Einstein's Contribution to Science

नमस्कार पाठको

Science हमेशा से मेरा favourite रहा है। विशेष तौर पर Modern Science . इसी श्रंखला में पेश है अगला लेख "विज्ञान में आइंस्टीन  का योगदान" ।

* Special Theory of Relativity 

1905 में इन्होने विश्व को चौका दिया अपनी इस theory से।  (यकीन मानिये मै भी चौंक गया था जब पहली बार पढ़ा था) इसके पहले तक विश्व में सभी इस बात को लेकर आश्वश्त थे कि समय सबके लिए समान गति से व्यतीत होता है और Physics के बनाये rules हर तरफ सामान ढंग से लागू होते है। Well इन्होने बताया कि भाई साहब ऐसा कुछ भी नहीं है।  संपूर्ण ब्रह्माण्ड में केवल दो ही नियम लागू होते है :

1. Speed of Light यानि c (प्रकाश की vaccum में चाल को c से ही represent करते है) हर तरह से समान ही रहती है। 

2. Physics के नियम दो अलग systems में बैठे लोगो को same लगेंगे तभी जब दोनों systems की स्पीड stable हो मतलब न बढ़ रही हो न घट रही हो।  

मतलब अगर आप ट्रैन में है और ट्रैन के साथ ट्रैन की स्पीड से दौड़े तो ट्रैन में बैठे आदमी को आप रुके हुए दिखेंगे (Obviously कभी ध्यान दिया आपने ??) लेकिन light की स्पीड से दौड़ती ट्रैन के साथ आप light की स्पीड से Torch  लेके दौड़ेंगे तो भी ट्रैन में बैठे आदमी को आपके टोर्च से निकले light की स्पीड c ही दिखेगी। 

अब चूँकि हम जानते है कि दूरी = चाल  x समय तो दूरी और स्पीड अगर same है तो बदला क्या ?? Yess you guessed right its Time . 

In Short समय आपकी चाल (speed ) पर depend करता है।  आप जितनी तेज चलेंगे समय उतना ही धीमा व्यतीत होगा। अगर आप को अभी भी न समझ आया हो तो कोई बात नहीं लेकिन ये fact इस चीज में आपकी रूचि जरूर बढ़ा देगा की अगर आप और आपका साथी जिसकी उम्र आज 24 साल है और आप अपने घर पर रहे और आपका साथी प्रकाश की चाल के लगभग करीब speed से पृथ्वी का चक्कर लगा कर 50 साल बाद वापस आये तो आपकी उम्र तो भैया 74 हो चुकी होगी पर आपके साथी साहब अभी भी 24 साल और कुछ घंटे के ही उम्र के होंगे। 

दूसरा नियम थोड़ा complex है (हा पता है की पहला भी है ) और आप इसे सिर्फ इस फैक्ट से समझिए की अगर आप और मै दो अलग अलग ट्रेनों  में बैठे हो जिनकी गति same है और हम दोनों की windows इस तरह है की हम लोग एक दूसरे की ट्रैन ही देख सकते है तो हम दोनों में से कोई भी नहीं बता सकता की हम लोग रुके हुए है या चल रहे है। 

* E = mc ² 

Well आप साइंस पढ़े हो या न हो but इस equation को जरूर जानते होंगे या at least कभी न कभी जरूर देखा होगा क्यूकी ये Pi (π) के बाद दुनिया की सबसे famous equation है। 1905 में ही इन्होने ये थ्योरी भी दी थी।  जिसने बताया की Mass (like हम लोग , मेज कुर्सी , atom , molecule etc ) aur Energy (like प्रकाश , ऊष्मा , बिजली etc ) ये सब एक ही है और आपस में Convert हो सकती है। यकीन मानिये 40  साल तक लोग इस पर शक खाते रहे और जब 1943 -44 में Atom Bomb बनना शुरू हुआ और 1945 में जापान पर गिरा दिया गया तब दुनिया के लोगो को ये दुनियादारी भी समझ आई।

* General Theory of Relativity:

ये थ्योरी भाई साहब ने 1916 में दी। 1905 में Mass और Energy की love marriage करा के भाई साहब को चैन नहीं मिला था की इन्होने Time (जिसमे हमारा एक एक moment बीतता है ) और Space (जिसमे हम रहते है ) की भी लव marriage करा दी।  इन्होने कहा की विश्व में Time और Space अलग अलग न हो कर एक ही चीज है जिसे SpaceTime कहते है।  और विभिन्न Mass /Energy  के concentration से SpaceTime के curve में झुकाव आता है जिसे हम Gravity कहते है।  Well मैं ज्यादा दिमाग नहीं खाऊंगा आखिर TRP का सवाल है। बाकि इसके विषय में थोड़ा बहुत Gravity & SpaceTime इस लिंक पर पहले ही लिखा है आप चाहे तो देख सकते है।

