रोसिंस्की, वी. जी. रुखलिन। स्पंदित उच्च-वर्तमान इलेक्ट्रॉन बीम के भौतिकी के मूल सिद्धांतों और प्लाज्मा के साथ उनकी बातचीत को व्यवस्थित रूप से प्रस्तुत किया गया है। विभिन्न संतुलन विन्यास, गठन और...

सापेक्षता के सिद्धांत में, प्रणाली का चुनाव पिंडों की उपस्थिति और उनकी गति पर निर्भर करता है, जिसे चुने हुए संदर्भ ढांचे के भीतर वर्णित किया जाना चाहिए। सामान्यतया, आधुनिक भौतिकी और खगोल विज्ञान में संदर्भ का कोई जड़त्वीय ढाँचा नहीं है। हम केवल इस बारे में बात कर सकते हैं कि यह प्रणाली जड़त्व के कितनी करीब है।

आधुनिक मनुष्यों के लिए सामान्य गति से चलने वाली विभिन्न संदर्भ प्रणालियों में समय का एक समान बीतना कितना अलग है? क्या इस पर ध्यान देना संभव है? पचास साल पहले इन सवालों के जवाब नकारात्मक थे। समय मापने के लिए मानवता ने रोजमर्रा की जिंदगी और भौतिकी प्रयोगशालाओं दोनों में जिन घड़ियों का उपयोग किया, वे आदिम यांत्रिक उपकरण थे जिनमें समय त्रुटि अक्सर प्रति दिन एक सेकंड से अधिक हो जाती थी। समय के साथ सापेक्ष प्रभावों का पता लगाने के लिए उनकी सटीकता बहुत कम थी।

दो मुख्य सापेक्षतावादी प्रभाव हैं जो समय की गति को प्रभावित करते हैं। पहली है गति. यदि घड़ियाँ विभिन्न संदर्भ प्रणालियों से संबंधित हैं, जिनमें से एक दूसरे के सापेक्ष चलती है, तो पहले सिस्टम की घड़ियाँ धीमी गति से चलेंगी। यदि हम समय के एक निश्चित क्षण में दो घड़ियों की एक साथ स्थापना स्थापित करते हैं, तो चूंकि एक गतिशील प्रणाली में समय की गति धीमी होगी, इसलिए इसमें मौजूद घड़ियां पिछड़ जाएंगी। घड़ी के अवलोकनों के बीच समय अंतराल जितना लंबा होगा, गतिमान संदर्भ फ्रेम में घड़ी उतनी ही अधिक पीछे रह जाएगी। मान लीजिए, एक आधुनिक विमान के लिए जो ध्वनि की गति (300 मीटर/सेकंड) से उड़ता है, एक घंटे की उड़ान में घड़ी की दर में अंतर नैनोसेकंड होगा।

यात्रा की गति को प्रभावित करने वाला दूसरा प्रभाव गुरुत्वाकर्षण क्षमता में अंतर है। अंतरिक्ष में अलग-अलग बिंदुओं पर स्थित एक-दूसरे के सापेक्ष आराम करने वाली दो घड़ियाँ अलग-अलग गति से चलेंगी। जिस स्थान पर गुरुत्वाकर्षण बल कमजोर होगा, वहां घड़ी की गति तेज हो जाएगी।

मान लीजिए कि एक घड़ी समुद्र तल पर रखी गई है, और दूसरी 10 किमी ऊंचे पहाड़ पर रखी गई है। फिर दूसरी घड़ी तेज चलेगी और प्रति घंटे की दर में अंतर 3.6 नैनोसेकंड होगा।

घड़ियों की प्रगति को इतनी सटीकता के साथ रिकॉर्ड करना तब संभव हुआ जब परमाणु और हाइड्रोजन घड़ियाँ लगभग एक घंटे से अधिक की सटीकता के साथ बनाई गईं।

आधुनिक घड़ियाँ कहीं अधिक सटीक होती हैं। उनकी मदद से, भौतिक विज्ञानी अंतरिक्ष में दो अलग-अलग बिंदुओं पर समय बीतने की असमानता को मापने में सक्षम थे।

एक मामले में, यह इतालवी वैज्ञानिकों द्वारा किया गया एक प्रयोग था। उन्होंने दोनों घड़ियों को सिंक्रनाइज़ किया। उन्होंने एक घड़ी भौतिकी विभाग में छोड़ दी, और दूसरी को ट्रक द्वारा पहाड़ों पर ले जाया गया और समुद्र तल से 3250 मीटर की ऊंचाई पर स्थापित किया गया। 66 दिनों के इंतजार के बाद, उन्होंने दूसरी घड़ी को नीचे किया और रीडिंग की तुलना की। प्रयोग में आइंस्टाइन के सिद्धांत से पूर्ण सहमति दिखाई दी! जो घड़ियाँ पहाड़ पर थीं वे आगे बढ़ गईं, जो घड़ियाँ समुद्र तल पर थीं वे पीछे रह गईं।

फिर चार समान घड़ियों को नियमित विमानों पर लाद दिया गया और अपनी यात्रा पर निकल पड़े। पूर्व में दो घंटे, पश्चिम में दो घंटे (चूंकि कुल गति विमान की गति और पृथ्वी के घूमने की गति का योग थी, इसलिए जड़त्वीय प्रणाली के सापेक्ष घड़ियों की गति भिन्न थी)। दुनिया भर में उड़ान भरने के बाद, घड़ियों को उतार दिया गया और उनकी रीडिंग की तुलना की गई। हालाँकि माप त्रुटियाँ काफी बड़ी थीं (घटना 1971 में हुई थी), इसमें कोई संदेह नहीं हो सकता था - प्रयोग ने सापेक्षता के सिद्धांत की भविष्यवाणियों की पुष्टि की, ए. आइंस्टीन की शुद्धता की पुष्टि की और घड़ी के प्रभाव के लिए प्रयोगात्मक आधार स्थापित किया। असमानता.

