25 বৎসর বয়সে একজন নভোচারী নভোযানে করে \(2.4×10^8 \, \text{ms}^{-1}\) বেগে গ্যালাক্সি পরিভ্রমনে বের হন এবং পৃথিবীর ক্যালেন্ডার মাফিক 50 বৎসর পর ফিরে আসেন। নভোচারীর বর্তমান বয়স কত বছর?
প্রশ্ন:
25 বৎসর বয়সে একজন নভোচারী নভোযানে করে 2.4×108 ms−1 বেগে গ্যালাক্সি পরিভ্রমণে বের হন এবং পৃথিবীর ক্যালেন্ডার মাফিক 50 বৎসর পর ফিরে আসেন। নভোচারীর বর্তমান বয়স কত বছর?
সমাধান:
এই সমস্যাটি সাপেক্ষিকতা বা রিলেটিভিটি তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে। সময় সম্প্রসারণ (Time Dilation) তত্ত্ব অনুযায়ী, যখন কোনো বস্তু আলোর বেগের কাছাকাছি গতিতে চলে, তখন তার জন্য সময় পৃথিবীর তুলনায় ধীরে চলে।
সময় সম্প্রসারণের সূত্র:
Δt' = Δt / √(1 − v²/c²)
এখানে:
- Δt' = নভোচারীর সময় (নভোযানে তার জন্য অতিবাহিত সময়)
- Δt = পৃথিবীর সময় (এখানে 50 বছর)
- v = নভোচারীর গতিবেগ (2.4 × 108 ms−1)
- c = আলোর বেগ (প্রায় 3 × 108 ms−1)
প্রথমে, v/c এর মান বের করি:
v/c = (2.4 × 108) / (3 × 108) = 0.8
এখন, 1 − v²/c² এর মান বের করি:
1 − (0.8)2 = 1 − 0.64 = 0.36
সময় সম্প্রসারণের সূত্রে, পৃথিবীর সময় (Δt) 50 বছর দিয়ে নভোচারীর সময় (Δt') হিসাব করি:
Δt' = 50 / √(0.36) = 50 / 0.6 = 83.33 years
অতএব, নভোচারীর সময়ে অতিবাহিত হয়েছে প্রায় 83.33 বছর।
নভোচারীর বর্তমান বয়স হবে:
25 + 83.33 = 108.33 years
উত্তর:
- A. 85 (ভুল)
- B. 65 (ভুল)
- C. 60 (ভুল)
- D. কোনটিই নয় (সঠিক)