শূন্যে আলো কত দ্রুত ভ্রমণ করে
ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি একটি সূচক যা পদার্থবিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং এক সময়ে এটি অনেকগুলি আবিষ্কার করা সম্ভব করে তোলে, সেইসাথে অনেক ঘটনার প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে। বিষয়টি বোঝার জন্য এবং কীভাবে এবং কী পরিস্থিতিতে এই সূচকটি আবিষ্কৃত হয়েছিল তা বোঝার জন্য বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট অধ্যয়ন করা দরকার।
আলোর গতি কত
ভ্যাকুয়ামে আলোর প্রচারের গতি একটি পরম মান হিসাবে বিবেচিত হয়, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের প্রচারের গতিকে প্রতিফলিত করে। এটি পদার্থবিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং একটি ছোট ল্যাটিন অক্ষর "s" (এটি "tse" বলে) আকারে একটি উপাধি রয়েছে।
বেশিরভাগ গবেষক এবং বিজ্ঞানীদের মতে, শূন্যে আলোর গতি হল কণার গতিবিধি এবং বিভিন্ন ধরণের বিকিরণের প্রচারের সর্বাধিক সম্ভাব্য গতি।
ঘটনার উদাহরণ হিসাবে, তারা হল:
- যে কোন থেকে দৃশ্যমান আলো সূত্র.
- সব ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ (যেমন এক্স-রে এবং রেডিও তরঙ্গ)।
- মহাকর্ষীয় তরঙ্গ (এখানে কিছু বিশেষজ্ঞের মতামত ভিন্ন)।
অনেক ধরনের কণা আলোর গতির কাছাকাছি যেতে পারে, কিন্তু কখনই পৌঁছাতে পারে না।
আলোর গতির সঠিক মান
বিজ্ঞানীরা আলোর গতি কী তা নির্ধারণ করার জন্য বহু বছর ধরে চেষ্টা করছেন, তবে গত শতাব্দীর 70 এর দশকে সঠিক পরিমাপ করা হয়েছিল। অবশেষে সূচকটি ছিল 299,792,458 m/s সর্বাধিক বিচ্যুতি +/-1.2 মি। আজ এটি একটি অপরিবর্তনীয় শারীরিক একক, যেহেতু একটি মিটারে দূরত্ব এক সেকেন্ডের 1/299,792,458, তাই শূন্যস্থানে আলোর 100 সেমি যেতে কতক্ষণ সময় লাগে।
হিসাব সহজ করার জন্য, সূচকটি সরলীকৃত হয়েছে 300,000,000 m/s (3×108 m/s). এটি স্কুলে পদার্থবিদ্যার কোর্সে সবার কাছে পরিচিত, সেখানেই গতি এই আকারে পরিমাপ করা হয়।
পদার্থবিজ্ঞানে আলোর গতির মৌলিক ভূমিকা
এই সূচকটি প্রধানগুলির মধ্যে একটি, গবেষণায় যে রেফারেন্স সিস্টেম ব্যবহার করা হয় তা নির্বিশেষে। এটি তরঙ্গ উত্সের আন্দোলনের উপর নির্ভর করে না, যা গুরুত্বপূর্ণ।
1905 সালে অ্যালবার্ট আইনস্টাইন দ্বারা ইনভেরিয়েন্স অনুমান করা হয়েছিল। এটি ঘটেছিল অন্য একজন বিজ্ঞানী ম্যাক্সওয়েল, যিনি আলোকিত ইথারের অস্তিত্বের প্রমাণ খুঁজে পাননি, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম সম্পর্কে একটি তত্ত্ব উপস্থাপন করার পরে এটি ঘটেছিল।
আলোর গতির চেয়ে বেশি গতিতে একটি কার্যকারণ প্রভাব পরিবাহিত করা যায় না এই দাবিটি আজ বেশ যুক্তিসঙ্গত বলে বিবেচিত হয়।
যাইহোক! পদার্থবিদরা অস্বীকার করেন না যে কিছু কণা বিবেচিত সূচকের চেয়ে বেশি গতিতে চলতে পারে। যাইহোক, তারা তথ্য জানাতে ব্যবহার করা যাবে না.
