ආලෝකයේ වේගය කුමක්ද? ආලෝකයේ වේගය ඔබේ ඇඟිලි මත නියත වන්නේ ඇයි™
> ආලෝකයේ වේගය
කුමක්දැයි සොයා බලන්න ආලෝකයේ වේගයරික්තකයක් තුළ භෞතික විද්යාවේ මූලික නියතයකි. ආලෝකය පැතිරීමේ වේගය m / s සමාන වන්නේ කුමක්ද, නීතිය, මිනුම් සූත්රය කියවන්න.
රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය- භෞතික විද්යාවේ මූලික නියතයන්ගෙන් එකකි.
ඉගෙනීමේ අරමුණ
- ආලෝකයේ වේගය මාධ්යයේ වර්තන දර්ශකය සමඟ සසඳන්න.
ප්රධාන කරුණු
- ආලෝකයේ වේගයේ උපරිම දර්ශකය වන්නේ රික්තයක (වෙනස් නොවන) ආලෝකයයි.
- C යනු රික්තයක ආලෝකයේ වේගය සඳහා සංකේතයයි. 299,792,458 m/s ළඟා වේ.
- ආලෝකය මාධ්‍යයකට ඇතුළු වූ විට වර්තනය හේතුවෙන් එහි වේගය අඩු වේ. v = c/n සූත්රය භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ.
කොන්දේසි
- ආලෝකයේ විශේෂ වේගය: සාපේක්ෂතාවාදයේ මූලධර්මය සහ ආලෝකයේ වේගයේ ස්ථාවරත්වය සමනය කිරීම.
- වර්තන දර්ශකය යනු වාතයේ / රික්තයේ ආලෝකයේ වේගය වෙනත් මාධ්‍යයකට අනුපාතයයි.
ආලෝකයේ වේගය
ආලෝකයේ වේගය යම් දෙයක් අතිශය වේගවත් ලෙස අර්ථ දැක්වීමට සංසන්දනාත්මක ලක්ෂ්‍යයක් ලෙස ක්‍රියා කරයි. නමුත් එය කුමක්ද?
ආලෝක ස්පන්දනයක් ගමන් කිරීමට අවශ්‍ය කාල සීමාව තුළ ආලෝක කදම්භය පෘථිවියේ සිට සඳ දක්වා ගමන් කරයි - සාමාන්‍ය කක්ෂීය දුරින් තත්පර 1.255 කි.
පිළිතුර සරලයි: අපි කතා කරන්නේ ෆෝටෝන සහ ආලෝක අංශු වල වේගය ගැන. ආලෝකයේ වේගය කුමක්ද? රික්තයක ආලෝකයේ වේගය 299,792,458 m/s දක්වා ළඟා වේ. මෙය භෞතික විද්යාවේ විවිධ ක්ෂේත්‍රවලට අදාළ වන විශ්වීය නියතයකි.
අපි E = mc 2 (E යනු ශක්තිය සහ m යනු ස්කන්ධය) සමීකරණය ගනිමු. එය අවකාශය හා කාලය බැඳීමට ආලෝකයේ වේගය භාවිතා කරන ස්කන්ධ ශක්තියට සමාන වේ. මෙහිදී ඔබට ශක්තිය සඳහා පැහැදිලි කිරීමක් පමණක් නොව, වේගය සඳහා බාධාවන් හඳුනා ගත හැකිය.
රික්තයක් තුළ ආලෝකයේ තරංග වේගය විවිධ අරමුණු සඳහා ක්රියාකාරීව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදයේ සඳහන් වන්නේ මෙය ස්වභාවික වේග සීමාවක් බවයි. නමුත් වේගය මාධ්යය සහ වර්තනය මත රඳා පවතින බව අපි දනිමු:
v = c/n (v යනු මාධ්යය හරහා ගමන් කරන ආලෝකයේ සැබෑ වේගය, c යනු රික්තයක ආලෝකයේ වේගය සහ n යනු වර්තන දර්ශකය). වාතයේ වර්තන දර්ශකය 1.0003 වන අතර දෘශ්ය ආලෝකයේ වේගය s ට වඩා 90 km/s අඩු වේ.
Lorentz සංගුණකය
ශීඝ්‍රයෙන් චලනය වන වස්තූන් සම්භාව්‍ය යාන්ත්‍ර විද්යාවේ පිහිටීම සමඟ ගැටෙන ඇතැම් ලක්ෂණ පෙන්වයි. නිදසුනක් වශයෙන්, දිගු සම්බන්ධතා සහ කාලය පුළුල් වේ. සාමාන්යයෙන් මෙම බලපෑම් අවම වේ, නමුත් එවැනි අධික වේගයකින් වඩාත් දෘශ්යමාන වේ. Lorentz සංගුණකය (γ) යනු කාලය ප්‍රසාරණය සහ දිග හැකිලීම සිදුවන සාධකයයි:
γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2 γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2 γ = (1 - v 2 /c 2) -1/2.
අඩු වේගයකදී v 2/c 2 0 ට ළඟා වේ, සහ γ ආසන්න වශයෙන් = 1. කෙසේ වෙතත්, වේගය c වෙත ළඟා වන විට, γ අනන්තය දක්වා වැඩි වේ.
අභිලේඛනය
ගුරුවරයා අසයි: දරුවෙනි, ලෝකයේ වේගවත්ම දෙය කුමක්ද?
Tanechka පවසයි: වේගවත්ම වචනය. මම කිව්වෙ ඔයා ආයෙ එන්නෙ නෑ කියල.
Vanechka පවසයි: නැහැ, ආලෝකය වේගවත්ම වේ.
මම ස්විචය එබූ සැණින් කාමරය එසැණින් ආලෝකමත් විය.
සහ Vovochka වස්තූන්: ලෝකයේ වේගවත්ම දෙය පාචනයයි.
මම එක පාරක් වචනයක්වත් නොකියා ඉන්න තරමට නොඉවසිල්ලෙන් හිටියා
මට මොකුත් කියන්නවත් ලයිට් එක දාන්නවත් වෙලාවක් තිබුනේ නෑ.
අපගේ විශ්වයේ ආලෝකයේ වේගය උපරිම, සීමිත සහ නියත වන්නේ මන්දැයි ඔබ කවදා හෝ කල්පනා කර තිබේද? මෙය ඉතා සිත්ගන්නා ප්‍රශ්නයක් වන අතර, වහාම, කොල්ලකරුවෙකු ලෙස, මම එයට පිළිතුරේ භයානක රහස ලබා දෙමි - ඒ මන්දැයි කිසිවෙකු හරියටම නොදනී. ආලෝකයේ වේගය ගනු ලැබේ, i.e. මානසිකව පිළිගත්තානියතයක් සඳහා, සහ මෙම උපකල්පනය මත මෙන්ම, සියලු අවස්ථිති සමුද්දේශ රාමු සමාන ය යන අදහස මත, ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් සිය විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය ගොඩනඟා ගත් අතර, එය වසර සියයක් තිස්සේ විද්යාඥයින් අවුල් කරමින්, අයින්ස්ටයින්ට ඔහුගේ දිව ඇලවීමට ඉඩ සලසයි. දණ්ඩමුක්තියකින් තොරව ලෝකයට ගොස් ඔහු මුළු මිනිස් සංහතිය මත රෝපණය කළ ඌරාගේ මානයන් ගැන ඔහුගේ සොහොන තුළ සිනාසෙයි.
නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම, එය එතරම් නියත, එතරම් උපරිම සහ අවසාන වන්නේ ඇයි, පිළිතුරක් නොමැත, මෙය ප්‍රත්‍යක්‍ෂයක් පමණි, i.e. ඇදහිල්ල මත ගත් ප්‍රකාශයක්, නිරීක්ෂණ සහ සාමාන්‍ය බුද්ධිය මගින් තහවුරු කර ඇත, නමුත් ඕනෑම තැනක සිට තර්කානුකූලව හෝ ගණිතමය වශයෙන් අඩු කළ නොහැක. එය එතරම් සත්‍ය නොවන බව බොහෝ දුරට ඉඩ ඇත, නමුත් කිසිදු අත්දැකීමකින් එය ප්‍රතික්ෂේප කිරීමට කිසිවෙකුට තවමත් නොහැකි වී තිබේ.
