අවකාශය සහ කාලය
Dear Friends,
I translated this from the old book of Stephan Hawking's the brief History of Time. when I was reading that book I wanted to write the same in Sinhala and share the knowledge with my girlfriend as she is very poor in English. I am not professional in English too. I am posting this for you to read and i very much appreciate your comments. there are many mistakes, nevertheless i think you could read it. Zoom it!!
Thanx!!
අවකාශය සහ කාලය
වස්තුන්ගේ චලනයන් පිලිබද අපගෙ වර්තමාන අදහස් ගැලීලියො සහ නිව්ටන් ගේ කාලය දක්වා පැරණිය.ඔවුන්ට පෙර මිනිසුන් ඇරිස්ටොටල් විශ්වාස කලහ. ඇරිස්ටොටල්ගේ අදහස වූයේ, වස්තුවක ස්වභාවික තත්වය වන්නේ නිශ්චලව පැවතීම බවත්, එය චලනය වන්නේ ඒ මත බලයක් හො ආවේගයක් ක්රියා කරන්නේ නම් පමණක් බවත්ය.
විශ්වය පාලනය වන සියලුම නියමයන් එක පුද්ගලයෙකුගේ ශුද්ධ චින්තනයට අනුව පැහැදිළි කල හැකි යැයි ඇරිස්ටොටල්ගේ කාලයේ පරම්පරාව සිතුහ:ඒවා නිරීක්ෂනයන් මගින් ඔප්පු කර පෙන්විය යුතු නොවිණ.මේ හේතුව නිසා ගැලීලියොට පෙර කිසිවෙකුත් විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් පොලොවට වැටෙන්නේ විවිධ වේගයන්ගෙන්ද බව සොයා බැලීමට ඉදිරිපත් නොවිණ. ගැලීලියො ඉතාලියේ පිසා නම් ඇලවුනු කුලුන උඩ සිට විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් පොලොවට දමමින් ඇරිස්ටොටල් ගේ මතය අසතය බව පෙන්වීය, යන කතාව සම්පූර්නයෙන්ම බොරුවකි. නමුත් ගැලීලියො ඊට සමාන දෙයක් සිදු කලහ.ඔහු විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් ගෙන ඒවා සුමට අනත තලයක් දිගේ පහලට පෙරලී යාමට සෙලැස්වීය. මෙය වස්තූන් සිරස්ව පහලට වැටීමට සමානම වුවද වස්තූන්ගෙ වේගය එම අවස්තාවට වඩා කුඩා නිසා නිරීක්ශණය කිරීම පහසු විය. වස්තුවේ බර කුමක් වුවත් එය තම වේගය වැඩි කර ගන්නේ එකම අනුපාතයකට බව ගැලීලියොගේ මිනුම් මගින් දැක්විණ.උදාහරණයකට, සෑම මීටර 10 කටම මීටර 1 ක ආනතියක් ඇති ආනත තලයක, බොලයකට නිදහසේ පෙරලී යාමට සෙලැස්සුවහොත්, වස්තුවේ බර කුමක් වුවත්, එහි වේගය පලමු තත්පරයේදී තත්පරයට මීටර 1 ක් ද දෙවැනි තත්පරයේදී තත්පරයට මීටර 2 ක් ද වන පරිදි වැඩි වනු ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම ඊයම් බරක් කුරුළු පිහාටුවකට වඩා වැඩි වෙගයකින් පහලට වැටෙයි.එසේ වන්නේ කුරුළු පිහාටුවේ වේගය වායු ප්රතිරොධය මගින් අඩාල වන නිසාය. කෙනෙකු ඊයම් බරක් වැනි එතරම් වායු ප්රතිරොධයක් නැති වස්තූන් දෙකක් එක වර ඉහල සිට නිදහසේ පහලට වැටීමට සැලැස්සුවහොත් එම වස්තූන් දෙකම පොලොව හා ගැටෙන්නේ එකම අවස්ථාවේදීය.සදහි මේ අකාරයට වස්තූන්ගේ වේගය අඩාල කිරීමට සමත් වයුගොලයක් නොමැත. ගගනගාමියෙකු වූ ඩේවිඩ් ආර් ස්කොට් විසින් සද මතදී ඊයම් බර සහ කුරුළු පිහාටු පරීක්ශණය සිදු කර අත්තවශයෙන්ම එම වස්තූන් දෙකම පොලොව හා ගැටෙන්නේ එකම අවස්ථාවේදී බව සොයා ගත්තේය.
ගලීලියෝ ගේ මිනුම් නිව්ටන් විසින් ඔහුගේ චාලක නියමයන්ගේ පදනම ලෙස යොදා ගත්තේය. ගැලීලියෝ ගේ පරීක්ශණ වලදී, ආනත තලයක් දෙගේ වස්තුවක් චලනය වන විට එය මත සෑම විටම ක්රියා කලේ එකම සමාන බලයකි (එහි බර ). එම බලයේ බලපෑම වුයේ වස්තුවේ වේගය එකාකාරව වැඩි කිරීමය. බලයක සැබෑ කාර්යය වන්නේ, කලින් සිතූ පරිදි වස්තුවක් චලනය කිරීම නොව, එහි වේගය වෙනස් කිරීම බව මින් පෙන්නුම් කෙරින. තවද, වස්තුවක් මත බලයක් ක්රියා නොකරන විට එය එක සමාන වේගයකින් සරල රේඛාවක් දිගේ චලනය වෙමින් පවතින බවද මින් අදහස් කෙරිණ. මෙම අදහස පලමුවෙන්ම ඉතා පැහැදිලි ලෙස 1687 දී නිව්ටන් විසින් පළ කරන ලද Principia Mathematica කෘතියේ සදහන් කර තිබිණ. මෙම අදහස නිව්ටන්ගේ පලමු නියමය ලෙස හදින්වේ. වස්තුවක් මත බලයක් ක්රිය කරන විට වස්තුවට සිදු වන්නෙ කුමක්දැයි යන්න නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය මගින් පැහැදිලි කරයි. මෙවිට වස්තුව ත්වරනය වන බව එසේත් නොමැති නම් බලයට සමනුපතික සිඝ්රතවයකින් වේගය වැඩි වන බව මින් කියවේ.( උදාහරණයකට බලය කලින් තිබූ අගයට මෙන් දෙගුණයක් කල විට ත්වරණයද කලින් තිබූ අගය මෙන් දෙගුණයක් වේ.) තවද වස්තුවේ ස්කන්ධය ( එනම් වස්තුවෙ පදාර්ථ ප්රමාණය ) වැඩි වන විට ත්වරණය අඩු වෙයි. (උදාහරණයකට එකම අගයෙන් යුතු බල දෙකක් එකක් අනෙකේ ස්කන්ධයෙන් දෙගුනයක් වන පරිදි වූ වස්තූන් දෙකක් මත වෙන වෙනම් ක්රියා කරන විට ස්කන්ධය දෙගුනයක් වන වස්තුවේ ඇති වන ත්වරණය අනෙක් වස්තුවට වඩා අඩකින් අඩු වෙයි. ) මෙය පැහැදිලි කර ගැනීම සදහා අපට වඩාත් හුරුපුරුදු උදාහරණය වන්නේ කාර් එකයි. කර් එකේ එන්ජිම වඩාත් බලවත් වන විට ලබා ගත හැකි ත්වරණය වැඩි වේ, නමුත් එම එන්ජිමම බරින් වැඩි කාර් එකක් සදහා යොදා ගතහොත් ලබා ගත හැකි ත්වරණය අඩු වේ. මෙම චාලක නියාම වලට අමතරව නිව්ටන් ගුරුත්ව බලය විස්තර කිරීම සදහා ද නියමයක් සොයා ගන්නා ලදී. ඉන් කියවෙන්නේ සෑම වස්තුවක්ම අනෙක් සෑම වස්තුවකටම එකිනෙක ආකර්ශනය වන බවත් එම ආකර්ශන බලය එම එකිනෙක වස්තූන්ගේ ස්කන්ධයන්ට සමානුපාතික වන බවත්ය. ඒ අනුව වස්තූන් දෙකක් ගත් කල එක් වස්තුවක් ( A ලෙස හදුන්වමු ) තමාගේ ස්කන්ධය දෙගුනයක් කර ගතහොත් එම වස්තූන් දෙක අතර ආකර්ශන බලය ද දෙගුණයක් වෙයි. ස්කන්ධය දෙගුනයක් කර ගත් A නම් වස්තුව එහි මුලින් තිබූ ස්කන්ධයට සමාන වස්තූන් දෙකක් යැයි සිතන්න. එවිට එම වස්තූන් දෙකම එක සමාන බල දෙකකින් B වෙත ආකර්ශනය වෙයි.