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सापेक्षता का सिद्धांत, तब और अब

"मैं थक गया हूँ। लेकिन सफलता शानदार है।"

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यह नवंबर सौ साल पहले था, और अल्बर्ट आइंस्टीन संतोष के एक दुर्लभ क्षण का आनंद ले रहे थे। 25 दिन पहले, 19 नवंबर को, वह बर्लिन में प्रिसियन एकेडमी ऑफ साइंसेज में मंच पर ले गए थे और घोषणा की थी कि उन्होंने गुरुत्वाकर्षण की एक नई और गहरी समझ के लिए अंतिम, एक दशक के अपने अभियान को पूरा कर लिया है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत, आइंस्टीन ने कहा, अब पूरा हो गया था।

ऐतिहासिक घोषणा की ओर अग्रसर होने वाला महीना उनके जीवन का सबसे बौद्धिक और गहन चिंता का विषय था। यह आइंस्टीन के अंतरिक्ष, समय, पदार्थ, ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण के परस्पर क्रिया की मौलिक रूप से नई दृष्टि के साथ समाप्त हुआ, व्यापक रूप से मानव जाति की सबसे बड़ी बौद्धिक उपलब्धियों में से एक के रूप में प्रतिष्ठित।

उस समय, सामान्य सापेक्षता की गूंज केवल गूढ़ भौतिकी के बाहरी इलाके में विचारकों की एक कोटर द्वारा सुनी गई थी। लेकिन सदी के बाद से, आइंस्टीन के दिमाग की उपज, ब्रह्मांड की उत्पत्ति, ब्लैक होल की संरचना और प्रकृति की ताकतों के एकीकरण सहित कई मूलभूत मुद्दों के लिए सांठगांठ बन गई है, और अधिक लागू कार्यों के लिए सिद्धांत का भी उपयोग किया गया है। जैसे एक्स्ट्रासोलर ग्रहों की खोज, दूर की आकाशगंगाओं के द्रव्यमान को निर्धारित करना और यहां तक ​​कि स्वच्छंद कार चालकों और बैलिस्टिक मिसाइलों के प्रक्षेप पथ का मार्गदर्शन करना। सामान्य सापेक्षता, एक बार गुरुत्वाकर्षण का एक विदेशी विवरण, अब एक शक्तिशाली अनुसंधान उपकरण है।

गुरुत्वाकर्षण को समझने की खोज आइंस्टीन से बहुत पहले शुरू हुई थी। 1665 से 1666 तक यूरोप को तबाह करने वाले प्लेग के दौरान, आइजैक न्यूटन ने कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में अपने पद से पीछे हट गए, लिंकनशायर में अपने परिवार के घर में शरण ली, और अपने निष्क्रिय समय में महसूस किया कि हर वस्तु, चाहे वह पृथ्वी पर हो या स्वर्ग में हो।, एक बल के साथ हर दूसरे पर खींचता है जो केवल इस बात पर निर्भर करता है कि वस्तुएं कितनी बड़ी हैं - उनका द्रव्यमान - और अंतरिक्ष में कितनी दूर है - उनकी दूरी। दुनिया भर के स्कूली बच्चों ने न्यूटन के नियम के गणितीय संस्करण को जान लिया है, जिसने हड़बड़ी चट्टानों से लेकर परिक्रमा करने वाले ग्रहों की हर चीज की गति के लिए ऐसी शानदार सटीक भविष्यवाणी की है कि ऐसा लगता था कि न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण पर अंतिम शब्द लिखा था। लेकिन वह नहीं था। और आइंस्टीन इस बारे में निश्चित बनने वाले पहले व्यक्ति थे।

