কোয়ান্টাম জগৎ/আপেক্ষিকতা

আপেক্ষিকতার ক, খ, গ

এই বিষয়ের উপর একটি বিস্তারিত পাঠ্য ধারণকারী উইকিবুক বিশেষ আপেক্ষিকতা-ও দেখুন।

আপেক্ষিকতার নীতি

যদি আমরা একটি জড় [[w: জড় প্রসঙ্গ কাঠামো|প্রসঙ্গ কাঠামো]] (যা জড় স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা, জড় প্রসঙ্গ কাঠামো বা জড় নির্দেশতন্ত্র নামেও পরিচিত) ব্যবহার করি, তাহলে যেকোনো মুক্তভাবে গতিশীল চিরায়ত বস্তুর ("বিন্দু ভর") অবস্থানের উপাদানগুলো $x,y,z$ সমান সময় ব্যবধানে $\Delta t$ সমান পরিমাণে পরিবর্তিত হয় $\Delta x,\Delta y,\Delta z$। স্পষ্টতই, যদি ${\mathcal {F}}_{1}$ একটি জড় প্রসঙ্গ কাঠামো হয়, তাহলে ${\mathcal {F}}_{2}$ নামক আরেকটি কাঠামোও জড় প্রসঙ্গ কাঠামো হবে, যদি ${\mathcal {F}}_{2}$ এর সাপেক্ষে ${\mathcal {F}}_{2}$:

1. মহাকাশে যেকোনো দূরত্ব এবং/অথবা যেকোনো দিকে স্থানান্তরিত হয়,
2. সময়ের যেকোনো ব্যবধানে স্থানান্তরিত হয়,
3. যেকোনো অক্ষ বরাবর যেকোনো কোণে ঘূর্ণিত হয়, এবং/অথবা
4. যেকোনো ধ্রুব বেগে চলমান থাকে।

আপেক্ষিকতার নীতি বলে যে, সমস্ত জড় প্রসঙ্গ কাঠামো "সমানভাবে সৃষ্টি হয়েছে": পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলো একই রকম থাকে, যতক্ষণ না সেগুলোকে একটি জড় কাঠামো সাপেক্ষে তৈরি করা হয় — সেটা যেই কাঠামোই হোক না কেন। (একই ভৌত ঘটনা বা অবস্থাকে বিভিন্ন জড় কাঠামো ব্যবহার করে বর্ণনা করা অনেকটা একই কথাকে বিভিন্ন ভাষায় বলার মতো।) প্রথম তিনটি বিষয় আমাদের বলে যে, একটি জড় কাঠামো অন্য যেকোনো কাঠামোর মতোই ভালো, যতক্ষণ না অন্য কাঠামোটি স্থান এবং/অথবা সময়ে স্থানাঙ্কের মূলবিন্দুর স্থানান্তরের মাধ্যমে এবং/অথবা স্থানিক স্থানাঙ্ক অক্ষের ঘূর্ণনের মাধ্যমে ভিন্ন হয়। পদার্থবিজ্ঞানে যা গুরুত্বপূর্ণ তা হলো আপেক্ষিক অবস্থান (বস্তুগুলোর একে অপরের সাপেক্ষে অবস্থান), আপেক্ষিক সময় (ঘটনাগুলোর একে অপরের সাপেক্ষে সময়), এবং আপেক্ষিক বিন্যাস (বস্তুগুলোর একে অপরের সাপেক্ষে বিন্যাস), কারণ এগুলো স্থান এবং/অথবা সময়ের স্থানান্তর এবং স্থানিক অক্ষগুলোর ঘূর্ণন দ্বারা প্রভাবিত হয় না। বাস্তব জগতে কোনো পরম অবস্থান, পরম সময়, বা পরম বিন্যাস নেই।

চতুর্থ বিষয়টি আমাদের আরও জানায় যে, একটি জড় কাঠামো অন্য যেকোনো কাঠামোর মতোই ভালো, যতক্ষণ না দুটি কাঠামো একে অপরের সাপেক্ষে একটি ধ্রুব বেগে গতিশীল থাকে। যা গুরুত্বপূর্ণ তা হলো আপেক্ষিক বেগ (বস্তুগুলোর একে অপরের সাপেক্ষে বেগ), কারণ এগুলো একটি স্থানাঙ্ক বুস্ট দ্বারা প্রভাবিত হয় না — অর্থাৎ, একটি জড় কাঠামো ${\mathcal {F}}$ থেকে এমন একটি কাঠামোতে পরিবর্তন যা ${\mathcal {F}}$ এর সাপেক্ষে একটি ধ্রুব বেগে গতিশীল। বাস্তব জগতে কোনো পরম বেগ নেই এবং বিশেষ করে, কোনো পরম স্থিতি (absolute rest) নেই।

এটি যুক্তিযুক্ত। প্রথমত, অবস্থান হলো বস্তুসমূহের বৈশিষ্ট্য, এমন কিছু নয় যা "দখল" বা অধিকৃত না হলেও বিদ্যমান থাকে। দ্বিতীয়ত, বস্তুসমূহের অবস্থান অন্যান্য বস্তুর অবস্থানের সাপেক্ষে সংজ্ঞায়িত হয়। একটি মহাবিশ্বে যদি একটি মাত্র বস্তু থাকে, তবে সেই বস্তুর জন্য কোনো অবস্থান নির্ধারণ করা যায় না। একইভাবে, সমস্ত ভৌত তাৎপর্যপূর্ণ সময় হলো ভৌত ঘটনাগুলোর সময়, এবং সেগুলোও আপেক্ষিকভাবে সংজ্ঞায়িত হয়, যেমন ঘটনাগুলোর মধ্যবর্তী সময়। একটি মহাবিশ্বে যদি একটি মাত্র ঘটনা থাকে, তবে সেই ঘটনার জন্য কোনো সময় নির্ধারণ করা যায় না। কিন্তু যদি অবস্থান এবং সময় আপেক্ষিকভাবে সংজ্ঞায়িত হয়, তবে বেগও তাই।

পরম স্থিতি বলে কিছু নেই—এই বিষয়টি সবসময় এতটা স্পষ্ট ছিল না যতটা হওয়া উচিত ছিল। দুটি ধারণা এমন একটি ভ্রান্ত ধারণার জন্ম দিয়েছে যে, কিছু বিশেষ জড় কাঠামো রয়েছে যা পরম অর্থে "স্থিতি" নির্দেশ করে: একটি হলো এই ধারণা যে তড়িৎচৌম্বকীয় প্রভাবগুলো তরঙ্গের মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়, এবং অন্যটি হলো এই ধারণা যে এই তরঙ্গগুলোর বিস্তারের জন্য একটি ভৌত মাধ্যমের (যাকে "ইথার" বলা হতো) প্রয়োজন। যদি এমন কোনো মাধ্যম থাকত, তবে তার সাপেক্ষে স্থির থাকাকেই পরম স্থিতি হিসেবে সংজ্ঞায়িত করা যেত।