ඒ අනුව A, Bවෙත ආකර්ශනය වන බලය කලින්ට වඩා දෙගුනයක් බව ඔබට පැහැදිලි වනු ඇත.තවද එක වස්තුවක් තමාගේ ස්කන්ධය දෙගුණයකින්ද අනෙක් වස්තුව තමාගේ ස්කන්ධය තුන්ගුණයකින්ද වැඩි කර ගතහොත් එම වස්තූන් දෙක අතර බලය කලින්ට වඩා හය ගුනයක් වෙයි. දැන් කෙනෙකුට වස්තූන් නිදහසේ ඉහල සිට පහලට වැටෙන විට එකම සීඝ්රතාවයකින් වැටෙන්නේ ඇයි දෙයි පැහැදිලි විය යුතුය: ස්කන්ධය කලින්ට වඩා දෙගුණයක් වන වස්තුවකට කලින්ට වඩා දෙගුණයක් විශාල ගුරුත්වාකර්ශයන බලයක් ඇත නමුත් එහි ස්කන්ධය දෙගුණයකි. නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමයට අනුව මෙම බලපෑම් දෙක එකිනෙක අවලන්ගු වෙයි. එම නිසා එහි ත්වරණය කලින් අගයටම සමාන වෙයි. වස්තූන් අතර දුර වැඩි වන විට එවා අතර ආකර්ශන බල අඩු වන බව නිව්ටන්ගේ ගුරුත්ව නියම මගින් පෙන්වා දෙයි.එම නියම වලට අනුව එකම තාරකාවක් තවත් තාරකාවකට කලින්ට වඩා හරි අඩක් දුරින් පිහිටන්නේ නම් එම තාරකා දෙක අතර ආකර්ශන බලය කලින්ට වඩා හතරෙන් එකක් වෙයි.මෙම නියමය පෘථිවිය, සද සහ අනෙකුත් ග්රහලෝක වල කක්ෂයන් ඉතාමත් නිවැරැදි ලෙස පුරෝකථනය කරයි. මෙම නියමය, තරුවක ගුත්වාකර්ශනය දුර සමග සීඝ්රයෙන් වැඩි වන්නේය හෝ සීඝ්රයෙන් අඩු වන්නේය යනුවෙන් විය නම් ග්රහලෝක වල කක්ෂයන් ඉලිප්සාකාර වන්නේ නැත. ඒ වෙනුවට ඒවා සූර්යයා දෙසට සර්පිලාකාර හෝ ඉන් ගිලිහී යන අකාරයේ කක්ෂයන් වල ගමන් කරනු ඇත.
ඇරිස්ටෝටල්ගේ අදහස් සහ ගැලීලියෝ සහ නිව්ටන් ගේ අදහස් අතර ප්රධාන වෙනස වන්නේ ඇරිස්ටෝටල්, වස්තුවක් එය මත බලයක් හෝ ආවේගයක් ක්රියා නොකරන්නේ නම් එය නිශ්චලව සිටීමට කැමැත්තක් දක්වයි යනුවෙන් විශ්වාස කිරීමයි. උදාහරණයකට ඔහු පෘථිවිය නිශ්චල බව සිතීය.නමුත් එය නිව්ටන් ගේ නියමයන් වලින් කියවෙන පරිදි නිශ්චලතාවය සදහා පරම සම්මතයක් නැත යන්න පිලිපදී. A නැමති වස්තුවක් නිශ්චලතාවයේ පවතින බවත් Aට සාපේක්ෂව B නැමති වස්තුව ඒකාකාර ප්රවේගයෙන් ගමන් ගන්නා බව හෝ එසෙත් නොමැති නම් B නැමති වස්තිව නිශ්චලතාවයේ පවතින බවත් B ට සාපේක්ෂව ඒකාකාර ප්රවේගයෙන් A ගමන් ගන්නා බවත් යන දෙකම කෙනෙකුට එක හා සමානව කිව හැකිය.උදාහරණයකට, පෘථිවිය තම අක්ෂය වටා සිදු කරන චලනය සහ එය සූර්යයා වටා සිදු කරන චලනය මදකට අමතක කලහොත් කෙනෙකුට කිව හැකියි පෘථිවිය නිශ්චල බවත් පෘථිවිය මත ඇති දුම්රියක් පැයට සැ. 80 ක වේගයෙන් උතුරු දෙසට ගමන් කරයි යනුවෙන් හෝ එහා සමානවම කිව හැකියි දුම්රිය නිශ්චලව පවතින බවත් පෘථිවිය පැයට සැ. 80 ක වේගයෙන් දකුණු දෙසට ගමන් කරයි යනුවෙන්. කෙනෙකු දුම්රිය තුල පරීක්ෂන පවත්වන්නේ නම් නිව්ටන්ගේ නියම තවමත් සතය්ය බව පෙනෙනු ඇත.උදාහරණයකට දුම්රිය තුල පින් පොන් බෝල ක්රීඩාව කරන කෙනෙකුට එම බෝලය පින් පොන් මේසය දුම් රිය මාර්ගය මත තිබියදී ක්රීඩා කරන පරිදිම නිව්ටන්ගේ නියම පිලිපදින බව පෙනෙනු ඇත.එම නිසා චලනය වන්නේ පෘථිවියද නැතිනම් දුම්රියද යන්න නිශ්චිතව කිව නොහැක. නිශ්චලතාවය සදහා පරම සම්මතයක් නැති වීමෙන් අදහස් වෙන්නේ කෙනෙකුට විවිධ කාල වලදී සිදුවන සිදුවීම් දෙකක් අවකාශයේ එකම ස්ථානයක සිදු වූ බවට නිගමනය කිරීමට නොහැකි වීමයි.උදාහරනයකට අපගේ පින් පොන් බෝලය ගත් විට එය තත්පරයක කාලයක් තුල දෙවතාවක් මේසය මත එකම ස්ථානයේ පතිත වන්නේ යැයි සිතන්න. පලමු පතිත වීමේ සිට තත්පරයක් යන විට දුම රිය මීටර් 4ක දුරක් ගමන් කර ඇති නිසා රේල් පාර මත සිටින කෙනෙකුට දෙවන පතිත වීම පෙනෙන්නේ මීටර් 4ක් ඈතින් සිදු වූ අකාරයටය.මේ අනුව අරිස්ටෝටල් විශ්වාස කර තිබූ අකාරයට කෙනෙකුට විශ්වයේ සිදුවන සිදුවීමක් සදහා අවකාශයේ නිශ්චිත ස්ථානයක් ලබා දීමට නොහැක.සිදුවීම් වල ස්ථානයන් සහ ඒවා අතර දුටවල් දුම්රිය තුල සිටින කෙනෙකුටත් රේල් පාර මත සිටින කෙනෙකුටත් අනුව වෙනස් වෙයි.එක පුද්ගලයෙකුගේ ස්ථානයන් තවත් කෙනෙකුගෙ ස්ථානයන්ට වඩා නිවැරැදි යැයි තීරනය කිරීම සදහා සාධාරන හේතුවක් නොමැත.
මෙලෙස නිරපේක්ශ ස්ථානයක් නොමැති වීම නොහොත් නිරපේක්ෂ අවකාශයක් නොමැති වීම පිලිබදව නිව්ටන් කනස්සල්ලට පත් විය. ඒ මන්ද යත් එය ඔහුගේ සර්වබලධාරෙ දෙවියන් පිලිබද අදහස සමග එකග නොව්නු බැවිනි.මේ නිසා නිව්ටන් ඔහුගේම නියම වලින් කියවුනද මෙම අදහස හා එකග වීම ප්රතික්ෂේප කලහ.නිව්ටන්ගේ මෙම අතාර්තික විශ්වාස කිරීම නිසා බොහෝ දෙනා ඔහුව විවේචනයට ලක් කලහ. මෙම විවේචකයන් අතරින් ප්රධාන කෙනෙකු වුයේ දාර්ශනිකයෙකු වු බිෂෝප් බාර්කෙලෙයි ය. ඔහුට අනුව සියලුම ද්රවය්යමය දේවල්, විශ්වය සහ කාලය යනු හුදු මායවක් පමණක් විය. මෙම අදහස බ්රිතානය්ය ලේඛකයෙකු වු ආචාර්යය ජොන්සන් හට ප්රකාශ කල විට ඔහු ඇඩුහ.ඉන් පසු 'මම එම අදහස මෙසේ ප්රතික්ෂේප කරමි' කියා ඔහුගේ දිව විශාල ගලක් මත ඇතිල්ලූහ.