ঐতিহাসিক রেফারেন্স
বিষয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার জন্য এবং নির্দিষ্ট ঘটনাগুলি কীভাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল তা খুঁজে বের করার জন্য, কিছু বিজ্ঞানীদের পরীক্ষাগুলি অধ্যয়ন করা উচিত। 19 শতকে, অনেক আবিষ্কার করা হয়েছিল যা পরবর্তীতে বিজ্ঞানীদের সাহায্য করেছিল, তারা প্রধানত বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং চৌম্বকীয় এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আবেশের ঘটনাকে চিন্তিত করেছিল।
জেমস ম্যাক্সওয়েল দ্বারা পরীক্ষা
পদার্থবিজ্ঞানীর গবেষণা দূরত্বে কণার মিথস্ক্রিয়া নিশ্চিত করেছে। পরবর্তীকালে, এটি উইলহেম ওয়েবারকে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের একটি নতুন তত্ত্ব বিকাশের অনুমতি দেয়। ম্যাক্সওয়েল স্পষ্টভাবে চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ঘটনাটি প্রতিষ্ঠা করেছিলেন এবং নির্ধারণ করেছিলেন যে তারা একে অপরকে তৈরি করতে পারে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ গঠন করতে পারে। এই বিজ্ঞানীই প্রথম "s" উপাধিটি ব্যবহার করতে শুরু করেছিলেন, যা এখনও সারা বিশ্বের পদার্থবিদরা ব্যবহার করেন।
এর জন্য ধন্যবাদ, বেশিরভাগ গবেষক ইতিমধ্যেই আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রকৃতি সম্পর্কে কথা বলতে শুরু করেছেন। ম্যাক্সওয়েল, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক উত্তেজনার প্রচারের গতি অধ্যয়ন করার সময়, এই সিদ্ধান্তে এসেছিলেন যে এই সূচকটি আলোর গতির সমান, এক সময় তিনি এই সত্যটি দেখে অবাক হয়েছিলেন।
ম্যাক্সওয়েলের গবেষণার জন্য ধন্যবাদ, এটি স্পষ্ট হয়ে উঠেছে যে আলো, চুম্বকত্ব এবং বিদ্যুৎ পৃথক ধারণা নয়। একসাথে, এই কারণগুলি আলোর প্রকৃতি নির্ধারণ করে, কারণ এটি একটি চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সংমিশ্রণ যা মহাকাশে প্রচার করে।
মাইকেলসন এবং আলোর গতির নিরঙ্কুশতা প্রমাণে তার অভিজ্ঞতা
গত শতাব্দীর শুরুতে, বেশিরভাগ বিজ্ঞানী গ্যালিলিওর আপেক্ষিকতার নীতিটি ব্যবহার করেছিলেন, যার অনুসারে এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে মেকানিক্সের নিয়মগুলি অপরিবর্তিত, রেফারেন্সের ফ্রেম ব্যবহার করা যাই হোক না কেন। কিন্তু একই সময়ে, তত্ত্ব অনুসারে, উৎসটি সরে গেলে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রচারের বেগ পরিবর্তন হওয়া উচিত। এটি গ্যালিলিও এবং ম্যাক্সওয়েলের তত্ত্ব উভয়েরই বিরোধী ছিল, যা গবেষণা শুরুর কারণ ছিল।
সেই সময়ে, বেশিরভাগ বিজ্ঞানীরা "ইথার তত্ত্ব" এর দিকে ঝুঁকেছিলেন, যার অনুসারে সূচকগুলি তার উত্সের গতির উপর নির্ভর করে না, প্রধান নির্ধারক ফ্যাক্টর ছিল পরিবেশের বৈশিষ্ট্য।
যেহেতু পৃথিবী বাইরের মহাকাশে একটি নির্দিষ্ট দিকে চলে, তাই বিভিন্ন দিকে পরিমাপ করা হলে বেগ যোগের নিয়ম অনুসারে আলোর গতি ভিন্ন হবে। কিন্তু মাইকেলসন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রসারে কোন পার্থক্য খুঁজে পাননি, পরিমাপ যে দিকেই করা হোক না কেন।
ইথার তত্ত্বটি একটি পরম মানের উপস্থিতি ব্যাখ্যা করতে পারেনি, যা এর ভুলতাকে আরও ভালভাবে দেখিয়েছিল।
আলবার্ট আইনস্টাইনের বিশেষ আপেক্ষিক তত্ত্ব
সেই সময়ে একজন তরুণ বিজ্ঞানী একটি তত্ত্ব উপস্থাপন করেছিলেন যা বেশিরভাগ গবেষকদের ধারণার বিপরীতে চলে। এটি অনুসারে, সময় এবং স্থানের এমন বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা রেফারেন্সের নির্বাচিত ফ্রেম নির্বিশেষে ভ্যাকুয়ামে আলোর গতির পরিবর্তন নিশ্চিত করে। এটি মাইকেলসনের ব্যর্থ পরীক্ষাগুলি ব্যাখ্যা করেছে, যেহেতু আলোর প্রচারের গতি তার উত্সের গতিবিধির উপর নির্ভর করে না।
[tds_council]আইনস্টাইনের তত্ত্বের সঠিকতার পরোক্ষ নিশ্চিতকরণ ছিল "একযোগে আপেক্ষিকতা", এর সারমর্ম চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে।[/tds_council]
আগে আলোর গতি কিভাবে মাপা হতো?
