शास्त्रीय भौतिकी का मत है कि कोई भी पर्यवेक्षक, स्थान की परवाह किए बिना, अपने समय और सीमा के माप में समान परिणाम प्राप्त करेगा। सापेक्षता का सिद्धांत बताता है कि पर्यवेक्षकों को अलग-अलग परिणाम मिल सकते हैं, और ऐसी विकृतियों को "सापेक्ष प्रभाव" कहा जाता है। प्रकाश की गति के करीब पहुंचने पर, न्यूटनियन भौतिकी एक तरफ हट जाती है।
प्रकाश की गति
1881 में प्रकाश की गति को मापने वाले वैज्ञानिक ए. माइकलसन ने महसूस किया कि ये परिणाम उस गति पर निर्भर नहीं होंगे जिस गति से विकिरण स्रोत चल रहा था। साथ में ई.वी. 1887 में मॉर्ले माइकलसन ने एक और प्रयोग किया, जिसके बाद यह पूरी दुनिया के लिए स्पष्ट हो गया: कोई फर्क नहीं पड़ता कि माप किस दिशा में लिया जाता है, प्रकाश की गति हर जगह और हमेशा समान होती है। इन अध्ययनों के परिणाम उस समय के भौतिकी के विचारों के विपरीत थे, क्योंकि यदि प्रकाश एक निश्चित माध्यम (ईथर) में चलता है, और ग्रह एक ही माध्यम में चलता है, तो विभिन्न दिशाओं में माप समान नहीं हो सकते।
बाद में, फ्रांसीसी गणितज्ञ, भौतिक विज्ञानी और खगोलशास्त्री जूल्स हेनरी पोंकारे सापेक्षता के सिद्धांत के संस्थापकों में से एक बने। उन्होंने लोरेंत्ज़ सिद्धांत विकसित किया, जिसके अनुसार मौजूदाईथर गतिहीन है, इसलिए इसके सापेक्ष प्रकाश की गति स्रोत की गति पर निर्भर नहीं करती है। संदर्भ के चलते हुए फ्रेम में, लोरेंत्ज़ परिवर्तन किए जाते हैं, न कि गैलीलियन वाले (न्यूटोनियन यांत्रिकी में तब तक स्वीकार किए गए गैलीलियन परिवर्तन)। अब से, गैलीलियन परिवर्तन लोरेंत्ज़ परिवर्तनों का एक विशेष मामला बन गया है, जब कम (प्रकाश की गति की तुलना में) गति पर संदर्भ के एक और जड़त्वीय फ्रेम में जा रहा है।
ईथर उन्मूलन
लंबाई संकुचन का सापेक्षतावादी प्रभाव, जिसे लोरेंत्ज़ संकुचन भी कहा जाता है, यह है कि प्रेक्षक के लिए, उसके सापेक्ष गतिमान वस्तुओं की लंबाई कम होगी।
अल्बर्ट आइंस्टीन ने सापेक्षता के सिद्धांत में महत्वपूर्ण योगदान दिया। उन्होंने "ईथर" जैसे शब्द को पूरी तरह से समाप्त कर दिया, जो उस समय तक सभी भौतिकविदों के तर्क और गणना में मौजूद था, और उन्होंने अंतरिक्ष और समय के गुणों की सभी अवधारणाओं को किनेमेटिक्स में स्थानांतरित कर दिया।
आइंस्टीन के काम के प्रकाशन के बाद, पोंकारे ने न केवल इस विषय पर वैज्ञानिक पत्र लिखना बंद कर दिया, बल्कि अपने किसी भी काम में अपने सहयोगी के नाम का उल्लेख नहीं किया, सिवाय सिद्धांत के संदर्भ के एकमात्र मामले को छोड़कर फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव। पॉइनकेयर ने ईथर के गुणों पर चर्चा करना जारी रखा, आइंस्टीन के किसी भी प्रकाशन को स्पष्ट रूप से नकारते हुए, हालांकि साथ ही उन्होंने सबसे बड़े वैज्ञानिक के साथ सम्मान के साथ व्यवहार किया और यहां तक कि उन्हें एक शानदार प्रशंसापत्र भी दिया जब ज्यूरिख में हायर पॉलिटेक्निकल स्कूल का प्रशासन आइंस्टीन को आमंत्रित करना चाहता था। शिक्षण संस्थान में प्रोफेसर बनने के लिए।
सापेक्षता