ඇරිස්ටෝටල් සහ නිව්ටන් දෙදෙනාම නිරපේක්ෂ කාලය පිලිබද විශ්වාස කලේය. ඉන් අදහස් වුයේ කෙනෙකුට යම් සිදුවීම දෙකක් අතර කාලය පැහැදිලි ලෙස මැනිය හැකි බවත් එම මනිනු ලබන කාලය, ඔවුන් ලග ඉතා නිවැරැදි ඔරලෝසුවක් ඇත්නම්, කවුරුන් මැන්නද එකම අගයක් ගන්නා බවයි.කාලය අවකාශයෙන් සම්පූර්නයෙන්ම වෙන් වූ සහ ස්වායත්ත දෙයක් විය.බොහෝ මිනිසුන්ගේ සාමානය්ය දැක්ම මෙය වෙයි. කෙසේවෙතත් අපට අවකාශය සහ කාලය පිලිබදව අපගේ දැක්ම වෙනස් කර ගැනීමට තිබේ. අපගේ පෙනෙන සාමානය්ය දැනීමේ සන්කල්පයන්, අපට ඇපල් වැනි දෙයක් පිලිබදව හෝ ඉතා සෙමින් චලනය වන ග්රහලෝක වැනි දෙයක් ගැන කතා කිරීමට ප්රමාණවත් වුවද , ඒවා අලෝකයේ වේගයෙන් හෝ ඊට ආසන්න වේගයකින් ගමන් කරන වස්තූන් පිලිබදව කතා කිරීම සදහා ප්රමාණවත් නොවේ.
ආලෝකය ඉතා විශාල එහෙත් නියත වේගයකින් ගමන් ගන්න්න බව මුලින්ම සොයා ගනු ලැබුවී 1676 දී ඩෙන්මාර් ජාතික තාරකා තාරකා විද්යාඥයකු වූ ඔලේ ක්රීස්ටෙන්සෙන් රෝමෙර් විසිනි. කෙනෙකු බ්රහස්පති ග්රහයාගේ චන්ද්රයන් එය වටා එකම වේගයකින් ගමන් ගන්න්නෙ යැයි සිතුවහොත් එම චන්ද්රයන් බ්රහස්පති පිටුපසින් ගොස් නැවත් නිරීක්ෂනය වීමට එකම කාලයක් ගතවිය යුතුය. නමුත් ඔලේ ගේ නිරීක්ශනයන්ට අනුව මෙම කාලයන් වෙනස් විය. පෘථිවිය සහ බ්රහස්පථි යන ග්රහයන් සූර්යයා වටේ කක්ෂයන් වල ගමන් ගන්නා විට එවා අතර දුරවල් වෙනස් වෙයි. බ්රහස්පථිගේ චන්ද්රයන්ගේ චන්ද්රග්රහන අපට පෙනීමට අප එම ග්රහයාගෙන් වඩාත් ඈතින පිහිටන විට කලින්ට වඩා වැඩි කාලයක් ගන්නා බව ඔලේ නිරීක්ෂනය කලේය. මෙයට හේතුව ලෙස ඔහු තර්ක කලේ බ්රහස්පථි අපට වඩ වඩාත් ඈතින් පිහිටන විට එහි සිට අලෝකය අප වෙත පැමිනීමට ගත වන කාලය වඩාත් වැඩි වන බවයි. කෙසේ වෙතත් බ්රහස්පති සහ පෘථිවිය අතර දුර ඔලේ විසින් ගණණය කර තිබුනේ වැරදියටය. මේ නිසා ඔහු විසින් ගණනය කරන ලද ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට සැතපුම් 140000 ක් විය. නමුත් එහි වර්තමාන අගය තත්පරයට සැතපුම් 186000 ක් වෙයි.කෙසේ වෙතත් ආලෝකයට නියත් වේගයක් ඇති බව සහ එපමණකින් නොනැවතී එහි වේගයද ගණනය කිරීම ඉතා විශිෂ්ට කාර්යයක් විය. මෙම සොයා ගැනීම සිදු කලේ නිව්ටන් ඔහුගේ Principia Mathematica පළ කිරීමර වසර 12 කට පෙරය.අලෝකයේ ප්රචාරනය වීම පිලිබදව නියමාකාර නය්යායක් 1865 වන තුරුත් සොයා ගත්තේ නැත. එම වසරේ දී බ්රිතානය්ය ජාතික භෞතික විද්යාණ්ජ්යකු වූ ජේම්ස් ක්ලාර්ක් මැක්ස්වෙල් විසින් එකල වන විට විද්යුත් හා චුම්බක බල පැහැදිලි කිරීමට තිබූ අර්ධ නය්යායන් එකතු කර ඒකීකෘත නය්යායක් සොයා ගත්හ.සන්යුක්ත විද්යුත්චුමභක ක්ෂේත්රය තුල තරග අකාරයේ කැලබීම් අති බව ඔහුගේ සමීකරන මගින් පුරෝකථනය විය.පොකුණක ඇතිවන ජල තරන්ග මෙන් ඒවා නියත ප්රවේගයකින් ගමන් ගන්නා බව ඉන් කියවින.මෙවැනි තරන්ගයක තරන්ග ආයාමය ( එනම් එක තරන්ගයක ශිඛරයක සිට අනෙක් ශිඛරයට ඇති දුර ) මීටරයක් හෝ ඊට වඩා වැඩි නම් ඒවා අප දැන් හදුන්වන රේඩියෝ තරන්ග විය.කෙටි තරන්ග ආයාමයන්ගෙන් ( සෙන්ටිමීටර කිහිපයක් ) යුතු තරන්ග ක්ෂුද්ර තරන්ග ලෙස හෝ අධෝරක්ත තරන්ග (සෙන්ටිමීටරයෙන් දස දහසෙන් එකකට වඩා වැඩි ) ලෙසද හැදින්විය. ඇසට පෙනෙන ආලෝකයට සෙන්ටිමීටරයෙන් මිලියන 40 ත් 80 ත් අතර පන්ගුවක දිගකින් යුතු තරන්ග ආයාමයක් ඇත.මීටත් වඩා කෙටි තරන්ග ආයාම වලින් යුතු තරන්ග පාරජම්බුල කිරණ, X කිරණ සහ ගැමා කිරණ ලෙස හදුන්වයි.
මැක්ස්වෙල්ගේ නය්යායට අනුව රේඩියෝ තරන්ග එසේත් නොමැති නම් ආලෝක තරන්ග නියත් ප්රවේගයකින් චලනය විය යුතු විය.නමුත් නිව්ටන්ගේ නියම මගින් පරම නිශ්චලතාවයක් පිලිබද අදහස අවසන් කර දැමීය. මේ නිසා අලෝකයේ වේගය නියතයක් නම් එම නියත වේගය මනිනි ලබන්නේ කුමන නිශ්චල දෙයකට සාපේක්ෂව දැයි කෙනෙකුට ඇසිය හැක.
මෙම ගැටළුව මග හරවා ගැනීම සදහ ඊතර යන සන්කල්පය යෝජනා විය. මෙම ඊතර සෑම තැනකම එනම් හිස් අවකාශයේ උවද පවතින බව කියවින. ආලෝක තරන්ග ශබ්ධ තරන්ග වායු ගෝලය හරහා ගමන් කරන්නාක් මෙන් ඊතර හරහා ගමන් ගන්නා අතර ආලෝකයේ වේගය ඊතර වලට සාපේක්ෂ විය යුතු විය. ඊතර වලට සාපේක්ෂව චලනය වන නිරීක්ශකයකුට ආලෝකය තමා දෙසටව් විවිධ වේග වලින් පැමිනෙන බව පෙනේවි, නමුත් ආලෝකයේ වෙගය ඊතර වලට සාපේක්ෂව නියත්යක් ලෙස පවතුණි. උදාහරණයකට, පෘථිවිය සූර්යයා වටා තම කක්ෂයේ ගමන් ගන්නා විට, පෘථිවියේ චලනය වන දිශාවට මනිනු ලබන අලෝකයේ වේගය ( එනම් අප අලෝක ප්රභවයක වෙත ගමන් කරන විට ) එම චලනයට ලම්භකව ( එනම් අප අලෝක ප්රභවයක් වෙත ගමන් නොකරන විට) මනිනු ලැබූ විටදී වඩා වැඩි විය යුතුය.1887 දී ඇල්බර්ට් මිචල්සන් ( පසුව මොහු භෞතික විද්යාව සදහා නොබෙල් තය්යාගය ලැබූ ප්රථම ඇමරිකානුවා විය ) සහ එඩ්වර්ඩ් මොර්ලේ විසින් ඇමරිකාවේ ක්ලේව්ලන්ඩ් වල පිහිටි Case School of Applied Science හි මේ පිලිබදව ඉතා ප්රවේශම් සහගත පරීක්ශන කරන ලදී.ඔවුන් පෘථිවියේ චලනය වන දිශාවට සහ ඊට ලම්භකව ආලෝකයේ වේගය පරීක්ශා කරන ලදී. එම වේගයන් එකම අගයක් බව සොයගැනීමෙන් ඔවුන්ද පුදුමයට පත් විය.