1975 में, चेसापीक खाड़ी (पोटोमैक नदी, यूएसए के मुहाने के पास) के ऊपर से उड़ान भरने वाले एक हवाई जहाज पर घड़ियों की असमानता को मापने के लिए एक विशेष उच्च-परिशुद्धता प्रयोग किया गया था। उस समय तक घड़ी की सटीकता पहुँच चुकी थी। विमान ने 15 घंटे तक उड़ान भरी, इस दौरान विमान में कई घंटे सवार थे आगेबदलती गुरुत्वाकर्षण क्षमता (विमान चढ़ना और उतरना) में असमानता के प्रभाव के कारण पृथ्वी पर घड़ियाँ, साथ ही स्थिर घड़ी के सापेक्ष संदर्भ फ्रेम की गति के कारण समय बीतने में असमानता। पृथ्वी पर मौजूद घड़ियाँ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में क्षमता के बड़े मूल्य के साथ समय की गणना करती हैं, विमान पर मौजूद घड़ियाँ गुरुत्वाकर्षण क्षमता के कम मूल्य के साथ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में समय की गणना करती हैं। 15 घंटे की उड़ान में घड़ी का यह अंतर 53 नैनोसेकंड तक पहुंच गया। उसी समय, जहाज़ पर मौजूद घड़ियाँ पृथ्वी की सतह पर आराम कर रही घड़ियों के सापेक्ष चलती रहीं, और उनसे पिछड़ गईं। यह प्रभाव काफी कम था. 15 घंटे की उड़ान में अंतराल केवल 6 नैनोसेकंड था। दोनों प्रभावों के परिणामस्वरूप घड़ी की गति 47 नैनोसेकंड आगे बढ़ गई। असमानता माप की सटीकता एक प्रतिशत से बेहतर थी! इस प्रकार, प्रत्यक्ष माप के परिणामस्वरूप, अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं और विभिन्न समन्वय प्रणालियों पर समय बीतने की विविधता का प्रदर्शन किया गया।

www.pereplet.ru/pops/sazhin/node3.html

सापेक्षतावादी यांत्रिकी वह यांत्रिकी है जिसमें यदि कोई पिंड प्रकाश की गति के करीब गति से चलता है तो न्यूटोनियन यांत्रिकी बदल जाती है। इतनी तेज़ गति पर, वस्तुओं के साथ बस जादुई और पूरी तरह से अप्रत्याशित चीजें घटित होने लगती हैं, जैसे, उदाहरण के लिए, सापेक्ष लंबाई संकुचन या समय फैलाव।

लेकिन शास्त्रीय यांत्रिकी वास्तव में सापेक्षतावादी कैसे बन जाती है? हमारे नए लेख में क्रम से सब कुछ के बारे में।

चलिए शुरू से शुरू करते हैं...

गैलीलियो का सापेक्षता का सिद्धांत

गैलीलियो का सापेक्षता सिद्धांत (1564-1642) कहता है:

जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियों में, यदि सिस्टम स्थिर है या समान रूप से और सीधा चलता है तो सभी प्रक्रियाएं उसी तरह से आगे बढ़ती हैं।

इस मामले में हम विशेष रूप से यांत्रिक प्रक्रियाओं के बारे में बात कर रहे हैं। इसका मतलब क्या है? इसका मतलब यह है कि यदि हम, उदाहरण के लिए, कोहरे के माध्यम से एक समान रूप से और सीधी रेखा में चलने वाली नौका पर चलते हैं, तो हम यह निर्धारित नहीं कर पाएंगे कि नौका चल रही है या आराम पर है। दूसरे शब्दों में, यदि आप दो समान बंद प्रयोगशालाओं में एक प्रयोग करते हैं, जिनमें से एक दूसरे के सापेक्ष समान रूप से और सीधा चलता है, तो प्रयोग का परिणाम वही होगा।

गैलीलियन परिवर्तन

शास्त्रीय यांत्रिकी में गैलीलियन परिवर्तन एक जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली से दूसरे में जाने पर निर्देशांक और वेग के परिवर्तन हैं। हम यहां सभी गणनाएं और निष्कर्ष प्रस्तुत नहीं करेंगे, बल्कि केवल गति को परिवर्तित करने का सूत्र लिखेंगे। इस सूत्र के अनुसार, एक स्थिर संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष किसी पिंड की गति एक गतिशील संदर्भ फ्रेम में शरीर की गति के वेक्टर योग और एक स्थिर फ्रेम के सापेक्ष एक गतिशील संदर्भ फ्रेम की गति के बराबर होती है।

सापेक्षता के जिस गैलीलियन सिद्धांत का हमने ऊपर उल्लेख किया है, वह आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत का एक विशेष मामला है।

आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत और एसआरटी की अभिधारणाएँ

बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, शास्त्रीय यांत्रिकी के दो शताब्दियों से अधिक प्रभुत्व के बाद, सापेक्षता के सिद्धांत को गैर-यांत्रिक घटनाओं तक विस्तारित करने का प्रश्न उठा। इस प्रश्न के उठने का कारण भौतिकी, विशेष रूप से प्रकाशिकी और इलेक्ट्रोडायनामिक्स का प्राकृतिक विकास था। कई प्रयोगों के परिणामों ने या तो सभी भौतिक घटनाओं के लिए गैलीलियो के सापेक्षता के सिद्धांत के निर्माण की वैधता की पुष्टि की, या कई मामलों में गैलीलियो के परिवर्तनों की भ्रांति का संकेत दिया।

उदाहरण के लिए, वेगों को जोड़ने के सूत्र की जाँच से पता चला कि प्रकाश की गति के करीब वेगों पर यह गलत है। इसके अलावा, 1881 में फ़िज़ो के प्रयोग से पता चला कि प्रकाश की गति स्रोत और पर्यवेक्षक की गति की गति पर निर्भर नहीं करती है, अर्थात। संदर्भ के किसी भी फ्रेम में स्थिर रहता है। यह प्रायोगिक परिणाम शास्त्रीय यांत्रिकी के ढांचे में फिट नहीं बैठता।

अल्बर्ट आइंस्टीन ने इस और अन्य समस्याओं का समाधान ढूंढ लिया। सिद्धांत को व्यवहार में लाने के लिए, आइंस्टीन को शास्त्रीय यांत्रिकी के कई स्पष्ट सत्यों को छोड़ना पड़ा। अर्थात्, ऐसा मान लेना विभिन्न संदर्भ प्रणालियों में दूरियाँ और समय अंतराल स्थिर नहीं होते हैं . आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता सिद्धांत (एसटीआर) के मुख्य सिद्धांत नीचे दिए गए हैं:

पहला अभिधारणा:संदर्भ के सभी जड़त्वीय ढाँचों में, सभी भौतिक घटनाएँ एक ही तरह से आगे बढ़ती हैं। एक प्रणाली से दूसरी प्रणाली में जाने पर, प्रकृति के सभी नियम और उनका वर्णन करने वाली घटनाएं अपरिवर्तनीय होती हैं, अर्थात कोई भी प्रयोग किसी एक प्रणाली को प्राथमिकता नहीं दे सकता, क्योंकि वे अपरिवर्तनीय हैं।

दूसरा अभिधारणा : साथ निर्वात में प्रकाश की गति सभी दिशाओं में समान होती है और यह स्रोत और पर्यवेक्षक पर निर्भर नहीं करती है, अर्थात। एक जड़त्वीय तंत्र से दूसरे जड़त्वीय तंत्र में जाने पर परिवर्तन नहीं होता है।

प्रकाश की गति अधिकतम गति है। कोई भी सिग्नल या क्रिया प्रकाश की गति से तेज़ नहीं चल सकती।

