পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র • ভৌত জগৎ ও পরিমাপ
পদার্থ বিজ্ঞান ১ম পত্র প্রশ্ন
রহিম ও করিম আলোচনা করছিল। রহিম বলল, 'একটি রেলগাড়ি স্টেশনে স্থির থাকুক বা ছুটে চলুক, তার দৈর্ঘ্য, ঘড়ির সময় ও ভর সবসময় একই থাকবে। কেউ কোথায় দাঁড়িয়ে দেখছে বা কত দ্রুত চলছে তাতে কিছু আসে যায় না।' করিম প্রতিবাদ করে বলল, 'গাড়িটি যদি আলোর বেগের কাছাকাছি বেগে চলে, তাহলে এই তিনটি রাশির কোনোটিই আর অপরিবর্তিত থাকবে না।'
- ক)(1)
নিউটনীয় বলবিদ্যায় কোন কোন মৌলিক রাশির ধারণা করা হয়েছে?
- খ)(2)
নিউটনের মতে সময় একটি পরম রাশি — ব্যাখ্যা করো।
- গ)(3)
রহিমের বক্তব্যের প্রতিটি অংশ নিউটনের স্থান, সময় ও ভর সম্পর্কিত ধারণা অনুসারে ব্যাখ্যা করো।
- ঘ)(4)
করিমের বক্তব্যের যথার্থতা আইনস্টাইনের আধুনিক ধারণার আলোকে বিশ্লেষণ করো এবং রহিমের মতের সীমাবদ্ধতা মূল্যায়ন করো।
উত্তর ও ব্যাখ্যা
- ক)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর নিউটনীয় বা চিরায়ত বলবিদ্যায় তিনটি মৌলিক রাশির ধারণা করা হয়েছে। এগুলো হলো স্থান, সময় বা কাল এবং ভর।
- খ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর নিউটনের মতে সময় প্রকৃতিগতভাবে একটি পরম রাশি, যা বাইরের কোনো কিছুর ওপর নির্ভর না করে সমভাবে এগিয়ে চলে। এটি সর্বজনীন এবং বস্তু বা পর্যবেক্ষকের গতির ওপর নির্ভর করে না। ফলে পর্যবেক্ষক স্থির থাকুক বা গতিশীল থাকুক, দুটি ঘটনার মধ্যবর্তী সময় সকল পর্যবেক্ষকের কাছে একই হবে। আবার কোনো পর্যবেক্ষকের কাছে দুটি ঘটনা একই সময়ে ঘটলে অন্য পর্যবেক্ষকের কাছেও তা একই সময়ে ঘটবে। এজন্য সময় পরম রাশি।
- গ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর রহিমের বক্তব্য নিউটনীয় বলবিদ্যার ধারণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
স্থান (দৈর্ঘ্য): নিউটনের মতে স্থান পরম। বস্তুর দৈর্ঘ্য বস্তু বা পর্যবেক্ষকের গতির ওপর নির্ভর করে না এবং স্থির অবস্থায় অপরিবর্তনীয়। তাই রেলগাড়ির দৈর্ঘ্য স্থির বা গতিশীল সব অবস্থায় একই থাকবে।
সময়: নিউটনের মতে সময় সর্বজনীন এবং নির্দিষ্ট হারে এগিয়ে চলে, বস্তু বা পর্যবেক্ষকের গতির ওপর নির্ভরশীল নয়। তাই গাড়ির ঘড়ির সময় স্টেশনের ঘড়ির সময়ের সাথে একই হারে চলবে।
ভর: নিউটনীয় বলবিদ্যায় ভর একটি মৌলিক রাশি যা বস্তুর গতির ওপর নির্ভর করে না। ভরের নিত্যতা সূত্র অনুসারে ভরের কোনো পরিবর্তন ঘটে না। তাই চলন্ত বা স্থির সব অবস্থায় রেলগাড়ির ভর অপরিবর্তিত থাকবে।
- ঘ)
AI-তৈরি নমুনা উত্তর আইনস্টাইন প্রমাণ করেন যে চিরায়ত বলবিদ্যার তিনটি মৌলিক রাশি গতির সাথে পরিবর্তিত হয়, অর্থাৎ এগুলো পরম নয়। করিমের বক্তব্য এই ধারণার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
(১) স্থান: গতিশীল বস্তুর দৈর্ঘ্য তার স্থির অবস্থার দৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট হয়, একে দৈর্ঘ্য সংকোচন বলে। তাই আলোর বেগের কাছাকাছি বেগে চলার সময় রেলগাড়ির দৈর্ঘ্য স্টেশনের পর্যবেক্ষকের কাছে ছোট মনে হবে।
(২) সময়: কোনো স্থির কাঠামোতে ঘটা ঘটনা তার সাপেক্ষে গতিশীল অন্য কাঠামো থেকে দেখলে ঘটনার সময় ব্যবধান বেড়ে যায়, একে কাল দীর্ঘায়ন বা সময় প্রসারণ বলে। তাই চলন্ত গাড়ির ঘড়ি স্টেশনের পর্যবেক্ষকের কাছে ধীরে চলছে মনে হবে।
(৩) ভর: বস্তু গতিশীল হলে তার ভর বৃদ্ধি পায়, একে ভরের আপেক্ষিকতা বা গতিজনিত ভর বৃদ্ধি বলে। তাই গতিশীল রেলগাড়ির ভর স্থির অবস্থার তুলনায় বেশি হবে।
সুতরাং করিমের বক্তব্য যথার্থ। রহিমের মতে স্থান, সময় ও ভরকে পরম ধরা হয়েছে, যা নিউটনীয় বলবিদ্যার ধারণা। এই ধারণা সাধারণ ও কম বেগের ক্ষেত্রে চলে, কিন্তু আলোর বেগের কাছাকাছি বেগের ক্ষেত্রে এটি সঠিক ফল দেয় না। তাই রহিমের মত সীমাবদ্ধ, করিমের মতই আধুনিক ও ব্যাপকভাবে গ্রহণযোগ্য।
আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও