အိုင်းစတိုင်းရဲ့ နှိုင်းရသီအိုရီကို ဆွေးနွေးတဲ့ ဥပမာမေးခွန်းများ

အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီဆိုင်ရာ ဥပမာမေးခွန်းများနှင့် ဆွေးနွေးချက်

အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီသည် ခေတ်သစ်ရူပဗေဒတွင် အခြေခံအကျဆုံးသီအိုရီများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး အာကာသနှင့် အချိန်ကို ကျွန်ုပ်တို့နားလည်ပုံကို ပြောင်းလဲစေပါသည်။ ၎င်းတွင် အပိုင်းနှစ်ပိုင်းပါဝင်သည်- အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ (၁၉၀၅) နှင့် အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီ (၁၉၁၅)။ ဤဆောင်းပါးတွင် အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီနှင့်ပတ်သက်သည့် ဥပမာများစွာကို ဆွေးနွေးပြီး ပိုမိုနက်ရှိုင်းသော နားလည်မှုရရှိစေရန် ဆွေးနွေးပါမည်။

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီသည် အလင်းအလျင်နှင့် နီးစပ်သော စဉ်ဆက်မပြတ်အမြန်နှုန်းဖြင့် ရွေ့လျားနေသော အရာဝတ္ထုများနှင့် သက်ဆိုင်သည်။ ဤသီအိုရီ၏ အဓိကရလဒ်နှစ်ခုမှာ အချိန်ကျယ်ပြန့်ခြင်းနှင့် အလျားကျုံ့ခြင်းတို့ဖြစ်သည်။

၁။ အချိန်ကျယ်ပြန့်ခြင်း

ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ရပ်တန့်နေသော စောင့်ကြည့်သူနှင့် မြန်နှုန်းမြင့်ဖြင့် ရွေ့လျားနေသော စောင့်ကြည့်သူနှစ်ဦးရှိပါက ၎င်းတို့သည် တူညီသောဖြစ်ရပ်အတွက် မတူညီသောအချိန်များကို တိုင်းတာကြလိမ့်မည်။

ပြဿနာ ဥပမာ:

အာကာသယာဉ်မှူးတစ်ဦးသည် ကမ္ဘာမှ အလင်းနှစ် ၁၀ အကွာရှိ ကြယ်တစ်လုံးဆီသို့ အလင်း၏ အလျင် ၀.၈ ဆ ဖြင့် ရွေ့လျားသည် (ဂ)။ အာကာသယာဉ်မှူးသည် ကြယ်သို့ရောက်ရှိရန် အချိန်မည်မျှကြာသနည်း။

ဆွေးနွေးချက်:

ပထမဦးစွာ၊ ကမ္ဘာမြေပေါ်ရှိ လေ့လာသူတစ်ဦး တိုင်းတာထားသော အချိန်ကို ကျွန်ုပ်တို့ တွက်ချက်ပါသည်-

\[ t_B = \frac{d}{v} = \frac{10 \text{ အလင်းနှစ်}}{0.8 \, c} = 12.5 \text{ နှစ်} \]

အာကာသယာဉ်မှူး တိုင်းတာသော အချိန် (အချိန် ပြန့်ကားခြင်း) ကို တွက်ချက်ရန်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဖော်မြူလာကို အသုံးပြုပါသည်-

\[ t_A = t_B \sqrt{1 – \frac{v^2}{c^2}} \]

သိရှိထားသော တန်ဖိုးများကို အစားထိုးပါ-

\[ t_A = 12.5 \sqrt{1 – (0.8)^2} \]
\[ t_A = 12.5 \sqrt{1 – 0.64} \]
\[ t_A = 12.5 \sqrt{0.36} \]
\[ t_A = ၁၂.၅ x ၀.၆ \]
\[ t_A = ၇.၅ \text{ နှစ်} \]

ထို့ကြောင့် အာကာသယာဉ်မှူးများ တိုင်းတာသောအချိန်သည် ၇.၅ နှစ်ဖြစ်သည်။

၂။ ရှည်လျားသော သားအိမ်ကျုံ့ခြင်း

အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် အလင်းအလျင်နှင့်နီးစပ်သော အလျင်ဖြင့် ရွေ့လျားသောအခါ၊ ၎င်း၏အရှည်သည် တည်ငြိမ်နေသော လေ့လာသူတစ်ဦးအတွက် ပိုတိုတောင်းသည်ဟု ထင်ရလိမ့်မည်။