මට මේ කාරණය ගැන මගේම අදහස් ඇත, පසුව ඒවා ගැන වැඩි විස්තර, නමුත් දැනට, අපි එය සරලව තබමු, ඔබේ ඇඟිලි මත™මම අවම වශයෙන් එක් කොටසකට පිළිතුරු දීමට උත්සාහ කරමි - ආලෝකයේ වේගය "ස්ථාවර" යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ කුමක්ද?
නැත, ඔබ ආලෝකයේ වේගයෙන් පියාසර කරන රොකට්ටුවක හෙඩ් ලයිට් දැල්වුවහොත් කුමක් සිදුවේද යන්න පිළිබඳ සිතුවිලි අත්හදා බැලීම් මම ඔබට කම්මැලි නොකරමි, යනාදිය දැන් මාතෘකාවෙන් බැහැර ය.
ඔබ විමර්ශන පොතක හෝ විකිපීඩියාවක බැලුවහොත්, රික්තයක ආලෝකයේ වේගය මූලික භෞතික නියතයක් ලෙස අර්ථ දැක්වේ. හරියටම 299,792,458 m/s ට සමාන වේ. හොඳයි, එනම්, දළ වශයෙන් කිවහොත්, එය 300,000 km/s පමණ වනු ඇත, නමුත් නම් හරියටම හරි- තත්පරයට මීටර් 299,792,458.
පෙනෙන විදිහට, එවැනි නිරවද්යතාව පැමිණෙන්නේ කොහෙන්ද? ඕනෑම ගණිතමය හෝ භෞතික නියතයක්, කුමක් වුවත්, Pi පවා, ස්වභාවික ලඝුගණකයේ පාදය පවා ඊ, ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය G, හෝ ප්ලාන්ක් නියතය පවා h, සෑම විටම සමහරක් අඩංගු වේ දශම ලක්ෂයට පසුව සංඛ්යා. Pi හි, මෙම දශමස්ථානවලින් ට්‍රිලියන 5ක් පමණ දැනට දන්නා කරුණකි (පළමු ඉලක්කම් 39ට පමණක් කිසියම් භෞතික අර්ථයක් ඇතත්), ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය අද G ~ 6.67384(80)x10 -11 ලෙසත්, නියත ලෑල්ල ලෙසත් අර්ථ දක්වා ඇත. h~ 6.62606957(29)x10 -34 .
රික්තය තුළ ආලෝකයේ වේගය වේ සිනිඳුයි 299,792,458 m/s, සෙන්ටිමීටරයක් වැඩි නොවේ, නැනෝ තත්පරයක් අඩු නොවේ. මෙම නිරවද්‍යතාවය පැමිණෙන්නේ කොහෙන්දැයි දැන ගැනීමට අවශ්‍යද?
ඒ සියල්ල සුපුරුදු පරිදි පැරණි ග්‍රීකයන් සමඟ ආරම්භ විය. විද්‍යාව, වචනයේ නූතන අර්ථයෙන් ඔවුන් අතර නොතිබුණි. පුරාණ ග්‍රීසියේ දාර්ශනිකයන් දාර්ශනිකයන් ලෙස හැඳින්වූයේ ඔවුන් මුලින්ම ඔවුන්ගේ හිස් තුළ යම් ජරාවක් නිර්මාණය කළ නිසාත්, පසුව, තාර්කික නිගමන (සහ සමහර විට සැබෑ භෞතික අත්හදා බැලීම්) භාවිතා කරමින්, ඔවුන් එය ඔප්පු කිරීමට හෝ ප්‍රතික්ෂේප කිරීමට උත්සාහ කළහ. කෙසේ වෙතත්, සැබෑ ජීවිතයේ භෞතික මිනුම් සහ සංසිද්ධි භාවිතය ඔවුන් විසින් "දෙවන පන්තියේ" සාක්ෂි ලෙස සලකනු ලැබූ අතර, හිසෙන් සෘජුවම ලබා ගත් පළමු පන්තියේ තාර්කික නිගමන සමඟ සැසඳිය නොහැක.
ආලෝකයේ ම වේගයේ පැවැත්ම ගැන සිතන පළමු පුද්ගලයා ලෙස සැලකෙන්නේ ආලෝකය චලනය වන අතර චලනයට වේගයක් තිබිය යුතු බව ප්‍රකාශ කළ එම්පිඩොක්ලස් දාර්ශනිකයා ය. ඇරිස්ටෝටල් විසින් ඔහුට විරුද්ධ වූ අතර, ආලෝකය යනු ස්වභාවධර්මයේ යමක් තිබීම බව තර්ක කළ අතර එපමණයි. ඒ වගේම කිසිම දෙයක් කොහේවත් චලනය වෙන්නේ නැහැ. නමුත් එය වෙනත් දෙයක්! යුක්ලිඩ් සහ ටොලමි සාමාන්යයෙන් විශ්වාස කළේ අපගේ ඇස්වලින් ආලෝකය විමෝචනය වන බවත්, පසුව වස්තූන් මතට වැටෙන බවත්, එබැවින් අපට ඒවා පෙනෙන බවත්ය. කෙටියෙන් කිවහොත්, පුරාණ ග්‍රීකයන් එකම පැරණි රෝමවරුන් විසින් යටත් කර ගන්නා තෙක් ඔවුන්ට හැකි තරම් මෝඩ විය.
මධ්‍යතන යුගයේ දී, බොහෝ විද්යාඥයන් ආලෝකයේ ප්‍රචාරණ වේගය අසීමිත බව දිගටම විශ්වාස කළහ, ඔවුන් අතර, ඩෙකාට්, කෙප්ලර් සහ ෆර්මැට් විය.
නමුත් ගැලීලියෝ වැනි ඇතැමුන් විශ්වාස කළේ ආලෝකයට වේගයක් ඇති බවත් ඒ නිසා මැනිය හැකි බවත්ය. ගැලීලියෝ සිට කිලෝමීටර කිහිපයක් දුරින් පිහිටි සහයකයෙකුට පහනක් දල්වා ආලෝකය ලබා දුන් ගැලීලියෝගේ අත්හදා බැලීම බොහෝ දෙනා දන්නා කරුණකි. ආලෝකය දුටු සහායකයා ඔහුගේ පහන දැල්වූ අතර ගැලීලියෝ මෙම අවස්ථා අතර ප්‍රමාදය මැනීමට උත්සාහ කළේය. ස්වාභාවිකවම, ඔහු සාර්ථක නොවූ අතර, අවසානයේ ඔහුගේ ලේඛනවල ලිවීමට ඔහුට බල කෙරුනේ ආලෝකයට වේගයක් තිබේ නම්, එය අතිශයින් ඉහළ බවත්, මිනිස් උත්සාහයෙන් මැනිය නොහැකි බවත්, එබැවින් අසීමිත ලෙස සැලකිය හැකි බවත්ය.
ආලෝකයේ වේගය පිළිබඳ පළමු ලේඛනගත මිනුම 1676 දී ඩෙන්මාර්ක තාරකා විද්‍යාඥ ඔලෆ් රෝමර් වෙත ආරෝපණය කර ඇත. මේ වසර වන විට එම ගැලීලියෝගේම දුරේක්ෂවලින් සන්නද්ධ වූ තාරකා විද්‍යාඥයෝ බ්රහස්පති ග්‍රහයාගේ චන්ද්‍රිකා සක්‍රීයව නිරීක්ෂණය කරමින් ඒවායේ භ්‍රමණ කාලසීමාවන් පවා ගණනය කළහ. බ්රහස්පති ග්‍රහයාට ආසන්නතම චන්ද්‍රයා වන අයෝගේ භ්‍රමණ කාලය ආසන්න වශයෙන් පැය 42ක් බව විද්යාඥයින් තීරණය කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, සමහර විට අයෝ බ්රහස්පති පිටුපස සිට බලාපොරොත්තු වූවාට වඩා මිනිත්තු 11 කට පෙර සහ සමහර විට මිනිත්තු 11 කට පසුව දිස්වන බව රෝමර් දුටුවේය. එය සිදු වූ පරිදි, පෘථිවිය සූර්යයා වටා භ්රමණය වෙමින් අවම දුරකින් බ්රහස්පති වෙත ළඟා වන අතර පෘථිවිය කක්ෂයේ ප්‍රතිවිරුද්ධ ස්ථානයේ සිටින විට මිනිත්තු 11 කින් පසුගාමී වන එම කාලවලදී අයෝ කලින් දිස්වන අතර එම නිසා තව දුරටත් බ්රහස්පති.
