සාපේක්ෂතාවාදය 3 | ගුරුත්වය

අද ලෑස්ති වෙන්නෙ විශ්වයට එබිල බලන්නයි. අපි කලින් කතා කරානෙ වේගයයි ස්කන්ධයයි අතර සම්බන්ධය වගේම වේගයයි කාලයයි අතර සම්බන්ධයත්. ඔන්න දැන් ඉඳල තමයි කතාවෙ ටිකක් ගැඹුරට යන්න හදන්නෙ. අපි ක්වොන්ටම් භෞතික විද්‍යාව පාවිච්චි කරන්නෙ උප පරමාණුක අංශු වලටත් වඩා කුඩා දේවල් ගැන හදාරන්න. එතකොට සාපේක්ෂතාවාදය පාවිච්චි කරන්නෙ සාමාන්‍යයෙන් තරු, ග්‍රහලෝක, මන්දාකිණි (galaxies) වගේ අති දැවැන්ත ස්කන්ධයන්ගෙන් යුත් වස්තූන් ගැන කරන අධ්‍යයනයන්ට. අයින්ස්ටයින් මහතාට භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ නොබෙල් ත්‍යාගය ලැබුණෙ සාපේක්ෂතාවාදය වෙනුවෙන් නම් නෙමෙයි. ඒත් අපිට පෘථිවියෙන් එළියට යන්න නම් මේක අත්‍යවශ්‍යම විෂයක්. අහස දිහා ඔහේ බලාගෙන හිටියට ඒ අහසෙ වෙන හරිම පුදුම හිතාගන්න බැරි තරම් අපූරු දේවල් ගැන දැනගන්න නම් ඔයාට මේ විෂය දැනුම අත්‍යවශ්‍යයි. ඉතින් දැන් අපි ටික ටික විශ්වයට යන්නයි ලෑස්තිය.

AL වලට භෞතික විද්‍යාව ඉගෙනගත්ත කෙනෙක් නම් ඔයා දන්නවා නිව්ටන්ගෙ ගුරුත්වාකර්ෂණ සමීකරණය. ඒකෙන් කියවුනේ ස්කන්ධයන් 2ක් අතර ඇතිවන ගුරුත්වාකර්ෂණ "බලය" එම ස්කන්ධයන් දෙකේ ගුණිතයට අනුලෝමවත් ස්කන්ධ 2 අතර දුරේ වර්ගයට ප්‍රතිලෝමවත් සමානුපාතිකයි කියලනෙ. සමානුපාතික ලකුණ සමාන ලකුණක් කරන්න සර්වත්‍ර ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය කියල එකකුත් දැම්මනෙ. සර්වත්‍ර කියන එකේ තේරුම universal කියන එක. විශ්වයේ ඕනම තැනකට මෙහි අගය නියතයක්. ඕක ඇත්තටම ඔහොමද?

-Newton's Equation for Gravitational Force-

ඉලිප්සාකාර පථයක යන පෘථිවිය කාලෙකට සූර්යයාගෙන් ඈතටත් කාලෙකදි සූර්යයා ලඟටත් ගමන් කරනවනෙ. ඉතින් සූර්යයා ලඟින් යනව කියන්නෙ එතනදි තමයි සූර්යයා හා පෘථිවිය අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය අධිකම (දුර අඩු නිසා). එහෙනම් වෙන්න ඕනෙ පෘථිවිය සූර්යයා තුලට කඩා වැටෙන එකනෙ. ඒත් වෙන්නෙ පෘථිවිය ටික දවසකින් සූර්යයාගෙන් ඈත් වෙන එක. එහෙම වෙන්නෙ කොහොමද?

මොකද ගුරුත්වාකර්ෂණය කියන්නෙ ඔය නිව්ටන් කියන විදියෙ බල 2ක් නොවන නිසා.

එහෙනම් ගුරුත්වාකර්ෂණය කියන්නෙ මොකක්ද?

ඒක තේරුම්ගන්න අපිට චතුර්මාන (4D - දිග පළල උස කාලය) විශ්වය මනසින් ද්විමාන (2D - දිග පළල) තලයකට ගේන්න වෙනවා. ඕකට කියන්නෙ අයින්ස්ටයින්ගේ ට්‍රැම්පොලින් ආකෘතිය කියලා. හිතන්නකො විශ්වය කියන්නෙ හැම කොණකින්ම හොඳට ඇදපු තුනී රබර් රෙද්දක් කියලා. දැන් ඕක යෝධ බෙරයක මතුපිට වගේ. සූර්යයා හරියට ඔය රෙද්ද මත තියපු බර යකඩ බෝලයක් වගේ. හැම පැත්තකින්ම ඇදපු රෙද්දක් උඩින් යකඩ බෝලයක් තිබ්බම මොකද වෙන්නෙ? යකඩ බෝලයේ බරට රෙද්ද පහළට එබෙනවා. ඔන්න ඔය එබීම සිද්දවෙන්නෙ ගුරුත්වය නිසා.

