कई लोग डीसी कॉमिक बुक के हीरो फ्लैश से परिचित हैं, जो बुलेट से तेज है और कॉमिक बुक ब्रह्मांड में सबसे तेज हीरो माना जाता है।

इसके अलावा, बैरी एलन एक वैज्ञानिक भी हैं, इसलिए विज्ञान से उनकी क्षमताओं का मूल्यांकन क्यों नहीं किया जाता है और देखें कि वे कितने वास्तविक हैं और क्या वे भौतिकी के विपरीत हैं। यह पता चला है कि वैज्ञानिक दुनिया ने समय को धीमा करने और यहां तक ​​कि इसके साथ प्रयोग करने की संभावना को लंबे समय से मान्यता दी है।

और आज मैं आपको इसके बारे में बताने की कोशिश करूंगा, और रिचर्ड मुलर की पुस्तक “नाओ। समय का भौतिकी। ”

सापेक्ष सापेक्षता

यदि, उदाहरण के लिए, मैं कहता हूं: "यह ट्रेन 7 बजे आती है," तो मेरे पास है
मेरा मतलब कुछ इस तरह है: “मेरे छोटे तीर की ओर इशारा करते हुए
7 घंटे और ट्रेन का आगमन साथ-साथ होगा। "
अल्बर्ट आइंस्टीन

यह इन शब्दों के साथ था कि अल्बर्ट आइंस्टीन ने अंतरिक्ष और समय की अवधारणाओं को भौतिकी में पेश करना शुरू किया, जिसके बिना वह सापेक्षता के सिद्धांत का निर्माण नहीं कर सकता था।

30 जून, 1905 को प्रकाशित अपने लेख में, आइंस्टीन ने सरल उदाहरणों का उपयोग करके उंगलियों पर समय की अवधारणा को समझाना शुरू किया। शायद यह बेतुका लगता है, लेकिन यह अन्यथा नहीं हो सकता है - उसे अपने साथी भौतिकविदों की सोच को सीमित करने वाले दिमाग के झटकों को तोड़ने की जरूरत है।

तो ऐसा समय क्या है? न्यूटन ने इसे नहीं समझाया और आइंस्टीन को नहीं समझाया, लेकिन वह इसकी सापेक्षता की व्याख्या करने और यह स्पष्ट करने में सक्षम था कि सब कुछ पहले जैसा सोचा नहीं गया है।
बचपन में समय की अपनी धारणा को याद करने की कोशिश करें, जब यह आपके लिए अभी तक पूर्ण नहीं था। क्या आपको याद है कि यह लाइन में कैसे फैलता है, और यह दिलचस्प गतिविधियों के लिए कितनी तेजी से उड़ता है।

आइंस्टीन ने इस बारे में क्या कहा:

"जब आप दो घंटे के लिए एक सुंदर लड़की के साथ बैठते हैं, तो वे आपको एक मिनट लगते हैं, लेकिन अगर आप कम से कम एक मिनट के लिए गर्म स्टोव पर बैठते हैं, तो ऐसा लगता है कि दो घंटे बीत चुके हैं।"

इसलिए, छोटे घड़ी के हाथों और एक गर्म फ्राइंग पैन के साथ सरल उदाहरणों का उपयोग करते हुए, 20 वीं शताब्दी की प्रतिभा अपने लेख "ऑन मूविंग बॉडीज के इलेक्ट्रोडायनामिक्स" में सापेक्षता के सिद्धांत को नीचे रखेगी और 10 साल बाद उन्होंने इसे विकसित किया, जो गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांतों और इसकी प्रकृति की व्याख्या करता है।

लेकिन सापेक्षता कहां जाती है? ऐसा करने के लिए, एक मिनट के लिए रुकें और एक प्रश्न का उत्तर दें: "अब मेरी गति क्या है?"।

"शून्य" आप जवाब देते हैं और अगर आप बैठे हैं या खड़े हैं तो आप सही होंगे, लेकिन साथ ही साथ "1679 किमी / घंटा" सही उत्तर होगा यदि हम कल्पना करते हैं कि आप अमेज़ॅन के मुंह के क्षेत्र में हैं, क्योंकि यह भूमध्य रेखा के पास पृथ्वी के घूमने की गति है ।

लेकिन हमें सूर्य के चारों ओर पृथ्वी के घूमने की गति को याद करते हैं, और 30 किमी / सेकंड भी सही उत्तर है।

यह सब सापेक्षता है - यह सब आपके सीखने के मंच पर निर्भर करता है, या जैसा कि भौतिक विज्ञानी इसे "संदर्भ फ्रेम" कहते हैं।