ပြဿနာ ဥပမာ:

အမှန်တကယ်အရှည် ၁၀ မီတာရှိသော အာကာသယာဉ်တစ်စင်းသည် အလင်း၏အလျင်၏ ၀.၉ ဆ ဖြင့် ခရီးသွားနေသည်။ ကမ္ဘာပေါ်ရှိ လေ့လာသူတစ်ဦးအတွက် အာကာသယာဉ်သည် မည်မျှရှည်လျားမည်နည်း။

ဆွေးနွေးချက်:

အရှည်ကျုံ့ခြင်းကို တွက်ချက်ရန်အတွက် ကျွန်ုပ်တို့သည် အောက်ပါဖော်မြူလာကို အသုံးပြုပါသည်။

\[ L = L_0 \sqrt{1 – \frac{v^2}{c^2}} \]

ဘယ်နေရာ:
– \( L_0 \) သည် သင့်လျော်သော အရှည် သို့မဟုတ် တကယ့်အရှည် (၁၀ မီတာ) ဖြစ်သည်၊
– \( v \) သည် လေယာဉ်၏ အလျင် (0.9c) ဖြစ်သည်။

သိရှိထားသော တန်ဖိုးများကို အစားထိုးပါ-

\[ L = 10 \sqrt{1 – (0.9)^2} \]
\[ L = 10 \sqrt{1 – 0.81} \]
\[ L = 10 \sqrt{0.19} \]
\[ L = ၁၀ x ၀.၄၃၆ \]
\[ L = ၂.၀၀၀၄၈ \text{ မီတာ} \]

ထို့ကြောင့် ကမ္ဘာပေါ်ရှိ လေ့လာသူများ၏ အဆိုအရ လေယာဉ်၏ အရှည်မှာ ၄.၃၆ မီတာ ဖြစ်သည်။

အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီ

အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီတွင် အာကာသနှင့် အချိန်တို့သည် ဒြပ်ထုနှင့် စွမ်းအင်တို့၏ လွှမ်းမိုးမှုခံရသည့် ဆွဲငင်အားကို ဆွေးနွေးထားသည်။

၂။ ဆွဲငင်အားမှန်ဘီလူး

ဂယ်လက်ဆီ သို့မဟုတ် အပေါက်မည်းကဲ့သို့သော ကြီးမားသော အရာဝတ္ထု၏ ဆွဲငင်အားကြောင့် ဝေးလံသော အရာဝတ္ထုမှ အလင်းသည် ကွေးညွှတ်သွားသောအခါ ဒြပ်ဆွဲအားဆိုင်ရာ မှန်ဘီလူးဖြစ်ပေါ်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်သည်။

ပြဿနာ ဥပမာ:

ဂယ်လက်ဆီ A မှာ ၎င်းနောက်မှာရှိတဲ့ quasar B မှ အလင်းကို လမ်းကြောင်းပြောင်းဖို့ လုံလောက်တဲ့ ဒြပ်ထုရှိပါတယ်။ လမ်းကြောင်းပြောင်းထောင့်က 1.5 arc seconds ဆိုရင် ဂယ်လက်ဆီ A ရဲ့ ဒြပ်ထုက ဘယ်လောက်လဲ။ (နယူတန်ရဲ့ ဆွဲငင်အား ကိန်းသေ G = 6.674×10^-11 N(m/kg)^2 ကိုသုံးပါ၊ အလင်းရဲ့အလျင် c = 3×10^8 m/s)

ဆွေးနွေးချက်:

လမ်းကြောင်းပြောင်းထောင့် θ ကို ဖော်မြူလာဖြင့် ပေးနိုင်ပါသည်-

\[ \theta = \frac{4GM}{c^2 R} \]

ဘယ်နေရာ:
– \( G \) သည် ဆွဲငင်အား ကိန်းသေဖြစ်သည်။
– \( M \) သည် ဂယ်လက်ဆီ၏ ဒြပ်ထုဖြစ်သည်။
– \( c \) သည် အလင်း၏အလျင်ဖြစ်သည်၊
–\( R\) သည် အလင်းနှင့် ဂယ်လက်ဆီ၏ဗဟိုကြား အနီးဆုံးအကွာအဝေးဖြစ်သည်။

M ကို ရှာချင်တဲ့အတွက် ဖော်မြူလာကို ပြန်စီပါမယ်။

\[ M = \frac{\theta c^2 R}{4G} \]