මෝඩ ලෙස පෘථිවි කක්ෂයේ විෂ්කම්භය (සහ එය ඒ වන විටත් අඩු වැඩි වශයෙන් දැන සිටි) විනාඩි 22 කින් බෙදීම, Roemer ආලෝකයේ වේගය තත්පර 220,000 කි.මී.
1729 දී ඉංග්‍රීසි තාරකා විද්‍යාඥ ජේම්ස් බ්‍රැඩ්ලි නිරීක්ෂණය කළේය පරාල(ස්ථානයේ සුළු අපගමනයකින්) Etamin (Gamma Draconis) තාරකාව බලපෑම සොයා ගන්නා ලදී ආලෝකයේ අපගමනය, i.e. පෘථිවිය සූර්යයා වටා ගමන් කිරීම හේතුවෙන් අහසේ අපට සමීපතම තාරකාවල පිහිටීමෙහි වෙනසක්.
බ්‍රැඩ්ලි විසින් සොයා ගන්නා ලද ආලෝක අපගමනයේ බලපෑම අනුව, ආලෝකයට සීමිත ප්‍රචාරණ වේගයක් ඇති බව නිගමනය කළ හැකි අතර, එය බ්‍රැඩ්ලි විසින් ග්‍රහණය කර ගත් අතර, එය ආසන්න වශයෙන් 301,000 km/s ලෙස ගණනය කර ඇත, එය දැනටමත් 1% ක නිරවද්‍යතාවයකින් යුක්ත වේ. අද දන්නා වටිනාකම.
මෙය අනෙකුත් විද්යාඥයින් විසින් කරන ලද සියලු පැහැදිලි කිරීම් මිනුම් මගින් අනුගමනය කරන ලදී, නමුත් ආලෝකය තරංගයක් බවත්, තරංගයකට තනිවම ප්‍රචාරණය කළ නොහැකි බවත් විශ්වාස කළ නිසා, යමක් "උද්දීපනය කිරීම" අවශ්‍ය වේ. ලුමිනිෆරස් ඊතර්" මතු වූ අතර, එය සොයා ගැනීම ඇමරිකානු භෞතික විද්‍යාඥ ඇල්බට් මයිකල්සන් අවාසනාවන්ත ලෙස අසාර්ථක විය. ඔහු කිසිදු දීප්තිමත් ඊතරයක් සොයා නොගත් නමුත් 1879 දී ඔහු ආලෝකයේ වේගය 299,910±50 km/s දක්වා පැහැදිලි කළේය.
ඒ අතරම, මැක්ස්වෙල් විද්යුත් චුම්භකත්වය පිළිබඳ ඔහුගේ න්‍යාය ප්‍රකාශයට පත් කළේය, එයින් අදහස් කරන්නේ ආලෝකයේ වේගය කෙලින්ම මැනීමට පමණක් නොව, විද්යුත් හා චුම්භක පාරගම්යතාවයේ අගයන්ගෙන් ව්යුත්පන්න කිරීමට ද හැකි වූ බවයි. 1907 දී ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර 299,788 ක් විය.
අවසාන වශයෙන්, අයින්ස්ටයින් ප්‍රකාශ කළේ රික්තයක ආලෝකයේ වේගය නියතයක් වන අතර එය කිසිවක් මත රඳා නොපවතින බවයි. ඊට පටහැනිව, අනෙක් සියල්ල - ප්‍රවේග එකතු කිරීම සහ නිවැරදි සමුද්දේශ පද්ධති සොයා ගැනීම, අධික වේගයෙන් ගමන් කරන විට කාල ප්‍රසාරණයේ බලපෑම් සහ දුරවල වෙනස්වීම් සහ තවත් බොහෝ සාපේක්ෂතා බලපෑම් ආලෝකයේ වේගය මත රඳා පවතී (එය සියලුම සූත්‍රවල ඇතුළත් වන බැවිනි. නියතයක්). කෙටියෙන් කිවහොත්, ලෝකයේ සෑම දෙයක්ම සාපේක්ෂ වන අතර ආලෝකයේ වේගය යනු අපගේ ලෝකයේ අනෙකුත් සියලුම දේ සාපේක්ෂ වන ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂ වේ. මෙන්න, සමහර විට, අපි Lorentz ට අත්ල දිය යුතුය, නමුත් අපි වෙළෙන්දා නොවේ, අයින්ස්ටයින් අයින්ස්ටයින් ය.
මෙම නියතයේ අගය නිවැරදිව නිර්ණය කිරීම 20 වන ශතවර්ෂය පුරාවටම පැවතුනි, සෑම දශකයක්ම විද්යාඥයින් වැඩි වැඩියෙන් සොයා ගත්හ. දශමස්ථානයෙන් පසුව සංඛ්යාආලෝකයේ වේගයෙන්, ඔවුන්ගේ හිස් තුළ නොපැහැදිලි සැකයන් මතු වීමට පටන් ගන්නා තුරු.
ආලෝකය තත්පරයකට රික්තකයක මීටර් කීයක් ගමන් කරයිද යන්න වඩාත් නිවැරදිව තීරණය කරමින් විද්යාඥයන් කල්පනා කරන්නට වූයේ අප මීටරවලින් මනින්නේ කුමක්ද? අවසානයේදී, මීටරයක් යනු පැරිස් අසල කෞතුකාගාරයක යමෙකුට අමතක වූ ප්ලැටිනම්-ඉරිඩියම් පොල්ලක දිග පමණි!
මුලදී සම්මත මීටරයක් හඳුන්වා දීමේ අදහස විශිෂ්ටයි. යාර, පාද සහ අනෙකුත් ආනත තාලවලින් පීඩා නොවිඳීම සඳහා, 1791 දී ප්‍රංශ ජාතිකයන් පැරීසිය හරහා ගමන් කරන මධ්‍යධර දිගේ උත්තර ධ්‍රැවයේ සිට සමකයට ඇති දුරින් මිලියන දහයෙන් පංගුවක් දිග සම්මත මිනුමක් ලෙස ගැනීමට තීරණය කළහ. ඔවුන් මෙම දුර එකල තිබූ නිරවද්‍යතාවයෙන් මැන, ප්ලැටිනම්-ඉරිඩියම් (වඩාත් නිවැරදිව, පළමු පිත්තල, පසුව ප්ලැටිනම්, පසුව ප්ලැටිනම්-ඉරිඩියම්) මිශ්‍ර ලෝහයකින් පොල්ලක් වාත්තු කර එය මෙම පැරිසියේ කිරුම් සහ මිනුම් මණ්ඩලයේ තැබුවා. නියැදි. අපි තව දුරටත් යන විට, පෘථිවි පෘෂ්ඨය වෙනස් වෙමින් පවතින බවත්, මහාද්වීප විකෘති වන බවත්, මැරිඩියන් මාරු වන බවත්, මිලියන දහයෙන් කොටසකින් ඔවුන්ට අමතක වී ඇති බවත්, සැරයටියේ දිග මීටරයක් ලෙස ගණන් කිරීමට පටන් ගත් බවත් පෙනේ. එය පැරිසියේ "සොහොන් ගෙය" ස්ඵටික මිනී පෙට්ටියේ පිහිටා ඇත.
