HomeTechnology NewsSci-Techஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடுகளை நிறைவு செய்தல் – ஒரு துகள் இயற்பியல் திருப்புமுனை

ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாடுகளை நிறைவு செய்தல் – ஒரு துகள் இயற்பியல் திருப்புமுனை


அலை துகள் இயற்பியல் விளக்கம்

இது முதன்முதலில் கோட்பாட்டிற்குப் பிறகு ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக, விஞ்ஞானிகள் ஐன்ஸ்டீனின் மின்காந்தவியல் சிறப்பு சார்பியல் பற்றிய வீட்டுப்பாடத்தை முடித்துள்ளனர்.

ஒசாகா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஐன்ஸ்டீனின் கோட்பாட்டின்படி, கதிர்வீச்சு மற்றும் துகள் இயற்பியல் ஆராய்ச்சியை மேம்படுத்த உதவும், வேகமாக நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களால் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தின் சார்பியல் சுருக்கத்தைக் காட்டுகின்றனர்.

ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்பு, மிகவும் புகழ்பெற்ற நவீன இயற்பியலாளர்களில் ஒருவரான ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன், சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டை முன்மொழிந்தார். பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி நாம் அறிந்த பெரும்பாலான அனைத்தும் இந்த கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இருப்பினும், அதன் ஒரு பகுதி இது வரை சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்படவில்லை. இருந்து விஞ்ஞானிகள் ஒசாகா பல்கலைக்கழகம் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் லேசர் இன்ஜினியரிங் முதல் முறையாக அல்ட்ராஃபாஸ்ட் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஒளியின் வேகத்தில் பயணிக்கும் எலக்ட்ரான் கற்றையைச் சுற்றியுள்ள மின்சார புலத்தின் சுருக்கத்தைக் காட்சிப்படுத்தவும், உற்பத்தி செயல்முறையை நிரூபிக்கவும் பயன்படுத்தியது.

ஐன்ஸ்டீனின் சிறப்பு சார்பியல் கோட்பாட்டின் படி, ஒளியின் வேகத்திற்கு அருகில் ஒரு பார்வையாளரைக் கடந்து செல்லும் பொருட்களின் இயக்கத்தை துல்லியமாக விவரிக்க, விண்வெளி மற்றும் நேர ஒருங்கிணைப்புகளை ஒருங்கிணைக்கும் “லோரென்ட்ஸ் மாற்றத்தை” பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த மாற்றங்கள் மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களுக்கான சுய-நிலையான சமன்பாடுகளை எவ்வாறு விளைவித்தன என்பதை அவரால் விளக்க முடிந்தது.

அதே சமயம் சார்பியல் கொள்கையின் பல்வேறு விளைவுகள் மிக உயர்ந்த அளவிலான சோதனைக்கு பல முறை நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன[{” attribute=””>accuracy, there are still parts of relativity that have yet to be revealed in experiments. Ironically, one of these is the contraction of the electric field, which is represented as a special relativity phenomenon in electromagnetism.

Formation Process of Planar Electric Field Contraction

Illustration of the formation process of the planar electric field contraction that accompanies the propagation of a near-light-speed electron beam (shown as an ellipse in the figure). Credit: Masato Ota, Makoto Nakajima

Now, the research team at Osaka University has demonstrated this effect experimentally for the first time. They accomplished this feat by measuring the profile of the Coulomb field in space and time around a high-energy electron beam generated by a linear particle accelerator. Using ultrafast electro-optic sampling, they were able to record the electric field with extremely high temporal resolution.

It has been reported that the Lorentz transformations of time and space as well as those of energy and momentum were demonstrated by time dilation experiments and rest mass energy experiments, respectively. Here, the team looked at a similar relativistic effect called electric-field contraction, which corresponds to the Lorentz transformation of electromagnetic potentials.

“We visualized the contraction of an electric field around an electron beam propagating close to the speed of light,” says Professor Makoto Nakajima, the project leader. In addition, the team observed the process of electric-field contraction right after the electron beam passed through a metal boundary.

When developing the theory of relativity, it is said that Einstein used thought experiments to imagine what it would be like to ride on a wave of light. “There is something poetic about demonstrating the relativistic effect of electric fields more than 100 years after Einstein predicted it,” says Professor Nakajima. “Electric fields were a crucial element in the formation of the theory of relativity in the first place.”

This research, with observations matching closely to Einstein’s predictions of special relativity in electromagnetism, can serve as a platform for measurements of energetic particle beams and other experiments in high-energy physics.

Reference: “Ultrafast visualization of an electric field under the Lorentz transformation” by Masato Ota, Koichi Kan, Soichiro Komada, Youwei Wang, Verdad C. Agulto, Valynn Katrine Mag-usara, Yasunobu Arikawa, Makoto R. Asakawa, Youichi Sakawa, Tatsunosuke Matsui and Makoto Nakajima, 20 October 2022, Nature Physics.
DOI: 10.1038/s41567-022-01767-w

The study was funded by the Japan Society for the Promotion of Science and the NIFS Collaborative Research Program. 



Mr.Mario
Mr.Mario
I am a tech enthusiast, cinema lover, and news follower. and i loved to be stay updated with the latest tech trends and developments. With a passion for cyber security, I continuously seeks new knowledge and enjoys learning new things.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Must Read