အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ (အင်္ဂလိပ်: Special relativity) သည် ရူပဗေဒဘာသာရပ်တွင် အာကာသ နှင့် အချိန် တို့၏ ဆက်စပ်နွယ်မှုနှင့် ပတ်သက်ပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် လက်ခံထားပြီး လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုအားဖြင့် အတည်ပြုထားပြီးသော သီအိုရီ တစ်ခုဖြစ်သည်။ အိုင်းစတိုင်း၏ မူလအဆိုအရ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ သည် အောက်ပါ ကနဦးအမှန်ယူဆချက် (en:Postulates) နှစ်ခုအပေါ်တွင် အခြေခံထားသည် -

1. အရှိန်မရှိသော နေမြဲအညွှန်းဘောင်(en:Inertial frames of reference) အားလုံးတွင် ရူပဗေဒနိယာမအားလုံးသည် အတူတူဖြစ်သည်
2. အလင်းပင်ရင်းနှင့် ကြည့်ရှုသူ၏ ရွေ့လျားမှုများ မည်သို့ပင်ရှိစေကာမူ လေဟာနယ်ရှိ အလင်းအလျင်သည် ကြည့်ရှုသူအားလုံးအတွက် အတူတူပင်ဖြစ်သည်

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီတွင် အိုင်းစတိုင်း၏ အချို့သော တွေ့ရှိချက်များသည် ဟန်းဒရစ် လောရန့်ဇ်(en:Hendrik Lorentz)၏ ကနဦး တွေ့ရှိချက်များပေါ်တွင် အခြေပြုထားသည်။

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီကို ၁၉၀၅ ခုနှစ် စက်တင်ဘာလ ၂၆ ရက်နေ့တွင် ထုတ်ဝေသော အိုင်းစတိုင်း၏ "On the Electrodynamics of Moving Bodies" ^[၁] ဟူသော စာတမ်းတွင် ကနဦး အဆိုပြုခဲ့သည်။ နယူတန်မက္ကင်းနစ် နှင့် မက်စ်ဝဲလ်၏ လျှစ်စစ်သံလိုက်ဆိုင်ရာညီမျှခြင်းများ သဟဇာတ မဖြစ်ခြင်းသည်လည်းကောင်း၊ en:Michelson-Morley စမ်းသပ်ချက်နှင့် အခြားသော ဆက်လက်စမ်းသပ်ချက်များအရ ယခင်က အလင်းစီးဆင်းရာ ကြားခံနယ်အဖြစ် ခန့်မှန်းအဆိုပြုထားသည့် အီသာ(en:Luminiferous aether) မရှိကြောင်း ထင်ရှားလာခြင်းသည် လည်းကောင်း အိုင်းစတိုင်းအား အထူးနှိုင်းရသီအိုရီကို ဖော်ထုတ်ရန် ဖြစ်လာစေခဲ့သည်။ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် အားလုံးသော အလျင်များ အထူးသဖြင့် အလင်းအလျင်နီးပါးရှိသော အလျင်များကို လေ့လာတွက်ချက်ရန်အတွက် လိုအပ်သော မက္ကင်းနစ်ကို မှန်ကန်အောင် တည့်မတ်ပေးသည်။ ဒြပ်ဆွဲအားသက်ရောက်မှုကို လျစ်လျူနိုင်သည့် အခြေအနေတွင် အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် မည်သည့် အလျင်ကိုမဆို လေ့လာတွက်ချက်နိုင်သည့် အတိကျဆုံးနည်းလမ်းပုံစံတစ်ခု ဖြစ်သည်။ အလင်းအလျင်နှင့် နှိုင်းစာလျင် နှေးကွေးသည့် အလျင်များကို တွက်ချက်ရာတွင်မှု နယူတန်၏ နည်းစနစ်ကို ရိုးရှင်းသော နည်းလမ်းအဖြစ် ကောင်းစွာအသုံးပြုနိုင်ဆဲဖြစ်သည်။

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် ကြီးမားကျယ်ပြန့်သော အကျိုးဆက်တွေ့ရှိချက်များကို ဖြစ်လာစေခဲ့သည်။ အလျားကျုံ့မှု(en:Length contraction)၊ အချိန်နှေးကျမှု(en:Time dilation)၊ နှိုင်းရဆိုင်ရာဒြပ်ထု(Relativistic mass)၊ ဒြပ်ထု-စွမ်းအင် ညီမျှမှု (en:Mass–energy equivalence)၊ စကြဝဠာလုံးဆိုင်ရာ အလျင်ကန့်သတ်ချက်၊ နှိုင်းရတပြိုင်တည်းဖြစ်ခြင်း(en:Relativity of simultaneity) စသည်တို့သည် အကျိုးဆက်တွေ့ရှိချက်များဖြစ်ပြီး မှန်ကန်ကြောင်း လက်တွေ့စမ်းသပ် အတည်ပြုပြီးဖြစ်သည်။^{[၂][၃] [၄]} ယခင်က ယုံကြည်ထားခဲ့သည့် "စကြဝဠာအတွင်း မသည့်နေရာမဆို အချိန်သည် အတူတူဖြစ်သည်" ဟုသည့် စကြဝဠာပကတိအချိန် ယူဆချက်အား "အချိန်ဟူသည်မှာ ကြည့်ရှုသူ၏ တည်နေရာ-အလျင် အညွှန်းဘောင်ပေါ်မူတည်ပြီး ကွာခြားမှုရှိသည်" ဟူသော နှိုင်းရအချိန် သဘောတရားဖြင့် အစားထိုးနိုင်ခဲ့သည်။ အခြားသော ရူပဗေဒ နိယာမများဖြင့် ပေါင်းစပ်တွက်ချက်သောအခါ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ၏ ကနဦးအမှန်ယူဆချက် (Postulates) နှစ်ခုသည် စွမ်းအင်နှင့် ဒြပ်ထုသည် အတူတူပင်ဖြစ်ကြောင်း ညီမျှခြင်းထုတ်ပေးနိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းညီမျှခြင်းမှာ အိုင်းစတိုင်း၏ နာမည်ကျော် ညီမျှခြင်းဖြစ်သည့် ဒြပ်ထု-စွမ်းအင် ညီမျှမှု ပုံသေနည်း E = mc² ပင်ဖြစ်သည်။

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ၏ လက္ခာသတ်မှတ်ချက် တစ်ခုမှာ နယူတန်မက္ကင်းနစ် ၏ ဂယ်လီလီယန်ပြောင်းလဲခြင်းစနစ်(en:Galilean transformation) ကို လောရန့်ဇ် ရှုထောင့်ပြောင်းကြည့်နည်း(en:Lorentz transformations) ဖြင့်အစားထိုးခြင်းဖြစ်သည်။ အချိန်နှင့် အာကာသကို သီးခြားစီ သတ်မှတ်၍ မရတော့ပါ။ အချိန်နှင့် အာကာသသည် အပြန်အလှန်ယှက်နွယ်နေသည့် တစ်ခုတည်းသော အရာဖြစ်သည့် အာကာသအချိန် ဟူသောအရာ ဖြစ်သည်။ ကြည့်ရှုသူတစ်ဦးအတွက် တပြိုင်တည်းဖြစ်သော အဖြစ်အပျက်များသည် အခြား ကြည့်ရှုသူအတွက် အချိန်သီးခြားစီဖြစ်ပွားသော အဖြစ်အပျက်များ ဖြစ်နိုင်သည်။

