आइन्स्टाइनको प्रभाव : गुडेको गाडीदेखि उडेको जहाजसम्म  | Khabarhub Khabarhub

आइन्स्टाइनको प्रभाव : गुडेको गाडीदेखि उडेको जहाजसम्म 



सापेक्षतावादको सिद्धान्त वैज्ञानिक जगतलाई महान् वैज्ञानिक आइन्स्टाइनको एउटा महत्त्वपूर्ण देन हो । २६ वर्षको उमेरमा यो सिद्धान्त आविष्कार गरेका थिए । उनी त्यति बेला स्वीस पेटेन्ट कार्यालयमा तेस्रो तहमा काम गर्ने साधारण कर्मचारी थिए । सन् १९०५ मा उनको यस सिद्धान्तसम्बन्धी शोधपत्र, जर्मनीको भौतिकशास्त्र सम्बन्धी जर्नलमा प्रकाशित भएपछि यसलेशास्त्र जगतमा तहल्का मच्चायो । विद्यार्थी जीवनमा प्रत्येक क्षेत्रमा असफल आइन्स्टाइनलाई कसरी यस्तो विचार आयो त ? त्यसबारे केही तथ्य प्रस्तुत गरिएको छ ।

आइन्स्टाइन दुई वर्षको हुँदा अमेरिकाको शिकागोमा एक प्रसिद्ध भौतिकशास्त्री अल्बर्ट माइकलसनले एउटा महत्त्वपूर्ण प्रयोग गरिरहेका थिए । उनले उक्त प्रयोगमा प्रकाशको गति दुई वटै दिशामा तीन लाख किलोमिटर सेक गणनाको प्रयास गर्दै थिए । पृथ्वी आफ्नो अक्षमा लगभग ३० किलोमिटर सेकको गतिले घुम्ने गर्दछ ।

माइकलसनको विचारमा प्रकाशको गति पृथ्वीको घुम्ने दिशातिर तीन लाख र उल्टो दिशातिर पनि तीन लाख नै हुनुपर्छ भन्ने थियो । यस प्रयोगको नतिजाले सबैलाई आश्चर्यचकित तुल्यायो । कयौँ पटकसम्म त्यो प्रयोग दोहोर्‍याउँदा पनि प्रत्येक दिशामा प्रकाश गतिको मान समान पाइयो । त्यो न्यूटन भौतिककी सिद्धान्तको प्रत्यक्ष विरोधमा थियो । तर सत्य थियो ।

यो प्रयोगको बीस वर्षसम्म विभिन्न वैज्ञानिकहरूले न्यूटनको भौतिकीका सिद्धान्तहरू प्रयोग गरेर त्यस विरुद्ध चलखेल गरे । तर असफल रहे । कसैले पनि न्यूटन भौतिकीका सिद्धान्त नै अपूरो अर्थात् अपर्याप्त हो भन्ने साहस गर्न सकेनन् । यो साहस महान् वैज्ञानिक आइन्स्टाइनले गरे । तीव्र रूपमा विकास भइरहेको भौतिक शास्त्रको पूर्ण व्याख्या अब पुरानो न्यूटनशास्त्रले मात्र गर्न सक्दैन भन्ने प्रमाणित गरेर देखाए । उक्त प्रयोगको सत्य प्रमाणित गर्न एउटा  नयाँ सिद्धान्तको आवश्यकता महसुस भयो ।

न्यूटन भौतिकीका सिद्धान्त यस व्यापक सिद्धान्तको एक सानो भाग मात्र हो । जसको प्रकृतिका केही कुरालाई मात्र स्पष्ट गर्दछ भन्ने आइन्स्टाइनको दर्शन हो– सापेक्षताको सिद्धान्त । आइन्स्टाइनले यस विषयमा १६ वर्षको उमेरमै सोच्न थालिसकेका थिए । १० वर्षको गहन चिन्तनपछि सन् १९०५ मा यसलाई प्रकाशित गरे ।

पुरानो सिद्धान्तअनुसार समय र दूरी दुई वटा भिन्दाभिन्दै विषय हुन् । यी दुईको बीचमा कुनै प्रकारको अन्तरसम्बन्ध छैन । अर्थात् तिनीहरू आफैँमा सम्पूर्ण कुरा हुन । समय आफैँमा सम्पूर्ण हुनुको अर्थ, सारा ब्रम्हाण्डका लागि एउटा मात्र घडी हुन्छ । उक्त घडीले दिने समय नै सबैलाई मान्य र सबैका लागि समान हुन्छ । त्यस्तै दूरी मापनका लागि सारा ब्रम्हाण्डका लागि एउटा मात्र मानक हुन्छ । कुनै पनि एउटा बस्तुको लम्बाई जहाँबाट जसरी र जोसुकैले हेरे पनि समान हुन्छ ।

