এই কোয়ান্টাম জগৎ/পরিশিষ্ট/আপেক্ষিকতা

আপেক্ষিকতার প্রাথমিক ধারণা

উইকিবই বিশেষ আপেক্ষিকতা-ও দেখুন, যা এই বিষয়ের ওপর একটি বিস্তারিত পাঠ্য ধারণ করে।

আপেক্ষিকতার নীতি

আমরা যদি একটি জড়তার সিস্টেম (যা জড়তার স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা, জড় প্রসঙ্গ কাঠামো বা জড়তার প্রসঙ্গ কাঠামো নামেও পরিচিত) ব্যবহার করি, তবে মুক্তভাবে চলমান যেকোনো চিরায়ত বস্তুর ("বিন্দু ভর") অবস্থানের উপাংশ $x,y,z$ সমান সময়ের ব্যবধি $\mathrm{\Delta }t.$-এ সমান পরিমাণ $\mathrm{\Delta }x,\mathrm{\Delta }y,\mathrm{\Delta }z$ দ্বারা পরিবর্তিত হয়। স্পষ্টতই, যদি ${ℱ}_1$ একটি জড় কাঠামো হয়, তবে এমন একটি প্রসঙ্গ কাঠামো ${ℱ}_2$-ও তাই হবে, যা ${ℱ}_1,$-এর সাপেক্ষে

1. স্থানে যেকোনো দূরত্বে এবং/অথবা যেকোনো দিকে স্থানান্তরিত,
2. সময়ের যেকোনো ব্যবধিতে স্থানান্তরিত,
3. যেকোনো অক্ষের সাপেক্ষে যেকোনো কোণে আবর্তিত, এবং/অথবা
4. যেকোনো ধ্রুব বেগে চলমান।

আপেক্ষিকতার নীতি বর্ণনা করে যে সমস্ত জড়তার সিস্টেম "সমানভাবে সৃষ্ট": পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলো ততক্ষণ পর্যন্ত একই থাকে যতক্ষণ না সেগুলো একটি জড় কাঠামোর সাপেক্ষে প্রণয়ন করা হয় — তা যে কাঠামোই হোক না কেন। (ভিন্ন ভিন্ন জড়তার সিস্টেম ব্যবহার করে একই ভৌত ঘটনা বা পরিস্থিতি বর্ণনা করা অনেকটা ভিন্ন ভিন্ন ভাষায় একই কথা বলার মতো।) প্রথম তিনটি বিষয় আমাদের জানায় যে, একটি জড় কাঠামো অন্য যেকোনো কাঠামোর মতোই সমান কার্যকর, যতক্ষণ না অন্য কাঠামোটি স্থান এবং/অথবা সময়ে স্থানাঙ্কের মূলবিন্দুর স্থানান্তর এবং/অথবা স্থানিক স্থানাঙ্ক অক্ষগুলোর একটি আবর্তনের কারণে ভিন্ন হয়। পদার্থবিজ্ঞানে যা গুরুত্বপূর্ণ তা হলো আপেক্ষিক অবস্থান (একে অপরের সাপেক্ষে বস্তুর অবস্থান), আপেক্ষিক সময় (একে অপরের সাপেক্ষে ঘটনার সময়), এবং আপেক্ষিক অভিমুখিতা (একে অপরের সাপেক্ষে বস্তুর অভিমুখিতা), কারণ এগুলো স্থান এবং/অথবা সময়ের স্থানান্তর এবং স্থানিক অক্ষগুলোর আবর্তনের দ্বারা প্রভাবিত হয় না। ভৌত জগতে পরম অবস্থান, পরম সময় বা পরম অভিমুখিতা বলতে কিছু নেই।

চতুর্থ বিষয়টি আমাদের আরও জানায় যে, একটি জড় কাঠামো অন্য যেকোনো কাঠামোর মতোই সমান কার্যকর, যতক্ষণ না কাঠামো দুটি একে অপরের সাপেক্ষে একটি ধ্রুব বেগে গতিশীল থাকে। গুরুত্বপূর্ণ হলো আপেক্ষিক বেগ (একে অপরের সাপেক্ষে বস্তুর বেগ), কারণ এগুলো একটি স্থানাঙ্ক বুস্ট (boost) — অর্থাৎ একটি জড় কাঠামো $ℱ$ থেকে $ℱ.$-এর সাপেক্ষে একটি ধ্রুব বেগে চলমান কোনো কাঠামোতে পরিবর্তন — দ্বারা প্রভাবিত হয় না। ভৌত জগতে পরম বেগ বলতে কিছু নেই এবং, বিশেষ করে, পরম স্থিতি বলতে কিছু নেই।

এটি যুক্তিসঙ্গত। প্রথমত, অবস্থান হলো বস্তুর একটি ধর্ম, এমন কোনো জিনিস নয় যার অস্তিত্ব তখনো থাকে যখন সেগুলো "দখলকৃত" বা অধিকৃত থাকে না। দ্বিতীয়ত, বস্তুর অবস্থান অন্যান্য বস্তুর অবস্থানের সাপেক্ষে সংজ্ঞায়িত করা হয়। একটিমাত্র বস্তু ধারণকারী কোনো মহাবিশ্বে, এমন কোনো অবস্থান নেই যা সেই বস্তুটিকে প্রদান করা যেতে পারে। একইভাবে, সমস্ত ভৌতভাবে অর্থবহ সময় হলো ভৌত ঘটনার সময়, এবং এগুলোও আপেক্ষিকভাবে ঘটনাগুলোর মধ্যবর্তী সময় হিসেবে সংজ্ঞায়িত। একটিমাত্র ঘটনা ধারণকারী কোনো মহাবিশ্বে, এমন কোনো সময় নেই যা সেই ঘটনাটিকে প্রদান করা যেতে পারে। কিন্তু অবস্থান এবং সময় যদি আপেক্ষিকভাবে সংজ্ঞায়িত হয়, তবে বেগও তা-ই।

পরম স্থিতি বলে যে কিছু নেই, তা সবসময় ততটা স্পষ্ট ছিল না যতটা হওয়া উচিত ছিল। পরম অর্থে "স্থিতি"-কে সংজ্ঞায়িতকারী জড় কাঠামোর একটি বিশেষ শ্রেণি রয়েছে, এমন ভুল ধারণার জন্য দুটি ধারণা দায়ী ছিল: প্রথম ধারণাটি হলো তড়িৎচৌম্বকীয় প্রভাবগুলো তরঙ্গের মাধ্যমে সঞ্চারিত হয়, এবং দ্বিতীয় ধারণাটি হলো এই তরঙ্গগুলোর সঞ্চালনের জন্য একটি ভৌত মাধ্যম (যাকে "ইথার" বা ether নাম দেওয়া হয়েছিল) প্রয়োজন। যদি এমন কোনো মাধ্যম থাকত, তবে কেউ পরম স্থিতিকে এর সাপেক্ষে স্থির থাকার সমতুল্য হিসেবে সংজ্ঞায়িত করতে পারত।