ඊතර හරහා වස්තූන් ගමන් ගන්න විට, එවා සන්කෝචනය වන බවත් ඔරලෝසු වල වේගය පහල යන බවත් පෙන්වා දෙමින් ඉහත මිචල්සන් මෝර්ලී ගේ පරීක්ශන වල ප්රතිපල පැහැදිලි කිරීමට නෙදර්ලන්ත භෞතික විද්යාඥයකු වූ හෙන්ඩ්රික් ලෝරෙන්ට්ස් ප්රමුඛ් පිරිස් විසින් 1887 සහ 1905 අතර කාලය තුල විවිධ උත්සහයන් කලහ. කෙසේවෙතත් 1905 දී ප්රසිද්ධ පුවත්වතක පල කල ලිපියකින්, මේ වන විටත් අප්රසිද්ධ වූ ස්විස් පේටන්ට් කාර්යාලයේ ලිපිකරුවෙකු වූ ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින් විසින්, කෙනෙකු නිරපේක්ශ කාලය පිලිබද සන්කල්පය අත හරිනවානම් ඊතර ගැන වූ සම්පූරන අදහසම අනවශය්ය බව පැහැදිලිව ප්රකාශ කර තිබින.මීට සමානම මතයක් ප්රමුඛ ප්රන්ශ ගණිතඥයකු වූ හෙන්රික් පොඉන්කාර් විසින් ඊට සති කිහිපයකට පසු සොයා ගත්හ. කෙසේවෙතත්, අයින්ස්ටයිගේ මතය භෞතික විද්යාවට වඩා සමීප වූ අතර පොඉන්කාර් මෙම ගැටළුව සැලකුවේ ගණිතමය දෙයක් ලෙසය. නව නය්යාය සදහා අයින්ස්ටයින් හට ගෞරවය හිමි වුවද එහි වැදගත් කොටසකට පොඉන්කාර් ගේ නම ඈදී තිබේ.
සාපේක්ෂතා වාදයේ මූලිකම උපකල්පනය වූයේ නිදහසේ චලනය වන ඔනෑම නිරීක්ශන රාමුවකට එහි වේගය කුමක් වුවත් විද්යාවේ නියමයන් එක හා සමානව බලපෑ යුතු බවයි. මෙය නිව්ටන්ගේ චාලක නියම වලට සතය්ය විය නමුත් දැන්, මැක්ස්වෙල්ගේ නය්යාය සහ ආලෝකයේ වේගය ඇතුලත් කිරීම සදහා අදහස තවත් දික් කෙරින: එ අනුව එය: සෑම නිරීක්ශකයෙකුම ඔවුන්ගේ වේගය කුමක් වුවත් අලෝකයේ වෙගය නියතයක් ලෙස මැනිය යුතු විය.මෙම සරල අදහසේ ඉතා වැදගත් ප්රථිපල ඇත. බොහෝ විට, අයිස්ටයින්ගේ E=MC2 ( මෙහි E යනු ශක්තියද, M යනු ස්කන්ධයද C යනු ආලෝකයේ වේගයද වෙයි.)නම් ජනප්රිය සමීකරනය මගින් සාරාන්ශ ගත කර ඇති ස්කන්ධය සහ ශක්තියේ තුලය්යතාවය බොහෝ දෙනා දන්නා වැදගත් දෙය වෙයි. මෙය කිසිම දෙයකය ආලෝකයේ වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් ගමන් කල නොහැකිය යන නියමයද වෙයි.ස්කන්ධය සහ ශක්තියේ තුල්යතාවය නිසා වස්තුවක එහි චලනය නිසා ඇති ශක්තිය එහි ස්කන්ධයට එකතු වේවි.වෙනත් වචනයෙන් කියනවානම් වස්තුව එය විසින්ම එහි වේගය වැඩි කිරීම ඉතා අපහසු කරාවි. මෙම සන්සිද්දිය පැහැදිලිව දැක ගත හැක්කේ අලෝකයේ වේගයට ඉතා ආසන්නව ගමන් ගන්නා වස්තූන් වල පමණි. උදාහරනයකට වස්තුවක වේගය අලෝකයේ වේගය මෙන් සියයට 10 ක් වන විට එහි ස්කන්ධය කලින්ට වඩා සියයට 0.5 කින් වැඩි වන අතර අලෝකයේ වේගයෙන් සියයට 90 ක් වන විට එහි ස්කන්ධය කලින්ට වඩා දෙගුනයකට වඩා වැඩි වෙයි. වස්තුවක් අලෝකයේ වේගයට ඉතාමත් ආසන්න වන විට එහි ස්කන්ධය ඉතා සීඝ්රයේන් ඉහල යන අතර එය එහි වේගය තව තවත් වැඩි කරවීම අපහසු කරවයි. ඇත්තටම එයට කිසිම විටෙකවත් අලෝකයේ වේගයට ලගා විය නොහැක මන්ද එවිට එහි ස්කන්ධය අනන්තයක් වන නිසාය, තවද ස්කන්ධය සහ ශක්තිය අතර ඇති තුලය්යතාවයට අනුව වස්තුවට එම වේගයට ලගා වීමට අවශයය ශක්තියද අනන්තයක් වෙයි. මේ අනුව සාපේක්ෂතා වාදය මගින් සාමානය්ය වස්තුවක් ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩු වේගයකින් ගමන් කිරීමට කොටු කර ඇත.අලෝකය හෝ වෙනත් සතය්ය ස්කන්ධයක් නොමැති තරන්ග වැනි දේවල් වලට පමනක් මෙම වේගයෙන් ගමන් කල හැකිය.
මීට සමාන වැදගත් දෙය වන්නේ සාපේක්ෂතා වාදය විසින් අවකාශය සහ කාලය ගැන අපට තිබූ දැක්ම විප්ලවීය වේනසකට ලක් කිරීමයි. නිව්ටන්ගේ නියම වලට අනුව, අලෝක කදම්බයක් එක ස්ථානයක සිට තවත් තැනකට ගමන් කරන අවස්ථාවක් ගත් විට විවිධ නිරීක්ෂන රාමු මගින් එම ගමන සදහා ගතවන කාලය එකක් බවට එකග විය යුතු විය ( කාලය නිරපේක්ෂ නිසා. ) නමුත් එම නිරීක්ෂකයන් ආලෝකය ගමන් ගත් දුර සෑම විටම එකම අගයක් යැයි එකග විය යුතු නොවිණ( අවකාශය නිරපේක්ශ නොවුනු නිසා. ) ආලෝකයේ වේගය යනු එය ගමන් ගත් දුර බෙදීම එම දුර යෑම සදහා ගත වූ කාලය බැවින් විවිධ නිරීක්ශකයන් මනිනු ලබන අලෝකයේ වේගය විවිධ අගයන් ගනී. අනෙක් අතට සපේක්ෂතා වදයේදී සෑම නිරීක්ශකයෙකුම ආලෝකයේ වේගය නියත යැයි සැලකිය යුතුය.නමුත් තවමත් ඔවුන් අලෝකය ගමන් ගත් දුර නියත බවට එකග නොවේ, මේ නිසා ඔවුන් දැන් ගත වූ කාලය නියත නොවන බවට එකග විය යුතුය.( ගත වූ කාලය වන්නේ ගමන් කල දුර - සෑම දෙනාම එකග නොවන, බෙදීම අලෝකයේ වේගය- සෑම දෙනාම එකග වන වෙයී. වෙනත් වචනයෙන් කියනවා නම් සාපේක්ෂතා වාදය නිරපේක්ෂ කාලය නැමති සන්කල්පයට තිත තැබීය. ඒ අනුව පෙනී ගියා සෑම නිරීක්ෂන රාමුවකටම එය මගින් රැගෙන යන ඔරලෝසුවක් මගින් වාර්තා කරන පරිදි වූ තමාගේම කාල මිනුමක් තිබිය යුතු බවට.සරවසම ඔරලෝසු වුවත් විවිධ නිරීක්ෂකයන් ලග තිබෙන විට ඔවුන් මනිනු ලබන කාලය එකම අගයක් විය යුතු නොවින.
to be continued...( this is the beginning of 2nd part but i will post from 1st part only if I have got good comments)
Dear Friends,
I translated this from the old book of Stephan Hawking's the brief History of Time. when I was reading that book I wanted to write the same in Sinhala and share the knowledge with my girlfriend as she is very poor in English. I am not professional in English too. I am posting this for you to read and i very much appreciate your comments. there are many mistakes, nevertheless i think you could read it. Zoom it!!
