Main Logo

Monday 25 September 2023

තේරුම් ගැනීම

 

තේරුම් ගැනීම

 

ක්වොන්ටම් කතා දිරවගන්න ටිකක් අමාරුයි. නොබෙල් ත්‍යාගලාභී ෆයින්මාන් කිව්වෙ කිසිවකුටවත් ක්වොන්ටම් භෞතිකය තේරෙන්නෙ නැහැ කියල. නිසා ක්වොන්ටම් තේරුම් ගන්න බැහැ කියල දුකට පත්වෙන්න ඕන නැහැ. ක්වොන්ටම් තේරෙන්නෙ නැති වුණාට බටහිර විිද්‍යාඥයන් ඉන් වැඩ ගන්නවා. වැඩ කරනවා නම් තේරුම් ගන්න උත්සාහ කරන්නෙ මොනවට කියලත් අහන්න පුළුවන්.

 

මුළු ලෝකෙම තියෙන්නෙ වැඩ කරන හිතළු. තේරුම් ගන්නවා කියන්නෙ මොකක් කියන ප්‍රශ්නයට උත්තරයක් තියෙනවා ? තේරුම් ගැනීමේ දී අප කරන්නෙ යම් කරුණක් තේරෙනවා කියල හිතන සරල දෙයින් විස්තර කිරීම. අප හිතනවා සරල දේ අපට තේරෙනවා කියල. ඒක එහෙම කියල අහන්න පුළුවන්.

 

බටහිර විිද්‍යාවෙ මුලින් ඉන්නෙ ගැලීලියෝ හා නිව්ටන්. ගැලීලියෝ ඉන්ද්‍රිය ගෝචර සංසිද්ධි (සිද්ධි කියල කියමු) ගැන නිරීක්‍ෂණ කළා. පීසා නුවර ඇළවෙන කුළුණට ගිහින් එක වර බරින් (ස්කන්ධයෙන්) වෙනස් වස්තු දෙකක් එක උසකින් අතහැරලා පෙන්නුව වස්තු දෙක එකවර පොළොවට වැටෙනවා කියල. ගැලීලියො හරි ඔහුගෙ ගෝලයා හරි පිහාටුවකුයි ගල්ගෙඩියකුයි අතහැරියෙ නැහැ. එහෙම අතහැරිය නම් පිහාටුව පොළොවට වැටෙන්නෙ ටිකක් පමා වෙලා. වාතය නිසා ඇතිවෙන තෙරපීමෙන් පිහාටුවේ වැටීම අඩාල කරන නිසා. ටිකක් මහාප්‍රාණ යොදා ගත්තොත් කියන්න පුළුවන් වායු ප්‍රතිරෝධය නිසා කියල.

 

ගල්ගෙඩියටත් වායුව අවහිර කරනවා. ඒත් එය ඉතාම සුළු බලපෑමක්. කොහොමටත් මේ කතාව වැඩ කරන්නෙ රික්තයක නැත්නම් වායුව අයින් කළ තැනක. ගැලීලියෝට පස්සෙ අදාළ නිරීක්‍ෂණත් කරල තියෙනවා. කතාව වැඩ කරනවා. ස්කන්ධය මොකක් වුණත් එකවර එක උසකින්  අතහරින වස්තු දෙකක්  පහතින් තියෙන පෙදෙසකට එකවර පතිත වෙනවා.

 

දැන් ඕක තේරුම් ගන්න ඕන ? රික්ත කතා පැත්තකින් තියමු. බර කියන්නෙයි ස්කන්ධය කියන්නෙයි එක නො වෙයි. බර කියන්නෙ වස්තුවකට යම් (ඊනිය ගුරුත්වාකර්ෂණ) බලයක් යෙදීමෙන් ඇතිවන්නක්. ස්කන්ධය කියන්නෙ ද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණය කියල උගන්නනවා. ඒත් ඒක ශක්තියක් කියල අයින්ස්ටයින් කිව්වා. ඊට පස්සෙ තවත් ප්‍රශ්න. වස්තුවක ස්කන්ධය හා හිග්ස් බෝසෝනය අතර ඇති සම්බන්ධය කුමක් වගේ ප්‍රශ්න.

 

අපි හිග්ස්වත් පැත්තකින් තියමු. එයාට නොබෙල් තෑග්ගත් ලැබුණා. හිග්ස් ගැන කියන්න ක්වොන්ටම් කතා ඕන. අපි නිව්ටන්ට පමණක් සීමා වෙමු. ගැලීලියෝගෙ නිරීක්‍ෂණය තේරුම් ගන්න පුළුවන් කියනවා නිව්ටන්ගෙ ගුරුත්වාකර්ෂණ කතාවයි චලිතය පිළිබඳ දෙවැනි නියමයයි යොදා ගත්තොත්.

