ဆွဲငင်အား ဖော်မြူလာ
ဆွဲငင်အားသည် ရူပဗေဒတွင် အခြေခံအကျဆုံးနှင့် အရေးကြီးဆုံး သဘာဝဖြစ်စဉ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သတ်မှတ်ထားသော ဒြပ်ထုရှိသော အရာဝတ္ထုနှစ်ခုကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆွဲငင်သည့် အားဖြစ်သည်။ ဆွဲငင်အားဆိုင်ရာ အယူအဆကို ၁၇ ရာစုတွင် ဆာ အိုက်ဇက် နယူတန်မှ ပထမဆုံး နက်နက်နဲနဲ လေ့လာခဲ့ပြီး ထိုအချိန်မှစ၍ အဲလ်ဘတ် အိုင်းစတိုင်း၏ အထွေထွေ နှိုင်းရသီအိုရီမှ သိသာထင်ရှားသော ပံ့ပိုးမှုများဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့၏ ဆွဲငင်အားဆိုင်ရာ နားလည်မှုသည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာခဲ့သည်။ ဤဆောင်းပါးသည် ဆွဲငင်အားဆိုင်ရာ အယူအဆ၊ နယူတန်၏ ဆွဲငင်အားအတွက် အခြေခံပုံသေနည်းနှင့် ဆွဲငင်အားသီအိုရီသည် အချိန်နှင့်အမျှ မည်သို့ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာသည်ကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပါမည်။
ဆွဲငင်အားကို နားလည်ခြင်း
ဆွဲငင်အားဆိုသည်မှာ ဒြပ်ထုရှိသော အရာဝတ္ထုနှစ်ခုကြားတွင် ဖြစ်ပေါ်သော ဆွဲငင်အားဖြစ်သည်။ ဤအားသည် အရာဝတ္ထုများ မြေပြင်ပေါ်သို့ ပြုတ်ကျခြင်း၊ နေပတ်လည်ရှိ ဂြိုဟ်များ ရွေ့လျားခြင်းနှင့် ကြီးမားသော စကြဝဠာဖွဲ့စည်းပုံများ ဖွဲ့စည်းခြင်းကဲ့သို့သော သဘာဝဖြစ်စဉ်အမျိုးမျိုးအတွက် တာဝန်ရှိသည်။ ဆွဲငင်အားသည် စကြဝဠာရှိ အခြေခံအားလေးခုအနက် တစ်ခုဖြစ်သော်လည်း၊ ၎င်းသည် အားကောင်းသော နျူကလီးယားအား၊ အားနည်းသော နျူကလီးယားအားနှင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်အားတို့နှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် အားအနည်းဆုံးဖြစ်သည်။ သို့သော် ဆွဲငင်အားသည် အဆုံးမဲ့အတိုင်းအတာရှိပြီး စကြဝဠာအတိုင်းအတာတွင် အလွန်အရေးပါသည်။
နယူတန်ရဲ့ ဆွဲငင်အားနိယာမ
ဒြပ်ဆွဲအားအတွက် အထင်ရှားဆုံးဖော်မြူလာမှာ နယူတန်၏ စကြဝဠာဆွဲငင်အားနိယာမဖြစ်ပြီး အရာဝတ္ထုနှစ်ခုကြားရှိ ဆွဲငင်အားသည် ၎င်းတို့၏ ဒြပ်ထုမြှောက်လဒ်နှင့် တိုက်ရိုက်အချိုးကျပြီး ၎င်းတို့၏ ဒြပ်ထုဗဟိုများကြားရှိ အကွာအဝေး၏ နှစ်ထပ်ကိန်းနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ သင်္ချာနည်းအရ၊ ဤဖော်မြူလာကို အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားပါသည်။
\[ F = G \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
ဘယ်နေရာ:
– \( F \) သည် အရာဝတ္ထုနှစ်ခုကြားရှိ ဆွဲငင်အား (နယူတန်၊ N) ဖြစ်သည်။
– \( G \) သည် စကြဝဠာဆွဲငင်အား ကိန်းသေ (\( 6.67430 \times 10^{-11} \, \text{Nm}^2/\text{kg}^2 \)), ဖြစ်သည်။
– \( m_1 \) နှင့် \( m_2 \) တို့သည် အရာဝတ္ထုနှစ်ခု၏ အလေးချိန်များ (ကီလိုဂရမ်၊ kg) ဖြစ်ကြသည်။
–\( r\) သည် အရာဝတ္ထုနှစ်ခု၏ ဒြပ်ထုဗဟိုချက်များကြား အကွာအဝေး (မီတာများ၊ m) ဖြစ်သည်။
ယူနီဗာဆယ် ဆွဲငင်အား ကိန်းသေ (G)
ယူနီဗာဆယ် ဆွဲငင်အား ကိန်းသေ \(G \) သည် အလွန်သေးငယ်သော အချက်တစ်ခုဖြစ်ပြီး မြင့်မားသော တိကျမှုဖြင့် တိုင်းတာရန် ခက်ခဲသည်။ သို့သော် ပထမဆုံး အောင်မြင်သော တိုင်းတာမှုကို ၁၇၉၈ ခုနှစ်တွင် ဟင်နရီ ကာဗင်ဒစ်ရှ်မှ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ “ကာဗင်ဒစ်ရှ် စမ်းသပ်ချက်” ဟု လူသိများသော သူ၏ စမ်းသပ်ချက်သည် သိရှိထားသော ဒြပ်ထုများကြားရှိ အလွန်သေးငယ်သော အားကို တိုင်းတာရန် torsion beam ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
