මැදිරියේ හා වේදිකාවේ වෙනස
~ මහාචාර්ය නලින් ද සිල්වා ~
අප සාකච්ඡා කරමින් සිටින්නේ දෙතැනක පිහිටි විදුලි පන්දම් දෙකක් දෑල්වීම දුම්රිය වේදිකාවක සිටින නිරකෂකයකුටත්, වේදිකාව පසූකරමින් යන දුම්රියක මැදිරියක සිටින නිරකෂකයකුටත් පෙන ආකාරය ගැන ය. දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයා දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයා පසූකර යත්ම විදුලි පන්දම් දෙක දල්වන්නේ යැ යි අපි කීවෙමූ. එහෙත් එහි දී අප නොකී දෙයක් වෙයි. එක් නිරකෂකයකු අනෙක් නිරකෂකයා පසූකිරම යනූ සිද්ධියකි. නිරකෂකයන් දෙදෙනාට ම ඒ සිද්ධිය පොදු වෙයි. දෙදෙනා ම ඒ සිද්ධිය නිරකෂණය කරති. කිනම් නිරකෂකයකු සම්බන්ධයෙන් වූව ද සිද්ධිය සිදුවීම හා ඒ නිරකෂණය අතර කාල ප්‍රාන්තරයක් නැතැ යි ද අපට කිව හැකි ය. ඒ සිද්ධිය සිදුවන්නේ නිරකෂකයන් අසල දීම වන බැවින් ය. මේ සිද්ධිය සිදුවන අවස්ථාවේ (මොහොතේ) දී නිරකෂකයන් දෙදෙනා ම තම ඔරලෝසූ සමමූර්ති කරගන්නේ යැ යි ද සිතමූ. ඒ කිසිවකවත් ගැටලූ නැත. එහෙත් ප්‍රශ්නය වනූයේ විදුලි පන්දම් දෙක ඒ මොහොතෙහි ම දෑල්වීම සම්බන්ධයෙන් ය. විදුලි පන්දම් දෙක ඒ මොහොතෙහි ම දල්වන්නේ කිනම් නිරකෂකයා ගේ ඔරලෝසූවෙන් දෑ යි අප නො කීවෙමූ. එනම් විදුලි පන්දම් දෙක එක මොහොතෙහි දල්වන්නේ කිනම් නිරකෂකයාට සාපේකෂකව දෑ යි අපි නො කීවෙමූ.
නිව්ටෝනීය භෞතික විද්‍යාවෙහි මේ ප්‍රශ්නය පැන නො නගියි. එයට හේතුව එහි යම් නිරකෂකයකු සම්බන්ධයෙන් යම් සිද්ධි දෙකක් එක ම මොහොතක සිදුවන්නේ නම්, ඒ සිද්ධි දෙක වෙනත් ඕනෑම නිරකෂකයකු සම්බන්ධයෙන් ද එක ම මොහොතක සිදුවීම ය. එනම් සිද්ධි දෙකක් යම් නිරකෂකයකුට සාපේකෂව සමගාමී වන්නේ නම් ඒ සිද්ධි දෙක වෙනත් ඕනෑම නිරකෂකයකුට සාපේකෂව ද සමගාමී වීම ය. නිව්ටෝනීය භෞතිකයෙහි කාලය මැනීම සම්බන්ධයෙන් නිරකෂකයන් අතර ඇති සම්බන්ධය මෙයටත් වඩා දෑඩි බව සඳහන් කළ යූතු ය. එහි දී නිරකෂකයන් ගේ ඔරලෝසූව සෑම විට ම එක ම වේලාවක් සඳහන් කරයි. යම්කිසි මොහොතක නිරකෂකයන් දෙදෙනා ම තම ඔරලෝසූ සමමූර්ති කරගන්නේ යැ යි සිතමූ. එවිට ඔරලෝසූවල කිසිම දෝෂයක් නැතැ යි උපකල්පනය කළහොත්, ඒ දෙදෙනා එකිනෙකාට සාපේකෂව කොතැනක සිටියත් කිනම් ප්‍රවේගයකින් චලනය වූවත්, කිනම් ත්වරණ සහිත ව වූවත්, ඔවූන් ගේ ඔරලෝසූ සෑම විටකම එක ම වේලාවක් දක්වයි. මෙයින් කියැවෙන්නේ නිව්ටෝනීය භෞතිකයෙහි කාලය මැනීම නිරකෂකයා ගෙන් ස්වායත්ත බව ය. එහි කාලය නිරපේකෂ (Absolute)- වෙයි. අයින්ස්ටයින් විද්වතා මූල සිට ම අභියෝග කෙළේ මේ කරුණට ය.