एक स्थिर संदर्भ प्रणाली से प्रकाश की गति से चलने वाली प्रणाली में संक्रमण के दौरान निर्देशांक और समय के परिवर्तनों को लोरेंत्ज़ परिवर्तन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक सिस्टम को आराम की स्थिति में रहने दें, और दूसरे को एब्सिस्सा अक्ष के साथ चलने दें।

जैसा कि हम देखते हैं, निर्देशांक के साथ-साथ समय भी बदलता है, अर्थात यह एक चौथाई निर्देशांक के रूप में कार्य करता है। लोरेंत्ज़ परिवर्तनों से पता चलता है कि शास्त्रीय यांत्रिकी के विपरीत, एसटीआर में स्थान और समय अविभाज्य हैं।

दो जुड़वाँ बच्चों का विरोधाभास याद है, जिनमें से एक ज़मीन पर इंतज़ार कर रहा था, और दूसरा बहुत तेज़ गति से अंतरिक्ष यान में उड़ रहा था? अंतरिक्ष यात्री भाई के पृथ्वी पर लौटने के बाद, उसने अपने भाई को एक बूढ़ा व्यक्ति पाया, हालाँकि वह स्वयं लगभग उतना ही युवा था जितना यात्रा शुरू होने पर था। संदर्भ प्रणाली के आधार पर समय कैसे बदलता है इसका एक विशिष्ट उदाहरण।

प्रकाश की गति से बहुत कम गति पर, लोरेंत्ज़ परिवर्तन गैलिलियन परिवर्तनों में बदल जाते हैं। आधुनिक जेट और रॉकेट की गति पर भी, शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों से विचलन इतना छोटा है कि उन्हें मापना लगभग असंभव है।

लोरेंत्ज़ परिवर्तनों को ध्यान में रखने वाले यांत्रिकी को सापेक्षतावादी कहा जाता है।

सापेक्षतावादी यांत्रिकी के ढांचे के भीतर, कुछ भौतिक मात्राओं के सूत्रीकरण बदल जाते हैं। उदाहरण के लिए, लोरेंत्ज़ परिवर्तनों के अनुसार सापेक्ष यांत्रिकी में किसी पिंड की गति को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

तदनुसार, सापेक्षतावादी यांत्रिकी में न्यूटन के दूसरे नियम का रूप इस प्रकार होगा:

और सापेक्ष यांत्रिकी में किसी पिंड की कुल सापेक्ष ऊर्जा बराबर होती है

यदि शरीर आराम की स्थिति में है और गति शून्य है, तो यह सूत्र प्रसिद्ध में परिवर्तित हो जाता है

यह सूत्र, जिसे हर कोई जानता है, दर्शाता है कि द्रव्यमान किसी पिंड की कुल ऊर्जा का एक माप है, और पदार्थ की ऊर्जा को विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित करने की मूलभूत संभावना को भी दर्शाता है।

प्रिय दोस्तों, इस गंभीर नोट पर हम आज सापेक्षतावादी यांत्रिकी की अपनी समीक्षा समाप्त करेंगे। हमने गैलीलियो और आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के साथ-साथ सापेक्षतावादी यांत्रिकी के कुछ बुनियादी सूत्रों को भी देखा। हम उन लोगों को याद दिलाते हैं जो दृढ़ हैं और लेख को अंत तक पढ़ चुके हैं कि दुनिया में कोई भी "अनसुलझा" कार्य या समस्या नहीं है जिसे हल नहीं किया जा सकता है। अधूरे पाठ्यक्रम के बारे में घबराने और चिंता करने का कोई मतलब नहीं है। बस ब्रह्मांड के पैमाने को याद रखें, गहरी सांस लें और कार्य वास्तविक पेशेवरों को सौंपें -

विश्वकोश यूट्यूब

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  शास्त्रीय यांत्रिकी में, स्थानिक निर्देशांक और समय स्वतंत्र हैं (समय-निर्भर होलोनोमिक कनेक्शन की अनुपस्थिति में), समय निरपेक्ष है, अर्थात, यह सभी संदर्भ प्रणालियों में समान रूप से प्रवाहित होता है, और गैलिलियन परिवर्तन लागू होते हैं। सापेक्षतावादी यांत्रिकी में, घटनाएँ चार-आयामी अंतरिक्ष में घटित होती हैं, भौतिक त्रि-आयामी स्थान और समय (मिन्कोव्स्की स्पेस) के संयोजन से और लोरेंत्ज़ परिवर्तन संचालित होते हैं। इस प्रकार, शास्त्रीय यांत्रिकी के विपरीत, घटनाओं की एक साथता संदर्भ फ्रेम की पसंद पर निर्भर करती है।

  सापेक्षतावादी यांत्रिकी के बुनियादी नियम - न्यूटन के दूसरे नियम का सापेक्षतावादी सामान्यीकरण और ऊर्जा-संवेग के संरक्षण का सापेक्षतावादी नियम - लोरेंत्ज़ परिवर्तनों के दौरान स्थानिक और लौकिक निर्देशांक के ऐसे "मिश्रण" का परिणाम हैं।

  सापेक्षतावादी यांत्रिकी में न्यूटन का दूसरा नियम

  शक्ति को इस प्रकार परिभाषित किया गया है F → = d p → d t (\displaystyle (\vec (F))=(\frac (d(\vec (p)))(dt))), सापेक्षतावादी गति के लिए अभिव्यक्ति भी ज्ञात है:

  पी → = एम वी → 1 - वी 2 / सी 2। (\displaystyle (\vec (p))=(\frac (m(\vec (v)))(\sqrt (1-v^(2)/c^(2)))).)

  बल निर्धारित करने के लिए अंतिम अभिव्यक्ति का समय व्युत्पन्न लेते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

  d p ​​​→ d t = m γ a → + m γ 3 β → (β → a →) , (\displaystyle (\frac (d(\vec (p)))(dt))=m\गामा (\vec (a ))+m\गामा ^(3)(\vec (\beta ))((\vec (\beta ))(\vec (a))),)

  जहां नोटेशन पेश किए गए हैं: β → ≡ v → c (\displaystyle (\vec (\beta ))\equiv (\frac (\vec (v))(c)))और γ ≡ 1 1 - v 2 / c 2 (\displaystyle \गामा \equiv (\frac (1)(\sqrt (1-v^(2)/c^(2))))).