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1905 में आइंस्टीन ने सापेक्षता के विशेष सिद्धांत की खोज की, प्रसिद्ध तानाशाह की स्थापना की कि कुछ भी नहीं- कोई वस्तु या संकेत नहीं - प्रकाश की गति से तेज यात्रा कर सकता है। और उसमें कठिनाई निहित है। न्यूटन के नियम के अनुसार, यदि आप सूर्य को एक लौकिक मारका की तरह हिलाते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी को तुरंत हिला देगा। यही है, न्यूटन के सूत्र का तात्पर्य है कि गुरुत्वाकर्षण अपने प्रभाव को एक स्थान से दूसरे स्थान तक त्वरित रूप से पहुंचाता है। यह न केवल प्रकाश से तेज है, यह अनंत है।

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सापेक्षता: विशेष और सामान्य सिद्धांत

सामान्य सापेक्षता की सौवीं वर्षगांठ पर प्रकाशित, आइंस्टीन की प्रसिद्ध पुस्तक का यह सुंदर संस्करण सभी समय के महानतम वैज्ञानिक दिमाग में अमूल्य अंतर्दृष्टि प्रदान करते हुए काम को ऐतिहासिक और बौद्धिक संदर्भ में रखता है।

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आइंस्टीन के पास कोई नहीं होगा। गुरुत्वाकर्षण का अधिक परिष्कृत वर्णन निश्चित रूप से मौजूद होना चाहिए, जिसमें से एक गुरुत्वाकर्षण प्रभाव प्रकाश से बाहर नहीं निकलता है। आइंस्टीन ने इसे खोजने के लिए खुद को समर्पित कर दिया। और ऐसा करने के लिए, उन्होंने महसूस किया, उन्हें एक मूल प्रश्न का उत्तर देने की आवश्यकता होगी: गुरुत्वाकर्षण कैसे काम करता है? सूर्य 93 मिलियन मील की दूरी पर कैसे पहुंचता है और पृथ्वी पर एक गुरुत्वाकर्षण खींचता है? रोजमर्रा के अनुभव के अधिक परिचित खींचने के लिए - एक दरवाजा खोलना, शराब की बोतल खोलना - तंत्र प्रकट होता है: आपके हाथ और खींचने का अनुभव करने वाली वस्तु के बीच सीधा संपर्क होता है। लेकिन जब सूर्य पृथ्वी पर आ जाता है, तो वह खिंचाव अंतरिक्ष में खाली जगह पर फैल जाता है। कोई सीधा संपर्क नहीं है। तो गुरुत्वाकर्षण की बोली को निष्पादित करने में क्या अदृश्य हाथ है?

न्यूटन ने स्वयं इस प्रश्न को गहराई से पाया, और स्वेच्छा से यह पहचानने में असफल रहे कि गुरुत्वाकर्षण कैसे प्रभावित करता है, इसका अर्थ यह है कि उनका सिद्धांत, हालांकि इसकी भविष्यवाणियां सफल थी, निश्चित रूप से अपूर्ण थी। फिर भी 200 से अधिक वर्षों के लिए, न्यूटन का प्रवेश एक सिद्धांत की अनदेखी फुटनोट से अधिक कुछ भी नहीं था जो अन्यथा टिप्पणियों के साथ सहमत था।

1907 में आइंस्टीन ने इस सवाल का जवाब देने के लिए बयाना में काम करना शुरू किया; 1912 तक, यह उनका पूर्णकालिक जुनून बन गया था। और वर्षों के उस मुट्ठी भर के भीतर, आइंस्टीन ने एक महत्वपूर्ण वैचारिक सफलता पर प्रहार किया, जैसा कि राज्य को समझना आसान है: यदि सूर्य और पृथ्वी के बीच खाली जगह के अलावा कुछ भी नहीं है, तो उनके आपसी गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को अंतरिक्ष से दूर करना होगा। अपने आप। पर कैसे?

