Thread by @Ganesh_Twitz

#Thread
#தெரிஞ்சிக்கோங்க
#Time_dilation

இதுக்கு முன்னாடி Special theory of Relativity, General theory of Relativity thread போட்டிருந்தேன் அதோட தொடர்ச்சி தான் இது

Time dilation ஐ நீங்கள் உணர வேண்டுமேயானால், இரு வழியில் மட்டுமே உணர முடியும்

1.ஒளியின் வேகத்தில் பாதி வேகத்திலாவது செல்ல வேண்டும்.(Velocity time dilation)

2.Gravity அதிகம் உள்ள இடத்திற்கு செல்ல வேண்டும்.(Gravitational time dilation)

முதலில் அதி வேகத்தில் செல்லும்போது
ஏற்படும் Time dilation பற்றி தெரிந்து கொள்வோம்.

உதாரணமாக,நீங்கள் மணிகூண்டு அருகில் நின்று கொள்ளுங்கள், உங்கள் நண்பரை space shipல் இருக்க வைத்து கொள்ளுங்கள்

இப்போது இருவரும் மணிக்கூண்டில் உள்ள கடிகாரத்தை பாக்குறீர்கள்,அதில் மணியானது 11hr 59min 57 sec காட்டுகிறது, அடுத்த வினாடிக்குள் உங்கள் நண்பர் ஒளியின் வேகத்தில் பாதி வேகத்தில் சென்று விட்டார் என்று வைத்து கொள்வோம்,

நீங்கள் மணிக்கூண்டின் கீழே நிற்பதால் உங்களுக்கு 58 sec உடனே தெரியம்,உங்கள் நண்பர் 58 க்கு முள் நகர்ந்தது கொஞ்சம் தாமதமாக தெரியும்,

இப்போது முள்ளானது 58 sec ல் இருந்து 59 வது sec க்கு நகர்கிற போது,உங்கள் நண்பர் ஒளியின் வேகத்தில் 90% செல்கிறார்,

இப்போதும் நீங்கள் 59 sec க்கு முள் நகர்வதை உடனே காண்பீர்கள்,உங்கள் நண்பர் இன்னும் கொஞ்சம் தாமதமாக காண்பார்
இப்போது முள்ளானது 59 sec ல் இருந்து 00 க்கு நகரும் போது,உங்கள் நண்பர் ஒளியின் வேகத்தில் செல்கிறார் என்று வைத்து கொள்ளுங்கள், இப்போதும் நீங்கள் 12 மணி ஆவதை உடனே பார்ப்பீர்கள்

ஆனால் உங்கள் நண்பரின் கண்ணுக்கு 12 மணியே ஆகாது, அவருக்கு முள்ளானது 11.59.59 லையே நின்று விடும்,

நாம் பார்க்கின்ற ஒவ்வொரு பொருளின் மீதும் ஒளியானது பட்டு அது refelect ஆகி ஒளியின் வேகத்தில் நமது கண்களை வந்தடைகிறது

அதுபோலவே இப்போது மணிகூண்டின் அருகில் இருக்கும் உங்களின் கண்களுக்கு கடிகாரத்தில் இருந்து வரும் refelect ஒளி உடனே உங்களை வந்தடையும்,

அதே ஒளியின் வேகத்தில் 75% செல்லும் உங்களின் நண்பரின் கண்ணை அடைய சிறிது நேரம் எடுத்துக்கொள்ளும், அதுவே அவர் ஒளியின் வேகத்தில் செல்லும்போது

கடிகாரத்தின் refelect ஒளியும் அவர் கண்ணை அடைய அவரை துரத்தி கொண்டிருக்கும், ஏனென்றால் அவர் செல்லும் வேகமும்,ஒளியின் அதிகபட்ச வேகமும் ஒன்றாக இருப்பதால் கடைசி வரை அவர் முள் நகர்வதை பார்க்கவே மாட்டார்.

ஒருவேளை உங்கள் நண்பர் கையில் கடிகாரம் கட்டிக்கொண்டிருந்தால் அதில் நேர மாற்றம்

இருக்குமா என்றால் இருக்காது,அவருக்கு எப்போதும் போல கையில் உள்ள கடிகாரம் ஓடிக்கொண்டிருக்கும்.