এই সূচকটি নির্ধারণ করার প্রচেষ্টা অনেকের দ্বারা করা হয়েছে, কিন্তু বিজ্ঞানের উন্নয়নের নিম্ন স্তরের কারণে, এটি করা আগে সমস্যাযুক্ত ছিল। সুতরাং, প্রাচীনকালের বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করতেন যে আলোর গতি অসীম, কিন্তু পরে অনেক গবেষক এই ধারণাটিকে সন্দেহ করেছিলেন, যার ফলে এটি নির্ধারণ করার জন্য অনেকগুলি প্রচেষ্টা করা হয়েছিল:
- গ্যালিলিও ফ্ল্যাশলাইট ব্যবহার করতেন। আলোক তরঙ্গের প্রচারের গতি গণনা করার জন্য, তিনি এবং তার সহকারী পাহাড়ে ছিলেন, যার মধ্যে দূরত্ব ঠিক নির্ধারণ করা হয়েছিল। তারপরে অংশগ্রহণকারীদের মধ্যে একজন লণ্ঠনটি খুললেন, দ্বিতীয়টিকে আলো দেখার সাথে সাথে একই কাজ করতে হয়েছিল। কিন্তু এই পদ্ধতিটি তরঙ্গ প্রচারের উচ্চ গতি এবং সময়ের ব্যবধান সঠিকভাবে নির্ধারণ করতে অক্ষমতার কারণে ফলাফল দেয়নি।
- ডেনমার্কের জ্যোতির্বিজ্ঞানী ওলাফ রোমার বৃহস্পতি পর্যবেক্ষণ করার সময় একটি বৈশিষ্ট্য লক্ষ্য করেছিলেন। পৃথিবী এবং বৃহস্পতি যখন তাদের কক্ষপথে বিপরীত বিন্দুতে ছিল, তখন গ্রহের তুলনায় Io (বৃহস্পতির একটি চাঁদ) গ্রহন 22 মিনিট দেরিতে হয়েছিল। এর উপর ভিত্তি করে তিনি উপসংহারে এসেছিলেন যে আলোক তরঙ্গের প্রচারের গতি অসীম নয় এবং এর একটি সীমা রয়েছে। তার গণনা অনুসারে, চিত্রটি প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 220,000 কিলোমিটার ছিল।
![রোমার অনুসারে আলোর গতি নির্ণয় করা।]()
রোমার অনুসারে আলোর গতি নির্ণয় করা। - একই সময়ে, ইংরেজ জ্যোতির্বিজ্ঞানী জেমস ব্র্যাডলি আলোক বিকৃতির ঘটনাটি আবিষ্কার করেছিলেন, যখন সূর্যের চারপাশে পৃথিবীর গতিবিধির কারণে, সেইসাথে তার অক্ষের চারপাশে ঘূর্ণনের কারণে, যার কারণে আকাশে তারার অবস্থান। এবং তাদের দূরত্ব ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়।এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, তারা প্রতি বছর একটি উপবৃত্ত বর্ণনা করে। গণনা এবং পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানী গতি গণনা করেছিলেন, এটি প্রতি সেকেন্ডে 308,000 কিমি।
![শূন্যে আলো কত দ্রুত ভ্রমণ করে]()
আলোর বিকৃতি - লুই ফিজেউই প্রথম যিনি একটি পরীক্ষাগার পরীক্ষার মাধ্যমে সঠিক সূচক নির্ধারণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। তিনি উৎস থেকে 8633 মিটার দূরত্বে একটি আয়না পৃষ্ঠের সাথে একটি গ্লাস স্থাপন করেছিলেন, কিন্তু যেহেতু দূরত্বটি ছোট, তাই সঠিক সময়ের গণনা করা অসম্ভব ছিল। তারপরে বিজ্ঞানী একটি কগহুইল স্থাপন করেছিলেন, যা পর্যায়ক্রমে দাঁত দিয়ে আলোকে ঢেকে রাখে। চাকার গতি পরিবর্তন করে, ফিজেউ নির্ধারণ করেছিলেন কোন গতিতে আলোর দাঁতের মাঝখানে পিছলে ফিরে যাওয়ার সময় নেই। তার হিসাব অনুযায়ী, গতি ছিল প্রতি সেকেন্ডে ৩১৫ হাজার কিলোমিটার।