उनमें से भी जो पूरी तरह से भौतिकी और गणित से असहमत हैं, कम से कम सामान्य शब्दों में, सापेक्षता का सिद्धांत क्या है, क्योंकि यह शायद वैज्ञानिक सिद्धांतों में सबसे प्रसिद्ध है। इसकी अभिधारणाएँ समय और स्थान के बारे में सामान्य विचारों को नष्ट कर देती हैं, और यद्यपि सभी स्कूली बच्चे सापेक्षता के सिद्धांत का अध्ययन करते हैं, इसे पूरी तरह से समझने के लिए केवल सूत्रों को जानना पर्याप्त नहीं है।
एक सुपरसोनिक विमान के साथ एक प्रयोग में समय फैलाव के प्रभाव का परीक्षण किया गया। बोर्ड पर सटीक परमाणु घड़ियाँ लौटने के बाद एक सेकंड के एक अंश से पीछे पड़ने लगीं। यदि दो प्रेक्षक हैं, जिनमें से एक स्थिर खड़ा है, और दूसरा पहले की तुलना में कुछ गति से आगे बढ़ रहा है, तो स्थिर पर्यवेक्षक के लिए समय तेजी से जाएगा, और चलती वस्तु के लिए, मिनट थोड़ा सा चलेगा लंबा। हालाँकि, यदि गतिमान प्रेक्षक वापस जाने और समय की जाँच करने का निर्णय लेता है, तो यह पता चलेगा कि उसकी घड़ी पहले की तुलना में थोड़ी कम दिखाई दे रही है। यानी, अंतरिक्ष के पैमाने पर बहुत अधिक दूरी तय करने के बाद, वह चलते समय कम समय "रहता" था।
जीवन में सापेक्ष प्रभाव
कई लोगों का मानना है कि सापेक्षतावादी प्रभाव तभी देखा जा सकता है जब प्रकाश की गति पहुंच जाए या उसके करीब पहुंच जाए, और यह सच है, लेकिन आप उन्हें न केवल अपने अंतरिक्ष यान को तितर-बितर करके देख सकते हैं। वैज्ञानिक पत्रिका फिजिकल रिव्यू लेटर्स के पन्नों पर आप स्वीडिश के सैद्धांतिक काम के बारे में पढ़ सकते हैंवैज्ञानिक। उन्होंने लिखा कि एक साधारण कार की बैटरी में भी आपेक्षिक प्रभाव मौजूद होते हैं। सीसा परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों की तीव्र गति के कारण प्रक्रिया संभव है (वैसे, वे टर्मिनलों में अधिकांश वोल्टेज का कारण हैं)। यह भी बताता है कि क्यों, सीसा और टिन के बीच समानता के बावजूद, टिन-आधारित बैटरी काम नहीं करती हैं।
फैंसी धातु
परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के घूमने की गति काफी कम होती है, इसलिए सापेक्षता का सिद्धांत काम नहीं करता, लेकिन कुछ अपवाद हैं। यदि आप आवर्त सारणी के साथ आगे और आगे बढ़ते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि इसमें कुछ तत्व सीसे से भारी हैं। नाभिक का एक बड़ा द्रव्यमान इलेक्ट्रॉनों की गति को बढ़ाकर संतुलित किया जाता है, और यह प्रकाश की गति तक भी पहुंच सकता है।
यदि हम सापेक्षता के सिद्धांत की ओर से इस पहलू पर विचार करें, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि इस मामले में इलेक्ट्रॉनों का एक विशाल द्रव्यमान होना चाहिए। कोणीय गति को संरक्षित करने का यह एकमात्र तरीका है, लेकिन कक्षीय त्रिज्या के साथ सिकुड़ जाएगा, और यह वास्तव में भारी धातु परमाणुओं में देखा जाता है, लेकिन "धीमे" इलेक्ट्रॉनों की कक्षाएँ नहीं बदलती हैं। यह आपेक्षिक प्रभाव s-कक्षकों में कुछ धातुओं के परमाणुओं में देखा जाता है, जिनका एक नियमित, गोलाकार सममित आकार होता है। ऐसा माना जाता है कि यह सापेक्षता के सिद्धांत के परिणाम के रूप में है कि पारा कमरे के तापमान पर एकत्रीकरण की तरल अवस्था में होता है।