आइंस्टीन का जवाब, एक बार सुंदर और रहस्यमयी होने के बाद, यह मामला, जैसे कि सूर्य और पृथ्वी, इसके चारों ओर अंतरिक्ष का कारण बनता है, और इसके परिणामस्वरूप अंतरिक्ष का विकृत आकार अन्य निकायों की गति को प्रभावित करता है जो इससे गुजरते हैं।

यहाँ इसके बारे में सोचने का एक तरीका है। एक सपाट लकड़ी के फ़र्श पर लुढ़का हुआ संगमरमर के बाद सीधा प्रक्षेपवक्र चित्र। अब कल्पना करें कि संगमरमर को एक लकड़ी के फर्श पर लुढ़काया जाए जो बाढ़ द्वारा विकृत और मुड़ गया हो। मार्बल एक ही सीधे प्रक्षेपवक्र का पालन नहीं करेगा क्योंकि यह इस तरह से और फर्श की घुमावदार आकृति द्वारा किया जाएगा। बहुत कुछ मंजिल के साथ, इसलिए अंतरिक्ष के साथ। आइंस्टीन ने कल्पना की थी कि अंतरिक्ष के घुमावदार आकृति अपने परिचित परवलयिक पथ का अनुसरण करने के लिए एक युद्ध के बेसबॉल को कुरेदेंगे और पृथ्वी को अपनी सामान्य अण्डाकार कक्षा का पालन करने के लिए सहवास करेंगे।

यह एक लुभावनी छलांग थी। उस समय तक, अंतरिक्ष एक अमूर्त अवधारणा थी, एक प्रकार का ब्रह्मांडीय कंटेनर, न कि एक ठोस इकाई जो परिवर्तन को प्रभावित कर सकती थी। वास्तव में, छलांग अभी भी अधिक थी। आइंस्टीन ने महसूस किया कि समय भी ताना दे सकता है। सहज रूप से, हम सभी उस घड़ियों की कल्पना करते हैं, चाहे वे जहां भी स्थित हों, उसी दर पर टिक करें। लेकिन आइंस्टीन ने प्रस्ताव दिया कि निकट की घड़ियां एक विशाल शरीर में हैं, पृथ्वी की तरह, धीमी गति से वे टिक जाएंगे, बहुत समय बीतने पर गुरुत्वाकर्षण का एक चौंकाने वाला प्रभाव दर्शाता है। और एक स्थानिक ताना के रूप में एक वस्तु के प्रक्षेपवक्र nudge कर सकते हैं, इसलिए भी एक अस्थायी के लिए: आइंस्टीन के गणित ने सुझाव दिया है कि वस्तुओं को उन स्थानों की ओर खींचा जाता है जहां समय अधिक धीरे-धीरे बीतता है।

फिर भी, अंतरिक्ष के आकार और समय के संदर्भ में गुरुत्वाकर्षण के आइंस्टीन के कट्टरपंथी पुनरुत्थान ने उनके लिए जीत का दावा करने के लिए पर्याप्त नहीं था। उन्हें विचारों को एक पूर्वानुमानित गणितीय ढांचे में विकसित करने की आवश्यकता थी जो अंतरिक्ष, समय और पदार्थ द्वारा नृत्य की नृत्यकला का सटीक वर्णन करेंगे। यहां तक ​​कि अल्बर्ट आइंस्टीन के लिए भी, जो एक स्मारकीय चुनौती साबित हुई। 1912 में, समीकरणों को फैशन के लिए संघर्ष करते हुए, उन्होंने एक सहकर्मी को लिखा कि "मेरे जीवन में पहले कभी भी मैंने ऐसा कुछ भी नहीं किया है।" फिर भी, एक साल बाद, ज्यूरिख में अपने अधिक गणितीय सहयोगी मार्सेल ग्रॉसमैन के साथ काम करते हुए। आइंस्टीन जवाब देने के करीब टैंटलाइज़िंगली आए। 1800 के दशक के मध्य से उत्तोलन के परिणाम जो घुमावदार आकृतियों का वर्णन करने के लिए ज्यामितीय भाषा प्रदान करते थे, आइंस्टीन ने अंतरिक्ष और समय की ज्यामिति के संदर्भ में गुरुत्वाकर्षण का एक पूर्णतया कठोर सुधार किया।