बहरहाल Einstein ने इस theory में एक differential equation दी जो मैंने नीचे लिखी है।  आप इसे देख के खुश होइए बाकि समझने के लिए इंटरनेट एक बड़ी जगह है।

इस equation की खास बात ये है की ये Differenetial है जी हा dy/dx वाली (अगर आप Maths से रहे हो कभी भी ) और सरल शब्दों में ये ऐसी equation है जिससे कई और equations बनाई जा सकती है। नीचे   कुछ प्रमुख खोजे है जो  इस equation को solve करने के बाद पता चली :

* Einstein & Gravity  

Gravity अब एक मात्र ऐसी Force है जिसे वैज्ञानिक अब तक नहीं समझ पाये है। जी हा आपको सरल सी लगने वाली Gravity current topic of research है।  अब तक सबसे सही समझ Gravity की Einstein की ही मानी जाती है जिन्होंने इसे कभी Force माना ही नहीं।  उनके हिसाब से ये एक Effect है SpaceTime के bend होने का। जबकि इसके पहले ये मान्यता थी की Gravity एक Attraction  Force है जो  Massive bodies के बीच  लगता है। पुरानी मान्यता इस प्रूफ के साथ ख़त्म हो गई जब प्रकाश (Light) को भी Gravity से प्रभावित होते देखा गया।  

* Einstein & Black Holes 

Schwarzschild नामक वैज्ञानिक ने इस equation का उपयोग करते हुए 1916 में  ऐसी चीजो की possibility दिखाई जो इतनी काम जगह में इतना वजन (mass ) रखती हो की उनकी strong gravity से प्रकाश की किरणे भी न बच सके।  अब जब किसी चीज से निकला प्रकाश हम तक पहुंचेगा ही नहीं तो वो दिखेगी कैसे बस इन्ही चीजो को black holes का नाम दे दिया गया। इन Black Holes की विशेषता ये बताई गई की इनमे गई कोई भी चीज कभी वापस नहीं आती।  बस फिर क्या था सबका ध्यान इस ओर गया और सब अपने अपने हिसाब से लग गए इन Black Holes की Properties जाचने में।  और सही कहे तो किसी को भरोसा नहीं था की ये Black Holes होते भी होंगे लेकिन 1970 के दशक में जब Telescopes ने पहली बार इन Objects की उपस्थिति का पता लगाया तब जाकर सबकी यकीन हुआ की ऐसा भी कुछ हो सकता है।  बाकि Stephen Hawkins तो Black Holes के पीछे ही पड़ गए। बाकि तो आप जानते ही है।  न भी जानते हो तो कोई बात नहीं कुछ topic तो चाहिए ही न अगली Posts के लिए। 

* Einstein & Expansion of Universe 

Einstein  बाबा की Equations बता रही थी की अगर equation सही है तो Universe जिसमे हम सब रह रहे है वो स्थिर नहीं होना चाहिए उसे या तो फैलना चाहिए या सिकुड़ना चाहिए लेकिन बड़े भैया को लगा की ये तो गलत है ऐसा नहीं हो सकता।  (अब उस समय ये सोचना बेमानी थी की ब्रह्माण्ड फ़ैल रहा है ) बाद में Hubble नमक वैज्ञानिक ने अपने Telescope से अध्ययन करके बताया की ब्रह्माण्ड हमेशा से ऐसा नहीं था।  ये 13.7 अरब (Billion ) वर्ष पहले एक बेहद छोटे परमाणु में हुए विस्फोट से पैदा हुआ और तब से लगातार फैलता जा रहा है (जैसे गुब्बारा ) जिसे अब हम Big Bang थ्योरी के नाम से जानते है।  

* Einstein & Time Dialation:

बहुत तेज गति और बहुत तीव्र Gravity आपके समय के व्यतीत होने की दर को धीमा कर देती है।  अब ऊपर जितना लिख दिया है उतने में समझिए बाकि किसी और पोस्ट में।  

* Einstein & Gravity Waves :

इसके बारे में इस लिंक पर विस्तार से लिखा है 

Gravitational waves : अब ये कौन सी चिड़िया है ?

