একজন নভোচারীর নিকট 10m দৈর্ঘ্যের একটি দন্ড 9.29m অপেক্ষা কম মনে হলো। তার নভোযানের বেগের ক্ষেত্রে নিচের কোনটি সঠিক?
V>0.37C
প্রশ্নের ব্যাখ্যা:
একজন নভোচারীর কাছে ১০ মিটার দৈর্ঘ্যের দণ্ডের বাস্তব দৈর্ঘ্য ৯.২৯ মিটার মনে হয়। এই পরিবর্তনটি মূলত আপেক্ষিকতা (Special Relativity) এর লেন্সে দেখা হয়।
আপেক্ষিকতা অনুযায়ী দৈর্ঘ্য সংকোচন (Length Contraction):
দৈর্ঘ্য সংকোচন সূত্র হল:
\[ L = L_0 \sqrt{1 - \frac{V^2}{C^2}} \]
যেখানে:- \( L_0 \) = অবজেক্টের নিরপেক্ষ দৈর্ঘ্য (আসলে দৈর্ঘ্য)
- \( L \) = পর্যবেক্ষকের কাছে অনুভূত দৈর্ঘ্য
- \( V \) = পর্যবেক্ষকের বেগ
- \( C \) = আলোর গতি
প্রদত্ত মান:
- আসল দৈর্ঘ্য \( L_0 = 10\,m \)
- পর্যবেক্ষকের কাছে অনুভূত দৈর্ঘ্য \( L = 9.29\,m \)
প্রথমে সংকোচনের অনুপাত নির্ণয় করি:
\[ \frac{L}{L_0} = \frac{9.29}{10} = 0.929 \]
সংকোচনের সূত্র থেকে \( V \) নির্ণয়:
\[ 0.929 = \sqrt{1 - \frac{V^2}{C^2}} \]
দুটি পাশে স্কোয়ার করি:
\[ (0.929)^2 = 1 - \frac{V^2}{C^2} \]
\[ 0.863 = 1 - \frac{V^2}{C^2} \]
অতএব:
\[ \frac{V^2}{C^2} = 1 - 0.863 = 0.137 \]
সুতরাং:
\[ V = C \sqrt{0.137} \approx C \times 0.370 \]
উপসংহার:
অর্থাৎ, নভোচারীর দৃষ্টিতে তার বেগ \( V \) কমপক্ষে আনুমানিক \( 0.37\,C \) এর সমান বা তার বেশি হওয়া উচিত যাতে এই দৈর্ঘ্য সংকোচন ঘটে।
অতএব, সঠিক উত্তর হল: