What is time dilation

Time dilation  என்பது ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் கணிக்கப்படும் ஒரு நிகழ்வு ஆகும்.  நேரம் கடந்து செல்வது மாறிலி அல்ல relative மற்றும் அது பார்வையாளரின் குறிப்பு சட்டத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும் என்று அது கூறுகிறது.

 The role of relative motion

 ஒரு பார்வையாளருடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு பொருள் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது நேர விரிவாக்கம் ஏற்படுகிறது. நிலையான பார்வையாளருடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு பொருள் எவ்வளவு வேகமாக நகருமோ அதிக நேரம் குறைகிறது.

 ஒளியின் வேகம் வரம்பு

 ஒரு பொருள் ஒளியின் வேகத்தை நெருங்கும் போது, நேர விரிவாக்கம் அதிகமாக வெளிப்படுகிறது.  இருப்பினும், நிறை கொண்ட பொருள்கள் ஒளியின் வேகத்தை அடைய முடியாது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம்.

 கணிதக் கட்டமைப்பு

 நேர விரிவாக்கத்திற்கான கணிதக் கட்டமைப்பு லோரென்ட்ஸ் மாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது.  இந்த மாற்றம் எவ்வாறு இடம் மற்றும் நேர ஒருங்கிணைப்புகள் ரிலேட்டிவ் மோஷனில் பாதிக்கப்படுகிறது என்பதை விவரிக்கிறது.

 டைம் டைலேஷன் ஃபார்முலா

 நேர விரிவாக்க சூத்திரம் லோரென்ட்ஸ் மாற்றத்திலிருந்து பெறப்பட்டது:

 t’ = γ(t – vx/c^2)

 இங்கே:

 – t’ என்பது நகரும் சட்டத்தில் அளவிடப்படும் நேரம்

 – t என்பது நிலையான சட்டத்தில் அளவிடப்படும் நேரம்

 – v என்பது தொடர்புடைய வேகம்

 – x என்பது நிலை

 – c என்பது ஒளியின் வேகம்

 – γ என்பது லோரென்ட்ஸ் காரணி: 1 / சதுரடி(1 – v^2/c^2)

 லோரென்ட்ஸ் காரணி

 லோரென்ட்ஸ் காரணி (γ) என்பது நேர விரிவாக்க சூத்திரத்தின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும்.  ஒப்பீட்டு வேகம் (v) ஒளியின் வேகத்தை (c) நெருங்கும்போது, லோரென்ட்ஸ் காரணி அதிகரிக்கிறது, இதனால் நேரம் குறைகிறது.

 எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் தாக்கங்கள்

Twin peradox சிறப்பு சார்பியலில் மிகவும் கவர்ச்சிகரமான thought experiment ளில் ஒன்று.

1. ஆலிஸ் மற்றும் பாப் என்ற இரண்டு இரட்டையர்கள் வயது மற்றும் உடல் பண்புகளில் ஒரே மாதிரியானவர்கள்.
2. ஆலிஸ் ஒரு விண்கலத்தில் ஏறி, proxima century star systemக்கு ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் 99.9% ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கிறார்.
3. பாபின் கண்ணோட்டத்தில், ஆலிஸ் மிக வேகமாக நகர்கிறார், மேலும் நேரம் விரிவடைகிறது, எனவே ஆலிஸுக்கு நேரம் மிகவும் மெதுவாக செல்கிறது.
4. ஆலிஸ் ஒளியின் வேகத்தில் (99.9%) 7வருடம் பயனித்து, பிறகு திரும்பி பூமிக்கு வருகிறார்.
5. ஆலிஸ் திரும்பி வரும்போது, அவர்கள் இருவரும் ஒரே நேரத்தில் பிறந்திருந்தாலும், பாப்பை விட அவளுக்கு 7 வயது குறைவு! ஆனால் ஆஸிஸ்க்கு இது 48 நாள் பயணம்தான்.

 அறிவியலின் நிரூபிக்கப்பட்ட காலப் பயணம் (time travel) இதுதான். இது நியூட்டன் அனுமானதிர்க்கு எதிரானது. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் நேரம் மராதாது இல்லை நேரம் பொருளின் வேகத்தோடு (time is relative) தொடர்புடையது என்று கூறுகிறார்.

 பல்வேறு சோதனைகளில் நேர விரிவாக்கம் கவனிக்கப்பட்டு உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, அவற்றுள்:

 – துகள் முடுக்கிகள்: அதிவேகத் துகள்கள் நேர விரிவாக்கத்தை அனுபவிக்கின்றன, அவற்றின் சிதைவு விகிதங்களை பாதிக்கிறது.

 – ஜி.பி.எஸ் தொழில்நுட்பம்: ஜி.பி.எஸ் செயற்கைக்கோள்கள் அவற்றின் அதிவேக இயக்கம் மற்றும் பலவீனமான ஈர்ப்பு புலங்களில் உள்ள நிலை ஆகியவற்றால் ஏற்படும் நேர விரிவாக்கத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டும்.

 – விண்வெளி வீரர்கள்: தற்போதைய விண்கலத்தின் வேகத்தில் மிகக் குறைவாக இருந்தாலும், அதிக வேகத்தில் நேர விரிவாக்கம் குறிப்பிடத்தக்கதாக மாறும்.

 முடிவுரை

 நேர விரிவாக்கம் என்பது சிறப்பு சார்பியலில் ஒரு அடிப்படைக் கருத்தாகும், இது காலப்போக்கில் தொடர்புடைய இயக்கம் எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை விவரிக்கிறது.  Lorentz உருமாற்றத்தின் அடிப்படையிலான கணிதக் கட்டமைப்பு, இந்த நிகழ்வின் துல்லியமான விளக்கத்தை வழங்குகிறது.

Links

Surface roughnes பற்றி தெரிந்து கொள்ள இதை கிளிக் செய்யவும்.

நேர விரிவாக்கம் பற்றிய மேலும் தகவல்களுக்கு இதை கிளிக் செய்யவும்.