आपकी संदर्भ प्रणाली (सीओ) कुछ भी हो सकती है - एक कुर्सी, फर्श, पृथ्वी या विमान जिसमें आप उड़ते हैं, या शायद हमारी आकाशगंगा या ब्रह्मांड।
सब कुछ सापेक्ष है और यही सार है।

सब कुछ इतना सापेक्ष है कि समय बीतने की गति भी चुने गए संदर्भ फ्रेम पर निर्भर करेगी। और इसका मतलब यह है कि समय की कोई पूर्ण अवधारणा नहीं है और दो घड़ी टिक का मतलब समय की एक पूरी तरह से अलग राशि हो सकती है।

शायद आप सापेक्षता के सिद्धांत पर अन्य पुस्तकों को पढ़ते हैं और उनका अध्ययन करते हैं और "असंतुष्ट पर्यवेक्षकों" की भ्रामक समझ को पूरा करते हैं जो अलग-अलग गति से चलते हैं, और इसलिए उनके पास समय की अलग-अलग धारणाएं हैं, और इसलिए वे एक-दूसरे से सहमत नहीं हैं, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है। पर्यवेक्षक केवल विमान की गति के बारे में त्रुटि की डिग्री में एक दूसरे से सहमत नहीं हैं, लेकिन वे जानते हैं कि गति सापेक्ष है और इसका संकेतक चुने हुए संदर्भ प्रणाली पर निर्भर करेगा।

सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का मुख्य आकर्षण यह है कि सभी पर्यवेक्षक एक-दूसरे से सहमत हैं।

"मेमोरी की दृढ़ता" साल्वाडोर डाली, 1931

इस तरह के विभिन्न संदर्भ प्रणाली

सापेक्षता के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, आइंस्टीन ने साबित किया कि चुने हुए संदर्भ फ्रेम के आधार पर समय अलग-अलग होगा, और इस या उस कार्रवाई में अलग-अलग समय लगेगा।

अपेक्षाकृत कम गति (1,500,000 किमी / घंटा तक) में यह अंतर नगण्य होगा, लेकिन प्रकाश की गति के करीब, अधिक से अधिक समय।

एक उदाहरण लें: आप एक अंतरिक्ष यान पर हैं जो प्रकाश की गति के 97% की गति से चलता है। संदर्भ बिंदुओं के लिए हम दो लेते हैं - एक अंतरिक्ष यान और पृथ्वी, और उन पर्यवेक्षकों को याद करते हैं जो एक दूसरे से सहमत हैं।

तो, जहाज पर रहते हुए, आपके दो जन्मदिनों के बीच का अंतराल एक वर्ष होगा, लेकिन पृथ्वी पर - तीन महीने। जहाज पर पर्यवेक्षक बस यही कहेगा, और पृथ्वी पर पर्यवेक्षक उससे सहमत होगा। लेकिन आधार के रूप में लेने के लिए कौन सा संदर्भ फ्रेम है, हम किस में हैं। सही उत्तर: एक ही बार में।

हां, आप एक ही बार में सभी संदर्भ प्रणालियों में हैं - पृथ्वी, हवाई जहाज, बाहरी अंतरिक्ष और कई अन्य। इन प्रणालियों को एक चीज के लिए आवश्यक है - उनके संबंध में निकायों के आंदोलन को निर्धारित करने के लिए। इसलिए, यदि पृथ्वी पर आपकी गति शून्य है, तो इस संदर्भ फ्रेम को आपका अपना कहा जाएगा।

उदाहरण के लिए, सूर्य के अपने स्वयं के संदर्भ फ्रेम के संबंध में, हम 29 किमी / सेकंड की गति से चलते हैं, जबकि पृथ्वी पर, सूर्य के चारों ओर चक्कर लगाते हैं। आप सापेक्षतावादी समय के फैलाव के लिए एक अलग स्पष्टीकरण से परिचित हो सकते हैं: "गति में घड़ियाँ, यह हमें लगता है, आपकी तुलना में धीमी है," लेकिन यह पूरी तरह से सही स्पष्टीकरण नहीं है।

यह हमें प्रतीत नहीं होता है कि एक चलती हुई घड़ी अधिक धीमी गति से आगे बढ़ रही है, यह वास्तव में अधिक धीमी गति से आगे बढ़ रही है, लेकिन केवल अगर हम अपने संदर्भ फ्रेम में उनके समय के पाठ्यक्रम को मापते हैं। इसके अलावा, अपने स्वयं के संदर्भ में वे हमारे मुकाबले अधिक तेजी से आगे बढ़ेंगे, और यह विरोधाभास या विरोधाभास नहीं है। या एक विरोधाभास, लेकिन एक हवाई जहाज में एक व्यक्ति की गति से अधिक नहीं है, जो एक साथ 0 किमी / घंटा और 900 किमी / घंटा है। जबकि सभी पर्यवेक्षक इन उत्तरों से सहमत होंगे।