එවැනි රූප වන්දනාව සැබෑ විද්‍යාඥයෙකුට නොගැලපේ, මෙය රතු චතුරශ්‍රය නොවේ (!), සහ 1960 දී මීටරයේ සංකල්පය සම්පූර්ණයෙන්ම පැහැදිලි නිර්වචනයකට සරල කිරීමට තීරණය කරන ලදී - මීටරය සංක්‍රාන්තිය මගින් විමෝචනය වන තරංග ආයාම 1,650,763.73 ට හරියටම සමාන වේ. රික්තයක් තුළ Krypton-86 මූලද්‍රව්‍යයේ උද්දීපනය නොවූ සමස්ථානිකයේ ශක්ති මට්ටම් 2p10 සහ 5d5 අතර ඉලෙක්ට්‍රෝන. හොඳයි, තව කොපමණ පැහැදිලිද?
වසර 23ක් පුරාවට මෙය සිදු වූ අතර, රික්තයක ආලෝකයේ වේගය වැඩිවන නිරවද්‍යතාවයකින් මනින ලද අතර, 1983 වන තෙක්, අවසානයේදී, වඩාත්ම මුරණ්ඩු ප්‍රතිගාමීන් පවා අවබෝධ කර ගත්තේ ආලෝකයේ වේගය වඩාත්ම නිවැරදි හා පරමාදර්ශී නියතය මිස යම් ආකාරයක නොවන බවයි. ක්‍රිප්ටෝනයේ සමස්ථානිකය. තවද සියල්ල උඩු යටිකුරු කිරීමට තීරණය විය (වඩාත් නිවැරදිව, ඔබ ඒ ගැන සිතන්නේ නම්, සියල්ල ආපසු උඩු යටිකුරු කිරීමට තීරණය විය), දැන් ආලෝකයේ වේගය සමගසත්‍ය නියතයක් වන අතර මීටරයක් යනු තත්පර (1/299,792,458) කින් රික්තයක් තුළ ආලෝකය ගමන් කරන දුරයි.
ආලෝකයේ ප්‍රවේගයේ සැබෑ අගය අදටත් පැහැදිලි වෙමින් පවතී, නමුත් සිත්ගන්නා කරුණ නම් සෑම නව අත්හදා බැලීමක් සමඟම විද්යාඥයින් ආලෝකයේ වේගය නොව මීටරයේ සැබෑ දිග පැහැදිලි කිරීමයි. ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ ආලෝකයේ වේගය වඩාත් නිවැරදිව සොයා ගන්නා තරමට, අපට අවසානයේ දී මීටරය වඩාත් නිවැරදි වනු ඇත.
සහ අනෙක් අතට නොවේ.
හොඳයි, දැන් අපි අපේ බැටළුවන් වෙත ආපසු යමු. අපගේ විශ්වයේ රික්තකයේ ආලෝකයේ වේගය උපරිම, සීමිත සහ නියත වන්නේ ඇයි? මට ඒක තේරෙන්නේ මෙහෙමයි.
ලෝහවල සහ ඕනෑම ඝන ශරීරයක පාහේ ශබ්දයේ වේගය වාතයේ ශබ්දයේ වේගයට වඩා බෙහෙවින් වැඩි බව කවුරුත් දනිති. මෙය පරීක්ෂා කිරීම ඉතා පහසු ය; ඔබේ කන රේල් පීල්ලට තබන්න, එවිට ඔබට වාතය හරහා වඩා බොහෝ කලින් ළඟා වන දුම්රියක ශබ්දය ඔබට ඇසෙනු ඇත. ඇයි ඒ? ශබ්දය අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම සමාන වන බව පැහැදිලිය, එහි ප්‍රචාරණ වේගය මාධ්යය මත රඳා පවතී, මෙම මාධ්යය සමන්විත වන අණු වල වින්‍යාසය මත, එහි ඝනත්වය මත, එහි ස්ඵටික දැලිස් පරාමිතීන් මත - කෙටියෙන්, මත ශබ්දය සම්ප්රේෂණය වන මාධ්යයේ වත්මන් තත්වය.
ලුමිනිෆරස් ඊතර් පිළිබඳ අදහස දිගු කලක් තිස්සේ අතහැර දමා ඇතත්, විද්යුත් චුම්භක තරංග ප්‍රචාරණය වන රික්තය අපට කෙතරම් හිස් බවක් පෙනුනත් නිරපේක්ෂ කිසිවක් නොවේ.
මෙම සාදෘශ්‍යය තරමක් දුරස්ථ බව මට වැටහේ, නමුත් එය සත්‍යයකි ඔබේ ඇඟිලි මත™එකම! නිශ්චිතවම ප්‍රවේශ විය හැකි සාදෘශ්‍යයක් ලෙස සහ කිසිදු ආකාරයකින් එක් භෞතික නීති මාලාවකින් අනෙක් ඒවාට සෘජු සංක්‍රමණයක් ලෙස, මම ඔබෙන් ඉල්ලා සිටින්නේ විද්යුත් චුම්භක (සහ සාමාන්යයෙන්, ග්ලූඕන් සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ ඇතුළු ඕනෑම) කම්පනවල ප්‍රචාරණ වේගය, වානේවල ශබ්දයේ වේගය රේල් පීල්ලට “මැහුම්” කර ඇති ආකාරයටම. මෙතැන් සිට අපි නටන්නෙමු.
UPD: මාර්ගය වන විට, "දුෂ්කර රික්තකයක්" තුළ ආලෝකයේ වේගය නියතව පවතින්නේ දැයි සිතා ගැනීමට මම "තරු ලකුණක් සහිත පාඨකයන්ට" ආරාධනා කරමි. උදාහරණයක් ලෙස, උෂ්ණත්වය 10-30 K අනුපිළිවෙලෙහි ශක්තීන් වලදී, රික්තය අථත්ය අංශු සමඟ සරලව තාපාංකය නතර වන අතර, "උනු" වීමට පටන් ගනී, i.e. අවකාශයේ රෙදි කැබලිවලට වැටේ, ප්ලාන්ක් ප්‍රමාණ බොඳ වී ඒවායේ භෞතික අර්ථය නැති වී යයි. එවැනි රික්තයක ආලෝකයේ වේගය තවමත් සමාන වේවිද? c, එසේත් නැතිනම් මෙය "සාපේක්ෂතාවාදී රික්තය" පිළිබඳ නව න්‍යායක ආරම්භය සනිටුහන් කරයිද ආන්තික වේගයෙන් ලොරෙන්ට්ස් සංගුණක වැනි නිවැරදි කිරීම් සමඟ? මම දන්නේ නැහැ, මම දන්නේ නැහැ, කාලය කියයි ...
විවිධ මාධ්යවල ආලෝකයේ වේගය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ. දුෂ්කරතාවය නම් මිනිස් ඇසට එය සම්පූර්ණ වර්ණාවලි පරාසය තුළ නොපෙනේ. ආලෝක කිරණවල මූලාරම්භයේ ස්වභාවය පුරාණ කාලයේ සිටම විද්යාඥයින් උනන්දු වී ඇත. ආලෝකයේ වේගය ගණනය කිරීමේ පළමු උත්සාහයන් ක්‍රි.පූ 300 තරම් ඈත අතීතයේ සිදු විය. එකල විද්යාඥයන් තීරණය කළේ තරංගය සරල රේඛාවකින් ප්‍රචාරණය වන බවයි.
ඉක්මන් ප්රතිචාරය
ආලෝකයේ ගුණ සහ එහි ගමන් පථය ගණිතමය සූත්‍ර සමඟ විස්තර කිරීමට ඔවුහු සමත් වූහ. පළමු පර්යේෂණයෙන් වසර දෙදහසකට පසුව ප්රසිද්ධ විය.
දීප්තිමත් ප්රවාහය යනු කුමක්ද?
