प्रकाश की गति को पार क्यों नहीं किया जा सकता?

जो लोग त्रि-आयामी यूक्लिडियन अंतरिक्ष के संदर्भ में सोचने के आदी हैं और उस पर भौतिक वास्तविकता की अपनी समझ को आधार बनाते हैं, वे अभिव्यक्ति को गलत समझते हैं "कुछ भी प्रकाश से तेज नहीं चल सकता है।"

अक्सर वे इसे ऐसे समझते हैं जैसे कि लोगों को अभी तक प्रकाश की गति से भी तेज गति से किसी चीज को गति देने का कोई तरीका नहीं मिला है। मुझसे अक्सर ऐसे सवाल पूछे जाते हैं जिनका सबटेक्स्ट यह है कि तकनीकी प्रगति देर-सबेर यात्रा को प्रकाश की गति से भी तेज कर देगी।

और हम कुछ वर्महोल्स या अंतरिक्ष बुलबुले के बारे में बात नहीं कर रहे हैं जैसे अलकुबियर बुलबुले, जब जहाज एक घुमावदार स्थान में उप-प्रकाश गति से चलता है, जो भौतिकी के विपरीत नहीं है, हालांकि हम अभी तक यह नहीं जानते कि यह कैसे करना है। इस तरह के प्रश्न विशेष रूप से स्पेस-टाइम में शून्य या शून्य वक्रता के करीब एफटीएल गति के बारे में हैं।

इसलिए, जब एक भौतिक विज्ञानी कहता है कि प्रकाश की गति की सीमा है, तो वह मानव जाति की तकनीकी सीमा के बारे में बात नहीं कर रहा है, बल्कि प्रकृति में विद्यमान गति की मौलिक सीमा के बारे में बात कर रहा है। प्रकाश की गति से बड़ी कोई गति नहीं है, जिसे भौतिकी के ढांचे के भीतर निर्धारित किया जा सकता है। जब कोई वस्तु प्रकाश की गति तक पहुंचती है तो प्रकाश की गति से तेज गति से जाने की संभावना गायब हो जाती है, क्योंकि उस बिंदु पर गति की अवधारणा ही अपना अर्थ खो देती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अंतरिक्ष-समय, सामान्य रूप से, ज्यामितीय रूप से यूक्लिडियन नहीं है।

यदि हम ब्रह्मांड को उसकी वास्तविक ज्यामिति के माध्यम से समझना सीखते हैं, तो यह तथ्य इससे अधिक शानदार नहीं लगेगा, उदाहरण के लिए, यह तथ्य कि उत्तरी ध्रुव के उत्तर में कहीं भी जाना असंभव है या, उदाहरण के लिए, कल्पना करना असंभव है काले रंग से गहरा रंग। परिभाषा के अनुसार ये कथन सत्य हैं। इसी तरह के कारणों से, अंतरिक्ष-समय की ज्यामिति गति पर सीमाएं लगाती है। आइए इसे थोड़ा और विस्तार से देखें।

अंतरिक्ष में किसी वस्तु की गति उस दूरी के बराबर होती है जो वस्तु यात्रा करती है (पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से) उस पर्यवेक्षक के लिए गुजरने वाले समय की मात्रा से विभाजित होती है।

आइए कल्पना करें कि हम 10,000 वर्षों के लिए 1 जी के त्वरण पर त्वरण करने में सक्षम एक बहुत शक्तिशाली रॉकेट लॉन्च करते हैं। पूरी यात्रा के दौरान, रॉकेट चालक दल प्रति सेकंड 9.8 मीटर प्रति सेकंड के वेग में वृद्धि का अनुभव करेगा। जैसे-जैसे रॉकेट की गति बदलती है, वैसे-वैसे रॉकेट चालक दल के लिए समय प्रवाहित होगा। रॉकेट की संदर्भ प्रणाली में, पृथ्वी पर शेष पर्यवेक्षक की संदर्भ प्रणाली में समय के सापेक्ष समय धीमा होना शुरू हो जाएगा।

इसका मुद्दा यह है कि यद्यपि रॉकेट पर सवार प्रत्येक व्यक्ति 9.8 m/s² के बराबर त्वरण का अनुभव करेगा, पृथ्वी पर एक पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से रॉकेट का त्वरण लगातार कम होगा और विषम रूप से शून्य तक पहुंच जाएगा क्योंकि रॉकेट की गति स्पर्शोन्मुख रूप से गति के करीब पहुंचती है। रोशनी।

इस प्रकार अधिकतम वेग पर प्राकृतिक सीमा उस तरीके से संबंधित है जिस तरह से अंतरिक्ष और समय एक दूसरे से जुड़े हुए हैं और वेग में वृद्धि के रूप में विनिमेय हैं। संक्षेप में, प्रकाश की गति उस गति का प्रतिनिधित्व करती है जिस पर रॉकेट के संदर्भ के फ्रेम में समय रुक जाएगा। यदि जहाज प्रकाश की गति तक पहुँच जाता, तो वह समय में बदलाव का अनुभव किए बिना ब्रह्मांड के माध्यम से आगे बढ़ता।

जैसा कि हमें याद है कि गति उस दूरी के बराबर होती है, जिसमें यह दूरी तय की जाती है। लेकिन अगर रॉकेट समय के संदर्भ फ्रेम में रुक गया है, तो यह पता चला है कि इस सूत्र में समय शून्य के बराबर है, जो हमें एक विरोधाभास की ओर ले जाता है: हमारे पास भाजक में शून्य है, परिणाम अनंत तक जाता है।

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यह परिणामी अनंत मान एक कारण है कि क्यों प्रकाश की गति किसी भी संदर्भ फ्रेम के लिए स्थिर है: अनंत ब्रह्मांड में सभी बिंदुओं से समान है। संदर्भ फ्रेम को बदलकर हम भिन्न के अंश में मान को बदल सकते हैं, लेकिन चूँकि हर में शून्य रहता है, परिणाम वही रहता है!

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