د ځانګړي نسبيت تاريخ

د ځانګړي نسبيت تاريخ له زياتو نظرياتي پايلو او ازمايښتي موندنو څخه جوړ دی، چې د البرت ای مايچلسن (Albert A. Michelson)، هنډريک لورينس (Hendrik Lorentz)، هنري پوينکېر (Henri Poincare) او نورو له لورې تر لاسه شوي دي. دا نظريه د البرت انشټاين له لورې د ځانګړي نسبيت وړانديز شوې نظریه او د مکس پلېنک (Max Planck)، هيرمېن مېنکوسکي (Hermann Minkowski) او نورو په وروستني کار کې د اقتدار لوړې درجې ته ورسېده.

پېژندنه

که څه هم اسحاق نيوټن خپل فزيک د بشپړ يا مطلق وخت او فضا [ځای] پر بنسټ رامنځته کړ، تر څنګ يې د ګاليله د نسبيت اصولو پيروي هم وکړه، چې په کره ډول د ميخانيکی سيستمونو لپاره تکرارېږي. داسې ويلی شو چې: تر هر هغه ځايه چې د ميخانيک قوانين اړوند دي، په inertia حرکت کې ټول څارونکي برابر امتيازات لري او د حرکت هيڅ غوره حالت کوم ځانګړي خنډ (د حرکت مخنيوونکي يا لږ تر لږه د چټکتيا کموونکي) څارونکي پورې تړل کېدلی (منسوبېدلی) نه شي. که څه هم د الکترومقناطيس نظريه او الکتروديناميکس نظريه او همدرانګه د ۱۹ پېړۍ پر مهال د «رڼا د منځني حالت» د ګډوډۍ په توګه د رڼا د څپې نظريه يا “Luminiferous ether” په پراخه کچه منل شوې وه، چې ياده نظريه د جيمز کلرک ماکسول “James Clerk Maxwell” په کار کې تر ټولو پرمختللې بڼه خپله کړه. د مکسول د نظريې له مخې ټولې د ليدلو وړ (رڼا ته منسوب) او برېښنايي ښکارندې د هغه وسيلې له لارې خپرېږي، چې د وړانديز له مخې يې بايد شوني وي چې ايتر ته اړوند حرکت په ازمايښتي ډول مشخص کړي.

د ايتر له لارې د حرکت موندنې په موخه د هر پېژندل شوي ازمايښت بې پايلېتوب د دې لامل شوه، چې هندريک لورينس په ۱۸۹۲ ز کال کې د يو ساکن يا بې حرکته ځلاند ايتر (luminiferous aether)، د فزيکي اوږدوالي راټولېدنې (انقباض) او هغه سيمه ييز وخت پر بنسټ د الکتروديناميک د نظريې رامنځته کول پيل کړي، چې د مکسول معادلې په کې د نسبت د خنډ يا حرکت مخنيونکو ټولو چوکاټونو کې خپله بڼه ساتي. د لورينس د ايتر نظريې سره د کار کولو له مخې هنري پوينکېر “Henri Poiincare” وار له مخې د طبيعت (د الکتروديناميک او د ځمکې د کښښ يا جاذبې قوې په ګډون) د يو عمومي قانون په توګه وار له مخه «د نسبيت اصل» وړانديز کاوه. نوموړي ياد اصل په ۱۹۰۵ ز کال کې د لورينس د بدلون د لومړنيو فرمولونو د کره کولو په موخه وکاروه، چې په پايله کې يې د معادلو بشپړه او کره ټولګه تر لاسه شوه. يادې ټولګې ته اوس د لورينس «د بڼې بدلون يا ټرانسفورمېشن» وايي. لږه موده وروسته په همدې کال کې البرت انسټاين د ځانګړي يا خاص نسبيت په اړه خپله اصلي مقاله خپره کړه، چې يو ځل بيا يې په کې د نسبيت د اصل پر بنسټ په خپلواک ډول د وخت او ځای د واټنونو د بنسټيزو پېژندنو په بدلولو سره د لورينس «د بڼې بدلون يا ټرانسفورمېشن» تر لاسه او په بنسټيز ډول يو ځل بيا وژباړه، په داسې حال کې چې د ګاليله د بشپړ ورته وخت له کېنمېټيک څخه تېرېږي، نو په دې ډول په لرغوني الکتروډيناميک کې د ځلاند ايتر پر وړاندې د هر ډول نسبت د اړتيا مخنيوی کوي. د هرمېن مېنکوسکي (Hermann Minkowski) وروستي کار چې نوموړي په کې د انسټاين د ځانګړي يا خاص نسبيت نظريې لپاره د څلور اړخيز (څلور بعدي) هندسي «معلوم وخت» موډل وروپېژاند، د نسبيت د عمومي نظریې په اړه د انسټاين وروستي پرمختګ ته لاره هواره کړه او د نسبيتي برخې نظريو بنسټ يې کېښود.

