দৈর্ঘ্য সংকোচন: একটি আপেক্ষিকতাবাদী রকেট
1 · প্রত্যাশা করুন
একটি 10-মিটার রকেট আপনার পাশ দিয়ে উচ্চ দ্রুতিতে উড়ে যায়। আপনি এর দৈর্ঘ্য ঠিক 10 মিটার, বেশি, নাকি কম মাপেন?
- একই 10 মিটার — দৈর্ঘ্য আপেক্ষিক গতির ওপর নির্ভর করে না।
- 10 মিটারের চেয়ে বেশি।
- কম — গতির দিক বরাবর বস্তুর দৈর্ঘ্য যার পাশ দিয়ে এটি চলছে তার কাছে সংকুচিত দেখায়।
2 · প্রস্তুতি
- length-contraction-rocket প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। রকেটের প্রকৃত (স্থির-প্রসঙ্গ) দৈর্ঘ্য স্থির 10 m; দ্রুতি β = 0.9।
- লরেঞ্জ গুণক ও সংকুচিত-দৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালে রকেটের দ্রুতি সেট করুন এবং আপনার (স্থির) প্রসঙ্গ কাঠামো থেকে মাপা তার সংকুচিত দৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| দ্রুতি ভগ্নাংশ β = v/c | লরেঞ্জ গুণাঙ্ক γ | সংকুচিত দৈর্ঘ্য L (m) |
|---|---|---|
| 0.50 | ||
| 0.90 | ||
| 0.99 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য β (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে সংকুচিত দৈর্ঘ্য L (y-অক্ষ) প্লট করুন। β যখন 1-এর দিকে যায় তখন কি এটি তীব্রভাবে পড়ে?
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য γ = 1/√(1 − β²), তারপর প্রকৃত দৈর্ঘ্য 10 m ধরে L = L_proper/γ নির্ণয় করুন। দুটোই সারণির সাথে তুলনা করুন।
- ব্যাখ্যা করুন কেন দৈর্ঘ্য সংকোচন কেবল গতির দিক বরাবর মাত্রাকেই প্রভাবিত করে — রকেটের প্রস্থ ও উচ্চতা (বেগের লম্ব) অপরিবর্তিত থাকে, কেবল দৈর্ঘ্য ছোট হয়।
5 · বিস্তার করুন
- সময় প্রসারণের মতোই দৈর্ঘ্য সংকোচনও প্রতিসম: রকেট পাইলটের নিজের প্রসঙ্গ কাঠামো থেকে সংকুচিত দেখায় পৃথিবীকে (ও তার সবকিছু), আপেক্ষিক গতির দিক বরাবর, আর রকেট নিজে তার স্বাভাবিক 10 m দৈর্ঘ্যই মাপে। ব্যাখ্যা করুন কেন এটি কোনো প্রতৈল্য নয়।
- এই পরীক্ষণের β = 0.9 রকেটের γ ≈ 2.29 — মানে তার দৈর্ঘ্য ওই গুণে সংকুচিত এবং এতে ঘড়ি থাকলে সেই ঘড়িও একই গুণে ধীরে চলত (সময় প্রসারণ)। সময় প্রসারণ ও দৈর্ঘ্য সংকোচন আসলে একই অন্তর্নিহিত স্থান-কাল জ্যামিতির দুই মুখ কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
দৈর্ঘ্য সংকোচন
গতির দিক বরাবর কোনো বস্তুর দৈর্ঘ্য, স্থির পর্যবেক্ষকের দেখায়, তার প্রকৃত (স্থির-প্রসঙ্গ) দৈর্ঘ্য থেকে সংকুচিত হয়: L = L_proper/γ, যেখানে γ = 1/√(1 − β²) ≥ 1।