R ကို 5×10^20 မီတာ (ဂယ်လက်ဆီများ၏ ပျမ်းမျှအကွာအဝေး) ဟု ယူဆပါ။ arcseconds မှ radians သို့ θ ပြောင်းပါ (1 arcsecond = 4.848×10^-6 radians):

\[ \theta = 1.5 \x4.848 \x10^{-6} \, \text{radian} = 7.272 \x10^{-6} \, \text{radian} \]

သိရှိထားသော တန်ဖိုးများကို အစားထိုးပါ-

\[ M = \frac{(၇.၂၇၂ \x၁၀^{-၆}) (၃ \x၁၀^၈)^၂ (၅ \x၁၀^{-၂၀})}{၄ \x၆.၆၇၄ \x၁၀^{-၁၁}} \]

\[ M = \frac{(၇.၂၇၂ \x၁၀^{-၆}) (၉ \x၁၀^{၁၆}) (၅ \x၁၀^{၂၀})}{၂၆.၆၉၆ \x၁၀^{-၁၁}} \]

\[ M = \frac{(၃.၂၇၆၄ \times ၁၀^{၃၁})}{၂၆.၆၉၆ \times ၁၀^{-၁၁}} \]

\[ M = ၁.၂၂၇ \x၁၀^{၄၁} \, \text{kg} \]

ထို့ကြောင့် ဂယ်လက်ဆီ A ၏ အလေးချိန်မှာ 1.227 × 10^41 ကီလိုဂရမ်ခန့်ရှိသည်။

၄။ မာကျူရီဂြိုဟ်၏ အနီးဆုံးဂြိုဟ်သို့ ရွေ့လျားမှု

အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီသည် နယူတန်မက္ကင်းနစ်ဖြင့် ရှင်းပြ၍မရသော မာကျူရီဂြိုဟ်ပတ်လမ်း၏ ရှေ့သို့ဦးတည်ခြင်းကိုလည်း ရှင်းပြနိုင်သည်။

ပြဿနာ ဥပမာ:

အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီဖြင့် ရှင်းပြထားသည့်အတိုင်း မာကျူရီ၏ အနီးဆုံးဂြိုဟ်ရွေ့လျားမှုပမာဏမှာ မည်မျှရှိသနည်း။ (ဆက်ဆံရေးကန့်သတ်ချက် A: ရာစုနှစ်တစ်ခုလျှင် ၄၃ arcseconds)

ဆွေးနွေးချက်:

ပေးထားသောဒေတာကို တိုက်ရိုက်အသုံးပြုပါ-

အိုင်းစတိုင်း၏ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီအရ မာကျူရီ၏ ဖော်ပြထားသော အနီးဆုံးအကွာအဝေး ရွေ့လျားမှုသည် ရာစုနှစ်တစ်ခုလျှင် ၄၃ စက်ဝန်းစက္ကန့်ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် လေ့လာတွေ့ရှိချက်များနှင့်လည်း ကိုက်ညီပါသည်။

Kesimpulan-

ဤဥပမာပြဿနာများနှင့် ဆွေးနွေးမှုများကို ပြီးမြောက်အောင်လုပ်ဆောင်ခြင်းဖြင့် အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီသည် အချိန်၊ အရှည်နှင့် ဆွဲငင်အားတို့ကို မည်သို့ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ နားလည်မှုပေးသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့မြင်တွေ့နိုင်ပါသည်။ ဤသီအိုရီသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ စကြဝဠာအပေါ် သိပ္ပံနည်းကျအမြင်ကို ပြောင်းလဲစေရုံသာမက GPS လမ်းညွှန်စနစ်များကဲ့သို့သော ခေတ်မီနည်းပညာများတွင်လည်း လက်တွေ့အသုံးချမှုများရှိပြီး ၎င်းတို့သည် တိကျစွာလုပ်ဆောင်ရန် နှိုင်းရသီအိုရီဆိုင်ရာပြင်ဆင်မှုများ လိုအပ်ပါသည်။ အိုင်းစတိုင်း၏ နှိုင်းရသီအိုရီကို လေ့လာခြင်းနှင့် နားလည်ခြင်းသည် ရူပဗေဒ၏ ရှုပ်ထွေးသောကမ္ဘာထဲသို့ ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ လေ့လာရန် အရေးကြီးသော ခြေလှမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။