Thanx!!
අවකාශය සහ කාලය
වස්තුන්ගේ චලනයන් පිලිබද අපගෙ වර්තමාන අදහස් ගැලීලියො සහ නිව්ටන් ගේ කාලය දක්වා පැරණිය.ඔවුන්ට පෙර මිනිසුන් ඇරිස්ටොටල් විශ්වාස කලහ. ඇරිස්ටොටල්ගේ අදහස වූයේ, වස්තුවක ස්වභාවික තත්වය වන්නේ නිශ්චලව පැවතීම බවත්, එය චලනය වන්නේ ඒ මත බලයක් හො ආවේගයක් ක්රියා කරන්නේ නම් පමණක් බවත්ය.
විශ්වය පාලනය වන සියලුම නියමයන් එක පුද්ගලයෙකුගේ ශුද්ධ චින්තනයට අනුව පැහැදිළි කල හැකි යැයි ඇරිස්ටොටල්ගේ කාලයේ පරම්පරාව සිතුහ:ඒවා නිරීක්ෂනයන් මගින් ඔප්පු කර පෙන්විය යුතු නොවිණ.මේ හේතුව නිසා ගැලීලියොට පෙර කිසිවෙකුත් විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් පොලොවට වැටෙන්නේ විවිධ වේගයන්ගෙන්ද බව සොයා බැලීමට ඉදිරිපත් නොවිණ. ගැලීලියො ඉතාලියේ පිසා නම් ඇලවුනු කුලුන උඩ සිට විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් පොලොවට දමමින් ඇරිස්ටොටල් ගේ මතය අසතය බව පෙන්වීය, යන කතාව සම්පූර්නයෙන්ම බොරුවකි. නමුත් ගැලීලියො ඊට සමාන දෙයක් සිදු කලහ.ඔහු විවිධ බරින් යුතු වස්තූන් ගෙන ඒවා සුමට අනත තලයක් දිගේ පහලට පෙරලී යාමට සෙලැස්වීය. මෙය වස්තූන් සිරස්ව පහලට වැටීමට සමානම වුවද වස්තූන්ගෙ වේගය එම අවස්තාවට වඩා කුඩා නිසා නිරීක්ශණය කිරීම පහසු විය. වස්තුවේ බර කුමක් වුවත් එය තම වේගය වැඩි කර ගන්නේ එකම අනුපාතයකට බව ගැලීලියොගේ මිනුම් මගින් දැක්විණ.උදාහරණයකට, සෑම මීටර 10 කටම මීටර 1 ක ආනතියක් ඇති ආනත තලයක, බොලයකට නිදහසේ පෙරලී යාමට සෙලැස්සුවහොත්, වස්තුවේ බර කුමක් වුවත්, එහි වේගය පලමු තත්පරයේදී තත්පරයට මීටර 1 ක් ද දෙවැනි තත්පරයේදී තත්පරයට මීටර 2 ක් ද වන පරිදි වැඩි වනු ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම ඊයම් බරක් කුරුළු පිහාටුවකට වඩා වැඩි වෙගයකින් පහලට වැටෙයි.එසේ වන්නේ කුරුළු පිහාටුවේ වේගය වායු ප්රතිරොධය මගින් අඩාල වන නිසාය. කෙනෙකු ඊයම් බරක් වැනි එතරම් වායු ප්රතිරොධයක් නැති වස්තූන් දෙකක් එක වර ඉහල සිට නිදහසේ පහලට වැටීමට සැලැස්සුවහොත් එම වස්තූන් දෙකම පොලොව හා ගැටෙන්නේ එකම අවස්ථාවේදීය.සදහි මේ අකාරයට වස්තූන්ගේ වේගය අඩාල කිරීමට සමත් වයුගොලයක් නොමැත. ගගනගාමියෙකු වූ ඩේවිඩ් ආර් ස්කොට් විසින් සද මතදී ඊයම් බර සහ කුරුළු පිහාටු පරීක්ශණය සිදු කර අත්තවශයෙන්ම එම වස්තූන් දෙකම පොලොව හා ගැටෙන්නේ එකම අවස්ථාවේදී බව සොයා ගත්තේය.
ගලීලියෝ ගේ මිනුම් නිව්ටන් විසින් ඔහුගේ චාලක නියමයන්ගේ පදනම ලෙස යොදා ගත්තේය. ගැලීලියෝ ගේ පරීක්ශණ වලදී, ආනත තලයක් දෙගේ වස්තුවක් චලනය වන විට එය මත සෑම විටම ක්රියා කලේ එකම සමාන බලයකි (එහි බර ). එම බලයේ බලපෑම වුයේ වස්තුවේ වේගය එකාකාරව වැඩි කිරීමය. බලයක සැබෑ කාර්යය වන්නේ, කලින් සිතූ පරිදි වස්තුවක් චලනය කිරීම නොව, එහි වේගය වෙනස් කිරීම බව මින් පෙන්නුම් කෙරින. තවද, වස්තුවක් මත බලයක් ක්රියා නොකරන විට එය එක සමාන වේගයකින් සරල රේඛාවක් දිගේ චලනය වෙමින් පවතින බවද මින් අදහස් කෙරිණ. මෙම අදහස පලමුවෙන්ම ඉතා පැහැදිලි ලෙස 1687 දී නිව්ටන් විසින් පළ කරන ලද Principia Mathematica කෘතියේ සදහන් කර තිබිණ. මෙම අදහස නිව්ටන්ගේ පලමු නියමය ලෙස හදින්වේ. වස්තුවක් මත බලයක් ක්රිය කරන විට වස්තුවට සිදු වන්නෙ කුමක්දැයි යන්න නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය මගින් පැහැදිලි කරයි. මෙවිට වස්තුව ත්වරනය වන බව එසේත් නොමැති නම් බලයට සමනුපතික සිඝ්රතවයකින් වේගය වැඩි වන බව මින් කියවේ.( උදාහරණයකට බලය කලින් තිබූ අගයට මෙන් දෙගුණයක් කල විට ත්වරණයද කලින් තිබූ අගය මෙන් දෙගුණයක් වේ.) තවද වස්තුවේ ස්කන්ධය ( එනම් වස්තුවෙ පදාර්ථ ප්රමාණය ) වැඩි වන විට ත්වරණය අඩු වෙයි. (උදාහරණයකට එකම අගයෙන් යුතු බල දෙකක් එකක් අනෙකේ ස්කන්ධයෙන් දෙගුනයක් වන පරිදි වූ වස්තූන් දෙකක් මත වෙන වෙනම් ක්රියා කරන විට ස්කන්ධය දෙගුනයක් වන වස්තුවේ ඇති වන ත්වරණය අනෙක් වස්තුවට වඩා අඩකින් අඩු වෙයි. ) මෙය පැහැදිලි කර ගැනීම සදහා අපට වඩාත් හුරුපුරුදු උදාහරණය වන්නේ කාර් එකයි. කර් එකේ එන්ජිම වඩාත් බලවත් වන විට ලබා ගත හැකි ත්වරණය වැඩි වේ, නමුත් එම එන්ජිමම බරින් වැඩි කාර් එකක් සදහා යොදා ගතහොත් ලබා ගත හැකි ත්වරණය අඩු වේ. මෙම චාලක නියාම වලට අමතරව නිව්ටන් ගුරුත්ව බලය විස්තර කිරීම සදහා ද නියමයක් සොයා ගන්නා ලදී. ඉන් කියවෙන්නේ සෑම වස්තුවක්ම අනෙක් සෑම වස්තුවකටම එකිනෙක ආකර්ශනය වන බවත් එම ආකර්ශන බලය එම එකිනෙක වස්තූන්ගේ ස්කන්ධයන්ට සමානුපාතික වන බවත්ය. ඒ අනුව වස්තූන් දෙකක් ගත් කල එක් වස්තුවක් ( A ලෙස හදුන්වමු ) තමාගේ ස්කන්ධය දෙගුනයක් කර ගතහොත් එම වස්තූන් දෙක අතර ආකර්ශන බලය ද දෙගුණයක් වෙයි. ස්කන්ධය දෙගුනයක් කර ගත් A නම් වස්තුව එහි මුලින් තිබූ ස්කන්ධයට සමාන වස්තූන් දෙකක් යැයි සිතන්න. එවිට එම වස්තූන් දෙකම එක සමාන බල දෙකකින් B වෙත ආකර්ශනය වෙයි.ඒ අනුව A, Bවෙත ආකර්ශනය වන බලය කලින්ට වඩා දෙගුනයක් බව ඔබට පැහැදිලි වනු ඇත.තවද එක වස්තුවක් තමාගේ ස්කන්ධය දෙගුණයකින්ද අනෙක් වස්තුව තමාගේ ස්කන්ධය තුන්ගුණයකින්ද වැඩි කර ගතහොත් එම වස්තූන් දෙක අතර බලය කලින්ට වඩා හය ගුනයක් වෙයි. දැන් කෙනෙකුට වස්තූන් නිදහසේ ඉහල සිට පහලට වැටෙන විට එකම සීඝ්රතාවයකින් වැටෙන්නේ ඇයි දෙයි පැහැදිලි විය යුතුය: ස්කන්ධය කලින්ට වඩා දෙගුණයක් වන වස්තුවකට කලින්ට වඩා දෙගුණයක් විශාල ගුරුත්වාකර්ශයන බලයක් ඇත නමුත් එහි ස්කන්ධය දෙගුණයකි. නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමයට අනුව මෙම බලපෑම් දෙක එකිනෙක අවලන්ගු වෙයි. එම නිසා එහි ත්වරණය කලින් අගයටම සමාන වෙයි. වස්තූන් අතර දුර වැඩි වන විට එවා අතර ආකර්ශන බල අඩු වන බව නිව්ටන්ගේ ගුරුත්ව නියම මගින් පෙන්වා දෙයි.එම නියම වලට අනුව එකම තාරකාවක් තවත් තාරකාවකට කලින්ට වඩා හරි අඩක් දුරින් පිහිටන්නේ නම් එම තාරකා දෙක අතර ආකර්ශන බලය කලින්ට වඩා හතරෙන් එකක් වෙයි.මෙම නියමය පෘථිවිය, සද සහ අනෙකුත් ග්රහලෝක වල කක්ෂයන් ඉතාමත් නිවැරැදි ලෙස පුරෝකථනය කරයි. මෙම නියමය, තරුවක ගුත්වාකර්ශනය දුර සමග සීඝ්රයෙන් වැඩි වන්නේය හෝ සීඝ්රයෙන් අඩු වන්නේය යනුවෙන් විය නම් ග්රහලෝක වල කක්ෂයන් ඉලිප්සාකාර වන්නේ නැත. ඒ වෙනුවට ඒවා සූර්යයා දෙසට සර්පිලාකාර හෝ ඉන් ගිලිහී යන අකාරයේ කක්ෂයන් වල ගමන් කරනු ඇත.