आइन्स्टाइनको विचार योभन्दा पूर्ण रूपले फरक थियो । उनको भनाइअनुसार समय र दूरी आफू आफूमै सम्पूर्ण नभएर दुई वटै सापेक्ष विषय हुन् । समय आफैँमा सम्पूर्ण हुनुको अर्थ सारा ब्रम्हाण्डका लागि एउटा मात्र घडी हुन्छ । उक्त घडीले दिने समय नै सबैलाई मान्य र सबैका लागि समान हुन्छ ।

तिनीहरूको मान, तिनलाई गणना गर्ने स्थितिमा भर पर्छ । स्थितिको भिन्नता अनुसार एउटै दूरी दुई वटा मानिसका लागि फरक फरक हुनसक्छ । यो कसरी सम्भव छ ? आइन्स्टाइनले यो किन र के को आधारमा मानेको हो त ?

आइन्स्टाइनको यसप्रतिको सोचाइ उनी १६ वर्षको हुँदा नै माइकलसनको प्रयोगको नतिजाको व्याख्या गर्ने क्रम शुरु भयो । उनको विचारमा माइकलसनको प्रयोगको सत्य प्रमाणित गर्नुपर्ने कुनै आवश्यकता छैन । यो प्रकृतिको एउटा अविचलित नियम हो ।

प्रकाशको गति अपरिवर्तित हुनु एउटा स्वयंसिद्ध तथ्य हो । यसले कुनै प्रामाणिकता खोज्दैन । उनका अनुसार प्रकाशको प्राकृतिक गुणअनुसार यसको गति प्रकाश स्रोतको गतिमा भर पर्दैन । उनले प्रकाशको गति अपरिवर्तित हुनु एउटा प्रकृतिको अटल नियम हो भनेर घोषणा गरे । प्रकृतिको यो अनौठो नियम नै दूरी र समयसापेक्ष हुनुको कारण हो ।

मानौँ दुई जना अवलोकनकर्ता एक अर्काको विपरीत दिशातर्फ हिँडिरहेका छन् । सो क्रममा उनीहरूले प्रकाशको गति पनि गणना गर्ने प्रयास गर्दै छन् । एक जना प्रकाश हिँड्ने दिशातर्फ र अर्को त्यसको उल्टोतिर हिँडिरहेका छन् । पुरानो सिद्धान्त तथा आम सोचाई अनुसार प्रकाशको दिशातिर हिँड्ने अवलोकनकर्ताले उल्टो दिशातिर हिँड्ने अवलोकनकर्ताभन्दा प्रकाशको गति कम पाउने छ । तर आइनस्टाइनकाअनुसार यो सम्भव छैन र दुवै जनाले प्रकाशको गति समान पाउनै पर्छ । यो प्रकृतिको नियम हो ।

यो कसरी सम्भव छ त ? यो सम्भव हुनका लागि उनीहरूमध्ये एउटाको मापक यन्त्र त्रुटिपूर्ण हुनै पर्छ । तर दुवै जनालाई यो विश्वास छ कि तिनीहरूको यन्त्र एकदमै सही छ । त्यसो भए त्रुटी कहाँ भयो त ?
आइन्स्टाइनकाअनुसार यदि दुई जना अवलोकनकर्ता एक अर्काको सापेक्ष गतिमा छन् भने उनीहरूको मानक एउटै हुँदैन । यस्तो बेलामा एउटाको यन्त्रले जुन दूरी र समयको गणना गर्दछ, त्यही दूरी र समय अर्काका लागि फरक हुन्छ । यसो नभएको खण्डमा उनीहरूले प्रकाशको गति समान पाउने छैनन् । अतः एउटै समय र दूरी पनि अब स्थितिअनुसार फरक हुन सक्दछ । दुई वटा अवलोकनकर्ताको मानकमा कति फरक आउँछ भन्ने तिनीहरूको सापेक्ष गति बढ्दै जाँदा बीचको फरक बढ्दै जान्छ ।