  परिणामस्वरूप, बल की अभिव्यक्ति इस प्रकार होती है:

  एफ → = एम γ ए → + एम γ 3 β → (β → ए →) . (\displaystyle (\vec (F))=m\गामा (\vec (ए))+m\गामा ^(3)(\vec (\beta ))((\vec (\beta ))(\vec ( ए)))।)

  इससे पता चलता है कि सापेक्षतावादी यांत्रिकी में, गैर-सापेक्षतावादी मामले के विपरीत, सामान्य मामले में त्वरण आवश्यक रूप से बल के साथ निर्देशित नहीं होता है, त्वरण में वेग के साथ निर्देशित एक घटक भी होता है;

  सापेक्षतावादी यांत्रिकी में एक मुक्त कण का लैग्रेंज फ़ंक्शन

  आइए कम से कम कार्रवाई के सिद्धांत के आधार पर क्रिया अभिन्न लिखें: S = − ∫ a b α d s (\displaystyle S=-\int \limits _(a)^(b)\alpha ds), एक धनात्मक संख्या कहाँ है. जैसा कि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत (एसटीआर) से ज्ञात होता है d s = c 1 - v 2 / c 2 d t (\displaystyle ds=c(\sqrt (1-v^(2)/c^(2)))dt), गति के अभिन्न अंग में प्रतिस्थापित करते हुए, हम पाते हैं: S = - ∫ t 1 t 2 α c 1 - v 2 / c 2 d t (\displaystyle S=-\int \limits _(t_(1))^(t_(2))\alpha c(\sqrt (1) -v^(2)/c^(2)))dt). लेकिन, दूसरी ओर, गति के अभिन्न अंग को लैग्रेंज फ़ंक्शन के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है: S = ∫ t 1 t 2 L d t (\displaystyle S=\int \limits _(t_(1))^(t_(2))(\mathcal (L))dt). अंतिम दो अभिव्यक्तियों की तुलना करने पर, यह समझना आसान है कि समाकलन बराबर होना चाहिए, अर्थात:

  L = − α c 1 − v 2 / c 2 (\displaystyle (\mathcal (L))=-\alpha c(\sqrt (1-v^(2)/c^(2)))).

  L ≃ α c + α v 2 2 c (\displaystyle (\mathcal (L))\simeq \alpha c+(\frac (\alpha v^(2))(2c))), विस्तार का पहला पद गति पर निर्भर नहीं करता है, और इसलिए गति के समीकरणों में कोई परिवर्तन नहीं लाता है। फिर, लैग्रेंज फ़ंक्शन की शास्त्रीय अभिव्यक्ति के साथ तुलना करें: m v 2 2 (\displaystyle (\frac (mv^(2))(2))), स्थिरांक निर्धारित करना आसान है α (\displaystyle \alpha ).

  भौतिकी और न्यूनतावाद। भौतिकी और दृश्यता. सापेक्षता के सिद्धांत।

  भौतिकी और न्यूनतावाद

  इस विषय में हम विश्व की आधुनिक संरचना का एक स्नैपशॉट देंगे। सबसे प्राचीन और मौलिक विज्ञानों में से एक - भौतिकी - हमारी मदद करेगा। भौतिक विज्ञान प्राकृतिक विज्ञानों में सबसे महत्वपूर्ण है, क्योंकि ग्रीक से शाब्दिक अनुवाद में "भौतिकी" शब्द का अर्थ "प्रकृति" है। अतः भौतिकी प्रकृति का विज्ञान है। भौतिकी को सदैव वैज्ञानिक ज्ञान का मानक माना गया है। किस तरीके से? ऐसा नहीं है कि यह सबसे महत्वपूर्ण और सच्चा ज्ञान प्रदान करता है, बल्कि यह उन सत्यों को प्रकट करता है जो कई बुनियादी चरों के संबंध के बारे में पूरे ब्रह्मांड के लिए मान्य हैं। इसकी बहुमुखी प्रतिभा इसके सूत्रों में शामिल किए गए चरों की संख्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

  जिस प्रकार परमाणु और क्वार्क ब्रह्मांड के "निर्माण खंड" हैं, उसी प्रकार भौतिकी के नियम ज्ञान के "निर्माण खंड" हैं। भौतिकी के नियम ज्ञान के "निर्माण खंड" हैं, न केवल इसलिए कि वे कुछ बुनियादी और सार्वभौमिक चर और स्थिरांक का उपयोग करते हैं जो पूरे ब्रह्मांड में संचालित होते हैं, बल्कि इसलिए भी क्योंकि न्यूनीकरणवाद का सिद्धांत विज्ञान में संचालित होता है, जो बताता है कि अधिक से अधिक जटिल कानून वास्तविकता के अधिक जटिल स्तरों के विकास को सरल स्तरों के नियमों में परिवर्तित किया जाना चाहिए।

  उदाहरण के लिए, आनुवंशिकी में जीवन के प्रजनन के नियम आणविक स्तर पर डीएनए और आरएनए अणुओं के बीच परस्पर क्रिया के नियम के रूप में प्रकट होते हैं। भौतिक जगत के विभिन्न क्षेत्रों के नियमों का समन्वय विशेष सीमांत विज्ञानों द्वारा किया जाता है, जैसे आणविक जीव विज्ञान, बायोफिज़िक्स, जैव रसायन, भूभौतिकी, भू-रसायन, आदि। अक्सर, नए विज्ञान अधिक प्राचीन विषयों के जंक्शनों पर ही बनते हैं।

  विज्ञान की पद्धति में न्यूनीकरणवाद के सिद्धांत की प्रयोज्यता के दायरे के बारे में तीखी बहसें होती रहती हैं, लेकिन स्पष्टीकरण स्वयं हमेशा समझाए गए को निचले वैचारिक स्तर तक कम करने का अनुमान लगाता है। इस अर्थ में, विज्ञान बस इसकी तर्कसंगतता की पुष्टि करता है।

  
  
  

  भौतिकविदों का दावा है कि ब्रह्मांड में एक भी पिंड सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम का उल्लंघन नहीं कर सकता है, और यदि उसका व्यवहार इस नियम का खंडन करता है, तो अन्य कानून हस्तक्षेप करते हैं। अपने डिजाइन और इंजन की वजह से विमान जमीन पर नहीं गिरता। एक अंतरिक्ष यान जेट ईंधन आदि के कारण गुरुत्वाकर्षण पर काबू पा लेता है। न तो कोई हवाई जहाज और न ही कोई अंतरिक्ष यान गुरुत्वाकर्षण के नियम से इनकार करता है, बल्कि ऐसे कारकों का उपयोग करता है जो इसके प्रभाव को बेअसर कर देते हैं।

  आप दर्शन, धर्म, रहस्यमय चमत्कारों के नियमों को नकार सकते हैं और यह सामान्य माना जाता है। लेकिन वे ऐसे व्यक्ति को संदेह की दृष्टि से देखते हैं जो विज्ञान के नियमों, मान लीजिए, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम को नकारता है। इस अर्थ में, हम कह सकते हैं कि भौतिकी के नियम वास्तविकता की वैज्ञानिक समझ के आधार पर निहित हैं।