ඇරිස්ටෝටල්ගේ අදහස් සහ ගැලීලියෝ සහ නිව්ටන් ගේ අදහස් අතර ප්රධාන වෙනස වන්නේ ඇරිස්ටෝටල්, වස්තුවක් එය මත බලයක් හෝ ආවේගයක් ක්රියා නොකරන්නේ නම් එය නිශ්චලව සිටීමට කැමැත්තක් දක්වයි යනුවෙන් විශ්වාස කිරීමයි. උදාහරණයකට ඔහු පෘථිවිය නිශ්චල බව සිතීය.නමුත් එය නිව්ටන් ගේ නියමයන් වලින් කියවෙන පරිදි නිශ්චලතාවය සදහා පරම සම්මතයක් නැත යන්න පිලිපදී. A නැමති වස්තුවක් නිශ්චලතාවයේ පවතින බවත් Aට සාපේක්ෂව B නැමති වස්තුව ඒකාකාර ප්රවේගයෙන් ගමන් ගන්නා බව හෝ එසෙත් නොමැති නම් B නැමති වස්තිව නිශ්චලතාවයේ පවතින බවත් B ට සාපේක්ෂව ඒකාකාර ප්රවේගයෙන් A ගමන් ගන්නා බවත් යන දෙකම කෙනෙකුට එක හා සමානව කිව හැකිය.උදාහරණයකට, පෘථිවිය තම අක්ෂය වටා සිදු කරන චලනය සහ එය සූර්යයා වටා සිදු කරන චලනය මදකට අමතක කලහොත් කෙනෙකුට කිව හැකියි පෘථිවිය නිශ්චල බවත් පෘථිවිය මත ඇති දුම්රියක් පැයට සැ. 80 ක වේගයෙන් උතුරු දෙසට ගමන් කරයි යනුවෙන් හෝ එහා සමානවම කිව හැකියි දුම්රිය නිශ්චලව පවතින බවත් පෘථිවිය පැයට සැ. 80 ක වේගයෙන් දකුණු දෙසට ගමන් කරයි යනුවෙන්. කෙනෙකු දුම්රිය තුල පරීක්ෂන පවත්වන්නේ නම් නිව්ටන්ගේ නියම තවමත් සතය්ය බව පෙනෙනු ඇත.උදාහරණයකට දුම්රිය තුල පින් පොන් බෝල ක්රීඩාව කරන කෙනෙකුට එම බෝලය පින් පොන් මේසය දුම් රිය මාර්ගය මත තිබියදී ක්රීඩා කරන පරිදිම නිව්ටන්ගේ නියම පිලිපදින බව පෙනෙනු ඇත.එම නිසා චලනය වන්නේ පෘථිවියද නැතිනම් දුම්රියද යන්න නිශ්චිතව කිව නොහැක. නිශ්චලතාවය සදහා පරම සම්මතයක් නැති වීමෙන් අදහස් වෙන්නේ කෙනෙකුට විවිධ කාල වලදී සිදුවන සිදුවීම් දෙකක් අවකාශයේ එකම ස්ථානයක සිදු වූ බවට නිගමනය කිරීමට නොහැකි වීමයි.උදාහරනයකට අපගේ පින් පොන් බෝලය ගත් විට එය තත්පරයක කාලයක් තුල දෙවතාවක් මේසය මත එකම ස්ථානයේ පතිත වන්නේ යැයි සිතන්න. පලමු පතිත වීමේ සිට තත්පරයක් යන විට දුම රිය මීටර් 4ක දුරක් ගමන් කර ඇති නිසා රේල් පාර මත සිටින කෙනෙකුට දෙවන පතිත වීම පෙනෙන්නේ මීටර් 4ක් ඈතින් සිදු වූ අකාරයටය.මේ අනුව අරිස්ටෝටල් විශ්වාස කර තිබූ අකාරයට කෙනෙකුට විශ්වයේ සිදුවන සිදුවීමක් සදහා අවකාශයේ නිශ්චිත ස්ථානයක් ලබා දීමට නොහැක.සිදුවීම් වල ස්ථානයන් සහ ඒවා අතර දුටවල් දුම්රිය තුල සිටින කෙනෙකුටත් රේල් පාර මත සිටින කෙනෙකුටත් අනුව වෙනස් වෙයි.එක පුද්ගලයෙකුගේ ස්ථානයන් තවත් කෙනෙකුගෙ ස්ථානයන්ට වඩා නිවැරැදි යැයි තීරනය කිරීම සදහා සාධාරන හේතුවක් නොමැත.
මෙලෙස නිරපේක්ශ ස්ථානයක් නොමැති වීම නොහොත් නිරපේක්ෂ අවකාශයක් නොමැති වීම පිලිබදව නිව්ටන් කනස්සල්ලට පත් විය. ඒ මන්ද යත් එය ඔහුගේ සර්වබලධාරෙ දෙවියන් පිලිබද අදහස සමග එකග නොව්නු බැවිනි.මේ නිසා නිව්ටන් ඔහුගේම නියම වලින් කියවුනද මෙම අදහස හා එකග වීම ප්රතික්ෂේප කලහ.නිව්ටන්ගේ මෙම අතාර්තික විශ්වාස කිරීම නිසා බොහෝ දෙනා ඔහුව විවේචනයට ලක් කලහ. මෙම විවේචකයන් අතරින් ප්රධාන කෙනෙකු වුයේ දාර්ශනිකයෙකු වු බිෂෝප් බාර්කෙලෙයි ය. ඔහුට අනුව සියලුම ද්රවය්යමය දේවල්, විශ්වය සහ කාලය යනු හුදු මායවක් පමණක් විය. මෙම අදහස බ්රිතානය්ය ලේඛකයෙකු වු ආචාර්යය ජොන්සන් හට ප්රකාශ කල විට ඔහු ඇඩුහ.ඉන් පසු 'මම එම අදහස මෙසේ ප්රතික්ෂේප කරමි' කියා ඔහුගේ දිව විශාල ගලක් මත ඇතිල්ලූහ.