ආලෝක කදම්භයක් යනු ෆෝටෝන සමඟ ඒකාබද්ධ වූ විද්යුත් චුම්භක තරංගයකි. ෆෝටෝන සරලම මූලද්‍රව්‍ය ලෙස වටහාගෙන ඇති අතර ඒවා විද්යුත් චුම්භක විකිරණ ක්වොන්ටා ලෙසද හැඳින්වේ. සියලුම වර්ණාවලිවල දීප්තිමත් ප්රවාහය අදෘශ්යමාන වේ. වචනයේ සාම්ප්‍රදායික අර්ථයෙන් එය අභ්යවකාශයේ චලනය නොවේ. ක්වොන්ටම් අංශු සහිත විද්යුත් චුම්භක තරංගයක තත්වය විස්තර කිරීම සඳහා, දෘශ්ය මාධ්යයක වර්තන දර්ශකය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
ආලෝක ප්රවාහය කුඩා හරස්කඩක් සහිත කදම්භයක් ආකාරයෙන් අභ්යවකාශයේ මාරු කරනු ලැබේ. අභ්යවකාශයේ චලනය කිරීමේ ක්රමය ජ්යාමිතික ක්රම මගින් ව්යුත්පන්න කර ඇත. මෙය සෘජු රේඛීය කදම්භයක් වන අතර එය විවිධ මාධ්‍ය සමඟ මායිමේ දී වර්තනය වීමට පටන් ගෙන වක්‍ර රේඛීය ගමන් පථයක් සාදයි. උපරිම වේගය රික්තයක් තුළ නිර්මාණය වී ඇති බව විද්යාඥයින් ඔප්පු කර ඇත; අනෙකුත් පරිසරවල චලනය වීමේ වේගය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් විය හැක. විද්යාඥයන් විසින් ආලෝක කදම්භයක් සහ ව්යුත්පන්න අගයක් ඇතැම් SI ඒකක ව්යුත්පන්න කිරීම සහ කියවීම සඳහා පදනම වන පද්ධතියක් වර්ධනය කර ඇත.
සමහර ඓතිහාසික කරුණු
වසර 900 කට පමණ පෙර අවිසේනා යෝජනා කළේ නාමික අගය කුමක් වුවත් ආලෝකයේ වේගයට සීමිත අගයක් ඇති බවයි. ගැලීලියෝ ගැලීලි ආලෝකයේ වේගය පර්යේෂණාත්මකව ගණනය කිරීමට උත්සාහ කළේය. ෆ්ලෑෂ් ලයිට් දෙකක් භාවිතා කරමින්, පර්යේෂකයන් උත්සාහ කළේ එක් වස්තුවක ආලෝක කදම්භයක් තවත් වස්තුවකට දෘශ්යමාන වන කාලය මැනීමටයි. නමුත් එවැනි අත්හදා බැලීමක් අසාර්ථක විය. වේගය කොතරම් වැඩිද යත් ඔවුන්ට ප්‍රමාද කාලය හඳුනා ගැනීමට නොහැකි විය.
බ්රහස්පති ග්‍රහයා තත්පර 1320ක චන්ද්‍රිකා හතරක ග්‍රහණ අතර පරතරයක් ඇති බව ගැලීලියෝ ගැලීලි දුටුවේය. මෙම සොයාගැනීම් මත පදනම්ව, 1676 දී ඩෙන්මාර්ක තාරකා විද්‍යාඥ ඔලේ රෝමර් ආලෝක කදම්භයක ප්‍රචාරණ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 222 දහසක් ලෙස ගණනය කළේය. එකල මෙම මිනුම වඩාත් නිවැරදි වූ නමුත් එය භූමික ප්‍රමිතීන් මගින් සත්‍යාපනය කළ නොහැකි විය.
වසර 200 කට පසු, ලුයිස් ෆිසෝට ආලෝක කදම්භයක වේගය පර්යේෂණාත්මකව ගණනය කිරීමට හැකි විය. ඔහු කැඩපතක් සහ අධික වේගයෙන් භ්රමණය වන ගියර් යාන්ත්රණයක් සහිත විශේෂ ස්ථාපනයක් නිර්මාණය කළේය. ආලෝක ප්රවාහය දර්පණයෙන් පරාවර්තනය වී කිලෝමීටර 8 කට පසු ආපසු පැමිණියේය. රෝදයේ වේගය වැඩි වන විට ගියර් යාන්ත්‍රණය මඟින් කදම්බය අවහිර කළ මොහොතක් උදා විය. මේ අනුව, කදම්භයේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් 312 දහසක් ලෙස සකසා ඇත.
ෆූකෝ විසින් මෙම උපකරණ වැඩිදියුණු කරන ලද අතර, ගියර් යාන්ත්‍රණය පැතලි දර්පණයකින් ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් පරාමිතීන් අඩු කළේය. ඔහුගේ මිනුම් නිරවද්‍යතාවය නවීන ප්‍රමිතියට සමීප වූ අතර තත්පරයට මීටර් 288 දහසක් විය. Foucault ජලය පදනමක් ලෙස භාවිතා කරමින් විදේශීය මාධ්යයක ආලෝකයේ වේගය ගණනය කිරීමට උත්සාහ කළේය. මෙම අගය නියත නොවන බවත් යම් මාධ්යයක වර්තන ලක්ෂණ මත රඳා පවතින බවත් නිගමනය කිරීමට භෞතික විද්‍යාඥයාට හැකි විය.
රික්තයක් යනු පදාර්ථයෙන් තොර අවකාශයකි. C පද්ධතියේ රික්තය තුළ ආලෝකයේ වේගය ලතින් අකුර C මගින් නම් කර ඇත. එය ලබාගත නොහැක. කිසිම අයිතමයක් එවැනි අගයකට අධිස්පන්දනය කළ නොහැක. භෞතික විද්‍යාඥයින්ට සිතාගත හැක්කේ වස්තූන් එතරම් ප්‍රමාණයකට වේගවත් වුවහොත් ඒවාට කුමක් සිදුවේද යන්න පමණි. ආලෝක කදම්භයේ ප්‍රචාරණ වේගය නියත ලක්ෂණ ඇත, එය:
- නියත සහ අවසාන;
- ළඟා විය නොහැකි සහ වෙනස් කළ නොහැකි.
මෙම නියතය දැනගැනීමෙන් අවකාශයේ වස්තූන් චලනය කළ හැකි උපරිම වේගය ගණනය කිරීමට අපට ඉඩ සලසයි. ආලෝක කදම්භයේ ප්‍රචාරණ ප්‍රමාණය මූලික නියතයක් ලෙස හඳුනා ගැනේ. එය අවකාශ කාලය සංලක්ෂිත කිරීමට භාවිතා කරයි. චලනය වන අංශු සඳහා උපරිම අවසර ලත් අගය මෙයයි. රික්තයක ආලෝකයේ වේගය කොපමණද? වත්මන් අගය රසායනාගාර මිනුම් සහ ගණිතමය ගණනය කිරීම් මගින් ලබා ගන්නා ලදී. ඇය ± 1.2 m/s නිරවද්‍යතාවයකින් තත්පරයට මීටර් 299.792.458 ට සමාන වේ. පාසල් ඇතුළු බොහෝ විෂයයන් තුළ, ගැටළු විසඳීම සඳහා ආසන්න ගණනය කිරීම් භාවිතා කරනු ලැබේ. 3,108 m / s ට සමාන දර්ශකයක් ගනු ලැබේ.
මිනිස් දෘශ්ය වර්ණාවලියේ ආලෝක තරංග සහ X-ray තරංග ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වන කියවීම් සඳහා වේගවත් කළ හැකිය. ඔවුන්ට මෙම නියතය සමාන කිරීමට හෝ එහි අගය ඉක්මවා යාමට නොහැකිය. නියතය ව්යුත්පන්න කර ඇත්තේ විශේෂ ත්වරණකාරකවල කොස්මික් කිරණ ත්වරණය වන මොහොතේ ඒවායේ හැසිරීම නිරීක්ෂණය කිරීම මත ය. එය කදම්බය පැතිරෙන අවස්ථිති මාධ්යය මත රඳා පවතී. ජලයේ දී, ආලෝකය සම්ප්රේෂණය 25% අඩු වන අතර, වාතයේ දී එය ගණනය කිරීමේදී උෂ්ණත්වය හා පීඩනය මත රඳා පවතී.