* Einstein & Dark Matter - Dark Energy 

मानिये न मानिये लेकिन है बिलकुल सच - हम neutron proton atom molecule light electromagnetic radiation आदि सभी चीजो के बारे में जितना भी जानते है वो सब Universe का 4 -5 % ही है।  बाकि सब को दो Category Dark Matter और Dark Energy इन दो भागो में बाँट दिया गया है जिसके बारे में हम कुछ नही जानते और ये बात हमें 1998 में पता चली और तब से लेकर आजतक भी हम कुछ नहीं जानते इनके बारे में।  लेकिन einstien बाबा की equation को solve करने पर इनकी उपस्थिति का पता 1916 से ही चल गया अब कोई ध्यान न दे तो क्या किया जा सकता है।  इसके बारे में विस्तार से चर्चा किसी और पोस्ट में। 

* Einstein Quantum Mechanics :

आइंस्टीन हमेशा से ही Quantam Mechanics के ज्यादा favour में नहीं रहे पर जाने अनजाने उन्होंने Quantam Mechanics इस फील्ड में बहुत योगदान दिया।  फ़िलहाल आपको बता दू Quntam Mechanics विज्ञानं की वो शाखा है जिसमे उन नियमो और तथ्यों का अध्ध्य्यन किया जाता है जो बालो की मोटाई के 10000 गुनी छोटी होती है जैसे Atoms , न्यूट्रॉन प्रोटोन इलेक्ट्रान etc . कुछ का विवरण संक्षेप में इस प्रकार है :

Photo Electric Effect 

भाई साहब को इसी खोज के लिए 1921 में नोबेल पुरुस्कार मिला था।  ये खोज उन्होंने 1905 में की थी।  वो अलग बात है उनकी Research और खोजे इससे भी ज्यादा बड़ी थी लेकिन उस समय वैज्ञानिक समुदाय उनकी बाते समझ ही नही पा रहा था और उन्हें Experimentally prove करना भी मुश्किल था।  अब स्वयं सोचिये उनकी theories के कुछ पॉइंट्स अब जाकर verify हो पाए है और अभी भी कही कुछ बाकि है।  

Anyways उन्होंने इसमें बताया की प्रकाश एक particle की भाति काम करता है जैसे electron और इस तरह उन्होंने Light Photons का concept सबके सामने रखा जो बाद में चल कर Laser Rays और बाकि Technologies का आधार बना।  अगली बार Laser या Solar Cell के बारे में पढियेगा तो भाई साहब को जरूर धन्यवाद दीजिएगा।  

Quantam Entanglement 

इस तथ्य का प्रयोग कर वो Quantam mechanics का समर्थन करने वालो को निचा दिखाना चाहते थे। चलिए बड़े ही सरल शब्दों में समझे :  उन्होंने कहा की अगर क्वांटम मैकेनिक्स सही है तो इसके नियमो के अनुसार आप और मै एक विशेष क्वांटम अवस्था जिसे Entanglement कहते है में आ जाए जिससे की अगर आपके दाहिने गाल पे थप्पड़ लगते ही मेरे बाये गाल पे थप्पड़ लगे।  तो फिर हम लोग चाह अरबो प्रकाश वर्ष (Light Years ) दूरी पर चले जाए , जुडवा फिल्म की तरह आपके एक गाल पर थप्पड़ पड़ते ही मुझे पता चल जाएगा क्यकि मेरे दूसरे गाल पर अपने आप थप्पड़ पड़ेगा।  उन्होंने इस घटना को Spooky Action at Distance कहा लेकिन 1960 -70 के दौरान Bell नमक वैज्ञानिक ने साबित कर दिखाया की ऐसा ही होता है। तो खोज का श्रेय तो बड़े भैया को ही मिलना था।  फ़िलहाल आज स्थिति ये है की ऐसा क्यों होता है ये कोई भी नहीं जानता लेकिन इसका use करने की होड़ पूरी दुनिया में मची हुई है।  क्यों?  अगली पोस्ट में  . बाकि आप चाहे तो ये यहाँ पढ़ सकते  है : http://www.smithsonianmag.com/

लिस्ट वाकई बहोत लम्बी है लेकिन अगर मेरे पाठक बोर हो गए तो मेरी TRP गई समझिए इसलिये Ultra Shortcut में अपनी बात खत्म करता हु : इन सबके अलावा उन्होंने Brownian Motion (आपने 10th में पढ़ा होगा अगर school बंक न किया हो ) , Bose - Einstein Codensate  जिसमे उन्होंने जगदीश चन्द्र बोस के साथ पदार्थ की बेहद ठंडी अवस्था जिसमे सभी Atoms अपनी individual Identity खो देते है और जो वही अवस्था है जो किसी पदार्थ को Highest Possible Temperature तक गरम करने पर मिलेगी और जिसको फ़िलहाल अभी 2003  के दौरन MIT University में Laser Beams के Sodium पर experiment के बाद प्राप्त किया और जिसकी सहायता से प्रकाश को चलने से रोकने का प्रयोग भी किया गया , GPS etc सब बड़े भैया की ही देन है।  

और हा बीते Pi Day (14 March) को Einstien का बर्थडे था।  Happy Birthday Genius 

मुझे झेलने का शुक्रिया।  

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