यदि प्रकाशको गतिलाई अपरिवर्तित नै राख्ने हो भने न्यूटन भौतिकीको सिद्धान्त विरुद्ध तीनवटा कुरामा परिवर्तन आउने छ । पहिलो गतिमान वस्तुको लम्बाई घट्ने छ । दोस्रो गतिमान वस्तुका लागि घडी सुस्त हुनेछ । र तेस्रो गतिमान वस्तुको पिण्ड बढ्ने छ । तीन वटामध्ये तेस्रो तथ्य, पहिलो र दोस्रो तथ्यबाट प्रमाणित गरिएको हो । यी तीन वटै कुराको परिवर्तन हुने मात्रा, वस्तुको गतिमा भर पर्छ । यदि कुनै विमान प्रकाशको गतिले हिँड्न थाल्दछ भने यस सिद्धान्तअनुसार
– त्यस विमानको पिण्ड अनन्त हुनेछ ।
– विमानको लम्बाई शून्य हुनेछ ।
– विमानभित्रको समय रोकिनेछ ।
तर समय कहिल्यै पनि रोकिन्न र वस्तुको लम्बाई कहिल्यै शून्य हुँदैन । आइन्स्टाइनले यसबाट यो निष्कर्ष निकाले कि किन कुनै पनि वस्तुको बेग, प्रकाशको बेगसंग बराबर हुन सक्दैन । साधारण सोचाइअनुसार वास्तवमा यो सबै अचम्मलाग्दो छ । यी कुराहरूलाई मानिसले आइन्स्टाइनभन्दा पहिला किन पत्ता लगाउन सकेनन् त ? किनकि हाम्रो दैनिक जीवनमा हुने घटनाहरूको गति प्रकाशको गतिभन्दा एकदमै नगण्य हुन्छ । यी परिवर्तनहरू पनि नगण्य हुन्छन् , जुन हाम्रो अनुमानभन्दा बाहिर छ ।

आइन्स्टाइन नियमानुसार, ध्वनिको गतिले हिँड्ने विमानको पिण्डमा लगभग १० खरबको एक भागले मात्र वृद्धि हुन्छ । कुनै विमानको पिण्ड १० टन छ भने त्यो विमान उडिरहेको बेला उसको पिण्ड एक ग्रामको एक लाइनको भागाले बढ्ने छ अर्थात् ०.०००० ग्रामले । ध्वनिको गतिले उडिरहेको विमानमा यति सानो परिवर्तनको अनुभव अथवा गणना प्राय : असम्भव नै छ ।

 

आइन्स्टाइनको यस सिद्धान्त सम्बन्धी थुप्रै कथाहरू प्रचलित छन् । जसमध्ये जुम्ल्याहा दाजुभाइको कथा जनजीब्रोमा छ । उक्त कथाअनुसार जुम्ल्याहा दाजुभाइमध्ये एक जना लगभग प्रकाशको गतिमा उडिरहेको विमानमा बसेर अन्तरिक्ष यात्रामा गएछ र अर्को पृथ्वीमा नै बसिराख्यो । दुई वर्षपछि अन्तरिक्षमा गएर आउनेले पृथ्वीमा बसेकोभन्दा बीस वर्ष जेठो भइसकेको पायो । तर यो प्रसंगमा दुइटैलाई कुनै आश्चर्य भएन । किनकि अन्तरिक्ष यात्रीको गतिले गर्दा उसको यानभित्रको घडी सुस्त हुनपुग्छ । र उसको लागि अन्तरिक्ष यानमा दुई वर्ष मात्र बितेको हुन्छ ।

अर्को कथाअनुसार आइन्स्टाइन एक पटक एउटा बसमा यात्रा गरिरहेका थिए । उनले त्यो बसको खलासीलाई अचम्मको कुरा सुनाए । उनले भने– ‘तिमीलाई थाहा छ, तिम्रो बसमा हिँड्दा मेरो यो घडी बसस्टपमा हुँदाभन्दा सुस्त भएको  छ । बस पनि अलिकति छोटो भएको छ । साँच्चै हो मलाई विश्वास गर ।’ तर बिचरा कण्डक्टरले के बुझ्थ्यो र ! उसले आइन्स्टाइनलाई पागल सम्झेर दुईचार शब्दको सहानुभूति दिएर अघि बढ्यो ।

यसरी आइन्स्टाइनले सापेक्षवादको सिद्धान्तको प्रतिपादन गरे र विभिन्न परीक्षणबाट यसको सत्य प्रमाणित गरियो । नाभिकीय भौतिकी र अन्तरिक्ष विज्ञानमा यसको व्यापक प्रयोग भइरहेको छ । आइन्स्टाइन ६८ वर्ष हुँदा उनले १६ औँ शताब्दीका वैज्ञानिक र भौतिकशास्त्रका पिता मानिने न्यूटनसंग न्यूटन भौतिकीलाई धराशायी पारेकोमा क्षमा मागेका थिए । उनले भनेका थिए– ‘हे न्यूटन, तिमीले भौतिकशास्त्रमा जुन नियम र सिद्धान्त बनायौ, त्यो अद्वितीय र अझ पनि जीवित छ ।’