लेकिन तब यह सब ढहने लगा था। अपने नए समीकरणों की जांच करते समय आइंस्टीन ने एक भयावह तकनीकी त्रुटि की, जिससे उन्हें लगता है कि उनका प्रस्ताव सभी प्रकार की सामान्य गति का सही वर्णन करने में विफल रहा। दो लंबे समय से, निराश करने वाले वर्षों में आइंस्टीन ने इस समस्या को हल करने की पूरी कोशिश की, लेकिन कुछ भी काम नहीं आया।

आइंस्टीन, जैसा कि वे आते हैं, अप्रभावित रहे, और 1915 के पतन में उन्होंने अंततः आगे का रास्ता देखा। तब तक वह बर्लिन में प्रोफेसर थे और उन्हें प्रशिया एकेडमी ऑफ साइंसेज में शामिल कर लिया गया था। फिर भी, उसके हाथ में समय था। उनकी प्रतिशोधी पत्नी, माइलवा मारिक ने आखिरकार स्वीकार किया कि आइंस्टीन के साथ उनका जीवन समाप्त हो गया था, और अपने दो बेटों के साथ ज्यूरिख वापस चली गई थी। यद्यपि तेजी से तनावपूर्ण पारिवारिक संबंध आइंस्टीन पर भारी पड़ते थे, व्यवस्था ने उन्हें अपने बंजर बर्लिन अपार्टमेंट के शांत एकांत में दिन-रात अपने गणितीय हुंचों का स्वतंत्र रूप से पालन करने की अनुमति दी।

नवंबर तक, यह स्वतंत्रता फल देती है। आइंस्टीन ने अपनी पूर्व की त्रुटि को ठीक किया और सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की ओर अंतिम चढ़ाई पर निकल गए। लेकिन जैसा कि उन्होंने ठीक गणितीय विवरणों पर गहनता से काम किया, परिस्थितियां अप्रत्याशित रूप से विश्वासघाती हो गईं। कुछ महीने पहले, आइंस्टीन ने प्रसिद्ध जर्मन गणितज्ञ डेविड हिल्बर्ट के साथ मुलाकात की थी, और अपने नए गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत के बारे में अपनी सारी सोच साझा की थी। जाहिरा तौर पर, आइंस्टीन को अपने पतन के बारे में पता चला, बैठक ने हिल्बर्ट की रुचि को रोक दिया था कि वह अब आइंस्टीन को खत्म करने के लिए दौड़ रहे थे।

नवंबर 1915 के दौरान पोस्टकार्ड्स और पत्रों की एक श्रृंखला का आदान-प्रदान किया गया था, जो सामान्य सापेक्षता के समीकरणों के अनुसार बंद थे। हिल्बर्ट ने इसे एक आशाजनक लेकिन प्रारंभिक रूप से गुरुत्वाकर्षण के अधूरे सिद्धांत के रूप में आगे बढ़ाने के लिए उचित खेल माना; आइंस्टीन ने हिल्बर्ट के लिए अपने एकल अभियान में मांसपेशी के लिए इसे अत्याचारपूर्ण रूप से बुरा रूप माना, इसलिए शिखर के पास। इसके अलावा, आइंस्टीन ने उत्सुकता से महसूस किया, हिल्बर्ट के गहरे गणितीय भंडार ने एक गंभीर खतरा प्रस्तुत किया। उनकी वर्षों की कड़ी मेहनत के बावजूद, आइंस्टीन की खिल्ली उड़ सकती थी।