-Trampoline Structure of Einstein-

එතකොට අර රබර් රෙද්ද තමයි කාල අවකාශ තලය (space time fabric). ඇයි ඒකට කාල අවකාශ තලය කියන්නෙ? මොකද සාපේක්ෂතාවාදයෙදි අවකාශය හා කාලය කියන්නෙ වෙනස් භෞතික රාශීන් 2ක් නෙමෙයි. අවකාශ කාලය (space time) කියන්නෙ "තනි භෞතික රාශියක්". මෙච්චර වෙලා කියපු ඔය ඔක්කොම පැහැදිලි වෙයි මේ පින්තූර ටිකෙන්.

ග්‍රහලෝකයක් තරුවක් වටා (හෝ උප ග්‍රහයෙක් ග්‍රහලෝකයක් වටා) පරිභ්‍රමණය වෙන්නෙත් ඔය තියරියෙන්ම තමයි. සූර්යයා space time fabric එක මත ලොකු වලක් හදනවා. පෘථිවිය ඒ වටේ කැරකෙනවා. පෘථිවි භ්‍රමණය නිසා ඇතිවෙන කේන්ද්‍රාපසාරී බලය නිසා පෘථිවිය අර වල දිගේ ඇවිත් සූර්යයා තුලට වැටෙන එකෙන් වැලකෙනවා. ඒ කතාවත් මේ පින්තූරය බැලුවම පැහැදිලි වෙයි.

පෘථිවිය වගේම අනෙක් ග්‍රහයනුත් ඉලිප්සාකාර කක්ෂයකම යන්නත් හේතුව මේකයි. සූර්යයා මේ හදන වල ටිකක් විතර කේතුවක් වගේ. ඉතින් කේතුවක් පැත්තට කැපුවොත් (conic sections) ඒ කපපු දාරයේ හැඩයට අනුව තමයි ඒ වටා යන ග්‍රහයින් ගමන් කරන්නෙත්.

-Conic Sections-

-Elliptical - අපේ පෘථිවියේ ගමන මේ වගේ.-

-Parabolic - අවුරුදු ගාණකට සැරයක් පේන සමහර වල්ගතරු වල ගමන මේ වගේ. ඒත් මෙහෙම කක්ෂයක යන ගොඩක් වස්තු ආපහු එන්නෙ නෑ-

-Hyperbolic - මේ වගේ කක්ෂයක යන වස්තුවක් නම් අනිවාර්යයෙන්ම මව් වස්තුවේ ගුරුත්වාකර්ෂණයෙන් මිදිලා එළියට යනවා-

මේ හදන ගුරුත්වාකර්ෂණ වලවල් වස්තුවේ ස්කන්ධය හා පරිමාව මත (ස්කන්ධ ඝනත්වය මත) රඳා පවතිනවා. කලු කුහරයක් කියන්නෙ ඇල්පෙනිති තුඩකටත් වඩා බොහොම පොඩි අවකාශයක් තුළ හිතාගන්න වත් බැරි තරම් අනන්ත ස්කන්ධයක් තියෙන තැනක්. ඒ වගේ වස්තූන් space time fabric එකේ ඇතිකරන්නෙ මේ වගේ එබීමක්.

හොඳම කතාව තමයි ඕනම ගුරුත්වාකර්ෂණ එබීමක් තියෙන තැනක (ගුරුත්වය යටතේ ඉද්දි) කාලය ගතවෙන්නෙ එහෙම එබීමක් නැති තැනකට (ගුරුත්වය නැති/අඩු තැනකට) සාපේක්ෂව හෙමින්. තේරෙන භාෂාවෙන් කිව්වොත් මේ වෙලාවෙ අභ්‍යාවකාශයේ ඉන්න කෙනෙකුට පැයක් ගතවුණාට පෘථිවියේ ගුරුත්වය යටතේ ඉන්න ඔයාට ගතවෙන්නෙ පැයකට පොඩ්ඩක් "අඩු" කාලයක්.

සූර්යයා මතදි කාලය ඔයිටත් වඩා හෙමින් යන්නෙ. ස්කන්ධය වැඩියිනෙ. එතකොට අනන්ත ස්කන්ධයක් සහිත කලු කුහරයක මධ්‍යයේදි? කාලය ගතවීම මුලුමනින්ම නතර වෙන්න පුළුවන්. ඒ කියන්නෙ ඔයා කලු කුහරයක මැද හිටියොත් ඔයා හරියට pause කරපු video එකක් වගේ තමයි. කාලය නතර වෙලා!

හිතුවට වැඩිය රහස් ගොඩක් විශ්වයේ තියෙනව නේද? මෙච්චර කල් සරල රේඛීයව ගමන් කරනව කියල හිතන් හිටපු ආලෝකය වක්‍රාකාරව ගමන් කරන හැටි සහ ඒ ඇසුරින් ගුරුත්වාකර්ෂණය බලයක් නොවන බව ඔප්පු කරන හැටි අපි ඊළඟ ලිපියෙන් බලමු

- Rehan Mendis

(https://diaryofrehan.blogspot.com/)

 < PREVIOUS          NEXT >