उनले यसो भन्नुको रहस्य के छ ? न्यूटन भौतिकी नै समाप्त भयो भनेर किन भनेनन् त ? किनकि उनले त्यति बेला मात्र यसो भन्न सक्दथे, जब हाम्रो सामान्य जीवनमा हुने घटनाहरूको गति प्रकाशको गतिसँग लगभग बराबर हुन्छ । त्यो असम्भव कुरा हो । अतः न्यूटन भौतिकी अक्ष पनि उत्तिकै महत्त्वपूर्ण छ ।

आइनस्टाइनले मात्र त्यसको सीमा निर्धारण गरिदिएका छन् । जस अन्तर्गत मात्र यसले भरपर्दा व्याख्या गर्न सक्छ । लामो सामान्य जीवनका घटनाहरूमा त्यही न्यूटन भौतिकीको प्रयोग हुन्छ । तर नाभिकीय घटनाहरूको व्याख्या गर्न जसमा ती घटनाहरू प्रकाशको गतिसँग लगभग बराबर आइन्स्टाइनको सिद्धान्त प्रयोग हुन्छ । आजको युगमा आइनस्टाइनको सिद्धान्त विना भौतिकशास्त्रको कल्पना सम्म पनि असम्भव छ ।

निम्छरा आइन्स्टाइन, वैज्ञानिक आइस्टाइन
आइन्स्टाइनको जन्म १४ मार्च, १८७९ मा जर्मनीमा भएको थियो । आफ्ना बाबु आमासँग उनी इटाली र त्यसपछि स्वीट्जरल्याण्ड गएर स्वीस नागरिक भए । बाल्यकालमा उनी खास प्रतिभावान् थिएनन् । आमाको मद्दतले आइन्स्टाइनले पियानो बजाउन सिके, जसले उनलाई आफ्नो व्यस्त जीवनबाट फुर्सदको समय मिलाउन ठूलो मद्दत गर्‍यो । आइन्स्टाइनले सानैमा विज्ञानमा रुचि देखाए ।

खेल्ने क्रममा काकाले उनलाई एउटा खेलौना दिए, जुन कि अङ्कहरूसँग सम्बन्धित थियो । यसले उनको बाल मनोविज्ञानमा ठूलो प्रभाव छोड्यो ।  स्वीटजरल्याण्डको जुरिच विश्वविद्यालयबाट उनले आफ्नो शिक्षा पूरा गरे । सन् १९११ मा गणितको प्राध्यापकको रूपमा उनी प्राग चेकोस्लोभाकिया गए, तर सन् १९१२ मा ज्यूरिच नै फर्किए ।

सन् १९१३ देखि सन् १९३३ सम्म उनले जर्मनीको ‘केजर विलियम’ नामको संस्थामा निर्देशक भएर काम गरे । जर्मनीमा रहँदा उनले जर्मन नागरिकता लिए । आफूजस्तै प्रतिभावान् मिलभा मरेकसंग विवाह भयो । त्यसताका उनकी श्रीमतीको प्रतिभाको बारेमा निकै कुरा चल्थ्यो ।
भौतिकशास्त्रका अप्ठ्यारा प्रश्नहरूमा आइन्स्टाइन अनुसन्धानमा व्यस्त भए । सन् १९०५ मा उनले सैद्धान्तिक भौतिक विज्ञानका तीन महत्त्वपूर्ण विचार प्रकाशित गरे । सन् १९१६ मा सापेक्षतावादको सिद्धान्त प्रकाशित भयो । यसले उनको ख्याती विश्वभर फैलियो ।

सापेक्षतावादको सिद्धान्तले वैज्ञानिकहरूको स्थान, समय, चाल, पिण्ड र गुरुत्वाकर्षण सम्बन्धी धारणामा परिवर्तन ल्यायो । यसको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण तथ्यहरूमध्ये ईएमसी टु पनि थियो ।  जसअनुसार पदार्थ जसलाई यसभन्दा अगाडि अविनाशी शक्तिमा बद्ल्न सकिन्थ्यो । पिण्ड शक्ति सम्बन्ध भनिने यो सूत्रअनुसार आधा पौण्ड पदार्थबाट त्यति शक्ति उत्पादन गर्न सकिन्थ्यो, जति ७० लाख डायनामाइटको विष्फोटनबाट उत्पन्न हुन्थ्यो । थोरै पदार्थबाट अत्यन्त धेरै मात्रामा शक्ति पैदा गर्ने आणविक बम यसै सिद्धान्तमा आधारित छ ।