चिंता अच्छी तरह से स्थापित थी। शनिवार, 13 नवंबर को, आइंस्टीन ने अगले मंगलवार को गौटिंगेन में उनके साथ जुड़ने के लिए हिल्बर्ट से एक निमंत्रण प्राप्त किया, जो कि "आपकी पूरी समस्या का समाधान" है। “मुझे फिलहाल गोटिंगेन की यात्रा करने से बचना चाहिए और जब तक मैं मुद्रित लेख से आपके सिस्टम का अध्ययन नहीं कर सकता, तब तक धैर्यपूर्वक प्रतीक्षा करनी चाहिए; क्योंकि मैं थका हुआ हूं और इसके अलावा पेट में दर्द से पीड़ित हूं।

लेकिन उस गुरुवार को, जब आइंस्टीन ने अपना मेल खोला, तो वह हिल्बर्ट की पांडुलिपि से सामना कर रहा था। आइंस्टीन ने तुरंत वापस लिखा, शायद ही कभी उनकी जलन को भड़काते हुए: "जिस प्रणाली को आप प्रस्तुत करते हैं, उससे सहमत हैं - जहां तक ​​मैं देख सकता हूं - पिछले कुछ हफ्तों में मुझे जो मिला है और अकादमी के लिए प्रस्तुत किया है।", "अपने व्यक्तिगत अनुभव में मैंने इस सिद्धांत के अवसर पर मानव प्रजातियों की विकटता को बेहतर ढंग से नहीं सीखा है ...."

एक हफ्ते बाद, 25 नवंबर को, प्रशिया अकादमी में एक प्रसिद्ध दर्शकों के लिए व्याख्यान देते हुए, आइंस्टीन ने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का गठन करते हुए अंतिम समीकरणों का खुलासा किया।

कोई नहीं जानता कि उस अंतिम सप्ताह के दौरान क्या हुआ था। क्या आइंस्टीन अपने दम पर अंतिम समीकरणों के साथ आए थे या हिल्बर्ट के कागज ने अप्रतिष्ठित सहायता प्रदान की थी? क्या हिल्बर्ट के मसौदे में समीकरणों का सही रूप शामिल था, या हिल्बर्ट ने बाद में उन समीकरणों को सम्मिलित किया, जो आइंस्टीन के काम से प्रेरित थे, कागज के संस्करण में जो हिल्बर्ट ने महीनों बाद प्रकाशित किया था? साज़िश तभी गहरी हो जाती है जब हमें पता चलता है कि हिल्बर्ट के पेपर के लिए पेज प्रूफ़ का एक महत्वपूर्ण भाग, जो प्रश्नों को हल कर सकता है, वस्तुतः छीन लिया गया था।

अंत में, हिल्बर्ट ने सही काम किया। उन्होंने स्वीकार किया कि अंतिम समीकरणों को उत्प्रेरित करने में उनकी जो भी भूमिका हो सकती है, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को सही रूप से आइंस्टीन को श्रेय दिया जाना चाहिए। और इसलिए यह है। हिल्बर्ट ने अपने कारण भी प्राप्त कर लिए हैं, सामान्य सापेक्षता के समीकरणों को व्यक्त करने का एक तकनीकी लेकिन विशेष रूप से उपयोगी तरीका दोनों पुरुषों के नाम पर है।

निश्चित रूप से, क्रेडिट केवल तभी लायक होगा जब सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की टिप्पणियों के माध्यम से पुष्टि की गई थी। उल्लेखनीय रूप से, आइंस्टीन देख सकता है कि यह कैसे किया जा सकता है।

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सामान्य सापेक्षता ने भविष्यवाणी की कि दूर के सितारों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के बीम घुमावदार प्रक्षेप पथ के साथ यात्रा करेंगे, क्योंकि वे सूर्य के मार्ग से पृथ्वी के निकट युद्ध क्षेत्र से गुजरे थे। आइंस्टीन ने इस सटीक बनाने के लिए नए समीकरणों का उपयोग किया-उन्होंने इन घुमावदार प्रक्षेपवक्रों के गणितीय आकार की गणना की। लेकिन भविष्यवाणी करने के लिए खगोलविदों को दूर के सितारों को देखना होगा जबकि सूर्य अग्रभूमि में है, और यह तभी संभव है जब चंद्रमा सूर्य के प्रकाश को सूर्यग्रहण के दौरान ब्लॉक कर दे।