  भौतिकी और दृश्य

  दो परिस्थितियाँ आधुनिक भौतिकी को समझना कठिन बना देती हैं। सबसे पहले, एक जटिल गणितीय उपकरण का उपयोग, जिसका पहले अध्ययन किया जाना चाहिए। ए आइंस्टीन ने एक ऐसी पाठ्यपुस्तक लिखकर इस कठिनाई को दूर करने का सफल प्रयास किया जिसमें एक भी सूत्र नहीं है। लेकिन एक और परिस्थिति है जो दुर्गम हो जाती है - आधुनिक भौतिक अवधारणाओं का एक दृश्य मॉडल बनाने की असंभवता: घुमावदार स्थान; एक कण जो एक लहर भी है, आदि। स्थिति से बाहर निकलने का रास्ता सरल है - इसे करने की कोशिश करने की भी आवश्यकता नहीं है।

  भौतिकी (और सामान्य रूप से विज्ञान) की प्रगति प्रत्यक्ष दृश्यता के क्रमिक परित्याग से जुड़ी है। जैसे कि इस तरह के निष्कर्ष को इस तथ्य का खंडन करना चाहिए कि आधुनिक विज्ञान और भौतिकी मुख्य रूप से प्रयोग पर आधारित है, अर्थात, अनुभवजन्य अनुभव जो मानव-नियंत्रित परिस्थितियों में होता है और किसी भी समय कितनी भी बार पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है। लेकिन पूरी बात यह है कि वास्तविकता के कुछ पहलू सतही अवलोकन के लिए अदृश्य हैं और स्पष्टता भ्रामक हो सकती है। अरस्तू की यांत्रिकी इस सिद्धांत पर आधारित थी: "एक गतिशील वस्तु रुक जाती है यदि उसे धकेलने वाला बल कार्य करना बंद कर दे।" यह वास्तविकता के अनुरूप निकला क्योंकि यह ध्यान नहीं दिया गया कि शरीर के रुकने का कारण घर्षण है। सही निष्कर्ष निकालने के लिए एक प्रयोग की आवश्यकता थी, जो वास्तविक प्रयोग नहीं था, इस मामले में असंभव था, बल्कि एक आदर्श प्रयोग था।

  ऐसा प्रयोग "डायलॉग ऑन द टू चीफ सिस्टम्स ऑफ द वर्ल्ड, टॉलेमिक एंड कोपर्निकन" (1632) के लेखक, महान इतालवी वैज्ञानिक गैलीलियो गैलीली ने किया था। इस विचार प्रयोग को संभव बनाने के लिए, एक आदर्श रूप से चिकने शरीर और एक आदर्श रूप से चिकनी सतह की कल्पना करना आवश्यक था जो घर्षण को समाप्त कर दे। गैलीलियो का प्रयोग, जिससे यह निष्कर्ष निकला कि यदि किसी पिंड की गति पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, तो यह अनिश्चित काल तक जारी रह सकता है, न्यूटन के शास्त्रीय यांत्रिकी का आधार बन गया (स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम से गति के तीन नियमों को याद रखें)। 1686 में, आइज़ैक न्यूटन ने रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन में अपने "प्राकृतिक दर्शन के गणितीय सिद्धांत" प्रस्तुत किए, जिसमें उन्होंने गति के बुनियादी नियम, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम, द्रव्यमान, जड़ता और त्वरण की अवधारणाएँ तैयार कीं। इस प्रकार, विचार प्रयोगों के लिए धन्यवाद, दुनिया की एक नई यंत्रवत तस्वीर संभव हो गई।

  शायद गैलीलियो के प्रसिद्ध विचार प्रयोग उत्कृष्ट पोलिश वैज्ञानिक निकोलस कोपरनिकस (1473-1543) द्वारा दुनिया की एक सूर्यकेंद्रित प्रणाली के निर्माण से प्रेरित थे, जो प्रत्यक्ष दृश्यता की अस्वीकृति का एक और उदाहरण बन गया। कॉपरनिकस के प्रमुख कार्य, ऑन द कन्वर्जन ऑफ द सेलेस्टियल वर्ल्ड्स में 30 से अधिक वर्षों से इन मुद्दों पर उनकी टिप्पणियों और विचारों का सारांश दिया गया है। डेनिश खगोलशास्त्री टाइको ब्राहे (1546-1601) ने स्पष्टता के लिए 1588 में एक परिकल्पना प्रस्तुत की जिसके अनुसार पृथ्वी को छोड़कर सभी ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते हैं, पृथ्वी गतिहीन है और सूर्य ग्रहों के साथ है। और चंद्रमा उसके चारों ओर घूमता है। और केवल जोहान्स केप्लर (1571-1630) ने अपने नाम पर ग्रहों की गति के तीन नियम स्थापित किए (पहले दो 1609 में, तीसरा 1618 में), अंततः कोपरनिकस की शिक्षाओं की वैधता की पुष्टि की।

  इसलिए, आधुनिक विज्ञान की प्रगति उन आदर्श विचारों द्वारा निर्धारित की गई थी जो तात्कालिक वास्तविकता से टूट गए थे। हालाँकि, 20वीं सदी की भौतिकी हमें न केवल प्रत्यक्ष दृश्यता, बल्कि दृश्यता को भी त्यागने के लिए मजबूर करती है। यह भौतिक वास्तविकता के प्रतिनिधित्व को रोकता है, लेकिन हमें आइंस्टीन के शब्दों की सच्चाई को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देता है कि "भौतिक अवधारणाएं मानव मस्तिष्क की स्वतंत्र रचनाएं हैं और बाहरी दुनिया द्वारा विशिष्ट रूप से निर्धारित नहीं होती हैं" (आइंस्टीन ए., इन्फेल्ड एल. इवोल्यूशन ऑफ भौतिकी - पृ. 30). “वास्तविकता को समझने की हमारी खोज में, हम आंशिक रूप से उस व्यक्ति की तरह हैं जो एक बंद घड़ी के तंत्र को समझना चाहता है। वह डायल और हिलते हुए हाथों को देखता है, यहां तक ​​कि टिक-टिक भी सुनता है, लेकिन उनके पास केस खोलने का कोई साधन नहीं है। यदि वह चतुर है, तो वह अपने लिए तंत्र की एक निश्चित तस्वीर बना सकता है जो उसके द्वारा देखी गई हर चीज के अनुरूप होगी, लेकिन वह कभी भी पूरी तरह से आश्वस्त नहीं हो सकता है कि उसकी तस्वीर ही एकमात्र ऐसी तस्वीर है जो उसके अवलोकनों को समझा सकती है।

  वैज्ञानिक विचारों की स्पष्टता से इनकार करना वास्तविकता के गहरे स्तरों के अध्ययन में परिवर्तन के लिए भुगतान की जाने वाली एक अपरिहार्य कीमत है जो मानव धारणा के विकासवादी रूप से विकसित तंत्र के अनुरूप नहीं है।

  सापेक्षता के सिद्धांत

  शास्त्रीय यांत्रिकी में भी, गैलीलियो के सापेक्षता के सिद्धांत को जाना जाता था: "यदि यांत्रिकी के नियम एक समन्वय प्रणाली में मान्य हैं, तो वे पहले के सापेक्ष सीधी और समान रूप से चलने वाली किसी भी अन्य प्रणाली में मान्य हैं" (आइंस्टीन ए., इन्फेल्ड एल. भौतिकी का विकास - एस. 130). ऐसी प्रणालियों को जड़त्वीय कहा जाता है, क्योंकि उनमें गति जड़ता के नियम के अधीन होती है, जिसमें कहा गया है: "प्रत्येक शरीर आराम की स्थिति या एक समान सीधी गति बनाए रखता है, जब तक कि उसे ड्राइविंग बलों के प्रभाव में इसे बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जाता है" ( वही.-पृ. 126).