இதுதான் time dilation,ஆனால் இதை time dilation என்று எப்போது கூற முடியும் என்றால் உங்கள் நண்பர் திரும்பி பூமிக்கு வந்து அவர் கையில் இருக்கும் கடிகாரத்தின் நேரத்தையும் மணிகூண்டில் உள்ள

கடிகாரத்தின் நேரத்தையும் ஒப்பிட்டு பார்த்தால் மட்டுமே அது time dilation

இன்னும் சற்று தெளிவாக கூற வேண்டுமேயானால்

இரு கண்ணாடிகளை எடுத்துக்கொண்டு அதை எதிரெதிர் பக்கத்தில் வைக்கவும். இப்போது அதில் ஒரு ஒளியை பாயச்செய்தால் அவற்றின் நகர்வு மேலும் கீழும் மட்டுமே செல்லும்,

அது அந்த கண்ணாடிகளை நகர்த்திக்கொண்டே ஒளியை பாய்ச்சினால் அதன் நகர்வு v line ஆக இருக்கும்

நிலையாக இருக்கும் setup ஐ விட நகரும் setup ல் ஒளி மேலும் கீழும் தொட்டு வர கொஞ்சம் time அதிகமாக எடுத்துக்கொள்ளும்…வேகம் அதிகமாக அதிகமாக time ம் அதிகமாக ஆகிக்கொண்டே செல்லும்...

அதைத்தான் time dilation என்று கூறுகிறோம்.

1971 ல் Hafele-Keating Experiment மூலம் time dilation நிரூபிக்கபட்டது, அதாவது 44 Cesium Atomic clock ஐ ஒரு Airline ல் வைத்து பூமியை 2 சுற்று சுற்றி வந்து, பூமியில் உள்ள கடிகாரத்தோடு ஒப்பிட்டு பார்த்த பொழுது அதில் time dilation ஏற்பட்டதை

ஏற்பட்டதை கண்டுபிடித்தார்கள்.

ஒளியின் வேகத்தில் சென்றால் time dilation மட்டும் ஏற்படாது,கூடவே Length ,Mass ல் கூட மாற்றம் ஏற்படும்

அடுத்து gravity ஆல் எப்படி time dilation ஏற்படுகிறது என்று பார்ப்போம்…

ஐன்ஸ்டினை பொறுத்தவரைக்கும் space மற்றும் time இரண்டுமே ஒன்றுதான்,இவற்றை தனித்தனியாக பிரிக்க முடியாது,spacetime ஆனது flexible அதை இழுக்கவும் முடியும் சுருக்கவும் முடியும், அதிக mass உள்ள பொருளானது spacetime ல் வைக்கப்படும் போது அது spacetime ஐ வளைக்கும்,

இப்படி வளைக்கப்படும் போது spacetime ல் ஒரு Curvature அதாவது ஒரு bend, அந்த curvature எவ்வளவு பெரிதாக உள்ளதோ அந்த அளவு time dilation ஏற்படும்.

Interstellar படத்தில் Miller planet ல் ஏற்படும் dilation, Gravitational time dilation ஆகும், பிளாக் ஹோல் அதிகப்படியான நிறையை கொண்டிருப்பதால் அதிகப்படியான space time ஐ வளைக்கிறது, அதனால் time dilation ஏற்படுகிறது.

சுருக்கமாக சொல்லப்போனால் gravity ல் இருந்து நீங்கள் விலகி செல்ல செல்ல உங்களுடைய time ஆனது அதிகரிக்கும், அதிக gravity உள்ள இடத்தின் அருகில் சென்றால் உங்களுடைய நேரமானது குறையும்,

உதாரணமாக இப்போது Satellite பூமியில் இருந்து அதிக உயரத்தில்(20,000km) சுற்றி கொண்டிருக்கிறது, அங்கு பூமியை காட்டிலும் குறைவான gravity இருக்கும், அதே நேரத்தில் Satellite ம் வேகமாக சுற்றுவதால் (14,000km/hr), Special Relativity படி பூமியில் உள்ள கடிகாரத்தை

காட்டிலும் 7 micro sec பின்னும், அதே நேரத்தில் General theory of relativity படி 45 micro sec முன்னாடியும் time dilation இருக்கும்,இந்த time dilation பூமியில் உள்ள கடிகாரத்தோடு ஒப்பிடும்போது 38 micro sec (45-7=38) அதிகமாக இருக்கும்,

இதை special relativistic timing calculations மூலம் சரிசெய்யப்பட்டு உலகம் முழுவதும் ஒரே நேரம் கணக்கிடப்படுகிறது.

நீங்கள் time travel பண்ண வேண்டுமேயானால் ஒன்று ஒளியின் வேகத்தில் 90% செல்ல வேண்டும் அல்லது அதிக mass கொண்ட block hole அருகில் சென்று வந்தால் போதும்

கடந்த காலத்திற்கு செல்ல வேண்டுமேயானால் ஒளியை விட வேகமாக செல்ல வேண்டும்,ஆனால் நாம் இன்னும் அந்த அளவிலான தொழில்நுட்பத்திருக்கு வளரவில்லை என்ற காரணத்தினால் time travel சாத்தியப்படாத ஒரு விஷயம்.

எனக்கு தெரிந்த வரை explain பண்ணிருக்கேன்

#End