29 मई, 1919 का अगला सूर्य ग्रहण, इस तरह सामान्य सापेक्षता का आधार साबित होगा। सर आर्थर एडिंगटन के नेतृत्व में ब्रिटिश खगोलविदों की टीमों ने दो स्थानों पर दुकान स्थापित की, जो कि अफ्रीका के पश्चिमी तट से दूर, ब्राजील के सोबरल और प्रिसिप्ले में सूर्य के कुल ग्रहण का अनुभव करेंगे। मौसम की चुनौतियों से जूझते हुए, प्रत्येक टीम ने दूर के सितारों की फोटोग्राफिक प्लेटों की एक श्रृंखला को क्षण भर में दिखाई दिया, जैसा कि चंद्रमा ने चंद्रमा पर उग आया था।

छवियों के सावधानीपूर्वक विश्लेषण के बाद के महीनों के दौरान, आइंस्टीन ने परिणामों के लिए धैर्यपूर्वक इंतजार किया। आखिरकार, 22 सितंबर, 1919 को, आइंस्टीन ने एक टेलीग्राम प्राप्त किया जिसमें घोषणा की गई थी कि ग्रहण के अवलोकन ने उनकी भविष्यवाणी की पुष्टि की है।

दुनिया भर के अखबारों ने कहानी को उठाया, जिसमें सांस की सुर्खियां थीं, जिसमें आइंस्टीन की जीत की घोषणा की गई थी और दुनिया भर में सनसनी फैलाने के लिए उसे रात भर में गुमराह किया था। सभी उत्तेजनाओं के बीच, एक युवा छात्र, इलसे रोसेन्थल-श्नाइडर ने आइंस्टीन से पूछा कि अगर उन्होंने सामान्य सापेक्षता की भविष्यवाणी से सहमति नहीं जताई तो उन्होंने क्या सोचा होगा। आइंस्टीन ने आकर्षक ब्रावडो के साथ प्रसिद्ध उत्तर दिया, "मुझे प्रिय प्रभु के लिए खेद है क्योंकि सिद्धांत सही है।"

दरअसल, ग्रहण के माप के बाद के दशकों में, कई अन्य अवलोकन और प्रयोग हुए हैं - कुछ चल रहे हैं - जो सामान्य सापेक्षता में चट्टान-ठोस विश्वास का कारण बने हैं। सबसे प्रभावशाली में से एक एक अवलोकन परीक्षा है जिसने नासा के सबसे लंबे समय तक चलने वाली परियोजनाओं में से लगभग 50 वर्षों तक फैला है। सामान्य सापेक्षता का दावा है कि जैसे पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है, वैसे ही उसे घुंघरुओं की एक बाल्टी में घूमते हुए कंकड़ की तरह एक चक्कर में जगह घसीटना चाहिए। 1960 के दशक की शुरुआत में, स्टैनफोर्ड भौतिकविदों ने भविष्यवाणी का परीक्षण करने के लिए एक योजना बनाई: चार अति-सटीक गायरोस्कोपों ​​को पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च करें और गाइरोस्कोपों ​​की कुल्हाड़ियों के उन्मुखीकरण में छोटे बदलाव की तलाश करें, जो सिद्धांत के अनुसार होना चाहिए। घूमता अंतरिक्ष द्वारा।