  20वीं सदी की शुरुआत में यह स्पष्ट हो गया कि सापेक्षता का सिद्धांत प्रकाशिकी और इलेक्ट्रोडायनामिक्स यानी भौतिकी की अन्य शाखाओं में भी मान्य है। सापेक्षता के सिद्धांत ने अपने अर्थ का विस्तार किया और अब इस तरह लगने लगा: कोई भी प्रक्रिया एक अलग सामग्री प्रणाली में और समान प्रणाली में एक समान सीधी गति की स्थिति में समान रूप से आगे बढ़ती है। या: भौतिकी के नियमों का संदर्भ के सभी जड़त्वीय ढाँचों में समान रूप होता है।

  भौतिकविदों द्वारा एक सार्वभौमिक माध्यम के रूप में ईथर के अस्तित्व के विचार को त्यागने के बाद, संदर्भ के एक संदर्भ फ्रेम का विचार भी ध्वस्त हो गया। सभी संदर्भ प्रणालियों को समकक्ष के रूप में मान्यता दी गई, और सापेक्षता का सिद्धांत सार्वभौमिक बन गया। सापेक्षता के सिद्धांत में सापेक्षता का अर्थ है कि सभी संदर्भ प्रणालियाँ समान हैं और ऐसा कोई नहीं है जिसके पास दूसरों पर लाभ हो (जिसके सापेक्ष ईथर गतिहीन होगा)।

  एक जड़त्वीय प्रणाली से दूसरे में संक्रमण लोरेंत्ज़ परिवर्तनों के अनुसार किया गया था। हालाँकि, प्रकाश की गति की स्थिरता पर प्रयोगात्मक डेटा ने एक विरोधाभास को जन्म दिया, जिसके समाधान के लिए मौलिक रूप से नई अवधारणाओं की शुरूआत की आवश्यकता थी।

  निम्नलिखित उदाहरण इसे समझाने में मदद करेगा। आइए मान लें कि हम किनारे के सापेक्ष सीधी और समान रूप से चलने वाले जहाज पर यात्रा कर रहे हैं। यहाँ भी गति के सभी नियम तट के समान ही रहते हैं। संचलन की समग्र गति जहाज पर संचलन के योग और स्वयं जहाज के संचलन द्वारा निर्धारित की जाएगी। प्रकाश की गति से दूर की गति पर, इससे शास्त्रीय यांत्रिकी के नियमों से विचलन नहीं होता है। लेकिन अगर हमारा जहाज प्रकाश की गति के करीब की गति तक पहुँच जाता है, तो जहाज और जहाज की गति की गति का योग प्रकाश की गति से अधिक हो सकता है, जो वास्तव में नहीं हो सकता, क्योंकि माइकलसन-मॉर्ले प्रयोग के अनुसार , "सभी प्रणालियों के निर्देशांक में प्रकाश की गति हमेशा समान होती है, भले ही उत्सर्जन स्रोत गतिमान हो या नहीं, और चाहे वह कैसे भी गतिमान हो" (आइंस्टीन ए., इन्फ़िल्ड एल. उद्धृत। - पी. 140)।

  उत्पन्न होने वाली कठिनाइयों को दूर करने का प्रयास करते हुए, 1904 में एच. लोरेन्ज़ ने इस बात पर विचार करने का प्रस्ताव रखा कि गतिमान पिंड अपनी गति की दिशा में सिकुड़ते हैं (और संकुचन गुणांक शरीर की गति पर निर्भर करता है) और स्पष्ट समय अंतराल को विभिन्न संदर्भ प्रणालियों में मापा जाता है . लेकिन अगले वर्ष, ए. आइंस्टीन ने लोरेंत्ज़ परिवर्तनों में स्पष्ट समय की व्याख्या सत्य के रूप में की।

  गैलीलियो की तरह, आइंस्टीन ने आइंस्टीन ट्रेन नामक एक विचार प्रयोग का प्रयोग किया। “आइए हम एक पर्यवेक्षक की कल्पना करें जो ट्रेन पर सवार है और सड़क के किनारे स्ट्रीट लाइट द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की गति को माप रहा है, यानी, एक संदर्भ फ्रेम में गति सी पर चल रहा है जिसके सापेक्ष ट्रेन गति वी पर चल रही है। वेगों के योग के शास्त्रीय प्रमेय के अनुसार, ट्रेन में यात्रा कर रहे एक पर्यवेक्षक को ट्रेन की गति की दिशा में फैल रहे प्रकाश को गति C - V का श्रेय देना होगा। (प्रिगोझी आई., स्टेंगर्स आई. अराजकता से आदेश। - पी. 87)। हालाँकि, प्रकाश की गति प्रकृति के सार्वभौमिक स्थिरांक के रूप में कार्य करती है।

  इस विरोधाभास पर विचार करते हुए, आइंस्टीन ने अंतरिक्ष और समय के गुणों की निरपेक्षता और अपरिवर्तनीयता के विचार को त्यागने का प्रस्ताव रखा। यह निष्कर्ष सामान्य ज्ञान और जिसे कांट ने अंतर्ज्ञान की स्थितियां कहा है, का खंडन करता है, क्योंकि हम त्रि-आयामी के अलावा किसी भी स्थान की कल्पना नहीं कर सकते हैं, और एक-आयामी के अलावा किसी भी समय की कल्पना नहीं कर सकते हैं। लेकिन विज्ञान को सामान्य ज्ञान और संवेदनशीलता के अपरिवर्तनीय रूपों का अनुसरण करना आवश्यक नहीं है। इसका मुख्य मानदंड सिद्धांत और प्रयोग के बीच पत्राचार है। आइंस्टाइन का सिद्धांत इस कसौटी पर खरा उतरा और स्वीकार कर लिया गया। एक समय में, यह विचार कि पृथ्वी गोल है और सूर्य के चारों ओर घूमती है, भी सामान्य ज्ञान और अवलोकन के विपरीत लगती थी, लेकिन वे सच निकलीं।