සියලුම ගණනය කිරීම් සිදු කරන ලද්දේ සාපේක්ෂතා වාදය සහ අයින්ස්ටයින් විසින් ව්යුත්පන්න වූ හේතුඵල නීතිය භාවිතා කරමිනි. භෞතික විද්‍යාඥයා විශ්වාස කරන්නේ වස්තූන් පැයට කිලෝමීටර 1,079,252,848.8 ක වේගයකට ළඟා වී එය ඉක්මවා ගියහොත්, අපගේ ලෝකයේ ව්‍යුහයේ ආපසු හැරවිය නොහැකි වෙනස්කම් සිදු වන අතර පද්ධතිය බිඳ වැටෙනු ඇති බවයි. සිදුවීම් අනුපිළිවෙල කඩාකප්පල් කරමින් කාලය ගණන් කිරීමට පටන් ගනී.
මීටරයේ නිර්වචනය ආලෝක කිරණක වේගයෙන් ව්යුත්පන්න වේ. ආලෝක කදම්භයක් තත්පරයෙන් 1/299792458 තුළ ගමන් කිරීමට සමත් වන ප්‍රදේශය ලෙස එය වටහාගෙන ඇත. මෙම සංකල්පය සම්මතය සමඟ පටලවා නොගත යුතුය. මීටර ප්‍රමිතිය යනු ඔබට ලබා දී ඇති දුරක් භෞතිකව දැකීමට ඉඩ සලසන සෙවන සහිත විශේෂ කැඩ්මියම් මත පදනම් වූ තාක්ෂණික උපාංගයකි.
"ආලෝකයේ වේගය" වෙත පැනීම කරන අභ්‍යවකාශ යානයක කලාකරුවාගේ නිරූපණය. ණය: NASA/Glenn Research Center.
පුරාණ කාලයේ සිට දාර්ශනිකයන් සහ විද්යාඥයන් ආලෝකය තේරුම් ගැනීමට උත්සාහ කළහ. එහි මූලික ගුණාංග (එනම් එය අංශුවක් හෝ තරංගයක් යනාදිය) තීරණය කිරීමට උත්සාහ කිරීමට අමතරව, එය චලනය වන වේගය පිළිබඳ සීමිත මිනුම් කිරීමට ද ඔවුහු උත්සාහ කළහ. 17 වන සියවසේ අග භාගයේ සිට විද්යාඥයින් එය සිදු කරමින් වැඩි නිරවද්‍යතාවයකින් යුතුව කටයුතු කර ඇත.
එසේ කිරීමෙන්, ආලෝකයේ යාන්ත්‍ර විද්‍යාව සහ එය භෞතික විද්‍යාව, තාරකා විද්‍යාව සහ විශ්ව විද්‍යාව තුළ වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන ආකාරය පිළිබඳ වඩා හොඳ අවබෝධයක් ලබා ගත්හ. සරලව කිවහොත්, ආලෝකය ඇදහිය නොහැකි වේගයකින් ගමන් කරන අතර එය විශ්වයේ වේගවත්ම චලනය වන වස්තුව වේ. එහි වේගය නියත හා නොපෙනෙන බාධකයක් වන අතර එය දුර මැනීමක් ලෙස භාවිතා කරයි. නමුත් එය කෙතරම් වේගයෙන් ගමන් කරනවාද?
ආලෝකයේ වේගය (s):
ආලෝකය 1,079,252,848.8 km/h (බිලියන 1.07) ක නියත වේගයකින් ගමන් කරයි. එය 299,792,458 m/s වේ. අපි සෑම දෙයක්ම එහි ස්ථානයේ තබමු. ඔබට ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කළ හැකි නම්, ඔබට තත්පරයට හතහමාරක් පමණ පෘථිවිය වටා ගමන් කළ හැකිය. මේ අතර, සාමාන්යයෙන් පැයට කිලෝමීටර 800 ක වේගයකින් පියාසර කරන පුද්ගලයෙකුට ග්‍රහලෝකය වටා ගමන් කිරීමට පැය 50 කට වඩා ගතවනු ඇත.
පෘථිවිය සහ සූර්යයා අතර ආලෝකය ගමන් කරන දුර පෙන්වන නිදර්ශනයක්. ණය: LucasVB/Public Domain.
අපි මෙය තාරකා විද්‍යාත්මක දෘෂ්ටි කෝණයකින් බලමු, සාමාන්‍ය දුර කිලෝමීටර් 384,398.25 සිට. එබැවින් ආලෝකය තත්පරයකින් පමණ මෙම දුර ගමන් කරයි. මේ අතර, සාමාන්‍යය කිලෝමීටර 149,597,886 කි, එනම් මෙම ගමන සඳහා ආලෝකයට ගත වන්නේ මිනිත්තු 8 ක් පමණි.
තාරකා විද්‍යාත්මක දුර තීරණය කිරීමට ආලෝකයේ වේගය මෙට්‍රික් භාවිතා කරන්නේ ඇයිද යන්න පුදුමයක් නොවේ. වැනි තාරකාවක් ආලෝක වර්ෂ 4.25ක් ඈතින් ඇති බව කී විට, අපි අදහස් කරන්නේ පැයට කිලෝමීටර බිලියන 1.07 ක නියත වේගයකින් ගමන් කිරීමෙන් එහි යාමට වසර 4 යි මාස 3 ක් පමණ ගත වන බවයි. නමුත් ආලෝකයේ වේගය සඳහා මෙම නිශ්චිත අගයට අප පැමිණියේ කෙසේද?
අධ්යයන ඉතිහාසය:
17 වන සියවස දක්වා විද්යාඥයන් විශ්වාස කළේ ආලෝකය සීමිත වේගයකින් හෝ ක්ෂණිකව ගමන් කරන බවයි. පුරාණ ග්‍රීකවරුන්ගේ කාලයේ සිට මධ්‍යතන යුගයේ ඉස්ලාමීය දේවධර්මවාදීන් සහ නූතන විද්වතුන් දක්වා විවාදයක් පවතී. නමුත් ඩෙන්මාර්ක තාරකා විද්‍යාඥ ඔලේ රෝමර් (1644-1710) ගේ කාර්යය දර්ශනය වන තුරු, පළමු ප්‍රමාණාත්මක මිනුම් සිදු කරන ලදී.
1676 දී රෝමර් නිරීක්ෂණය කළේ පෘථිවිය බ්රහස්පති වෙත ළඟා වන විට බ්‍රහස්පතිගේ අභ්‍යන්තරම චන්ද්‍රයා වන අයෝගේ කාල පරිච්ඡේද කෙටියෙන් දිස්වන බව එය ඉවතට ගමන් කරන විට වඩා කෙටි බවයි. මෙයින් ඔහු නිගමනය කළේ ආලෝකය සීමිත වේගයකින් ගමන් කරන බවත් පෘථිවි කක්ෂයේ විෂ්කම්භය තරණය කිරීමට මිනිත්තු 22ක් පමණ ගත වන බවත් ගණන් බලා ඇති බවයි.
මහාචාර්ය ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් 1934 දෙසැම්බර් 28 වන දින කානගී තාක්‍ෂණ ආයතනයේ 11 වැනි ජොසියා විලාඩ් ගිබ්ස් දේශනයේදී පදාර්ථය සහ ශක්තිය එකම දෙයකි යන ඔහුගේ න්‍යාය විවිධ ආකාරවලින් පැහැදිලි කළේය. ණය: AP ඡායාරූපය
Christiaan Huygens මෙම ඇස්තමේන්තුව භාවිතා කර එය පෘථිවි කක්ෂයේ විශ්කම්භය පිළිබඳ ඇස්තමේන්තුවක් සමඟ එකතු කර තත්පරයට කිලෝමීටර් 220,000 ක ඇස්තමේන්තුවකට පැමිණියේය. අයිසැක් නිව්ටන් ද රෝමර්ගේ ගණනය කිරීම් පිළිබඳව ඔහුගේ 1706 ශුක්‍රාණු කෘතියේ Optics හි වාර්තා කළේය. පෘථිවිය සහ සූර්යයා අතර ඇති දුර අනුව ඔහු ගණනය කළේ ආලෝකය එකකින් අනෙකට ගමන් කිරීමට මිනිත්තු හතක් හෝ අටක් ගත වන බවයි. අවස්ථා දෙකේදීම සාපේක්ෂව කුඩා දෝෂයක් විය.