इसने आवश्यक ज्ञान-विज्ञान प्रौद्योगिकी को विकसित करने और फिर अन्य वर्षों के दौरान डेटा विश्लेषण के वर्षों में एक वैज्ञानिक प्रयास किया, जो कि अंतरिक्ष में प्राप्त एक दुर्भाग्यपूर्ण विकरालता को दूर करता है। लेकिन 2011 में, ग्रेविटी प्रोब बी के पीछे की टीम, जैसा कि परियोजना से पता चलता है, ने घोषणा की कि आधी सदी के लंबे प्रयोग एक सफल निष्कर्ष पर पहुंचे थे: जाइरोस्कोप की कुल्हाड़ियां आइंस्टीन के गणित की भविष्यवाणी की गई राशि से बदल रही थीं।

एक शेष प्रयोग है, वर्तमान में बनाने में 20 से अधिक वर्षों, कई लोग सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अंतिम परीक्षण पर विचार करते हैं। सिद्धांत के अनुसार, दो टकराती हुई वस्तुएं, जैसे वे तारे या ब्लैक होल हैं, अंतरिक्ष के कपड़े में तरंगें पैदा करेंगी, क्योंकि एक शांत झील पर दो टकराती नावें पानी की लहरें पैदा करेंगी। और इस तरह की गुरुत्वाकर्षण तरंगें बाहर की ओर निकलती हैं, अंतरिक्ष का विस्तार होता है और उनके मद्देनजर सिकुड़ता है, कुछ हद तक आटे की एक गेंद की तरह, जो वैकल्पिक रूप से खिंची और संकुचित होती है।

1990 के दशक की शुरुआत में, MIT और Caltech के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में एक टीम ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए एक शोध कार्यक्रम शुरू किया। चुनौती, और यह एक बड़ी बात है, कि यदि कोई दूर-दूर तक कोई खगोलीय मुठभेड़ होती है, तो जब तक पृथ्वी के परिणामस्वरूप होने वाले स्थानिक अपवाद नहीं होंगे, तब तक वे इतने व्यापक रूप से फैल जाएंगे कि वे काल्पनिक रूप से पतले हो जाएंगे, शायद अंतरिक्ष को संकुचित और संकुचित कर देंगे। परमाणु नाभिक का केवल एक अंश।

फिर भी, शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक विकसित की है जो अंतरिक्ष के कपड़े में एक तरंग के छोटे गप्पी संकेत को देखने में सक्षम हो सकती है क्योंकि यह पृथ्वी से लुढ़कता है। 2001 में, दो चार किलोमीटर लंबे एल-आकार के उपकरण, जिन्हें सामूहिक रूप से एलआईजीओ (लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी) के रूप में जाना जाता था, को लिविंगस्टन, लुइसियाना और हनफोर्ड, वाशिंगटन में तैनात किया गया था। रणनीति यह है कि एक पासिंग गुरुत्वीय तरंग बारी-बारी से प्रत्येक एल की दो भुजाओं को फैलाएगी और संकुचित करेगी, जिससे लेज़र लाइट रेसिंग पर एक छाप ऊपर और प्रत्येक हाथ नीचे जाएगी।

2010 में, LIGO को विघटित किया गया था, इससे पहले कि किसी भी गुरुत्वाकर्षण तरंग हस्ताक्षर का पता लगाया गया था - उपकरण लगभग निश्चित रूप से संवेदनशीलता की कमी के कारण पृथ्वी तक पहुंचने वाली एक गुरुत्वाकर्षण लहर की वजह से छोटे ट्वीक्स को रिकॉर्ड करने के लिए आवश्यक था। लेकिन अब LIGO का एक उन्नत संस्करण, एक अपग्रेड जो कि दस गुना संवेदनशील होने की उम्मीद है, को लागू किया जा रहा है, और शोधकर्ताओं का अनुमान है कि कुछ वर्षों के भीतर दूर के ब्रह्मांडीय गड़बड़ी के कारण अंतरिक्ष में तरंगों का पता लगाना आम बात होगी।

