, सापेक्षतावादको सिद्धान्त (Theory of Relativity) को विकासक्रम

सापेक्षतावादको सिद्धान्त (Theory of Relativity) को विकासक्रम

सापेक्षतावादको सिद्धान्त भनेको एक वस्तुको गतिले अर्को वस्तुको गतिमा देखापर्ने असर हो

Gopal Bhandari

गोपाल भण्डारी

सापेक्षतावादको सिद्धान्त भन्ने बितिकै अल्वर्ट आइन्स्टाइनले प्रतिपादन गरेको सापेक्षतावादको सिद्धान्त हाम्रो मानसपटलमा आईहाल्छ । सापेक्षतावादको सिद्धान्त भनेको एक वस्तुको गतिले अर्को वस्तुको गतिमा देखापर्ने असर हो । तर सापेक्षतावादको सिद्धान्तको विकासक्रमलाई विश्लेषण गर्दा न्युटन, ग्यालिलियो र २३ सय वर्ष अगाडिका अरस्तुको समयसम्म फकर्ननुपर्ने हुन्छ । वस्तु र प्रकृतिको सन्दर्भमा व्याख्या गर्ने क्रममा अरस्तुले “वस्तुको प्राकृतिक अवस्थाको स्थिति स्थिरतामा रहन्छ र यसलाई कुनै बाहिरी बल दिएमा मात्र यो चल्छ अथवा यो गतिमा जान्छ भन्ने विचार व्यक्त गरेका थिए । अरस्तुले यी कुराहरू बताएर निरपेक्ष स्थिरता र निरपेक्ष गतिको कुरा गरेका थिर्ए । पछि ग्यालिलियो र न्यूटनले अरस्तुको विचार गलत भएको पुष्टि गरिदिए ।

ग्यालिलियोले गणितशास्त्रद्वारा पृथ्वी स्थिर नभई यो सूर्यलाई परिक्रमा गर्ने गतिमा रहेको कुराको प्रमाणित गरिदिए । त्यस्तै, उनले पिसा शहरको ढल्केको धरहरा (लिनिङ टावर) माथि गई गह्रौँ र हलुका दुईवटा वस्तुहरू एकैसाथ खसालेर तिनीहरू एकै समयमा जमीनको सतहमा खस्ने कुराको प्रयोगात्मक ढङ्गले पुष्टि गरिदिए । न्यूटनले ग्यालिलियो कै विचारलाई विकसित गरेर विश्व ब्रम्हाण्डमा सबै वस्तुहरू गतिमा रहेको र बाहिरी बलले वस्तुको गतिमा मात्र परिवर्तन ल्याउने कुराको पुष्टि गरे । उनले विश्व ब्रम्हाण्डमा कुनै पनि कुराको निरपेक्ष स्थिरता र निरपेक्ष गति नभएको तथ्य पत्ता लगाए । विश्व ब्रम्हाण्डमा चन्द्रमाले पृथ्वीलाई, पृथ्वीले चन्द्रमालाई समेत लिई सूर्यलाई, सबै ग्रहहरूले आ-आफ्ना उपग्रहहरूलाई साथ लिई सूर्यलाई परिक्रमा गरिरहेका छन् ।

सूर्यले सबै ग्रह, उपग्रह र सौर्य परिवारमा रहेका सबै वस्तुहरूलाई साथ लिई आकाशगंगालाई, तारापुञ्जको केन्द्रलाई परिक्रमा गरिरहेका छन् । यसरी न्यूटनले सापेक्ष विश्राम र सापेक्ष गतिको अवधारणालाई विकसित गरे । उनले गति सम्वन्धि प्रसिद्ध तीन नियमहरू (Newton’s Law of Motion प्रतिपादन गरे । साथै उनले गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्त पनि निर्माण गरे । न्यूटनका गतिसम्बन्धी नियमहरू र गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्तले न्यूटनलाई पृथ्वीमा रहेका वस्तुहरूको अवस्था (Position) वा स्थान (Space) पनि निरपेक्ष नभई सापेक्ष हुने टुंगोमा पुयाईसकेको थियो । त्यस्तै न्यूटनले समयलाई पनि निरपेक्ष नै हुने चीजको रूपमा लिएका थिए । निरपेक्ष स्थान र निरपेक्ष समय हुन्छ भन्ने सवालमा अरस्तु र न्यूटन एकै ठाउँमा उभिए । न्यूटनका अनुसार, प्रकाश कुनै स्रोतबाट यसका कणहरू उछिट्टिएर फैलिने प्रक्रियाबाट स्थानान्तरण हुन्छ र यसको गति सबैका लागि समान हुँदैन ।

सन् १६७८ मा अर्को वैज्ञानिक हिगेन्सले प्रकाश कणहरू मार्फत् नभई तरङ्गको रूपमा फैलने विचार व्यक्त गरे । उनको विचार अनुसार, जसरी पोखरीमा ढुंगा हान्दा पानीको सतहमा विभिन्न वृत्तहरू बनाई तरंग फैलिन्छ र जसरी हावाको माधयमबाट ध्वनि तरंग फैलिन्छ, त्यसरी नै अन्तरिक्ष र पृथ्वी लगायत कुनै पनि शून्य ठाउँ इथर (Ether) मार्फत् प्रकाशका तरङ्गहरू फैलिन्छन् । हिगन्सका अनुसार इथर एक यस्तो माध्यम हो । जसको तौल, मात्रा (Mass) केही पनि हुँदैन । त्यसैले प्रकाश कुनै पनि शून्य स्थानमा र काँच जस्तो ठोस वस्तुमा समेत जान सकेको हो भन्ने विचार हिगेन्सको थियो । हिगेन्सको विचारलाई मान्ने हो भने ब्रम्हाण्डमा इथर नै एक निरपेक्ष विश्राम (Absolute Rest) मा बसेको बस्तु हो भन्ने कुरालाई स्वीकार्नु पर्ने हुन्छ । त्यस्तै इथरको दाँजोमा कुनै पनि वस्तुको निरपेक्ष गति (Absolute Velocity) निकाल्न सकिन्छ भन्ने कुरा पनि विश्वास गर्नुपर्ने हुन्छ ।

सन् १८६५ मा बेलायतका भौतिकशास्त्री जेम्स क्लर्क म्याक्सवेलले विद्युत चुम्बकीय तरंग (Electromagnetic Wave) पत्ता लगाए । म्याक्स वेलको समयसम्म आइपुग्दा प्रकाश भन्ने कुरा तरङ्गहरू भएर नै फैलिने विचारमा धेरैको मतैक्यता कायम भइसकेको थियो । त्यो तरंग अरू नभई विद्युत चुम्बकीय तरंग नै हो भन्ने सम्मति पनि धेरैको भइसकेको थियो । तर, प्रकाशका तरङ्गहरूको माध्यम भनेर मानिएको इथरको अस्तित्वको बारेमा भने शंका उपशंका हुँदै थियो । यदि इथर हुँदो हो त सूर्यलाई परिक्रमा गर्ने क्रममा पृथ्वी सूर्यको दिशामा चालमा जाँदा निरपेक्ष स्थिरताको स्थितिमा अन्तरिक्षमा रहेको इथरलाई यसले चिरेर गएको हुनुपर्छ र त्यस्तो अवस्थामा इथरको हुरीको कारणले प्रकाशको गति बढ्नुपर्छ ।

त्यस्तै, पृथ्वी सूर्यको विपरीत दिशामा जाँदा प्रकाशको गति घट्नुपर्छ । यी कुराहरूलाई पुष्टि गर्न सन् १८८७ मा अमेरिकी वैज्ञानिकहरू अल्वर्ट माइकन्लसन् र एडवार्ड मोर्लीले उपयुक्त उपकरणको माध्यमबाट फरक-फरक स्थितिमा प्रकाशको गति नाप्ने काम गरे । उनीहरूले जुनसुकै स्थितिमा पनि प्रकाशको गति ओले क्रिस्टेन्सेन रोमरले भने जस्तै एउटै भएको पाए । उनीहरूको परीक्षणलाई अझ सन् १८८७ देखि १९०५ सम्मको समयमा डच भौतिकशास्त्री हेण्डरिक लरेन्टजले पटकपटक दोहोयाएर हेरे र उनले पनि प्रकाशको गति सधैं एउटै भएको पाए । इथरको माधयमबाट प्रकाशका तरङ्ग हरू फैलिँदा पनि सधैं प्रकाशको गति एउटै किन भयो भन्ने सवाल वैज्ञानिकहरूको दिमागमा सुल्झिन नसकेको समस्याको रूपमा रहिरहेको थियो ।

सन् १९०५ मा अल्वर्ट आइन्स्टाइनले यी समस्यालाई बुझ्न निरपेक्ष विश्राममा रहेको इथरको अस्तित्व र निरपेक्ष समयको कुरालाई त्याग्नुपर्ने विषयमा आफ्नो प्रसिद्ध सापेक्षतावादको सिद्धान्तमा प्रकाश पारे । उनले इथरको अस्तित्व नभएको र जसरी अरू विद्युत चुम्बकीय तरङ्गहरूलाई फैलिनुका लागि कुनै माध्यमको जरूरी हुँदैन, त्यसरी नै प्रकाशका तरङ्गहरूलाई पनि कुनै माध्यमको जरूरी नभएको पुष्टि गरिदिए । वैज्ञानिक अल्वर्ट आइन्स्टाइनले प्रतिपादन गरेको “सापेक्षतावादको सिद्धान्त” ले विश्व ब्रम्हाण्ड (Universe) सम्बन्धी त्यतिखेर सम्मको धारणामा नयाँ क्रान्ति नै ल्याइदियो ।

आइन्स्टाइनद्वारा प्रतिपादित सापेक्षतावादको सिद्धान्तले अर्का महान् वैज्ञानिक न्यूटनको दुई सय वर्ष पुरानो भैतिकशास्त्रका सारा नियमहरूलाई अप्रयाप्त र संकीर्ण ठहयायो । त्यस समयसम्म सारा भौतिकशास्त्र न्यूटनका नियमहरूमा आधारित थियो । सापेक्षतावादको सिद्धान्तले भौतिक विज्ञान र खगोल विज्ञानका सिद्धान्तहरू समेत छायाँमा परेका थिए । उनको समीकरण E = mc2  प्राय: सबै विद्वान् मानिसको मन मस्तिष्कमा रहेको हुन्छ । यो सिद्धान्तको प्रयोगबाट नै आणविक ऊर्जा उत्पादन गर्न र आणविक वम बनाउन सकिएको हो । उनको यो सिद्धानत र पाण्डुलिपि अहिले पनि “लाइब्रेरी अफ काँग्रेस” वासिङ्गटन डिसीमा सुरक्षित छ ।

स्रोत : साईन्स एण्ड फ्युचर मासिक (पुरानो)

*गोपाल भण्डारी नेपालपत्रका प्रधान-सम्पादक हुनुहुन्छ ।

यो पनि पढ्नुहोस् 

डीएनए (DNA) र नेपालमा यसको इतिहास