ඇරිස්ටෝටල් සහ නිව්ටන් දෙදෙනාම නිරපේක්ෂ කාලය පිලිබද විශ්වාස කලේය. ඉන් අදහස් වුයේ කෙනෙකුට යම් සිදුවීම දෙකක් අතර කාලය පැහැදිලි ලෙස මැනිය හැකි බවත් එම මනිනු ලබන කාලය, ඔවුන් ලග ඉතා නිවැරැදි ඔරලෝසුවක් ඇත්නම්, කවුරුන් මැන්නද එකම අගයක් ගන්නා බවයි.කාලය අවකාශයෙන් සම්පූර්නයෙන්ම වෙන් වූ සහ ස්වායත්ත දෙයක් විය.බොහෝ මිනිසුන්ගේ සාමානය්ය දැක්ම මෙය වෙයි. කෙසේවෙතත් අපට අවකාශය සහ කාලය පිලිබදව අපගේ දැක්ම වෙනස් කර ගැනීමට තිබේ. අපගේ පෙනෙන සාමානය්ය දැනීමේ සන්කල්පයන්, අපට ඇපල් වැනි දෙයක් පිලිබදව හෝ ඉතා සෙමින් චලනය වන ග්රහලෝක වැනි දෙයක් ගැන කතා කිරීමට ප්රමාණවත් වුවද , ඒවා අලෝකයේ වේගයෙන් හෝ ඊට ආසන්න වේගයකින් ගමන් කරන වස්තූන් පිලිබදව කතා කිරීම සදහා ප්රමාණවත් නොවේ.
ආලෝකය ඉතා විශාල එහෙත් නියත වේගයකින් ගමන් ගන්න්න බව මුලින්ම සොයා ගනු ලැබුවී 1676 දී ඩෙන්මාර් ජාතික තාරකා තාරකා විද්යාඥයකු වූ ඔලේ ක්රීස්ටෙන්සෙන් රෝමෙර් විසිනි. කෙනෙකු බ්රහස්පති ග්රහයාගේ චන්ද්රයන් එය වටා එකම වේගයකින් ගමන් ගන්න්නෙ යැයි සිතුවහොත් එම චන්ද්රයන් බ්රහස්පති පිටුපසින් ගොස් නැවත් නිරීක්ෂනය වීමට එකම කාලයක් ගතවිය යුතුය. නමුත් ඔලේ ගේ නිරීක්ශනයන්ට අනුව මෙම කාලයන් වෙනස් විය. පෘථිවිය සහ බ්රහස්පථි යන ග්රහයන් සූර්යයා වටේ කක්ෂයන් වල ගමන් ගන්නා විට එවා අතර දුරවල් වෙනස් වෙයි. බ්රහස්පථිගේ චන්ද්රයන්ගේ චන්ද්රග්රහන අපට පෙනීමට අප එම ග්රහයාගෙන් වඩාත් ඈතින පිහිටන විට කලින්ට වඩා වැඩි කාලයක් ගන්නා බව ඔලේ නිරීක්ෂනය කලේය. මෙයට හේතුව ලෙස ඔහු තර්ක කලේ බ්රහස්පථි අපට වඩ වඩාත් ඈතින් පිහිටන විට එහි සිට අලෝකය අප වෙත පැමිනීමට ගත වන කාලය වඩාත් වැඩි වන බවයි. කෙසේ වෙතත් බ්රහස්පති සහ පෘථිවිය අතර දුර ඔලේ විසින් ගණණය කර තිබුනේ වැරදියටය. මේ නිසා ඔහු විසින් ගණනය කරන ලද ආලෝකයේ වේගය තත්පරයට සැතපුම් 140000 ක් විය. නමුත් එහි වර්තමාන අගය තත්පරයට සැතපුම් 186000 ක් වෙයි.කෙසේ වෙතත් ආලෝකයට නියත් වේගයක් ඇති බව සහ එපමණකින් නොනැවතී එහි වේගයද ගණනය කිරීම ඉතා විශිෂ්ට කාර්යයක් විය. මෙම සොයා ගැනීම සිදු කලේ නිව්ටන් ඔහුගේ Principia Mathematica පළ කිරීමර වසර 12 කට පෙරය.අලෝකයේ ප්රචාරනය වීම පිලිබදව නියමාකාර නය්යායක් 1865 වන තුරුත් සොයා ගත්තේ නැත. එම වසරේ දී බ්රිතානය්ය ජාතික භෞතික විද්යාණ්ජ්යකු වූ ජේම්ස් ක්ලාර්ක් මැක්ස්වෙල් විසින් එකල වන විට විද්යුත් හා චුම්බක බල පැහැදිලි කිරීමට තිබූ අර්ධ නය්යායන් එකතු කර ඒකීකෘත නය්යායක් සොයා ගත්හ.සන්යුක්ත විද්යුත්චුමභක ක්ෂේත්රය තුල තරග අකාරයේ කැලබීම් අති බව ඔහුගේ සමීකරන මගින් පුරෝකථනය විය.පොකුණක ඇතිවන ජල තරන්ග මෙන් ඒවා නියත ප්රවේගයකින් ගමන් ගන්නා බව ඉන් කියවින.මෙවැනි තරන්ගයක තරන්ග ආයාමය ( එනම් එක තරන්ගයක ශිඛරයක සිට අනෙක් ශිඛරයට ඇති දුර ) මීටරයක් හෝ ඊට වඩා වැඩි නම් ඒවා අප දැන් හදුන්වන රේඩියෝ තරන්ග විය.කෙටි තරන්ග ආයාමයන්ගෙන් ( සෙන්ටිමීටර කිහිපයක් ) යුතු තරන්ග ක්ෂුද්ර තරන්ග ලෙස හෝ අධෝරක්ත තරන්ග (සෙන්ටිමීටරයෙන් දස දහසෙන් එකකට වඩා වැඩි ) ලෙසද හැදින්විය. ඇසට පෙනෙන ආලෝකයට සෙන්ටිමීටරයෙන් මිලියන 40 ත් 80 ත් අතර පන්ගුවක දිගකින් යුතු තරන්ග ආයාමයක් ඇත.මීටත් වඩා කෙටි තරන්ග ආයාම වලින් යුතු තරන්ග පාරජම්බුල කිරණ, X කිරණ සහ ගැමා කිරණ ලෙස හදුන්වයි.
මැක්ස්වෙල්ගේ නය්යායට අනුව රේඩියෝ තරන්ග එසේත් නොමැති නම් ආලෝක තරන්ග නියත් ප්රවේගයකින් චලනය විය යුතු විය.නමුත් නිව්ටන්ගේ නියම මගින් පරම නිශ්චලතාවයක් පිලිබද අදහස අවසන් කර දැමීය. මේ නිසා අලෝකයේ වේගය නියතයක් නම් එම නියත වේගය මනිනි ලබන්නේ කුමන නිශ්චල දෙයකට සාපේක්ෂව දැයි කෙනෙකුට ඇසිය හැක.
මෙම ගැටළුව මග හරවා ගැනීම සදහ ඊතර යන සන්කල්පය යෝජනා විය. මෙම ඊතර සෑම තැනකම එනම් හිස් අවකාශයේ උවද පවතින බව කියවින. ආලෝක තරන්ග ශබ්ධ තරන්ග වායු ගෝලය හරහා ගමන් කරන්නාක් මෙන් ඊතර හරහා ගමන් ගන්නා අතර ආලෝකයේ වේගය ඊතර වලට සාපේක්ෂ විය යුතු විය. ඊතර වලට සාපේක්ෂව චලනය වන නිරීක්ශකයකුට ආලෝකය තමා දෙසටව් විවිධ වේග වලින් පැමිනෙන බව පෙනේවි, නමුත් ආලෝකයේ වෙගය ඊතර වලට සාපේක්ෂව නියත්යක් ලෙස පවතුණි. උදාහරණයකට, පෘථිවිය සූර්යයා වටා තම කක්ෂයේ ගමන් ගන්නා විට, පෘථිවියේ චලනය වන දිශාවට මනිනු ලබන අලෝකයේ වේගය ( එනම් අප අලෝක ප්රභවයක වෙත ගමන් කරන විට ) එම චලනයට ලම්භකව ( එනම් අප අලෝක ප්රභවයක් වෙත ගමන් නොකරන විට) මනිනු ලැබූ විටදී වඩා වැඩි විය යුතුය.1887 දී ඇල්බර්ට් මිචල්සන් ( පසුව මොහු භෞතික විද්යාව සදහා නොබෙල් තය්යාගය ලැබූ ප්රථම ඇමරිකානුවා විය ) සහ එඩ්වර්ඩ් මොර්ලේ විසින් ඇමරිකාවේ ක්ලේව්ලන්ඩ් වල පිහිටි Case School of Applied Science හි මේ පිලිබදව ඉතා ප්රවේශම් සහගත පරීක්ශන කරන ලදී.ඔවුන් පෘථිවියේ චලනය වන දිශාවට සහ ඊට ලම්භකව ආලෝකයේ වේගය පරීක්ශා කරන ලදී. එම වේගයන් එකම අගයක් බව සොයගැනීමෙන් ඔවුන්ද පුදුමයට පත් විය.
