প্রসঙ্গ কাঠামোদ্বয়ের আপেক্ষিক দ্রুতি আলোর দ্রুতি এর তুলনায় অত্যন্ত কম হলে লরেঞ্জ রূপান্তর কীসের অনুরূপ হয়?

Updated: 1 day ago
  • জ্যাকোবিয়ান রূপান্তর
  • গ্যালিলীয়ান রূপান্তর
  • নিউটনের গতিসূত্রের
  • ডপলার ক্রিয়া
239
ব্যাখ্যাঃ

আপেক্ষিকতার বিশেষ তত্ত্ব (Special Theory of Relativity) অনুসারে, দুটি প্রসঙ্গ কাঠামো (frames of reference)-এর মধ্যে আপেক্ষিক দ্রুতি (relative velocity) যদি আলোর দ্রুতি (speed of light, \(c\))-এর তুলনায় অনেক কম হয়, অর্থাৎ \(v \ll c\) হয়, তাহলে লরেঞ্জ রূপান্তর (Lorentz transformation) গ্যালিলীয়ান রূপান্তর (Galilean transformation)-এর অনুরূপ হয়ে যায়।

লরেঞ্জ রূপান্তরগুলো হলো:

        
  • \(x' = \gamma(x - vt)\)
  •     
  • \(y' = y\)
  •     
  • \(z' = z\)
  •     
  • \(t' = \gamma(t - vx/c^2)\)

যেখানে, লরেঞ্জ গুণক \(\gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}\)।

যখন \(v \ll c\) হয়, তখন \(v^2/c^2\) এর মান প্রায় শূন্যের কাছাকাছি হয়। ফলে, \(\gamma \approx \frac{1}{\sqrt{1 - 0}} = 1\)।

এই শর্তে লরেঞ্জ রূপান্তরগুলো দাঁড়ায়:

        
  • \(x' \approx 1(x - vt) = x - vt\)
  •     
  • \(y' = y\)
  •     
  • \(z' = z\)
  •     
  • \(t' \approx 1(t - vx/c^2)\)। যেহেতু \(v \ll c\), তাই \(vx/c^2\) পদটি \(t\)-এর তুলনায় অত্যন্ত নগণ্য হয়, ফলে \(t' \approx t\)।

এই সরলীকৃত সমীকরণগুলোই ক্লাসিক্যাল গ্যালিলীয়ান রূপান্তর (Classical Galilean Transformation)। এটি নির্দেশ করে যে, দৈনন্দিন জীবনে আমরা যে ধীর গতির বস্তুগুলো দেখি, সেগুলোর ক্ষেত্রে আপেক্ষিকতার প্রভাব নগণ্য এবং নিউটনীয় বলবিদ্যা (Newtonian Mechanics) প্রযোজ্য।

অন্যান্য অপশনগুলো ভুল কারণ:

        
  • জ্যাকোবিয়ান রূপান্তর (Jacobian transformation): এটি বহুমাত্রিক ক্যালকুলাসে ব্যবহৃত একটি গাণিতিক সরঞ্জাম যা ফাংশনগুলোর পরিবর্তন হারকে বর্ণনা করে, স্থান-কাল রূপান্তরের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত নয়।
  •     
  • নিউটনের গতিসূত্রের (Newton's laws of motion): নিউটনের গতিসূত্রগুলো বস্তুর গতি ও বলের সম্পর্ক বর্ণনা করে, কিন্তু এটি নিজে কোনো স্থান-কাল রূপান্তর পদ্ধতি নয়।
  •     
  • ডপলার ক্রিয়া (Doppler effect): এটি তরঙ্গ (যেমন, শব্দ বা আলো) এর কম্পাঙ্ক বা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আপাত পরিবর্তনের ঘটনা, যা উৎস ও পর্যবেক্ষকের আপেক্ষিক গতির কারণে ঘটে। এটি একটি তরঙ্গজনিত ঘটনা, স্থান-কাল রূপান্তর নয়।
Satt AI
Satt AI
1 month ago