 

නිව්ටන්ගෙ දෙවැනි නියමයට අනුව වස්තුවක් තම චලනය වෙනස් කරන්නේ (ත්වරණයක් අත්කර ගන්නේ) බලයක් යෙදීම නිසා. ඊනියා අවස්ථිති ස්කන්ධයෙන් කෙරෙන්නේ වෙනස් කිරීමට විරුද්ධ වීමක්. වස්තුවල  අවස්ථිති ස්කන්ධය වැඩි වෙන විට චලනය වෙනස් කිරීමට (එක සමාන ත්වරණයක් දීමට කියමු) වැඩි බලයක් යොදන්න ඕන.

 

ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධය අවශ්‍ය වන්නේ වස්තු දෙකක් අතර ඊනියා ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ගණනය කිරීමේ දී. එය GMm/r2 ආදී වශයෙන් දැක්වෙනවා. මෙහි M හා m වස්තු දෙකේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධ. දැන් මේ බලය දෙවැනි වස්තුව මත ක්‍රියා කරනවා යැයි සිතමු. එවිට වස්තුවට බලය නිසා ඇතිවන ත්වරණය ගණනය කරන්න වෙන්නේ දෙවැනි වස්තුවේ අර අවස්ථිති ස්කන්ධය යොදා ගැනීමෙන්. ගැලීලියෝ පෙන්වූයේ පළමුවැනි වස්තුව පොළොව වූ විට  දෙවැනි වස්තුව කුමක් වුණත් ත්වරණය එකම කියා. එසේ වීමට නම් දෙවැනි වස්තුවේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධය එහි අවස්ථිති ස්කන්ධයට සමාන වෙන්න ඕන. එය පළමුවැනි වස්තුවට වුණත් එසේ වෙන්න ඕන. ඕනෑම වස්තුවක ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධය අවස්ථිති ස්කන්ධයට සමාන වෙන්න ඕන.

 

දැන් ප්‍රශ්නය ස්කන්ධ එකිනෙකට  සමාන වන්නේ කෙසේ කියා. එහෙමත් නැත්නම් වස්තුවක ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධය එහි අවස්ථිති ස්කන්ධයට සමාන වන බව තේරුම් ගන්නේ කෙසේ කියා. වැටෙන අඹ ගෙඩිය අහුල ගෙන කන්නෙ නැතුව අඹ වැටෙන්නෙ කොහොමද කියල තේරුම් ගන්න යන්නෙ අහවල් දේකට ?

 

අයින්ස්ටයින්  අඹ වැටෙන්නෙ කොහොමද කියන එකට වෙන උත්තරයක් දුන්න. ඔහු කිව්වෙ වස්තුවල  ස්කන්ධ, ශක්ති ආදිය නිසා අවකාශ කාලය වක ගැහෙනවා කියලා.  එවිට විිද්‍යුත් චුම්බක ආදී බල නැති විට වස්තු නිදහසේ (නිදැල්ලේ) චලනය වෙනවා. එහි දී අවස්ථිති ස්කන්ධය අවශ්‍ය වෙන්නෙ නැහැ. වස්තු චලනය වන්නේ අවකාශ කාලයේ වක්‍රතාව අනුව. වස්තු අවකාශ කාලයේ එක තැනක නම් එකම විධියට නිදැල්ලේ චලනය වෙනවා. කියන්නෙ වෙනත් නිරීක්‍ෂකයකුට සාපේක්‍ෂ එක ත්වරණයකින් චලනය වෙනවා.

 

අවස්ථිති ස්කනධය හා ගුරුත්වාකර්ෂණ ස්කන්ධය සමාන වෙන එක තේරුම් ගන්න ඕන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයක් තියෙනවා නම්. එහෙම බලයක් නැත්නම් තේරුම් ගන්න තියෙන්නෙ මොකක් ? දැන් තේරෙනවා ? ඒත් අයින්ස්ටයින්ගෙ සාධාරණ සාපේක්‍ෂතාවාදයෙත් ස්කන්ධ සමාන වෙන බව කියනවා. ඒකට තුල්‍යතා මූලධර්මය (Equivalence Principle) කියාත් කියනවා. කාට කියන්න ?