आइन्स्टाइनको सिद्धान्तअनुसार अवलोकनकर्ता पदार्थ स्रोतको नजिक वा टाढा गए पनि प्रकाशको गतिमा परिवर्तन आएको अनुभव गरिँदैन । यस्तै आइन्स्टाइनको गुरुत्वाकर्षणको ज्यामितीय सिद्धान्तले न्यूटनको गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्त विस्थापन गर्‍यो । यस्तै उनले आणविक सिद्धान्त र प्रकाश विद्युतीय क्षेत्रमा पनि धेरै काम गरे । विज्ञानमा उनको योगदानको कदर गर्दै सन् १९३१ मा भौतिक विज्ञानमा नोबेल पुरस्कार प्रदान गरियो ।

सन् १९३३ मा एडोल्फ हिटलर सत्तामा आएपछि यहुदी भएका कारण आइन्स्टाइनको जर्मन नागरिकता खोसियो । आइन्स्टाइनलाई जर्मनी निकाला गरिएको दिनलाई विश्वले ठूलो अफसोच गरेको छ । आफ्नो काम जारी राख्न उनी अमेरिका गए ।  सन् १९४० मा उनले अमेरिकी नागरिकता लिए ।

आइन्स्टाइनको पिण्ड गति शक्तिको सूत्र आणविक भौतिकशास्त्रको अन्य पक्षसंग पनि सम्बन्धित थियो । सन् १९३९ तत्कालीन अमेरिकी राष्ट्रपति रुजवेल्टलाई पत्र लेखी आफ्नो सिद्धान्तबाट आणविक बम बनाइन सकिने सम्बन्धमा सचेत गराए । नभन्दै अमेरिकाले आणविक युद्धस्तरमा बम बनायो । यही बम जापानको नागासाकी र हिरोशिमामा अन्धाधुन्ध प्रयोग भयो । यहीँबाट आणविक युगको शुरुवात भएको मानिन्छ ।

अमेरिकाको प्रिन्सटनको एक उच्च शैक्षिक संगठनको आइनसटाइन आजीवन सदस्य बनाइए । त्यहाँ प्राध्यापकको रूपमा रहँदा उनले गुरुत्वाकर्षण र विद्युत् चुम्बकीय सिद्धान्तका आधारभूत नियमहरूलाई एकत्रित क्षेत्र सिद्धान्तको रूपमा व्यक्त गरे । बौद्धिक क्षमता र नैतिक साहसको कारण आइनस्टाइन आफ्नो जीवनकालमा प्रसिद्धिको शिखरमा पुगे । आफ्नो प्रयोगशालाको शक्तिका बारेमा जिज्ञासा राख्दा आइन्स्टाइन कलमलाई औँल्याउँथे । सफलताको कारण सोध्दा उनको जवाफ हुन्थ्यो– ‘बाल्यकालमा मैले जे कौतूहल गुमाएँ, त्यसलाई नै आज म पाइरहेको छु ।’

प्रकाशित मिति : २४ भाद्र २०८१, सोमबार  १२ : ५४ बजे

आर्सनलसँगको हारले अप्ठेरोमा चेल्सी

काठमाडौं – इङ्लिस प्रिमियर सीपको आइतबार राति भएको खेलमा आर्सनलले

‘स्काई वाक’ले लयमा फर्कँदै भेडेटारका होटलहरू

धनकुटा–  गत साउनबाट धनकुटाको पर्यटकीय नगरी भेडेटारमा सञ्चालनमा आएको स्काई

एमाले सचिवालय बैठक बस्दै

काठमाडौं– नेकपा एमालेको सचिवालय बैठक आज बस्दैछ । बैठक ललितपुरको

प्रधानमन्त्री कप क्रिकेट : आज तीन खेल हुँदै

काठमाडौं– लुम्बिनी प्रदेशमा जारी प्रधानमन्त्री कप एकदिवसीय पुरुष राष्ट्रिय क्रिकेट

राष्ट्रियसभा बैठक बस्दै

काठमाडौं– संघीय संसद अन्तर्गत राष्ट्रियसभाको बैठक आज बस्दैछ । बैठक