सफलता रोमांचक नहीं होगी क्योंकि कोई भी वास्तव में सामान्य सापेक्षता पर संदेह करता है, लेकिन क्योंकि सिद्धांत और अवलोकन के बीच पुष्ट लिंक शक्तिशाली नए अनुप्रयोगों का उत्पादन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, 1919 का ग्रहण माप, जिसने यह स्थापित किया कि गुरुत्वाकर्षण प्रकाश के प्रक्षेपवक्र को मोड़ता है, ने दूर के ग्रहों को खोजने के लिए उपयोग की जाने वाली एक सफल तकनीक को प्रेरित किया है। जब इस तरह के ग्रह अपने मेजबान सितारों के सामने से गुजरते हैं, तो वे तारे की रोशनी पर थोड़ा ध्यान केंद्रित करते हैं, जिससे खगोलविदों को पता चल सके कि वे चमकते और कम होते हैं। इसी तरह की तकनीक ने खगोलविदों को यह देखते हुए विशेष आकाशगंगाओं के द्रव्यमान को मापने की अनुमति दी है कि वे अभी तक और अधिक दूर के स्रोतों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के प्रक्षेपवक्र को कितना गंभीर रूप से विकृत करते हैं। एक और, अधिक परिचित उदाहरण वैश्विक पोजिशनिंग सिस्टम है, जो आइंस्टीन की खोज पर निर्भर करता है कि गुरुत्वाकर्षण समय के पारित होने को प्रभावित करता है। एक जीपीएस उपकरण विभिन्न कक्षीय उपग्रहों से प्राप्त संकेतों के यात्रा समय को मापकर अपना स्थान निर्धारित करता है। उपग्रहों पर समय कैसे बढ़ता है, इस पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव का ध्यान रखे बिना, जीपीएस सिस्टम आपकी कार या निर्देशित मिसाइल सहित किसी वस्तु के स्थान को सही ढंग से निर्धारित करने में विफल होगा।

भौतिकविदों का मानना ​​है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के लिए गहन महत्व के अपने स्वयं के अनुप्रयोग को उत्पन्न करने की क्षमता है: अवलोकन खगोल विज्ञान के लिए एक नया दृष्टिकोण।

गैलीलियो के समय से, हमने दूर की वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित प्रकाश तरंगों को इकट्ठा करने के लिए दूरबीन को आकाश की ओर मोड़ दिया है। दूर के ब्रह्मांडीय उथल-पुथल से उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण तरंगों को इकट्ठा करने के लिए खगोल विज्ञान का अगला चरण बहुत अच्छी तरह से केंद्र हो सकता है, जिससे हम ब्रह्मांड की पूरी तरह से जांच कर सकते हैं। यह विशेष रूप से रोमांचक है क्योंकि बिग बैंग के कुछ हज़ार साल बाद तक प्रकाश की तरंगें उस भरे हुए प्लाज़्मा में प्रवेश नहीं कर सकती थीं, लेकिन गुरुत्वाकर्षण की तरंगें हो सकती थीं। एक दिन हम इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण का उपयोग कर सकते हैं, प्रकाश का नहीं, क्योंकि ब्रह्मांड के सबसे शुरुआती क्षणों की हमारी सबसे मर्मज्ञ जांच है।

क्योंकि हवा के माध्यम से ध्वनि तरंगों की तरंगों के रूप में अंतरिक्ष के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण तरंगों की तरंगें, वैज्ञानिक गुरुत्वाकर्षण संकेतों के लिए "सुनने" की बात करते हैं। उस रूपक को अपनाना, यह कल्पना करना कितना अद्भुत है कि सामान्य सापेक्षता के दूसरे शताब्दी का कारण भौतिकविदों के लिए हो सकता है कि वे अंत में सृजन की आवाज़ सुन सकें।

संपादकों का नोट, 29 सितंबर, 2015: इस लेख का एक पुराना संस्करण गलत तरीके से वर्णित है कि जीपीएस सिस्टम कैसे काम करते हैं। पाठ को तदनुसार बदल दिया गया है।

सापेक्षता का सिद्धांत, तब और अब