ايتر او د حرکي جسمونو الکتروډيناميک

د ايتر موډلونه او د مکسول معادلې

د توماس ينګ “Thomas Young” (۱۸۰۴ز) او اګسټين جين فريسنيل “Augustin-Jean Fresnel” (۱۸۱۶ز) له کار څخه وروسته داسې باور کېده، چې رڼا د ځلاند ايتر په نوم په يو فنر ډوله يا ارتجاعي وسط يا وسيله کې د يوې پرې کوونکې څپې په توګه خپرېږي. که څه هم د رڼا اړوند د ليدو وړ يا بصريۍ او برېښنايي محرکې قوې (الکتروډيناميک) ښکارندو تر منځ توپير رامنځته شوی و، نو د ټولو ښکارندو لپاره د ايتر د ځانګړو موډلونو رامنځته کول اړين وو. د يادو موډلونو د يو (متحد) کولو يا د هغوی د يوې بشپړې ميخانيکې تشرېح رامنځته کولو هڅې بريالۍ نه شوې، مګر د مايکل فارادي “Michael Faraday” او لورډ کالوېن “Lord Kelvin” په ګډون د زياتو پوهانو له لورې له پام وړ کار څخه وروسته جېمز کلرک ماکسول په ۱۸۶۴ ز کال کې د الکترومقناطيسيت يوې کره يا سمې نظريې ته وده ورکړه. نوموړي ياده نظريه په بريښنا، مقناطيسيت او “inductance” (د برېښنايي هادي هغه تمايل، چې په برېښنايي بهير کې د تېرېدونکي بدلون مخنيوی کوي) کې د يو لړ معادلو په تر لاسه کولو سره رامنځته کړه او «د مکسول معادلې» يې ونوموله. هغه په لومړيو کې وړانديز وکړ، چې رڼا په حقيقت کې په ورته ايتري وسط کې څپانده (الکترومقناطيسي وړانګه) وه، چې همدا د برېښنا يا الکتريک او مقناطيس ښکارندو لامل دی. که څه هم د مکسول نظريه د خوځنده جسمونو د رڼا او ليد پوهنې ته په پام سره بې سوده يا نه قانع کوونکې وه او په داسې حال کې چې نوموړي که له يوه پلوه د يو بشپړ رياضيکي موډل د وړاندې کولو وړتيا درلوده، مګر له بله پله يې د ايتر د يوې اړوندې ميخانيکي تشرېح د چمتو کولو وړتيا نه درلوده.

وروسته له هغې چې هنريچ هرتز “Heinrich Hertz” په ۱۸۸۷ ز کال کې د الکترومقناطيسي څپو شتون ته اشاره وکړه، د مکسول نظريه په پراخه کچه ومنل شوه. د دې تر څنګ اولېور هيويسايډ “Oliver Heaviside” او هرتز ياده نظريه نوره هم پياوړې کړه او د مکسول معادلو عصري نسخې يې وړاندې کړې. د «مکسول – هرتز) يا «هيويسايډ – هرتز» معادلو په پای کې د برېښنايي محرکې قوې (الکتروډيناميک) د نورې ودې لپاره يو مهم بنسټ جوړ کړ او د هيويسايد يادونه اوس هم کارول کېږي. د مکسول نظريه کې نورې مهمې مرستې د جورج فيتزګيرالډ “George FitzGerald”، جوزف جان تامسن “Joseph John Thomson”، جان هنري پوينټينګ “John Henry Poynting” هنډريک لورينز “Hendrik Lorentz” او جوزف لارمور “Joseph Larmor” په واسطه وشوې.

د ايتر لټون

نسبي حرکت او د مادې او ايتر دوه اړخيز اغېز ته په پام سره دوه متناقضې (يو د بل ضد) نظريې وې. يوه نظريه د فريسنيل “Fresnel” (او په پای کې د لورينز) له لورې رامنځته شوې وه. د «ثابت ايتر نظريه: Stationary Aether Theory» په نوم دې موډل ادعا وکړه، چې رڼا د يوې څپاندې څپې په توګه خپرېږي او ايتر په اړخيز ډول يا د يوې برخېې په توګه د مادې په واسطه په يو معلوم ضريب سره ويستل شوی دی. فريسنيل د دې انګېرنې پر بنسټ د رڼا او رڼا اړوند نورو زیاتو ښکارندو د کږېدنې [له سمې طبيعې معمولي لارې څخه] د تشرېح کولو وړتيا درلوده.