  अंतरिक्ष और समय को पारंपरिक रूप से दर्शन और विज्ञान में पदार्थ के अस्तित्व के मुख्य रूपों के रूप में माना जाता है, जो एक दूसरे के सापेक्ष पदार्थ के व्यक्तिगत तत्वों के स्थान और क्रमिक घटनाओं के प्राकृतिक समन्वय के लिए जिम्मेदार हैं। अंतरिक्ष की विशेषताओं पर विचार किया गया एकरूपता- सभी दिशाओं में समान गुण, और आइसोट्रॉपी-दिशा से संपत्तियों की स्वतंत्रता. समय को भी सजातीय माना जाता था, अर्थात, कोई भी प्रक्रिया, सिद्धांत रूप में, एक निश्चित अवधि के बाद दोहराई जा सकती है। इन गुणों के साथ विश्व की समरूपता जुड़ी हुई है, जो इसके ज्ञान के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। अंतरिक्ष को त्रि-आयामी के रूप में देखा गया, और समय को एक-आयामी और एक दिशा में चलते हुए - अतीत से भविष्य की ओर। समय अपरिवर्तनीय है, लेकिन सभी भौतिक नियमों में समय के संकेत को विपरीत संकेत में बदलने से कुछ भी नहीं बदलता है, और इसलिए भौतिक रूप से भविष्य अतीत से अप्रभेद्य है।

  विज्ञान के इतिहास में, अंतरिक्ष की दो अवधारणाएँ ज्ञात हैं: पदार्थ के एक कंटेनर के रूप में अपरिवर्तनीय स्थान (न्यूटन का दृष्टिकोण) और अंतरिक्ष, जिसके गुण इसमें स्थित निकायों के गुणों से जुड़े होते हैं (लीबनिज का दृष्टिकोण)। सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार कोई भी पिंड अंतरिक्ष की ज्यामिति निर्धारित करता है।

  सापेक्षता के विशेष सिद्धांत से यह निष्कर्ष निकलता है कि किसी पिंड की लंबाई (सामान्य तौर पर, दो भौतिक बिंदुओं के बीच की दूरी) और उसमें होने वाली प्रक्रियाओं की अवधि (साथ ही लय) निरपेक्ष नहीं, बल्कि सापेक्ष मात्राएँ हैं। प्रकाश की गति के करीब पहुंचने पर, सिस्टम में सभी प्रक्रियाएं धीमी हो जाती हैं, शरीर के अनुदैर्ध्य (गति के साथ) आयाम कम हो जाते हैं, और एक पर्यवेक्षक के लिए एक साथ होने वाली घटनाएं दूसरे के लिए समय में भिन्न हो जाती हैं, सापेक्ष रूप से चलती हैं उसे। "यदि छड़ की गति प्रकाश की गति तक पहुंच जाती है तो छड़ी सिकुड़ कर शून्य हो जाएगी... यदि यह प्रकाश की गति से चल सकती है तो घड़ी पूरी तरह से बंद हो जाएगी" (आइंस्टीन ए., इन्फ़ेल्ड एल. उद्धृत। - पी. 158)।

  यह प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई है कि एक कण (उदाहरण के लिए, एक न्यूक्लियॉन) एक गोलाकार कण के रूप में उसके सापेक्ष धीरे-धीरे आगे बढ़ने वाले कण के संबंध में खुद को प्रकट कर सकता है, और उस पर बहुत तेज गति से आपतित होने वाले कण के संबंध में - एक के रूप में डिस्क गति की दिशा में चपटी हो गई। तदनुसार, धीरे-धीरे चलने वाले चार्ज पाई मेसन का जीवनकाल लगभग 10 ~ 8 सेकंड होता है, और तेजी से चलने वाले (लगभग-प्रकाश गति पर) का जीवनकाल कई गुना अधिक होता है। तो, अंतरिक्ष और समय भौतिक घटनाओं के समन्वय के सामान्य रूप हैं, और अस्तित्व की शुरुआत के मामले से स्वतंत्र रूप से अस्तित्व में नहीं हैं।

  आइंस्टीन द्वारा खोजे गए गैलीलियो के सापेक्षता के सिद्धांत और एक साथ सापेक्षता के संयोजन को आइंस्टीन का सापेक्षता सिद्धांत कहा गया। सापेक्षता की अवधारणा आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान में मुख्य अवधारणाओं में से एक बन गई है।

  सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों को ध्यान में रखे बिना स्थान और समय के गुणों पर विचार किया जाता है, जो जड़त्वीय नहीं हैं। सामान्य सापेक्षता प्रकृति के नियमों को गैर-जड़त्वीय प्रणालियों सहित हर चीज़ तक विस्तारित करती है। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत ने गुरुत्वाकर्षण को विद्युत चुंबकत्व और यांत्रिकी से जोड़ा। उन्होंने न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के यांत्रिक नियम को गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र नियम से बदल दिया। "योजनाबद्ध रूप से, हम कह सकते हैं: सामान्य सापेक्षता में न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम से संक्रमण कुछ हद तक विद्युत तरल पदार्थ के सिद्धांत और कूलम्ब के नियम से मैक्सवेल के सिद्धांत में संक्रमण के अनुरूप है" (आइंस्टीन ए., इन्फ़ेल्ड एल. उद्धृत। - पी) .196). और यहां भौतिकी पदार्थ सिद्धांत से क्षेत्र सिद्धांत की ओर बढ़ी।

  तीन शताब्दियों तक, भौतिकी यंत्रवत थी और केवल पदार्थ से संबंधित थी। लेकिन “मैक्सवेल के समीकरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की संरचना का वर्णन करते हैं। इन कानूनों का क्षेत्र संपूर्ण स्थान है, न कि केवल वे बिंदु जिन पर पदार्थ या आवेश स्थित हैं, जैसा कि यांत्रिक कानूनों के मामले में होता है” (उक्त - पृ. 120)। क्षेत्र पराजित तंत्र की अवधारणा.

