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भौतिकी में टाइम डिलेक्शन इफेक्ट्स को समझना

भौतिकी में टाइम डिलेक्शन इफेक्ट्स को समझना

समय का फैलाव वह परिघटना है जहां दो वस्तुएं एक दूसरे के सापेक्ष चलती हैं (या एक दूसरे से गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की सिर्फ एक अलग तीव्रता) समय प्रवाह की विभिन्न दरों का अनुभव करती हैं।

सापेक्ष वेग समय Dilation

सापेक्ष वेग के कारण देखा जाने वाला समय फैलाव विशेष सापेक्षता से उपजा है। यदि दो पर्यवेक्षक, जेनेट और जिम, विपरीत दिशाओं में आगे बढ़ रहे हैं और जैसे ही वे एक-दूसरे के पास से गुजरते हैं, वे ध्यान देते हैं कि दूसरे व्यक्ति की घड़ी अपने आप से धीमी टिक रही है। अगर जूडी एक ही दिशा में जेनेट के साथ एक ही गति से दौड़ रहे थे, तो उनकी घड़ियाँ एक ही दर पर टिक रही होंगी, जबकि जिम, विपरीत दिशा में जाते हुए, दोनों को धीमी-गुदगुदी घड़ियाँ खाते हुए देखता है। प्रेक्षक की तुलना में व्यक्ति को देखने के लिए समय धीमा लगता है।

गुरुत्वाकर्षण का समय

गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान से अलग दूरी पर होने के कारण समय का फैलाव, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत में वर्णित है। आप एक गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के जितने करीब होते हैं, आपकी घड़ी उतनी ही धीमी गति से एक पर्यवेक्षक को द्रव्यमान से दूर ले जाती है। जब एक अंतरिक्ष यान अत्यधिक द्रव्यमान के एक ब्लैक होल के पास आता है, तो पर्यवेक्षक उनके लिए क्रॉल करने के लिए समय धीमा करते हैं।

किसी ग्रह की परिक्रमा करने वाले उपग्रह के लिए समय फैलाव के ये दो रूप हैं। एक ओर, जमीन पर पर्यवेक्षकों के लिए उनके सापेक्ष वेग उपग्रह के लिए समय धीमा कर देता है। लेकिन ग्रह से दूर की दूरी का मतलब है कि ग्रह की सतह की तुलना में उपग्रह पर समय तेजी से बढ़ता है। ये प्रभाव एक-दूसरे को रद्द कर सकते हैं, लेकिन इसका मतलब यह भी हो सकता है कि एक निचले उपग्रह में सतह के सापेक्ष धीमी गति से चलने वाली घड़ियां होती हैं जबकि उच्च-परिक्रमा करने वाले उपग्रहों में सतह के सापेक्ष तेजी से चलने वाली घड़ियां होती हैं।

समय का दमन उदाहरण

समय के फैलाव के प्रभावों का उपयोग अक्सर विज्ञान कथा कहानियों में किया जाता है, कम से कम 1930 के दशक में वापस डेटिंग। समय फैलाने के लिए जल्द से जल्द और सबसे प्रसिद्ध सोचा प्रयोगों में से एक प्रसिद्ध ट्विन विरोधाभास है, जो अपने सबसे चरम पर समय फैलाव के उत्सुक प्रभावों को दर्शाता है।

जब वस्तुओं में से कोई एक प्रकाश की गति से गति कर रहा होता है तो समय का फैलाव सबसे स्पष्ट हो जाता है, लेकिन यह धीमी गति से भी प्रकट होता है। यहाँ कुछ ही तरीके हैं जिनसे हमें पता चलता है कि वास्तव में समय का फैलाव होता है:

  • हवाई जहाज की घड़ियां जमीन पर मौजूद घड़ियों से अलग-अलग दरों पर क्लिक करती हैं।
  • एक पहाड़ पर एक घड़ी लगाना (इस प्रकार इसे ऊंचा करना, लेकिन जमीन के आधार पर घड़ी के सापेक्ष स्थिर रखना) इसके परिणामस्वरूप थोड़ी भिन्न दर होती है।
  • ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) को समय के फैलाव के लिए समायोजित करना पड़ता है। ग्राउंड-आधारित उपकरणों को उपग्रहों के साथ संवाद करना पड़ता है। काम करने के लिए, उन्हें अपनी गति और गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के आधार पर समय के अंतर की भरपाई करने के लिए प्रोग्राम करना होगा।
  • कुछ अस्थिर कण क्षय होने से पहले बहुत कम समय के लिए मौजूद होते हैं, लेकिन वैज्ञानिक उन्हें लंबे समय तक चलने के रूप में देख सकते हैं क्योंकि वे इतनी तेजी से आगे बढ़ रहे हैं कि समय के फैलाव का अर्थ है कि क्षय से पहले कणों का "अनुभव" उस समय के अनुभव से अलग है। बाकी प्रयोगशाला जो अवलोकन कर रही है।
  • 2014 में, एक शोध दल ने इस प्रभाव की सबसे सटीक प्रयोगात्मक पुष्टि की घोषणा की, जो अभी तक तैयार है, जैसा कि एक में वर्णित है अमेरिकी वैज्ञानिक लेख। उन्होंने इस बात की पुष्टि करने के लिए एक कण त्वरक का उपयोग किया कि गतिमान घड़ी की तुलना में स्थिर गति के लिए समय धीमा होता है।