අයින්ස්ටයින් තරුණයාට මේ ප්‍රශ්නය මූල සිට ම හිතට කරදරයක් වී යැ යි කියැවෙයි. එකල ස්විටිසර්ලන්තයේ හා වෙනත් ඇතැම් බටහිර රටවල මහජන ගමනාගමනය සඳහා යොදාගත් ප්‍රධාන රථය වී ඇත්තේ ට්‍රැම් කාරය ය. අවූරුදු පහණහකට පමණ පෙර කොළඹ නගරයේ ද ට්‍රෑම් කාර ධාවනය විය. කොළඹ ඇතැම් තැන්වල පාරෙහි තවමත් ට්‍රෑම් කාර ධාවනය සඳහා යොදා ගන්නා ලද දුම්රිය පීලි වැනි පීලි දෑකිය හැකි ය අයින්ස්ටයින් තරුණයාට වූ ප්‍රශ්නය මෙලෙස ප්‍රකාශ කළ හැකි ය. ට්‍රෑම් කාරයක නැගී නගරයේ ඔරලෝසූ කණූවෙන් ඈතට යන මගියකු සලකමූ. ට්‍රෑම් කාරය ධාවනය වන්නේ සරල රේඛීය පීළිවල යැ යි සිතමූ. එමෙන් ම මගියාට තමා කෙතරම් ඈතට ගියත් ඔරලෝසූ කණූවෙහි සටහන්වන වේලාව දෑකගැනීමට හැකි යැ යි ද සිතමූ. ප්‍රශ්නය වන්නේ ට්‍රෑම් කාරය ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කරන්නේ නම්, මගියා ඔරලෝසූ කණූවෙහි දකින වේලාව කුමක් ද යන්න ය.
ට්‍රෑම් කාරය ඔරලෝසූ කණූව අසල නවතා ඇත්නම් මගියාට ඔරලෝසූවෙහි කටූ චලනය වන ආකාරයත්, එහි දෑක්වෙන වේලාව වෙනස් වන ආකාරයක් ඒ මොහොතෙහි ම දෑකගත හැකි ය. ට්‍රෑම් කාරය මඳ වේගයෙන් ධාවනය වන විට ද මගියාට ඔරලෝසූවෙහි කටූ චලනය වනූ දෑකගත හැකි ය. එහෙත් මෙහි දී තේරුම්ගත යූතු වැදගත් කරුණ නම්, මගියා ඔරලෝසූ කණූවෙහි දකින වේලාව ඒ මොහොතෙහි ම ඔරලෝසූවෙහි සටහන් වන වේලාව නොවන බව ය. එයට හේතුව සටහන්වන වේලාව ඒ මොහොතෙහි ම මගියාට දෑකගත නො හැකි වීම ය. ඔරලෝසූවෙහි සටහන් වන වේලාව ගියාට දෑකගත හැකි වනූයේ ඔරලෝසූවෙන් පරාවර්තනය වන ආලෝක ධාරාවක් ආධාරයෙන් ය. ආලෝක ධාරාව කෂණික ව මගියාට නො ලැබෙයි. ඔරලෝසූවෙහි සිට මගියා කරා ආලෝකය ගමන් කිරමට යම් කාලයක් ගතවෙයි. ඔරලෝසූවෙහි දහවල් දොළහ වන විට මගියා රැගත් ට්‍රෑම් කාරය ඔරලෝසූව අසලින් පිටත් වූයේ යැ යි සිතමූ. පිටත්වන මොහොතෙහි මගියාට ඔරලෝසූවෙහි දොළහ සනිටූහන්වනූ දෑකගත හැකි ය. එහෙත් ට්‍රෑම් කාරය ඔරලෝසූ කණූවෙන් තරමක් ඈතට ගිය පසූ ඔරලෝසූවෙහි දහවල් දොළහයි පහ දෑක්වෙන විට මගියාට පෙනෙන්නේ දහවල් දොළහයි පහ නොවන එයට අඩූ වේලාවකි. එය දහවල් දොළහයි හතරයි තත්පර යම්කිසි ගණනක් වෙයි.
යම්කිසි අයූරකින් ට්‍රෑම් කාරය ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කරන්නේ නම්, මගියාට ඔරලෝසූවෙහි කටූ නිසලව තිබෙනූ දෑකගත හැකි වනූ ඇත. ඔරලෝසූවෙන් පරාවර්තනය වන ආලෝකය මගියා සමඟ ම ගමන් කරන බැවින් මගියාට නිතර ම ඔරලෝසූවෙහි දහවල් දොළහ ම සනිටූහන් වී තිබෙනූ පෙනෙයි. ඉන් සූළු මොහොතකට හෝ පසූව ඔරලෝසූවෙන් පරාවර්තනය වන ආලෝක ධාරාවක් මගියා කරා නොයන්නේ මගියා ද ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කරන බැවින් ය. ඔරලෝසූ කණූවෙහි කුමක් සනිටූහන් වූව ද ට්‍රෑම් කාරයෙහි ගමන් කරන මගියාට පෙනෙන්නේ ඔරලෝසූවෙහි දහවල් දොළහ සටහන් වී ඇති බව ය. මගියාට අනූව සෑම සිද්ධියක් ම සිදුවන්නේ දහවල් දොළහට ය. එනම් මගියාට අනූව කාලය ගතවීමක් නැත.