  मैक्सवेल के समीकरण “न्यूटन के नियमों की तरह, दो व्यापक रूप से अलग-अलग घटनाओं से संबंधित नहीं हैं, वे यहां की घटनाओं को वहां की स्थितियों से संबंधित नहीं करते हैं; यहां और अभी का क्षेत्र अभी-अभी गुजरे क्षण के तत्काल पड़ोस के क्षेत्र पर निर्भर करता है” (उक्त - पृ. 120)। यह विश्व की क्षेत्रीय तस्वीर में एक महत्वपूर्ण नया क्षण है। अंतरिक्ष में विद्युतचुंबकीय तरंगें प्रकाश की गति से चलती हैं और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भी इसी प्रकार कार्य करता है।

  सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अनुसार, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाने वाले द्रव्यमान अंतरिक्ष को मोड़ते हैं और समय के प्रवाह को बदलते हैं। क्षेत्र जितना मजबूत होगा, क्षेत्र के बाहर समय बीतने की तुलना में समय का प्रवाह उतना ही धीमा होगा। गुरुत्वाकर्षण न केवल अंतरिक्ष में द्रव्यमान के वितरण पर निर्भर करता है, बल्कि उनकी गति, पिंडों में मौजूद दबाव और तनाव, विद्युत चुम्बकीय और अन्य सभी भौतिक क्षेत्रों पर भी निर्भर करता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में परिवर्तन प्रकाश की गति से निर्वात में वितरित होते हैं। आइंस्टीन के सिद्धांत में, पदार्थ अंतरिक्ष और समय के गुणों को प्रभावित करता है।

  ब्रह्मांडीय पैमानों पर जाने पर, अंतरिक्ष की ज्यामिति यूक्लिडियन नहीं रह जाती है और इन क्षेत्रों में द्रव्यमान के घनत्व और उनकी गति के आधार पर एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में बदल जाती है। मेटागैलेक्सी के पैमाने पर, मेटागैलेक्सी के विस्तार के कारण समय के साथ अंतरिक्ष की ज्यामिति बदल जाती है। प्रकाश की गति के करीब आने वाली गति पर, एक मजबूत क्षेत्र के साथ, अंतरिक्ष एक विलक्षण स्थिति में आ जाता है, अर्थात यह एक बिंदु में संकुचित हो जाता है। इस संपीड़न के माध्यम से, मेगावर्ल्ड माइक्रोवर्ल्ड के साथ संपर्क में आता है और कई मायनों में उसके समान हो जाता है। शास्त्रीय यांत्रिकी प्रकाश की गति से बहुत कम गति और मेगावर्ल्ड में द्रव्यमान की तुलना में बहुत कम द्रव्यमान पर एक सीमित मामले के रूप में वैध बनी हुई है।

  सापेक्षता के सिद्धांत ने अंतरिक्ष और समय की एकता को दिखाया, जो द्रव्यमान की एकाग्रता और उनके आंदोलन के आधार पर उनकी विशेषताओं में संयुक्त परिवर्तन में व्यक्त की गई। समय और स्थान को एक दूसरे से स्वतंत्र माना जाना बंद हो गया और अंतरिक्ष-समय चार-आयामी सातत्य का विचार उत्पन्न हुआ।

  सापेक्षता का सिद्धांत भी द्रव्यमान और ऊर्जा को E=MC 2 के संबंध से जोड़ता है, जहां C प्रकाश की गति है। सापेक्षता के सिद्धांत में, "दो कानून - द्रव्यमान के संरक्षण का नियम और ऊर्जा के संरक्षण का कानून - ने अपनी स्वतंत्र वैधता खो दी और खुद को एक ही कानून में एकजुट पाया, जिसे ऊर्जा या द्रव्यमान के संरक्षण का कानून कहा जा सकता है" (हाइजेनबर्ग वी) .भौतिकी और दर्शन। भाग और संपूर्ण।- एम., 1989.- पी. 69)। विनाश की घटना, जिसमें एक कण और एक प्रतिकण परस्पर एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं, और माइक्रोवर्ल्ड भौतिकी की अन्य घटनाएं इस निष्कर्ष की पुष्टि करती हैं।

  तो, सापेक्षता का सिद्धांत सभी भौतिक प्रणालियों में प्रकाश की गति की स्थिरता और प्रकृति के समान नियमों के सिद्धांतों पर आधारित है, और इसके मुख्य परिणाम इस प्रकार हैं: अंतरिक्ष के गुणों की सापेक्षता- समय; द्रव्यमान और ऊर्जा की सापेक्षता; भारी और अक्रिय द्रव्यमानों की समतुल्यता (गैलीलियो के इस कथन का परिणाम है कि सभी पिंड, उनकी संरचना और द्रव्यमान की परवाह किए बिना, एक ही त्वरण के साथ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में गिरते हैं)।

  20वीं शताब्दी तक, पदार्थ (न्यूटन) और क्षेत्रों (मैक्सवेल) की कार्यप्रणाली के नियमों की खोज की गई थी। 20वीं शताब्दी में, एक एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत बनाने के लिए बार-बार प्रयास किए गए जो सामग्री और क्षेत्र अवधारणाओं को जोड़ देगा, जो हालांकि, असफल साबित हुआ।

  1967 में, टैक्योन, कणों की उपस्थिति के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी गई थी जो प्रकाश की गति से अधिक गति से चलते हैं। यदि इस परिकल्पना की कभी पुष्टि हो जाती है, तो यह संभव है कि सापेक्षता की दुनिया से, जो एक सामान्य व्यक्ति के लिए बहुत असुविधाजनक है, जिसमें केवल प्रकाश की गति स्थिर है, हम फिर से एक अधिक परिचित दुनिया में लौट आएंगे, जिसमें पूर्ण अंतरिक्ष दीवारों और छत के साथ एक विश्वसनीय घर जैसा दिखता है। लेकिन फिलहाल ये केवल सपने हैं, जिनकी वास्तविक व्यवहार्यता पर शायद केवल तीसरी सहस्राब्दी में ही चर्चा की जा सकती है।

  इस खंड को समाप्त करने के लिए, हम हाइजेनबर्ग की पुस्तक "पार्ट एंड होल" से शब्दों को उद्धृत करेंगे कि इस तरह की समझ का क्या मतलब है। स्पष्ट रूप से "समझने" का अर्थ है विचारों, अवधारणाओं में महारत हासिल करना, जिनकी मदद से हम विभिन्न घटनाओं की एक विशाल विविधता पर उनके समग्र संबंध में विचार कर सकते हैं, दूसरे शब्दों में, उन्हें "आलिंगन" कर सकते हैं। हमारे विचार तब शांत हो जाते हैं जब हमें पता चलता है कि कोई भी विशिष्ट, प्रतीत होने वाली भ्रमित करने वाली स्थिति किसी अधिक सामान्य चीज़ का केवल एक विशेष परिणाम है, जिससे एक सरल सूत्रीकरण संभव है। घटनाओं की विविध विविधता को एक सामान्य और सरल पहले सिद्धांत में कम करना, या, जैसा कि यूनानी कहते हैं, "कई" को "एक" में बदलना, ठीक वही है जिसे हम "समझ" कहते हैं। किसी घटना की संख्यात्मक रूप से भविष्यवाणी करने की क्षमता अक्सर समझ, सही अवधारणाओं के कब्जे का परिणाम होती है, लेकिन यह सीधे तौर पर समझ के समान नहीं होती है" (हाइजेनबर्ग वी. भौतिकी और दर्शन। भाग और संपूर्ण। - एम., 1989। - पी. 165).

  
  
  

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