விழுதுகள்: E = MC2

Thursday, February 17, 2005

E = MC²

இந்த உலகில் சில விஷயங்கள் மாறாதது...அதில் ஒன்று ஒளியின் வேகம் (ஒளி - Light). ஒளி மட்டும் தான் இந்த உலகின் வேகமாக பயனிக்கக் கூடியது. ஒளியின் வேகத்தை உலகில் வேறெதுவும் மிஞ்சமுடியாது...இதை அடித்தளமாக கொண்டது தான் திரு. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் "Theory of Relativity". இந்த சித்தாந்தம் சொல்வது "அறிவியலின் விதிகள் அனைத்தும் அனைத்து சுதந்திரமாக நகரும் பொருட்களுக்கும் அவைகளின் வேகத்தை கணக்கில் கொள்ளாமல் சமமாக இருக்க வேண்டும்". (ஐயோ! ஆங்கிலத்திலேயே படியுங்கள். அதாவது "The laws of science should be the same for all freely moving observers, no matter what their speed"). ஐன்ஸ்டீனின் மிகவும் பிரபலமான வான E = MC² என்பது என்ன?

இங்கே E என்பது "சக்தி" அதாவது "Energy"
M என்பது "எடை" அதாவது "Mass"
C என்பது ஒளியின் "வேகம்" அதாவது "Velocity of Light"

நினைவில் கொள்க, ஒளியின் வேகம் என்றும் மாறாதது. அதனால், Energy-யும், Mass-ம் மட்டும் கருத்தில் கொண்டால், Mass கூடக் கூட in-take Energy கூடும் அதனால் வேகம் (Velocity) குறையும். அதாவது, வேகத்தால் ஏற்படக் கூடிய சக்தியுடன் (Energy) அதன் எடை (Mass) சேர்ந்துக் கொள்ளும். இன்னொரு கோனத்தில், எடை (Mass) கூட்டுதல், வேகத்தைக் (Velocity) குறைக்கும். அதனால், எடை (Mass) குறைய குறைய வேகம் (Velocity) அதிகரிக்கும். ஒளியில் எடை இல்லாததால் அதுவே உலகில் வேகமாக செல்லக்கூடியது.

உதாரணத்திற்கு, ஒளியில் 10 சதவிகிதம் வேகமாகச் செல்லும் ஒரு பொருள் தன் எடையில் இருந்து 0.5 சதவிகிதம் கூடுவதாக வைத்துக் கொள்வோம். ஒளியில் 90 சதவிகிதம் வேகமாகச் செல்லும் அதே பொருள் தன் எடையை விட இரு மடங்கு எடை கொள்ளும். இப்பொழுது அந்த பொருள் ஒளியின் வேகத்திற்கு இணையாக பயனிப்பதாக வைத்துக் கொள்வோம், அதன் எடை இன்னும் வேகமாக அதிகரிக்கும். அப்பொழுது அது மேலும் மேலும் வேகமாக செல்ல அதிக சக்தியை எடுக்கும். இது சாத்தியமாகாத காரணத்தினால், தனக்குள் எந்த எடையும் இல்லாத ஒளி மட்டுமே இந்த உலகில் வேகமாகச் செல்லும்.

சரி, இன்னும் புரியாமல் இருப்பவர்களுக்கு, Real Analysis முறையில் ஒரு நிரூபனம்...

இப்பொழுது நாம் (எடை இல்லாத) ஒளியை விட வேகமாக ஒரு (எடை உடைய) பொருளால் பயனிக்க முடியும் என்று வைத்துக் கொள்வோம். (இதற்கு ஆங்கிலத்தில் Hypothesis என்று பெயர்). அந்த பொருள் ஒளியின் வேகத்தை அடையும் பொழுது, E=MC² என்னும் விதிப்படி அதிகப்படியான சக்தியை (Energy) எடுத்துக் கொள்ளும். காரணம் அதற்கு எடை (Mass) உள்ளது. எடை (Mass) கூடும் பொழுது அதன் வேகம் கண்டிப்பாய் குறையும். வேகம் குறையும் என்பது நாம் எடுத்துக் கொண்ட Hypothesis-க்கு முரனானது. இந்த முரண்பாடு எதனால் வந்தது என்று பார்த்தால், அது நாம் அந்த பொருளுக்கு எடை கொடுத்ததால். அதனால், ஒளியை விட இந்த உலகில் வேகமாக எந்த பொருளும் பயனிக்க முடியாது...