अंतरिक्ष यात्रा
अंतरिक्ष में वस्तुएँ एक दूसरे से हैंलंबी दूरी तक, और प्रकाश की गति से चलते हुए भी, उन्हें पार करने में बहुत लंबा समय लगेगा। उदाहरण के लिए, हमारे निकटतम तारे अल्फा सेंटॉरी तक पहुंचने के लिए, प्रकाश की गति वाले एक अंतरिक्ष यान को चार साल लगेंगे, और हमारी पड़ोसी आकाशगंगा, लार्ज मैगेलैनिक क्लाउड तक पहुंचने में 160,000 साल लगेंगे।
अभी भी अल्फा सेंटौरी और वापस उड़ान भरना संभव है, क्योंकि इसमें केवल आठ साल लगेंगे, और जहाज के निवासियों के लिए, जो समय के फैलाव के प्रभाव को महसूस करते हैं, यह अवधि बहुत कम होगी, लेकिन पर एक पड़ोसी आकाशगंगा की यात्रा से लौटने पर, अंतरिक्ष यात्री पाएंगे कि उनके मूल में ग्रह पर तीन सौ बीस हजार वर्ष बीत चुके हैं, और मानव सभ्यता का अस्तित्व बहुत पहले समाप्त हो गया होगा। इस प्रकार, सापेक्षतावादी प्रभाव लोगों को समय के साथ यात्रा करने की अनुमति देते हैं। इसे अंतरिक्ष अन्वेषण की मुख्य समस्याओं में से एक माना जाता है, क्योंकि अगर वापस जाने का कोई रास्ता नहीं है तो बाहरी अंतरिक्ष पर विजय प्राप्त करने का क्या मतलब है?
अन्य गतिविधियां
प्रसिद्ध समय फैलाव के अलावा, सापेक्षतावादी डॉप्लर प्रभाव भी है, जिसके अनुसार, यदि तरंगों का स्रोत चलना शुरू हो जाता है, तो इस आंदोलन की ओर फैलने वाली तरंगों को पर्यवेक्षक द्वारा "संपीड़ित" माना जाएगा।, और तरंगदैर्घ्य को दूर करने की दिशा में वृद्धि की जाएगी।
यह घटना किसी भी तरंग के लिए विशिष्ट है, इसलिए इसे रोजमर्रा की जिंदगी में ध्वनि के उदाहरण में देखा जा सकता है। ध्वनि तरंग की कमी को मानव कान द्वारा स्वर में वृद्धि के रूप में माना जाता है। इसलिए,जब किसी ट्रेन या कार का सिग्नल दूर से सुनाई देता है, तो यह कम होता है, और यदि ध्वनि करते समय ट्रेन पर्यवेक्षक के पास से गुजरती है, तो पहुंच के क्षण में इसकी ऊंचाई अधिक होगी, लेकिन जैसे ही वस्तुएं बराबर हो जाती हैं और ट्रेन दूर जाने लगती है, स्वर तेजी से कम हो जाएगा और आगे भी निचले नोटों पर जारी रहेगा।
ये सापेक्षतावादी प्रभाव आवृत्ति में परिवर्तन के शास्त्रीय एनालॉग के कारण होते हैं जब रिसीवर और स्रोत चलते हैं, साथ ही सापेक्षतावादी समय फैलाव।
चुंबकत्व के बारे में
अन्य बातों के अलावा, आधुनिक भौतिक विज्ञानी चुंबकीय क्षेत्र को एक सापेक्षतावादी प्रभाव के रूप में तेजी से चर्चा कर रहे हैं। इस व्याख्या के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र एक स्वतंत्र भौतिक भौतिक इकाई नहीं है, यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की अभिव्यक्तियों में से एक भी नहीं है। सापेक्षता के सिद्धांत की दृष्टि से चुंबकीय क्षेत्र केवल एक प्रक्रिया है जो एक विद्युत क्षेत्र के स्थानान्तरण के कारण बिंदु आवेशों के आसपास अंतरिक्ष में होती है।
इस सिद्धांत के समर्थकों का मानना है कि यदि C (निर्वात में प्रकाश की गति) अनंत होती, तो गति में अंतःक्रियाओं का प्रसार भी असीमित होता, और परिणामस्वरूप, चुंबकत्व की कोई अभिव्यक्ति उत्पन्न नहीं हो सकती थी।