![শূন্যে আলো কত দ্রুত ভ্রমণ করে]()
লুই ফিজেউ-এর অভিজ্ঞতা।
আলোর গতি পরিমাপ
এটা বিভিন্নভাবে করা সম্ভব। এগুলি বিশদভাবে বিশ্লেষণ করা মূল্যবান নয়; প্রতিটির জন্য একটি পৃথক পর্যালোচনার প্রয়োজন হবে। অতএব, জাতগুলি বোঝা সবচেয়ে সহজ:
- জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরিমাপ. এখানে, রোমার এবং ব্র্যাডলির পদ্ধতিগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, যেহেতু তারা তাদের কার্যকারিতা প্রমাণ করেছে এবং বায়ু, জল এবং পরিবেশের অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে না। স্পেস ভ্যাকুয়ামের অবস্থার অধীনে, পরিমাপের নির্ভুলতা বৃদ্ধি পায়।
- গহ্বর অনুরণন বা গহ্বর প্রভাব - এটি গ্রহের পৃষ্ঠ এবং আয়নোস্ফিয়ারের মধ্যে উত্থিত কম-ফ্রিকোয়েন্সি স্থায়ী চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলির ঘটনার নাম। পরিমাপের সরঞ্জাম থেকে বিশেষ সূত্র এবং ডেটা ব্যবহার করে, বাতাসে কণার গতির মান গণনা করা কঠিন নয়।
- ইন্টারফেরোমেট্রি - গবেষণা পদ্ধতির একটি সেট যেখানে বিভিন্ন ধরণের তরঙ্গ গঠিত হয়।এর ফলে একটি হস্তক্ষেপ প্রভাব দেখা দেয়, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং অ্যাকোস্টিক উভয় কম্পনের অসংখ্য পরিমাপ করা সম্ভব করে তোলে।
বিশেষ সরঞ্জামের সাহায্যে, বিশেষ কৌশল ব্যবহার না করে পরিমাপ করা যেতে পারে।
সুপারলুমিনাল গতি কি সম্ভব?
আপেক্ষিকতা তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে, ভৌত কণা দ্বারা সূচকের আধিক্য কার্যকারণ নীতিকে লঙ্ঘন করে। এই কারণে, ভবিষ্যতে থেকে অতীতে এবং তদ্বিপরীত সংকেত প্রেরণ করা সম্ভব। কিন্তু একই সময়ে, তত্ত্বটি অস্বীকার করে না যে এমন কণা থাকতে পারে যেগুলি দ্রুত চলে, যখন তারা সাধারণ পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে।
এই ধরনের কণাকে ট্যাকিয়ন বলা হয়। তারা যত দ্রুত চলে, তত কম শক্তি বহন করে।
ভিডিও পাঠ: ফিজাউ এর পরীক্ষা। আলোর গতি পরিমাপ। পদার্থবিদ্যা গ্রেড 11।
একটি ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি একটি ধ্রুবক মান; পদার্থবিজ্ঞানের অনেক ঘটনা এটির উপর ভিত্তি করে। এর সংজ্ঞাটি বিজ্ঞানের বিকাশে একটি নতুন মাইলফলক হয়ে উঠেছে, কারণ এটি অনেকগুলি প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা এবং অনেকগুলি গণনাকে সরল করা সম্ভব করে তুলেছে।