     পরীক্ষার ভিত্তির ওপর প্রতিষ্ঠিত আইনস্টাইনের দ্বিতীয় স্বীকার্য অনুসারে আলোর দ্রুতি পর্যবেক্ষকের ওপর নির্ভরশীল নয়। কিন্তু গ্যালিলীয় রূপান্তর অনুসারে আলোর দ্রুতি পর্যবেক্ষকের গতির ওপর নির্ভরশীল। আইনস্টাইন গ্যালিলীয় রূপান্তর এবং দ্বিতীয় স্বীকার্যের মধ্যে অসঙ্গতি খুঁজে পান। কিন্তু পরীক্ষালব্ধ সত্য বলে তিনি দ্বিতীয় স্বীকার্যকে পরিত্যাগ করতে পারলেন না। সুতরাং চিরায়ত বলবিজ্ঞানে গ্যালিলীয় রূপান্তর আপাত সাফল্য অর্জন করলেও এবং সাধারণ অভিজ্ঞতার কাছে এর অবদান থাকলেও আইনস্টাইনকে স্বীকার্য দুটির সাথে মিল আছে এমন একটি রূপান্তর খুঁজতে হয় যা গ্যালিলীয় রূপান্তরের স্থান দখল করতে পারে এবং যথোপযুক্ত শর্তাবলির মাধ্যমে গ্যালিলীয় রূপান্তরে পৌঁছতে পারে।

   ১৯৩০ সালে এইচ. এ. লরেন্টজ (H. A. Lorentz)-এর তাড়িতচৌম্বক তত্ত্বের মধ্য দিয়ে এ সমীকরণগুলো জন্মলাভ করেছিল বলে এদেরকে লরেন্টজ রূপান্তর বলা হয়। 

    লরেন্টজ রূপান্তর সমীকরণগুলো নিচে দেওয়া হলো :

x'=x-vt1-v2/c2..  (8.14)

y' = y...  (8.15)

z' = z..  (8.16)

t'=t-vxc21-v2/c2… (8.17)

    বিপরীত লরেন্টজ রূপান্তর (Inverse Lorentz Transformation) : 

   আমরা যদি S' কাঠামোর পরিমাপকে S কাঠামোর পরিমাপে রূপান্তরিত করতে চাই তাহলে v এর স্থলে -v বসাতে হবে এবং x', y', z', t' এবং x, y, z, t কে পরস্পর বিনিময় করতে হবে। এভাবে যে রূপান্তর পাওয়া যায় তা হলো বিপরীত লরেন্টজ রূপান্তর।

 বিপরীত লরেন্টজ রূপান্তর সমীকরণগুলো হলো     

x'=x'-vt'1-v2cc2. .  (8.18)

y = y'...  (8.19)

z = z'..  (8.20)

t'=t'-vx'c21-v2/c2… (8.21)

     লরেন্টজ রূপান্তরের বিশেষত্ব : লরেন্টজ রূপান্তরের দুটি সুস্পষ্ট দিক রয়েছে যা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রথমটি হলো, সময় এবং অবস্থানের পরিমাপ পর্যবেক্ষকের প্রসঙ্গ কাঠামোর উপর নির্ভরশীল এবং একটি কাঠামোতে পৃথক স্থানে দুটি ঘটনা যুগপৎ ঘটলেও অন্য কাঠামোতে যুগপৎ নাও ঘটতে পারে। দ্বিতীয়টি হলো, S এবং S' এর আপেক্ষিক বেগ v আলোর বেগের তুলনায় অত্যন্ত কম হলে লরেন্টজ রূপান্তর গ্যালিলীয় রূপান্তরে পরিবর্তিত হয়ে যায় ।

যখন v<< c ; তখন  vc0

এবং লরেন্টজ রূপান্তরের সমীকরণগুলো দাড়ায়-

x'=x-vt1-v2/c2 =x-vt1-0=x-vt

y' = yy

z' = zz

t' = t

যা আসলে প্যালিলীয় রূপান্তর সমীকরণ।

যখন বস্তুর দ্রুতি আলোর দ্রুতির কাছাকাছি তখনই লরেন্টজ রূপান্তর প্রয়োগ করা হয়।

Related Question

View All
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন
৫০,০০০+
শিক্ষক
৩০ লক্ষ+
প্রশ্নপত্র
মাত্র ১৫ পয়সায় প্রশ্নপত্র
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন তৈরি করুন আজই

Complete Exam
Preparation

Learn, practice, analyse and improve

1M+ downloads
4.6 · 8k+ Reviews

Question Analytics

মোট উত্তরদাতা

জন

সঠিক
ভুল
উত্তর নেই