بله انګېرنه يا فرضيه د جورج ګبرېل سټوک “George Gabriel Stokes” له لورې وړانديز شوې وه. نوموړي په ۱۸۴۵ ز کال کې وويل چې ايتر په بشپړ ډول د مادې له لورې له مخې لرې شوی (ويستل) شوی و (دا نظريه وروسته د هرتز له لورې هم خپره شوه). په دې موډل کې ايتر ښايي (د جنغوزي له شيرې سره د ورته والي له مخې) د تېزو شيانو لپاره ټينګ يا شخ او د يو څه بطي شيانو لپاره مايع وي. په دې ډول ځمکې کولی شول په مناسبه توګه ازاد ډول د هغې له لارې حرکت وکړي، مګر د رڼا د لېږد پر وړاندې به پوره ټينګ يا سخت وي. د فريسنيل نظريه ځکه غوره کړای شوې وه، چې د نوموړي د ويستلو ضريب په ۱۸۵۱ ز کال کې د فيزيو “Fizeau” د ازمايښت له مخې تاييد شوی و. ياد ازمايښت په خوځنده مايعاتو کې د رڼا سرعت اندازه کړ.

لکه څرنګه چې د يو انټرفيروميټر (interferometer) د کارونې له مخې د فريسنل نظريه کې تمه کېده؛ البرت ای مايکلسن “Albert A. Michelson” په ۱۸۸۱ ز کال کې د ځمکې او ايتر (ايتر – باد: Aether-Wind) د نسبي حرکت د اندازه کولو هڅه وکړه. نوموړی ونه توانېد چې کوم نسبي حرکت مشخص کړي، نو پايله يې د سټوکس “Stokes” د پايليک (تيزس) د تاييد په توګه بيان کړه. که څه هم لورينز په ۱۸۸۶ ز کال کې څرګنده کړه، چې د مايکلسن محاسبې ناسمې وې او نوموړي د اندازې سموالی ډېر اټکل کړی و. دې د تېروتنې یا غلطۍ په سترې څنډې سره يو ځای د مايکلسن د ازمايښت پايله بې پايلې کړه. د دې تر څنګ لورينز په ډاګه کړه، چې د سټوک په بشپړ ډول ويستل شوی ايتر د مخالفو يا متضادو پايلو لامل شو او د همدې له امله نوموړي د فرسينل نظريې ته ورته ايتر نظريې ملاتړ وکړ. د فرسينل نظريې د بيا څېړلو په موخه مايکلسن او ايډوارډ ډبليو مورلي “Edward D. Morely” په ۱۸۸۶ ز کال کې د فيزيو “Fizeau” ازمايښت يو ځل بيا تر سره کړ. د فرسينل د ويستنې ضريب په ياده موکه کې په پوره سم ډول تاييد شو او مايکلسن اوس په دې نظر و چې د فرسينل د ثابت ايتر نظريه سمه وه. د حالت د روښانولو په موخه مايکلسن او مورلي په ۱۸۸۷ ز کال کې د مايکلسن د ۱۸۸۱ ز کال ازمايښت يو ځل بيا تر سره کړ او دواړو په بنسټيز ډول د اندازې سموالی يا دقت زيات کړ. که څه هم «د مايکلسن او مورلي ازمايښت» په نوم اوسني نامتو ازمايښت يو ځل بيا منفي پايلې ورکړې. د بېلګې په ډول: د ايتر له لارې د وسيلې هيڅ حرکت ونه موندل شو (که څه هم د ځمکې چټکتيا د اوړي په پرتله په شمالي ژمي کې په يوه ثانيه کې ۶۰ کېلومتره توپير لري). نو فزيکپوهان په ښکاره ډول له دوه مخالفو ازمايښتونو سره مخامخ وو: د ۱۸۸۶ ز کال ازمايښت، چې د فرسينل د ثابت ايتر يو روښانه تاييد و او د ۱۸۸۷ ز کال ازمايښت، چې د سټوک “Stokes” په بشپړ ډول د وېستل شوي ايتر څرګند تاييد و.