⏱সময়ের আপেক্ষিকতা কিভাবে এলো?/ আইনস্টাইন এর “Special Theory of Relativity” এর একটি গুরুত্বপূর্ণ ফাউন্ডেশন:

 ⏱সময়ের আপেক্ষিকতা কিভাবে এলো?/ আইনস্টাইন এর “Special Theory of Relativity” এর একটি গুরুত্বপূর্ণ ফাউন্ডেশন:

ধরুন দুইটি ট্রেন একই দিকে ছুটছে। একটার বেগ ঘন্টায় ৬০ কিলোমিটার এবং আরেকটার বেগ ঘন্টায় ৪০ কিলোমিটার। এখন আপনাকে প্রথমে দুইটা ট্রেন এর বাইরে স্টেশন এ রাখা হলো। আপনি কি দেখবেন? ট্রেন দুইটা স্বাভাবিক গতিতে চলছে অর্থাৎ একটা ৬০ আরেকটা ৪০। এইবার আপনাকে ৪০ কিলোমিটার/ঘন্টা বেগে চলমান ট্রেন এ উঠিয়ে দেওয়া হলো। এবার বলুনতো আপনার পাশে ছুটে চলা ৬০ km/h এর ট্রেনকে আপনি কত বেগে আপনাকে ছাড়িয়ে যেতে দেখবেন ? এক্সাক্টলি!!! ২০ কিলোমিটার/ঘন্টা বেগে। অর্থাৎ স্থির অবস্থায় আপনার সাপেক্ষে ৬০ কিলোমিটার/ঘন্টা বেগে চলমান ট্রেন টির বেগ চেঞ্জ হয়ে গেলো। কখন চেঞ্জ হলো ? যখন আপনি প্রসঙ্গ কাঠামো চেঞ্জ করলেন। এই কনসেপ্ট কে ক্লাসিকাল মেকানিক্স এর ভাষায় বলা হয় “বেগের আপেক্ষিকতা”...আইনস্টাইন ম্যাক্সওয়েল এর ইলেক্ট্রোডিনামিক্স এর থিওরি স্টাডি করে দেখলেন আলোর বেগ সবসময় একটি ধ্রুবক। অর্থাৎ, প্রসঙ্গ পর্যবেক্ষক এর কাঠামো যতই চেঞ্জ করা হোক আলোর বেগ সবসময় ধ্রুবক থাকবে। কিন্তু ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স থেকে আমরা জানি বেগের আপেক্ষিকতা আছে। মানে আলো যদি প্রতি সেকেন্ড এ ৩০০০০০ কিলোমিটার যায় এবং আমরা যদি আলোর পেছনে প্রতি সেকেন্ড এ ২০০০০০ কিলোমিটার বেগে দৌড়াই তাহলে আলোকে ১০০০০০ কিলোমিটার বেগে যাচ্ছে এমন দেখার কথা। কিন্তু এটা কখনো হয়না কারণ ম্যাক্সওয়েল এর তত্ত্বানুযায়ী আলোর বেগ অলওয়েজ কনস্ট্যান্ট। মানে আলোর সোর্স ও যদি হাই স্পিড এ ট্রাভেল করে তবুও আলোর বেগের কোনো চেঞ্জ হবেনা অর্থাৎ ঘন্টায় সেই ৩০০০০০ কিলোমিটার ই থাকবে। এই ঘটনাটি স্যার আলবার্ট আইনস্টাইন কে খুব ভালোভাবেই ভাবিয়েছিলো এবং তিনি ভাবতে থাকলেন যদি এরকম টা হয় তাহলে তো নিউটোনিয়ান মেকানিক্স আর ম্যাক্সওয়েল এর তত্ত্ব এর যেকোনো একটা ভুল হবে কিন্তু এটা কিভাবে সম্ভব? তারপর তিনি এই সমস্যা সল্ভ করার জন্য একটা উপায় বের করলেন আর এই উপায়টিই হলো বিখ্যাত টাইম ডাইলেশন এর কনসেপ্ট। তিনি বলেন সময় পরম নয়। বরং, কোনোকিছু যদি আলোর গতিকে চেইজ করতে থাকে তাহলে তার সময় ধীরে চলবে। যার ফলাফল স্বরূপ সে আলোকে ওই কনস্ট্যান্ট স্পিড এই ছুটতে দেখবে অর্থাৎ আলোর বেগ বাড়বেও না কমবেও না। তিনি আরো বলেন শুধু সময় ই নয় কোনোকিছু যদি আলোর গতিকে পিছু করতে থাকে তাহলে তার ভর এবং দৈর্ঘ্য ও আপেক্ষিক। অর্থাৎ একটা লম্বা ট্রেন যদি আলোর কাছাকাছি বেগে ছুটতে পারে তাহলে ট্রেন এর দৈর্ঘ্য কমে যাবে আর ভর বেড়ে যাবে। যদি কোনো বস্তু আলোর বেগে ছুটতে পারে তাহলে তার ভর অসীম হয় আর দৈর্ঘ্য শূন্য হয়ে যায় যেটা আমাদের বলে ভরযুক্ত কোনো বস্তুর পক্ষে আলোর বেগে ভ্রমণ করা পসিবল না।

 

English Version:

⏱
How Did the Concept of Time Dilation Arise? / An Important Foundation of Einstein's "Special Theory of Relativity":

Imagine two trains running in the same direction. One train has a speed of 60 kilometers per hour and the other has a speed of 40 kilometers per hour. Now, suppose you are first placed outside the station, observing the two trains. What will you see? The trains are moving at their respective speeds, that is, one at 60 km/h and the other at 40 km/h. Now, suppose you are put on the train moving at 40 km/h. Now, tell me, at what speed will you see the 60 km/h train overtaking you? Exactly!!! 20 kilometers per hour. That means, from a stationary position, the speed of the train moving at 60 km/h changed relative to you. When did this change happen? When you changed your frame of reference. This concept is referred to in classical mechanics as "relative velocity."

Einstein studied Maxwell's theory of electrodynamics and observed that the speed of light is always constant. That means, no matter how the frame of reference of the observer changes, the speed of light will always remain constant. However, from classical mechanics, we know that velocity is relative. This means, if light travels 300,000 kilometers per second and we chase it at a speed of 200,000 kilometers per second, we should see light traveling at 100,000 kilometers per second. But this never happens because according to Maxwell's theory, the speed of light is always constant. This means, even if the source of light travels at high speed, the speed of light does not change and remains 300,000 kilometers per second.

This phenomenon deeply intrigued Sir Albert Einstein, and he pondered that if this is the case, then either Newtonian mechanics or Maxwell's theory must be incorrect. But how is this possible? Then he came up with a solution to this problem, which is the famous concept of time dilation. He stated that time is not absolute. Rather, if something tries to chase the speed of light, its time will slow down. As a result, it will see light moving at that constant speed, meaning the speed of light will neither increase nor decrease. He further stated that not only time, but if something tries to chase the speed of light, its mass and length will also be relative. That means if a long train could run close to the speed of light, its length would decrease and its mass would increase. If any object could travel at the speed of light, its mass would become infinite and its length would become zero, which tells us that it is not possible for an object with mass to travel at the speed of light.