පසුකාලීනව ප්‍රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Hippolyte Fizeau (1819-1896) සහ Léon Foucault (1819-1868) විසින් සිදු කරන ලද මිනුම් මගින් මෙම සංඛ්යා 315,000 km/s අගයක් කරා ගෙන යන ලදී. 19 වන සියවසේ දෙවන භාගය වන විට විද්යාඥයින් ආලෝකය සහ විද්යුත් චුම්භකත්වය අතර සම්බන්ධය පිළිබඳව දැනුවත් විය.
විද්යුත් චුම්භක සහ විද්යුත් ස්ථිතික ආරෝපණ මැනීම මගින් භෞතික විද්යාඥයින් විසින් මෙය සාක්ෂාත් කර ගන්නා ලදී. සංඛ්‍යාත්මක අගය ආලෝකයේ වේගයට ඉතා ආසන්න බව (Fizeau විසින් මනිනු ලබන පරිදි) පසුව ඔවුන් සොයා ගන්නා ලදී. විද්යුත් චුම්භක තරංග හිස් අවකාශයේ ප්‍රචාරණය වන බව පෙන්නුම් කළ ඔහුගේම කෘතියක් මත පදනම්ව, ජර්මානු භෞතික විද්‍යාඥ Wilhelm Eduard Weber ආලෝකය විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් බව යෝජනා කළේය.
ඊළඟ විශාල දියුණුව 20 වන සියවස ආරම්භයේදී සිදු විය. ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් "චලනය වන ශරීරවල විද්යුත් ගතික විද්‍යාව පිළිබඳ" යන මාතෘකාවෙන් යුත් ඔහුගේ ලිපියේ සඳහන් කරන්නේ නියත වේගයක් ඇති නිරීක්ෂකයෙකු විසින් මනිනු ලබන රික්තයක ආලෝකයේ වේගය, සියලු අවස්ථිති සමුද්දේශ රාමු තුළ සමාන වන අතර එය චලිතයෙන් ස්වාධීන වන බවයි. මූලාශ්රය හෝ නිරීක්ෂකයා.
වතුර වීදුරුවක් හරහා දිලිසෙන ලේසර් කදම්භයක් පෙන්නුම් කරන්නේ එය වාතයෙන් වීදුරුවට ජලයට සහ නැවත වාතයට ගමන් කරන විට එය කොපමණ වෙනස්කම් වලට භාජනය වනවාද යන්නයි. ණය: බොබ් කිං.
මෙම ප්‍රකාශය සහ ගැලීලියෝගේ සාපේක්ෂතා මූලධර්මය පදනමක් ලෙස යොදා ගනිමින් අයින්ස්ටයින් රික්තයක (c) ආලෝකයේ වේගය මූලික නියතයක් වන විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය ව්යුත්පන්න කළේය. මෙයට පෙර, විද්යාඥයින් අතර ඇති වූ එකඟතාවය වූයේ අවකාශය “දීප්තිමත් ඊතර්” වලින් පුරවා ඇති බවයි, එය එහි ප්‍රචාරණයට වගකිව යුතු ය - i.e. චලනය වන මාධ්‍යයක් හරහා ගමන් කරන ආලෝකය මාධ්යයේ වලිගය තුළ ගමන් කරයි.
මෙයින් අදහස් කරන්නේ ආලෝකයේ මනින ලද වේගය මාධ්‍යයක් හරහා එහි වේගයේ සරල එකතුව සහ එම මාධ්යයේ වේගය බවයි. කෙසේ වෙතත්, අයින්ස්ටයින්ගේ න්‍යාය නිශ්චල ඊතර් සංකල්පය නිෂ්ඵල බවට පත් කළ අතර අවකාශය හා කාලය පිළිබඳ සංකල්පය වෙනස් කළේය.
සියලු අවස්ථිති රාමු තුළ ආලෝකයේ වේගය සමාන වේ යන අදහස ඉදිරිපත් කළා පමණක් නොව, දේවල් ආලෝකයේ වේගයට ආසන්නව ගමන් කරන විට විශාල වෙනස්කම් සිදු වන බව ද යෝජනා කළේය. චලනය වන ශරීරයක වේගය අඩු වන බව පෙනෙන අවකාශ-කාල රාමුව සහ නිරීක්ෂකයාගේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් මැනීමේදී චලනය වන දිශාව (එනම්, සාපේක්ෂ කාල විස්තාරණය, ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වන විට කාලය මන්දගාමී වන විට) මේවාට ඇතුළත් වේ. .
ඔහුගේ නිරීක්ෂණ යාන්ත්‍ර විද්යාවේ නීති සමඟ විද්යුත් හා චුම්භකත්වය සඳහා වූ මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ සමඟ එකඟ වන අතර අනෙකුත් විද්‍යාඥයින්ගේ අසම්බන්ධිත තර්ක මඟහරවා ගණිතමය ගණනය කිරීම් සරල කරන අතර ආලෝකයේ වේගය සෘජු නිරීක්ෂණයට අනුකූල වේ.
පදාර්ථය සහ ශක්තිය කෙතරම් සමානද?
20 වන සියවසේ දෙවන භාගයේදී, ලේසර් ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටර සහ අනුනාද කුහර භාවිතයෙන් වැඩි වැඩියෙන් නිරවද්‍ය මිනුම් ආලෝකයේ වේගය පිළිබඳ ඇස්තමේන්තු තවදුරටත් පිරිපහදු කළේය. 1972 වන විට, කොලරාඩෝ, බෝල්ඩර් හි එක්සත් ජනපද ජාතික ප්‍රමිති කාර්යාංශයේ කණ්ඩායමක්, දැනට පිළිගත් අගය වන 299,792,458 m/s වෙත පැමිණීමට ලේසර් අතුරුමිතිය භාවිතා කළහ.
නූතන තාරකා භෞතික විද්යාවේ භූමිකාව:
රික්තයක ආලෝකයේ වේගය ප්‍රභවයේ චලිතය සහ නිරීක්ෂකයාගේ අවස්ථිති සමුද්දේශ රාමුව මත රඳා නොපවතින බවට අයින්ස්ටයින්ගේ න්‍යාය බොහෝ අත්හදා බැලීම් මගින් නිරන්තරයෙන් සනාථ විය. එය සියලු ස්කන්ධ රහිත අංශු සහ තරංග (ආලෝකය ඇතුළුව) රික්තයක් තුළ ගමන් කළ හැකි වේගයේ ඉහළ සීමාවක් ද නියම කරයි.
මෙහි එක් ප්‍රතිඵලයක් නම් විශ්ව විද්යාඥයන් දැන් අවකාශය සහ කාලය අවකාශ කාලය ලෙස හඳුන්වන තනි ව්‍යුහයක් ලෙස සලකන අතර, ආලෝකයේ වේගය දෙකෙහිම (එනම් ආලෝක වර්ෂ, ආලෝක මිනිත්තු සහ ආලෝක තත්පර) අගය තීරණය කිරීමට භාවිතා කළ හැක. ආලෝකයේ වේගය මැනීම ද විශ්වයේ ප්‍රසාරණයේ ත්වරණය තීරණය කිරීමේ වැදගත් සාධකයක් විය හැකිය.
1920 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, Lemaitre සහ Hubble ගේ නිරීක්ෂණ සමඟින්, විද්යාඥයින් සහ තාරකා විද්යාඥයින් විශ්වය එහි මූලාරම්භයේ සිට ප්‍රසාරණය වන බව දැනගත්හ. මන්දාකිනියක් ඈතට යන තරමට එය වේගයෙන් චලනය වන බව හබල් ද දුටුවේය. දැන් හබල් නියතය ලෙස හඳුන්වන්නේ විශ්වය ප්‍රසාරණය වන වේගයයි, එය මෙගාපාර්සෙක් එකකට 68 km/s ට සමාන වේ.
විශ්වය කෙතරම් වේගයෙන් ප්‍රසාරණය වේද?