ඉහත සඳහන් උදාහරණය අභව්‍ය යැ යි යමකු තර්ක කළ ද ඉන් පැහැදිලි වන කරූණ නම්, ඒ ඒ නිරකෂකයා කාලය මනින ආකාරයෙහි වෙනස්කම් ඇති බව හා සමගාමී සිද්ධි යන්න ඒ ඒ නිරකෂකයා අනූව වෙනස් විය හැකි බවත් ය. දුම්රිය වේදිකාව හා දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයන් දෙදෙන සමගාමි සිද්ධි සම්බන්ධයෙන් එක ම නිගමනවලට පැමිණීමට අවශ්‍ය නො වෙයි. එසේ නම් විදුලි පන්දම් දෙක දෑල්වීම සම්බන්ධයෙන් ද එය එසේ ම වෙයි. විදුලි පන්දම් දෙක දෑල්වීම යනූ සිද්ධී දෙකකි. ඒ සිද්ධි දෙක එක් නිරකෂකයකුට සාපේකෂව සමගාමී ය යන්නෙන් වෙනත් නිරකෂකයකුට සාපේකෂව ද ඒ සමගාමී විය යූතු යැ යි ගම්‍ය නො වෙයි.
එබැවින් විදුලි පන්දම් දෙක සමාගමී ව දෑල්වෙන්නේ කිනම් නිරකෂකයාට සාපේකෂව දෑ යි දෑනගැනීම වැදගත් වෙයි. විදුලි පන්දම් දෙක නිසල ව ඇත්තේ දුම්රිය වේදිකාවෙහි සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව බැවින්, විදුලි පන්දම් දෙක එකවිට (සමගාමීව) දෑල්වෙන්නේ ද දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින මගියාට සාපේකෂව යැ යි ගැනීමේ විසංවාදයක් නැත. අපි නැවතත් අපේ විශ්ලේෂණයට පාදක වූ දැ සටහන් කර ගනිමූ. දුම්රිය මැදිරියේ හරිමැද සිටින මගියා දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයා පසූකරත් ම දුම්රිය මැදිරියේ දෙකළවර සමඟ ඇති ලකෂ්‍ය දෙකක දී විදුලි පන්දම් දෙකක් දෑල්වෙයි. මේ විදුලි පන්දම් දෙක දුම්ිරිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව මෙන් ම දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයාට ද සාපේකෂව සමාන දුරවලින් වෙයි. මෙහි දී කිවයූතු තවත් කරුණක් වනූයේ විදුලි පන්දම් දෙකට ඇති දුර සමාන යැ යි නිරකෂකයන් දෙදෙනා ගත්ත ද නිරකෂකයන් දෙදෙනා මැනගන්නේ එක ම දුරක් නොවන බව ය. දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂ ව විදුලි පන්දම් දෙක ම ං දුරකින් වේ නම්, දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව විදුලි පන්දම් දෙක සම දුරින් පිහිටිය ද ඒ දුර ං ට සමාන නො වෙයි.
දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයා දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයා පසූකරන මොහොතෙහි ම විදුලි පන්දම් දෙක දෑල්වෙන්නේ දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂ ව ය. එහි දී ඒ නිරිකෂකයාට සාපේකෂ ව සිද්ධි තුනක් සමාගමී වේ යැ යි ගනූ ලැබෙයි. එනම් දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයා පසූ කර යෑම හා ඒ ඒ විදුලි පන්දම දෑල්වීම ය. දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව විදුලි පන්දම් දෙක නිසල ව ඇති බැවින් ඒ නිරකෂකයා එක් විදුලි පන්දමක් දෙසටත් අනෙක් විදුලි පන්දමෙන් ඉවතටත් ගමන් නො කරයි. ඒ නිරකෂකයා සම්බන්ධයෙන් ගත්කල විදුලි පන්දම් දෙක අතර සමමිතියක් වෙයි. එහෙත් දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයා සම්බන්ධයෙන් ගත්කල ඒ සමමිතිය නැත. ඒ නිරකෂකයාට සාපේකෂව එක් විදුලි පන්දමක් නිරකෂකයා ගෙන් ඉවතට යන අතර, අනෙක් විදුලි පන්දම නිරකෂකයා වෙතට පැමිණෙයි. වෙනත් වචනවලින් කියන්නේ නම්, එනම් දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව නම්, දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයා එක් විදුලි පන්දමක් දෙසට දිවයන අතර අනෙක් විදුලි පන්දමෙන් ඉවතට දිවයයි. මේ හේතුවෙන් විදුලි පන්දම්වලින් නිකුත් වන ආලෝක ධාරා ඒ නිරකෂකයා කරා එක ම මොහොතේ දි නො පැමිණෙයි. නිරකෂකයා යම් විදුලි පන්දමක් දෙසට දිවයන්නේ ද ඒ විදුලි පන්දමෙන් නිකුත් කෙරෙන ආලෝක ධාරාව නිරකෂකයා වෙතට පළමූව පැමිණෙයි. වෙනත් අයූරකින් කිවහොත්, එනම් දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව ගතහොත්, එ නිරකෂකයා වෙතට පැමිණෙන විදුලි පන්දමෙන් නිකුත් වන ආලෝක ධාරාව නිරකෂකයා ගෙන් ඉවතට යන විදුලි පන්දමෙන් නිකුත් වන ආලෝක ධාරාවට කලින් නිරකෂකයා කරා පැමිණෙයි.
එසේ වූවත් දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂව ද විදුලි පන්දම් ආලෝක ධාරා නිකුත් කරන්නේ සමාන දුරක සිට ය. විදුලි පන්දම් ආලෝක ධාරා නිකුත් කෙරෙන්නේ දුම්රිය මැදිරියේ දෙකෙළවර සමඟ කෙලින් ඇති ලකෂ්‍යය දෙකක සිට ය. නිරකෂකයා දුම්රිය මැදිරියේ හරි මැද සිටින බැවින් ආලෝක ධාරා නිකුත් කෙරෙන්නේ සමාන දුරක සිට ය. එහෙත් එසේ සමාන දුරකින් නිකුත් කෙරෙන ආලෝක ධාරා නිරකෂකයා වෙතට එක ම වේලාවට නො පැමිණෙයි. මෙයින් නිගමනය කළ හැක්කේ කුමක් ද?
නිරකෂකයාට, එනම් මෙහි දී දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට කිව හැකි කරුණූ දෙකක් වෙයි. එකක් නම්, විදුලි පන්දම්වලින් ලැබෙන ආලෝක ධාරා දෙකෙහි වේග තමාට සාපේකෂව වෙනස් බව ය. එය නිව්ටෝනීය, එසේත් නැත්නම් ගැලීලීය සාපේකෂතාව සමඟ එකඟ වෙයි. ඒ නිරකෂකයාට තමා වෙතට පැමිණෙන විදුලි පන්දමෙන් ලැබෙන ආලෝක ධාරාව කලින් පැමිණෙන බැවින් තමාට සාපේකෂව ඒ ආලෝක ධාරාවෙහි වේගය අනෙක් ආලෝක ධාරාවෙහි වේයට වඩා වැඩි යැ යි නිගමනය කිරමට හැකි වෙයි. දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂ ව දුම්රිය වේදිකාවේ සිටි නිරකෂකයා යම් වේගයකින් ගමන් කරයි. (දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයා තමාට සාපේකෂ ව නිසලව සිටින බව අමතක නොකළ යූතු ය.) දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට අනූව තමා වෙතට පැමිණෙන ආලෝක ධාරාව තමාට සාපේකෂව දුම්රිය වේදිකාවේ සිටින නිරකෂකයා ගමන් කරන දිශාවට ම චලනය වෙයි. එබැවින් ගැලීලිය සාපේකෂතාවට අනූව දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂ ව තමා වෙතට එන ආලෝක ධාරාව දුම්රිය වේදිකාවෙ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂ ව ඒ ආලෝක ධාරාව ගමන් කරන වේගයට වැඩි වේගයකින් ගමන් කරයි. එමෙන් ම අනෙක් ආලෝක ධාරාව අඩූ වේගයකින් ගමන් කරයි. මේ සාපේකෂතාවට අනූව විදුලි පන්දම් දෙකෙන් ආලෝක ධාරා නිකුත් වීම දුම්රිය මැදිරියේ සිටින නිරකෂකයාට සාපේකෂක ව ද එක ම මොහොතෙහි සිදු වූවත්, ආලෝක ධාරාවල වේග අසමාන බැවින් ඒ ධාරා නිරකෂකයා කරා එක ම මොහොතක නො එළඹෙයි. එහෙත් අයින්ස්ටයිනීය සාපේකෂතාවාදයෙන් කියැවෙන්නේ වෙනත් දෙයක් ය.
මහාචාර්ය නලින් ද සිල්වා