വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം

1905-ൽ ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീൻ അവതരിപ്പിച്ച സിദ്ധാന്തമാണ് വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം. ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹങ്ങളിലെ ഭൗതിക അളവുകളെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിക്കുന്ന സിദ്ധാന്തമാണ് വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികത. രണ്ട് സുപ്രധാന നിർവ്വാദ സങ്കല്പങ്ങളിലധിഷ്ഠിതമാണ് വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം.

1. ത്വരണം ഇല്ലാത്ത സമവേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ആധാരവ്യൂഹങ്ങളിൽ (ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹം) എല്ലാ ഭൗതിക നിയമങ്ങളും സമാനങ്ങളായിരിക്കും.
2. എല്ലാ ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹത്തിലും ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗം എല്ലാ ദിശയിലും സമമായിരിക്കും.

ഈ നിർവ്വാദസങ്കൽപ്പങ്ങൾ ഗലീലിയോ അവതരിപ്പിച്ച ആപേക്ഷികതയുടെ സാമാന്യവത്കരണമാണ്.

ഈ സങ്കല്പങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ചലനങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ വിചിത്രമായ ഫലങ്ങൾ ഉടലെടുക്കുന്നു. പ്രകാശത്തോടടുത്ത വേഗതയിൽ അകന്നുപോകുന്ന രണ്ടു ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹത്തിൽ നിന്നു നിരീക്ഷകർ പരസ്പരം പ്രക്രിയകളെ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ ദൂരത്തിന്റെ അളവുകൾ ചുരുങ്ങും. ഇതിനെ ദൂരത്തിന്റെ ചുരുങ്ങൽ എന്നുപറയാം. അതുപോലെ രണ്ട് സംഭവങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സമയാന്തരാളം ദീർഘിക്കുന്നു. ഇതിനെ സമയദീർഘനം എന്നു പറയാം. എന്നാൽ നിരീക്ഷകന് സ്വന്തം ആധാരവ്യൂഹത്തിലെ പ്രക്രിയകളിൽ വ്യത്യാസമൊന്നും അനുഭവപ്പെടുകയില്ല.

ആപേക്ഷിക വേഗതയ്ക്കനുസരിച്ച് അളക്കപ്പെടുന്ന ദ്രവ്യമാനത്തിനും വർദ്ധനവുണ്ടാക്കുമെന്നതാണ് അടുത്ത നിഗമനം. കേവലമെന്ന് ക്ലാസിക്കൽ ഭൗതികത്തിൽ കണക്കാക്കപ്പെടുന്ന രാശിയാണിത്. മറ്റു ഭൗതിക സിദ്ധാന്തങ്ങൾ കൂടി പരിഗണിക്കുമ്പോൾ വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികത ദ്രവ്യത്തിന്റെയും ഊർജ്ജത്തിന്റെയും സമാനതാതത്വം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നു. അതായത് ഒരു നിശ്ചിതദ്രവ്യമാനം ഉള്ള കണികയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഊർജ്ജം എന്നത് അതിന്റെ ദ്രവ്യമാനത്തിന്റെയും ശൂന്യതയിലുള്ള പ്രകാശവേഗത്തിന്റെ രണ്ടാം ഘാതത്തിന്റെയും ഗുണനഫലത്തിന് തുല്യമായിരിക്കും(ഊ=ദ്രപ്ര² E= mc²). പ്രകാശപ്രവേഗവുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ തീരെച്ചെറുതായ വേഗങ്ങളിലെല്ലാം വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികതയുടെ ഫലങ്ങൾ ന്യൂട്ടന്റെ ചലന നിയമങ്ങളുമായി ഒത്തുപോകുന്നു. പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രവേഗം എന്നത് സമയവും കാലവും തമ്മിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന അടിസ്ഥാന മൂല്യമാണ്. അതായത് ദ്രവ്യമാനമുള്ള ഒരുവസ്തുവിനും പ്രകാശത്തിനു തുല്യമായ പ്രവേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുക അസാദ്ധ്യമാണ്.

വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികത ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹങ്ങളിൽ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാനാവുകയുള്ളു. അതുകൊണ്ടാണിത് വിശിഷ്ട സിദ്ധാന്തമെന്നു പറയുന്നത്. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം എല്ലാത്തരം ആധാരവ്യൂഹങ്ങളിലും ഉപയോഗിക്കാവുന്ന രീതിയിലാണ് ഐൻസ്റ്റീൻ നിർമ്മിച്ചിട്ടുള്ളത്. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ഗുരുത്വബലവും കൂടിച്ചേർന്നതാണ്. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ജഡത്വ ആധാരവ്യൂഹങ്ങളിൽ ഉപയോഗിച്ചാൽ വിശിഷ്ട ആപേക്ഷികത സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കും.