ඊතර හරහා වස්තූන් ගමන් ගන්න විට, එවා සන්කෝචනය වන බවත් ඔරලෝසු වල වේගය පහල යන බවත් පෙන්වා දෙමින් ඉහත මිචල්සන් මෝර්ලී ගේ පරීක්ශන වල ප්රතිපල පැහැදිලි කිරීමට නෙදර්ලන්ත භෞතික විද්යාඥයකු වූ හෙන්ඩ්රික් ලෝරෙන්ට්ස් ප්රමුඛ් පිරිස් විසින් 1887 සහ 1905 අතර කාලය තුල විවිධ උත්සහයන් කලහ. කෙසේවෙතත් 1905 දී ප්රසිද්ධ පුවත්වතක පල කල ලිපියකින්, මේ වන විටත් අප්රසිද්ධ වූ ස්විස් පේටන්ට් කාර්යාලයේ ලිපිකරුවෙකු වූ ඇල්බර්ට් අයින්ස්ටයින් විසින්, කෙනෙකු නිරපේක්ශ කාලය පිලිබද සන්කල්පය අත හරිනවානම් ඊතර ගැන වූ සම්පූරන අදහසම අනවශය්ය බව පැහැදිලිව ප්රකාශ කර තිබින.මීට සමානම මතයක් ප්රමුඛ ප්රන්ශ ගණිතඥයකු වූ හෙන්රික් පොඉන්කාර් විසින් ඊට සති කිහිපයකට පසු සොයා ගත්හ. කෙසේවෙතත්, අයින්ස්ටයිගේ මතය භෞතික විද්යාවට වඩා සමීප වූ අතර පොඉන්කාර් මෙම ගැටළුව සැලකුවේ ගණිතමය දෙයක් ලෙසය. නව නය්යාය සදහා අයින්ස්ටයින් හට ගෞරවය හිමි වුවද එහි වැදගත් කොටසකට පොඉන්කාර් ගේ නම ඈදී තිබේ.
සාපේක්ෂතා වාදයේ මූලිකම උපකල්පනය වූයේ නිදහසේ චලනය වන ඔනෑම නිරීක්ශන රාමුවකට එහි වේගය කුමක් වුවත් විද්යාවේ නියමයන් එක හා සමානව බලපෑ යුතු බවයි. මෙය නිව්ටන්ගේ චාලක නියම වලට සතය්ය විය නමුත් දැන්, මැක්ස්වෙල්ගේ නය්යාය සහ ආලෝකයේ වේගය ඇතුලත් කිරීම සදහා අදහස තවත් දික් කෙරින: එ අනුව එය: සෑම නිරීක්ශකයෙකුම ඔවුන්ගේ වේගය කුමක් වුවත් අලෝකයේ වෙගය නියතයක් ලෙස මැනිය යුතු විය.මෙම සරල අදහසේ ඉතා වැදගත් ප්රථිපල ඇත. බොහෝ විට, අයිස්ටයින්ගේ E=MC2 ( මෙහි E යනු ශක්තියද, M යනු ස්කන්ධයද C යනු ආලෝකයේ වේගයද වෙයි.)නම් ජනප්රිය සමීකරනය මගින් සාරාන්ශ ගත කර ඇති ස්කන්ධය සහ ශක්තියේ තුලය්යතාවය බොහෝ දෙනා දන්නා වැදගත් දෙය වෙයි. මෙය කිසිම දෙයකය ආලෝකයේ වේගයට වඩා වැඩි වේගයකින් ගමන් කල නොහැකිය යන නියමයද වෙයි.ස්කන්ධය සහ ශක්තියේ තුල්යතාවය නිසා වස්තුවක එහි චලනය නිසා ඇති ශක්තිය එහි ස්කන්ධයට එකතු වේවි.වෙනත් වචනයෙන් කියනවානම් වස්තුව එය විසින්ම එහි වේගය වැඩි කිරීම ඉතා අපහසු කරාවි. මෙම සන්සිද්දිය පැහැදිලිව දැක ගත හැක්කේ අලෝකයේ වේගයට ඉතා ආසන්නව ගමන් ගන්නා වස්තූන් වල පමණි. උදාහරනයකට වස්තුවක වේගය අලෝකයේ වේගය මෙන් සියයට 10 ක් වන විට එහි ස්කන්ධය කලින්ට වඩා සියයට 0.5 කින් වැඩි වන අතර අලෝකයේ වේගයෙන් සියයට 90 ක් වන විට එහි ස්කන්ධය කලින්ට වඩා දෙගුනයකට වඩා වැඩි වෙයි. වස්තුවක් අලෝකයේ වේගයට ඉතාමත් ආසන්න වන විට එහි ස්කන්ධය ඉතා සීඝ්රයේන් ඉහල යන අතර එය එහි වේගය තව තවත් වැඩි කරවීම අපහසු කරවයි. ඇත්තටම එයට කිසිම විටෙකවත් අලෝකයේ වේගයට ලගා විය නොහැක මන්ද එවිට එහි ස්කන්ධය අනන්තයක් වන නිසාය, තවද ස්කන්ධය සහ ශක්තිය අතර ඇති තුලය්යතාවයට අනුව වස්තුවට එම වේගයට ලගා වීමට අවශයය ශක්තියද අනන්තයක් වෙයි. මේ අනුව සාපේක්ෂතා වාදය මගින් සාමානය්ය වස්තුවක් ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩු වේගයකින් ගමන් කිරීමට කොටු කර ඇත.අලෝකය හෝ වෙනත් සතය්ය ස්කන්ධයක් නොමැති තරන්ග වැනි දේවල් වලට පමනක් මෙම වේගයෙන් ගමන් කල හැකිය.
මීට සමාන වැදගත් දෙය වන්නේ සාපේක්ෂතා වාදය විසින් අවකාශය සහ කාලය ගැන අපට තිබූ දැක්ම විප්ලවීය වේනසකට ලක් කිරීමයි. නිව්ටන්ගේ නියම වලට අනුව, අලෝක කදම්බයක් එක ස්ථානයක සිට තවත් තැනකට ගමන් කරන අවස්ථාවක් ගත් විට විවිධ නිරීක්ෂන රාමු මගින් එම ගමන සදහා ගතවන කාලය එකක් බවට එකග විය යුතු විය ( කාලය නිරපේක්ෂ නිසා. ) නමුත් එම නිරීක්ෂකයන් ආලෝකය ගමන් ගත් දුර සෑම විටම එකම අගයක් යැයි එකග විය යුතු නොවිණ( අවකාශය නිරපේක්ශ නොවුනු නිසා. ) ආලෝකයේ වේගය යනු එය ගමන් ගත් දුර බෙදීම එම දුර යෑම සදහා ගත වූ කාලය බැවින් විවිධ නිරීක්ශකයන් මනිනු ලබන අලෝකයේ වේගය විවිධ අගයන් ගනී. අනෙක් අතට සපේක්ෂතා වදයේදී සෑම නිරීක්ශකයෙකුම ආලෝකයේ වේගය නියත යැයි සැලකිය යුතුය.නමුත් තවමත් ඔවුන් අලෝකය ගමන් ගත් දුර නියත බවට එකග නොවේ, මේ නිසා ඔවුන් දැන් ගත වූ කාලය නියත නොවන බවට එකග විය යුතුය.( ගත වූ කාලය වන්නේ ගමන් කල දුර - සෑම දෙනාම එකග නොවන, බෙදීම අලෝකයේ වේගය- සෑම දෙනාම එකග වන වෙයී. වෙනත් වචනයෙන් කියනවා නම් සාපේක්ෂතා වාදය නිරපේක්ෂ කාලය නැමති සන්කල්පයට තිත තැබීය. ඒ අනුව පෙනී ගියා සෑම නිරීක්ෂන රාමුවකටම එය මගින් රැගෙන යන ඔරලෝසුවක් මගින් වාර්තා කරන පරිදි වූ තමාගේම කාල මිනුමක් තිබිය යුතු බවට.සරවසම ඔරලෝසු වුවත් විවිධ නිරීක්ෂකයන් ලග තිබෙන විට ඔවුන් මනිනු ලබන කාලය එකම අගයක් විය යුතු නොවින.
to be continued...( this is the beginning of 2nd part but i will post from 1st part only if I have got good comments)
Last edited:
