අවකාශ කාලය

භෞතික විද්‍යාවේ, අවකාශ කාලය ඕනෑම ගණිතමය ආකෘතියක් එය අවකාශයේ මාන සහ කාලමාන බහුවිධයකට ඒකාබද්ධ කරයි. විවිධ නිරීක්ෂකයින් සිදුවීම් සිදුවන්නේ කොතැනද සහ කවදාද යන්න වෙනස් ලෙස වටහා ගන්නේ මන්ද වැනි සාපේක්ෂතාවාදී බලපෑම් දෘශ්‍යමාන කිරීමට අවකාශ කාල රූප සටහන් භාවිත කළ හැක. 20 වැනි ශතවර්ෂය වන තුරුම, විශ්වයේ ත්‍රිමාන ජ්‍යාමිතිය (ඛණ්ඩාංක, දුර සහ දිශාවන් අනුව එහි අවකාශීය ප්‍රකාශනය) ඒකමාන කාලයකින් ස්වාධීන වූ බව උපකල්පනය කරන ලදී.

භෞතික විද්‍යාඥ ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් ඔහුගේ සාපේක්‍ෂතා න්‍යායේ කොටසක් ලෙස අවකාශ කාලය පිළිබඳ අදහස වර්ධනය කිරීමට උදවු කළේය. ඔහුගේ පුරෝගාමී කාර්යයට පෙර, භෞතික සංසිද්ධි පැහැදිලි කිරීමට විද්‍යාඥයින්ට වෙනම න්‍යායන් දෙකක් තිබුණි: අයිසැක් නිව්ටන් ගේ භෞතික විද්‍යා නියමයන් දැවැන්ත වස්තූන්ගේ චලිතය විස්තර කළ අතර ජේම්ස් ක්ලර්ක් මැක්ස්වෙල් ගේ විද්‍යුත් චුම්භක ආකෘති ආලෝකයේ ගුණ පැහැදිලි කළේය. කෙසේ වෙතත්, 1905 දී, අයින්ස්ටයින් උපකල්පන දෙකක් මත විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය පිළිබඳ කෘතියක් පදනම් කර ගෙන ඇත:

• භෞතික විද්යාව පිළිබඳ නීති සියලු අවස්ථිති පද්ධතීන් (වේගවත් නොවන සමුද්දේශ රාමු වලදී) හි නොවෙනස් වේ.
• රික්තයක් තුළ ආලෝකයේ වේගය නොතකා ආලෝක ප්රභවයක චලනය, සියලු නිරීක්ෂනයන් හා සමාන වේ.

මෙම උපකල්පන එකට ගෙන යාමේ තාර්කික ප්‍රතිවිපාකය නම්, මෙතෙක් ස්වාධීන යැයි උපකල්පනය කරන ලද මාන හතරේ වෙන් කළ නොහැකි ලෙස අවකාශය හා කාලය සම්බන්ධ වීමයි. නමුත් බොහෝ ගැටලුකාරී තත්ව මෙහිදී මතු වේ: ආලෝක ප්රභවයක් චලිතයෙන් ස්වාධීන වීමට අමතරව, ආලෝකයේ වේගය, එය මනිනු ලබන සමුද්දේශ රාමුවද නොතකා නියතයක් වේ. විවිධ අවස්ථිති සමුද්දේශ රාමු වලින් මනින විට සිදුවීම් යුගලවල දුර සහ තාවකාලික අනුපිළිවෙල පවා වෙනස් වේ (මෙය සමගාමීත්වයේ සාපේක්ෂතාවයයි); එසේම ප්‍රවේගවල රේඛීය ආකලන තවදුරටත් සත්‍ය නොවේ.

අයින්ස්ටයින් ඔහුගේ න්‍යාය සකස් කළේ චලන විද්‍යාව (චලනය වන ශරීර පිළිබඳ අධ්‍යයනය) අනුවය. ඔහුගේ න්‍යාය ලොරෙන්ට්ස්ගේ 1904 විද්‍යුත් චුම්භක සංසිද්ධි න්‍යාය සහ පොයින්කරේගේ විද්‍යුත් ගතික න්‍යායට වඩා දියුණුවක් විය. මෙම න්‍යායන් තුළ අයින්ස්ටයින් හඳුන්වා දුන් (එනම්, ලොරෙන්ට්ස් පරිවර්තනය) සමාන සමීකරණ ඇතුළත් වුවද, ඒවා අත්‍යවශ්‍යයෙන්ම ප්‍රසිද්ධ මයිකල්සන්-මෝර්ලි ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටර අත්හදා බැලීම ඇතුළු විවිධ අත්හදා බැලීම්වල ප්‍රතිඵල පැහැදිලි කිරීමට යෝජිත තාවකාලික ආකෘතීන් විය.

1908 දී, වරක් සූරිච් හී තරුණ අයින්ස්ටයින්ගේ ගණිත මහාචාර්යවරයකු වූ හර්මන් මින්කොව්ස්කි, විශේෂ සාපේක්ෂතාවාදය පිළිබඳ ජ්‍යාමිතික අර්ථ නිරූපණයක් ඉදිරිපත් කරන ලද අතර එම කාලය සහ අවකාශයේ අවකාශීය මානයන් තුනම දැන් මින්කොව්ස්කි අවකාශය ලෙස හඳුන්වනු ලැබේ. මෙම අර්ථකථනයේ ප්‍රධාන ලක්ෂණයක් වන්නේ අවකාශ-කාල පරතරය පිළිබඳ විධිමත් අර්ථ දැක්වීමයි. සිදුවීම් අතර දුර සහ කාලය මැනීම විවිධ සමුද්දේශ රාමු වල කරන ලද මිනුම් සඳහා වෙනස් වුවද, අවකාශ කාල පරතරය ඒවා වාර්තා කර ඇති අවස්ථිති සමුද්දේශ රාමුවෙන් ස්වාධීන වේ.

මින්කොව්ස්කිගේ සාපේක්ෂතාවාදය පිළිබඳ ජ්‍යාමිතික අර්ථකථනය වූයේ අයින්ස්ටයින් විසින් ඔහුගේ 1915 සාමාන්‍ය සාපේක්ෂතාවාදයේ වර්ධනයට අත්‍යවශ්‍ය බව ඔප්පු කිරීමයි, එහිදී ඔහු ස්කන්ධ සහ ශක්තිය පැතලි අවකාශ කාලය ව්‍යාජ-රීමානියානු බහුවිධයකට වක්‍රවන ආකාරය පෙන්වා දුන්නේය.