கால விரிவு

கால விரிவு என்பது பொது சார்புக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், காலத்தின் போக்கில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் பற்றிய இயற்பியல் கோட்பாடாகும். விண்வெளியில் உள்ள கடிகாரம் பூமியில் உள்ள கடிகாரத்தை விட வேகமாக நகரும். கோள்கள் போன்ற பெரிய கனமான பொருட்கள், ஒரு ஈர்ப்பு புலத்தை உருவாக்குகின்றன, இது அருகிலுள்ள நேரத்தை மெதுவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக ஒரு கோளிலிருந்தும் தொலைவிலுள்ள விண்கலத்தில் இருக்கும் கடிகாரம், அக்கோளின் அருகில் உள்ள கடிகாரத்தை விட வேகமாக நகரும்.

மேற்கூறப்பட்ட விளக்கம், சிறப்புச் சார்புக் கோட்பாட்டின்படி விளக்கப்பட்ட நேர விரிவிலிருந்து வேறுபட்டது, அதாவது வேகமான நகரும் பொருள்களுக்கு காலம் மெதுவாக நகரும் என்று கூறுகிறது. இரு வகையான கால விரிவுகள் உள்ளன.

● நிலை 1: சிறப்புச் சார்புக் கோட்பாட்டின்படி, நிலையான ஓர் பார்வையாளரின் கடிகாரத்துடன் ஒப்பிடுகையில், நகரும் கடிகாரங்கள் மெதுவாக இயங்கும். இவ்விளைவு கடிகாரங்களின் செயல்பாட்டினால் நிகழவில்லை, மாறாக காலவெளியின் தன்மையினால் நிகழ்கிறது.

● நிலை 2: இரு பார்வையாளர்கள் வெவ்வேறு ஈர்ப்பு புலங்களை உடைய இடங்களில் இருப்பதாக எடுத்துக்கொள்வோம். அப்போது, பொதுச் சார்புக் கோட்பாட்டின்படி, வலுவான ஈர்ப்பு புலத்திற்கு அருகில் இருக்கும் கடிகாரம், வலுவற்ற ஈர்ப்பு புலத்தில் உள்ள கடிகாரத்தை விட மெதுவாக இயங்கும்.

சிறப்புச் சார்புக் கோட்பாட்டில் கால விரிவை கணக்கிடும் வாய்ப்பாடு:

${\displaystyle \Delta t'={\frac {\Delta t}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}\,}$

இதில்,

● ${\displaystyle \Delta t\,}$ என்பது பார்வையாளருக்கான கால இடைவேளை. இது சரியான நேரம் என்று அறியப்படுகிறது.,

● ${\displaystyle \Delta t'\,}$ என்பது v எனும் திசைவேகத்தில் நகரும் நபருக்கான கால இடைவேளை.,

● ${\displaystyle v\,}$ என்பது பார்வையாளருக்கும் நகரும் கடிகாரத்திற்கும் இடையேயுள்ள ஒப்புத் திசைவேகம்.,

● ${\displaystyle c\,}$ என்பது ஒளியின் வேகம்.

இவ்வாய்பாட்டை கீழுள்ளபடியும் எழுதலாம்:

${\displaystyle \Delta t'=\gamma \Delta t\,}$

இதில்,

● ${\displaystyle \gamma ={\frac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}\,}$ என்பது லொரென்ட்ஸ் காரணி ஆகும்.

சுருக்கமாக சொல்லவேண்டுமானால், நகராமல் இருக்கும் கடிகாரத்தில் அதிக நேரத்தை காட்டுகிறது. ஆக, நகரும் கடிகாரம் நேரத்தை மெதுவாக காட்டுகிறது. இரண்டு கடிகாரங்களும் ஒன்றோடொன்று ஒப்பிடும்போது நகராமல் இருந்தால்,அவை இரண்டும் காட்டும் நேரங்கள் சமமாக இருக்கும்.