න්‍යායක් ලෙස ඉදිරිපත් කරන මෙම සංසිද්ධියෙන් අදහස් වන්නේ සමහර මන්දාකිණි ඇත්ත වශයෙන්ම ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගයෙන් චලනය විය හැකි බවයි, එය අපගේ විශ්වයේ අප නිරීක්ෂණය කරන දේට සීමාවක් තැබිය හැකිය. අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම, ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගයෙන් ගමන් කරන මන්දාකිණි තවදුරටත් අපට නොපෙනෙන "විශ්වවිද්‍යාත්මක සිදුවීම් ක්ෂිතිජය" හරහා ගමන් කරයි.
මීට අමතරව, 1990 ගණන් වන විට, ඈත මන්දාකිණිවල රතු මාරුව මැන බැලීමෙන් පෙන්නුම් කළේ පසුගිය වසර බිලියන කිහිපය තුළ විශ්වයේ ප්‍රසාරණය වේගවත් වන බවයි. මෙය "අඳුරු ශක්තිය" පිළිබඳ න්‍යායට මග පෑදුවේය, එහිදී අදෘශ්යමාන බලයක් අභ්‍යවකාශය හරහා ගමන් කරන වස්තූන්ට වඩා (ආලෝකයේ වේගයට සීමාවක් හෝ සාපේක්ෂතාවාදය බිඳ දැමීමකින් තොරව) එහි ප්‍රසාරණය මෙහෙයවයි.
විශේෂ සහ සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදය සමඟින්, රික්තයක ආලෝකයේ වේගය සඳහා වන නවීන අගය විශ්ව විද්‍යාව, ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව සහ අංශු භෞතික විද්යාවේ සම්මත ආකෘතියෙන් පරිණාමය වී ඇත. ස්කන්ධ රහිත අංශු චලනය කළ හැකි ඉහළ සීමාවට පැමිණි විට එය නියතව පවතින අතර ස්කන්ධය සහිත අංශු සඳහා අත් කරගත නොහැකි බාධකයක් ලෙස පවතී.
ආලෝකයේ ප්‍රවේගය ඉක්මවන ක්‍රමයක් අපි කවදා හෝ සොයා ගනු ඇත. මෙය සිදු විය හැක්කේ කෙසේද යන්න පිළිබඳව අපට ප්‍රායෝගික අදහස් නොමැති නමුත්, තාක්‍ෂණයේ ඇති "ස්මාර්ට් මුදල්" මඟින් යුධ බුබුලු (එනම් ඇල්කුබියර් වෝර්ප් ඩ්‍රයිව්) නිර්මාණය කිරීමෙන් හෝ එය හරහා උමං මාර්ග හරහා අවකාශ කාලයේ නීති මග හැරීමට ඉඩ ලබා දෙන බව පෙනේ wormholes).
Wormholes යනු කුමක්ද?
එතෙක්, අප දකින විශ්වයෙන් සෑහීමට පත් වීමටත්, සාම්ප්‍රදායික ක්රම භාවිතයෙන් ළඟා විය හැකි කොටස ගවේෂණය කිරීමටත් අපට සිදු වනු ඇත.
ඔබ කියවූ ලිපියේ මාතෘකාව "ආලෝකයේ වේගය කුමක්ද?".
බොහෝ අධිවේගී මාර්ගවල වේග සීමාව කිලෝමීටර් 90 ත් 110 ත් අතර වේ. අභ්යවකාශයේ රික්තකයේ මාර්ග සංඥා නොමැති වුවද, එහිද වේග සීමාවක් ඇත - මෙය පැයට කිලෝමීටර 1080000000 කි.
සොබාදහමේ ඉහළම වේගය
සොබාදහමේ ආලෝකයේ වේගවත්ම වේගය මෙයයි. විද්යාඥයන් සාමාන්යයෙන් ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට කිලෝමීටර් වලින් ලබා දෙනවා - තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000ක්. ආලෝකය ෆෝටෝන වලින් සමන්විත වේ. ඒ වගේ පිස්සු වේගයෙන් පියාඹන්න පුළුවන් උන්ට තමයි.
සුවිශේෂී අංශු - ෆෝටෝන
විද්යාඥයන් ෆෝටෝන අංශු ලෙස හඳුන්වයි. නමුත් මේවා ඉතා සුවිශේෂී අංශු වේ. ඔවුන්ට විවේක ස්කන්ධයක් නැත, එනම් සුපුරුදු අර්ථයෙන් ඔවුන්ට බරක් නැත. පිරිසිදු ශක්තියක් වන සහ පදාර්ථයේ එක කැටයක්වත් අඩංගු නොවන සැබෑ දෙයක් ගැන සිතීම දුෂ්කර ය. ෆෝටෝන යනු එවැනි යථාර්ථයකි. ෆෝටෝනවල උපරිම වේගය අපි ඉහළ යැයි සැලකීමට පුරුදු වී සිටින වේගය සමඟ සසඳන්න.
ආලෝකයේ වේගයෙන් පියාසර කරන අභ්‍යවකාශ යානයකට බාහිර නිරීක්ෂකයෙකුට රේඛීය මානයන් නොමැත. උදාහරණයක් ලෙස සෞරග්රහ මණ්ඩලයෙන් ඔබ්බට පියාසර කිරීම සඳහා නිර්මාණය කරන ලද පයනියර් රොකට්ටුව ගනිමු. ඉතින්, සෞරග්රහ මණ්ඩලයෙන් පිටව යන විට, Pioneer තත්පරයට කිලෝමීටර් 60 ක වේගයක් තිබුණා. නරක නැහැ! ඔහුට නිව් යෝර්ක් සිට සැන් ෆ්රැන්සිස්කෝ දක්වා දුර විනාඩි එකහමාරකින් ගෙවිය හැකිය. නමුත් තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000 ක ෆෝටෝනයක වේගය හා සසඳන විට පයනියර්ගේ වේගය ගොළුබෙල්ලෙකුගේ වේගයක් ලෙස පෙනේ. එසේත් නැතිනම් සූර්යයා අභ්‍යවකාශය හරහා ගමන් කරන වේගය ගැන බලමු.
අදාළ ද්රව්ය:
තරු බැබළෙන්නේ ඇයි?
නමුත් ඔබ මේ වාක්‍යය කියවන කාලය තුළ අපේ සෞරග්රහ මණ්ඩලයේ සූර්යයා, පෘථිවිය සහ අනෙකුත් ග්‍රහලෝක අට තත්පරයට කිලෝමීටර් 230 ක වේගයෙන් කැරකෙන අශ්වයන් මෙන් ක්ෂීරපථය වටා වේගයෙන් දිව යයි (ඒ සමඟම අපි අප එතරම් ඇදහිය නොහැකි වේගයකින් පියාසර කරන බව අප විසින්ම නොදකිමු). නමුත් මෙම අතිවිශාල වේගය ආලෝකයේ වේගයට සාපේක්ෂව ඉතා කුඩා වන අතර එය සියයට එකක් පමණ වේ.
ආලෝකයේ වේගය සහ වස්තූන්
ඔබ සාමාන්‍ය වස්තුවක් ආලෝකයේ වේගය තරම් වේගවත් කළහොත්, අසාමාන්‍ය වික්‍රමාන්විතයන් එයට සිදුවීමට පටන් ගනී. ශරීරය එවැනි වේගයකට ළඟා වූ විට, නිරීක්ෂකයා වස්තුවේ රේඛීය මානයන් සහ ස්කන්ධයේ වෙනසක් දකිනු ඇත. කාලය පවා වෙනස් වීමට පටන් ගනීවි. ආලෝකයේ වේගයෙන් සියයට 90 ක වේගයෙන් ගමන් කරන අභ්‍යවකාශ යානයක් ප්‍රමාණයෙන් අඩකින් පමණ හැකිලෙනු ඇත. වේගය වැඩි වන විට, එය ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වන විට, එහි රේඛීය මානයන් සම්පූර්ණයෙන්ම නැති වන තෙක් එය තව තවත් අඩු වනු ඇත.