प्रायोगिक भौतिकी में समय की सापेक्षता आसानी से मापने योग्य है। रेडियोधर्मी प्राथमिक कणों (peonies, muons और hyperons) के साथ काम करने वाले प्रायोगिक वैज्ञानिक लगातार इसके साथ सामना कर रहे हैं।

रेडियोधर्मी कणों के लिए, एक आधा जीवन होता है और विभिन्न तत्वों के लिए यह भिन्न होता है।

उदाहरण के लिए, यूरेनियम का 4.5 अरब वर्षों का आधा जीवन और 5700 वर्षों का एक रेडियोधर्मी कार्बन समस्थानिक है। तो, ट्रिटियम, जो कुछ चमकदार घड़ी हाथों में फॉस्फोरस के साथ प्रयोग किया जाता है, का आधा जीवन 13 साल है, और यही कारण है कि 13 साल बाद हाथ पहले की तरह आधे से कम चमकने लगते हैं।

प्रायोगिक भौतिकी प्रयोगशालाओं में अध्ययन करने वाले चपरासियों का जीवनकाल थोड़ा कम होता है - दूसरे या 26 नैनोसेकंड के 26 बिलियन अलग-अलग होते हैं। हालांकि यह समय की एक बहुत ही कम अवधि की तरह लगता है, यह केवल एक व्यक्ति के लिए है।

तेज-तर्रार शेरों का अध्ययन करते समय, उनकी गति प्रकाश की गति का 0.999998 थी, एक प्रयोग किया गया - वे प्रोटॉन से टकरा गए। यह पता चला कि उनका आधा जीवन आराम करने में चपरासी की तुलना में 637 गुना लंबा था।

इन प्रयोगों से पहले, समय की सापेक्षता एक अमूर्त सिद्धांत थी, लेकिन इसके बाद यह वास्तविकता में बदल गई।

क्या यह पता चलता है कि उच्च गति के साथ चलना, समय हमारे लिए धीमी गति से आगे बढ़ेगा? हां, और इसकी पुष्टि 1971 में जोसेफ हाफेल और रिचर्ड कीटिंग ने एक यात्री जेट और सीज़ियम परमाणु घड़ियों के चार सेटों के साथ की थी। उनके प्रयोग ने सापेक्षता के सिद्धांत के व्यावहारिक प्रभाव और समय के फैलाव के प्रभाव को साबित किया।

900 किमी / घंटा की गति से चलने वाले विमान पर बिताया गया हर दिन पृथ्वी पर बिताए एक दिन की तुलना में 29 नैनोसेकंड लंबा होगा।

यह उतना समय नहीं लग सकता है, लेकिन गति जितनी अधिक होगी, अंतर उतना ही अधिक होगा। इसलिए जीपीएस उपग्रहों के लिए, समय का फैलाव 7200 नैनोसेकंड प्रति दिन है, और यह पहले से ही 2.2 किलोमीटर प्रति दिन की स्थिति में एक त्रुटि देगा। और हर दिन यह त्रुटि 2.2 किलोमीटर बढ़ जाएगी।

आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के लिए धन्यवाद, गणना की गई थी, और स्थान की गणना करते समय इस त्रुटि को ध्यान में रखा गया है। हवाई जहाज पर उड़ना, आप पृथ्वी के संदर्भ के फ्रेम के संबंध में अधिक समय तक जीवित रहेंगे, लेकिन आप इस प्रभाव को खुद पर महसूस नहीं करेंगे - आपका समय धीमा हो जाएगा, लेकिन साथ ही आपके दिल की धड़कन और मस्तिष्क की गतिविधि भी धीमी हो जाएगी। यहाँ यह है - सापेक्षतावाद का एक अद्भुत गुण। सब कुछ धीमा हो जाएगा, क्योंकि समय बीतने की बहुत गति बदल जाती है।

तो यह पता चला है कि फ्लैश समय को धीमा कर सकता है, लेकिन केवल पृथ्वी के संबंध में अपने स्वयं के संदर्भ के फ्रेम के संबंध में। यह पता चला है कि बैरी एलन, उर्फ ​​फ्लैश की क्षमताएं भौतिकी के नियमों के विपरीत नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि वे काफी वास्तविक हो सकते हैं।

यह सब आज के लिए है, समय के रहस्य के बारे में और भी, आप स्रोत को पढ़कर पता लगा सकते हैं।

बिजली के लिए बाहर देखो, भौतिकी का सम्मान करें और स्मार्ट किताबें पढ़ें!

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स्रोत:
रिचर्ड मुलर द्वारा पोस्ट किया गया
अब। समय का भौतिकी
प्रकाशक: मान, इवानोव और फेरबर