ဒြပ်ဆွဲအားကိုပါ ထည့်သွင်းတွက်ချက်ထားသည့် အာကာသအချိန်ကွေးညွတ်မှုကို ဖော်ထုတ်တင်ပြသည့် အိုင်းစတိုင်း၏ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီ မတိုင်မီ အချိန်အထိ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ ကို "Special relativity" အမည်ဖြင့် မသုံးသေးဘဲ တခါတရံ "restricted relativity" ဟုသုံးသည်။ အထူး(Special) ဆိုသည်မှာ အထူးကန့်သတ်ထားသည့် အခြေအနေကို ရည်ညွှန်းပြီး ဒြပ်ဆွဲအားကို ထည့်သွင်းတွက်ချက်မထားသည့် အခြေအနေကို ဆိုလိုသည်။ တနည်းအားဖြင့် အာကာသအချိန် သည်ပြားနေသည့် အခြေအနေကို ဆိုလိုသည်။ အိုင်းစတိုင်းသည် ဒြပ်ဆွဲအားကိုပါ ထည့်သွင်းစဉ်းစားထားသည့် ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီ ကို ၁၉၁၅ ခုနှင်တွင် ဖော်ထုတ်တင်ပြခဲ့သည်။

ဂယ်လီလီယို၏ နှိုင်းရသဘောတရား (en:Galilean relativity) သည် အထူးနှိုင်းရသီအိုရီအား အနီးစပ်တွက်ချက်မှု အဖြစ် လက်ခံထားသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ဂယ်လီလီယို၏ နှိုင်းရသဘောတရားသည် နှေးသော အလျင်များကိုသာ တွက်ချက်နိုင်ပြီး အလင်းအလျင်နီးပါမြန်သည့် အလျင်များကို တိကျစွာ တွက်ချက်ရန် အထူးနှိုင်းရသီအိုရီကို သုံးရန်လိုသည်။ အလားတူပင် အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ သည် ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီအား အနီးစပ်တွက်ချက်မှု အဖြစ် မှတ်ယူကြသည်။ အကြောင်းမှာ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီကို ဒြပ်ဆွဲအား အလွန်နည်းပါးပြီး အရွယ်အစားသေးငယ်သည့် အခြေအနေမျိုးတွင်သာ တွက်ချက်ရန် အသုံးပြုနိုင်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီသည် ဒြပ်ဆွဲအား အကျိုးသက်ရောက် မှုကို ပါဝင်လာစေရန်အတွက် သွင်ပြင်ကွေးညွတ်ဂျီဩမေတြီ(en:Noneuclidean geometry) အသုံးပြု၍ အာကာသအချိန်၏ ကွေးညွတ်မှုကိုထည့်သွင်း တွက်ချက်ထားသည်။ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် မင်ခေါ့ဗ်ရှကီး စပေ့စ်^{(ဂျာမန်အမည် ဖြစ်၍ ဂျာမန်အသံထွက်ဖြင့်)} (en:Minkowski space) ဟုခေါ်သည့် ပြားနေသည့် အာကာသအချိန် အတွက်သာ အကျုံးဝင်သည်။

ဂယ်လီလီယို သည် ပကတိ ရပ်နားနေသော အရာဟူသည် မရှိဟု ကနဦးအမှန်ယူဆချက် ကိုဖော်ထုတ်ခဲ့ပြီးဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ယခုအခါ ဂယ်လီလီယို၏ နှိုင်းရနိယာမ (Galileo's principle of relativity) ဟု ခေါ်သည်။ ၎င်းကို အိုင်းစတိုင်းက အလင်းအလျင်၏ ကိန်းသေဖြစ်ခြင်း သဘောတရားပါ တိုးချဲ့ထည့်သွင်းတွက်ချက်လိုက်သောအခါ အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ ဖြစ်လာသည်။ အိုင်းစတိုင်းက အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် မက္ကင်းနစ် နိယာမများနှင့် အီလက်ထရိုဒိုင်းနမစ် နိယာများ အပါအဝင် ရုပဗေဒ နိယာမ အားလုံးအတွက် အကျုံးဝင်သည်ဟူ၍လည်း ဆိုခဲ့သည်။