နယူတန်၏ ဆွဲငင်အား ဖော်မြူလာကို အသုံးချခြင်း
နယူတန်၏ စကြဝဠာဆွဲငင်အားနိယာမတွင် အရေးကြီးသော အသုံးချမှုများစွာရှိသည်။ ၎င်းတို့ထဲမှတစ်ခုမှာ ကမ္ဘာမြေမျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ အရာဝတ္ထုများ၏ အလေးချိန်ကို တွက်ချက်ခြင်းဖြစ်သည်။ အလေးချိန်ဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ ဒြပ်ထုပေါ်တွင် သက်ရောက်မှုရှိသော ဆွဲငင်အားဖြစ်သည်။ အလေးချိန် (W) တွက်ချက်ရန် ဖော်မြူလာမှာ-
\[ W = m \cdot g \]
ဘယ်နေရာ:
– \( W \) သည် အရာဝတ္ထု၏ အလေးချိန် (နယူတန်၊ N) ဖြစ်ပြီး၊
–\( m\) သည် အရာဝတ္ထု၏ အလေးချိန် (ကီလိုဂရမ်၊ kg) ဖြစ်ပြီး
– \( g \) သည် ကမ္ဘာမြေပေါ်တွင် ဆွဲငင်အားကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အရှိန် (ကမ္ဘာမြေမျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် \( 9.8 \, \text{m/s}^2 \) ခန့်) ဖြစ်သည်။
ဤဥပဒေကို ဂြိုဟ်များ၊ လများနှင့် လူလုပ်ဂြိုဟ်တုများ၏ ပတ်လမ်းများကို တွက်ချက်ရာတွင်လည်း အသုံးပြုသည်။ နက္ခတ္တဗေဒဆိုင်ရာရှုထောင့်အရ ဤပုံသေနည်းသည် ဂြိုဟ်များတစ်ခုနှင့်တစ်ခု မည်သို့အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိပြီး ၎င်းတို့၏ကြယ်များ မည်သို့အပြန်အလှန် သက်ရောက်မှုရှိသည်ကို နားလည်ရန် ကျွန်ုပ်တို့အား ခွင့်ပြုသည်။
နယူတန်၏ ဆွဲငင်အားနိယာမ၏ ကန့်သတ်ချက်များ
နယူတန်၏ စကြဝဠာဆွဲငင်အားနိယာမသည် အခြေအနေများစွာတွင် အလွန်အသုံးဝင်ပြီး တိကျမှန်ကန်သော်လည်း အချို့သောအခြေအနေများတွင် ပေါ်ပေါက်လာသော ကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။ ထိုကဲ့သို့သော ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုမှာ အလွန်ကြီးမားသော စကြဝဠာစကေးများ သို့မဟုတ် အနက်ရောင်တွင်းများအနီးကဲ့သို့ အလွန်အားကောင်းသော ဆွဲငင်အားစက်ကွင်းများတွင် ဖြစ်သည်။ ဤကိစ္စများတွင် အဲလ်ဘတ်အိုင်းစတိုင်း၏ အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီသည် ဆွဲငင်အား၏ ပိုမိုတိကျသောဖော်ပြချက်ကို ပေးစွမ်းသည်။
အိုင်းစတိုင်းရဲ့ ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီ
အဲလ်ဘတ် အိုင်းစတိုင်းသည် ၁၉၁၅ ခုနှစ်တွင် သူ၏ ယေဘုယျ နှိုင်းရသီအိုရီကို တင်ပြခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ ဆွဲငင်အားကို နားလည်ခြင်းကို တော်လှန်ပြောင်းလဲစေခဲ့သည်။ ဤသီအိုရီတွင် ဆွဲငင်အားသည် ဒြပ်ထုများကြားတွင် သက်ရောက်မှုရှိသော အားတစ်ခု မဟုတ်ဘဲ ဒြပ်ထုနှင့် စွမ်းအင်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အာကာသ-အချိန် ကွေးညွှတ်မှု၏ ရလဒ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ယေဘုယျ နှိုင်းရသီအိုရီ၏ အခြေခံပုံသေနည်းမှာ အိုင်းစတိုင်း၏ စက်ကွင်းညီမျှခြင်းဖြစ်သည်-
\[ R_{\mu\nu} – \frac{1}{2} R g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu} \]
ဘယ်နေရာ:
– \( R_{\mu\nu} \) သည် အာကာသ-အချိန်၏ ကွေးညွှတ်မှုကို ဖော်ပြသည့် Ricci tensor ဖြစ်သည်။
– \( R \) သည် Ricci scalar တစ်ခုဖြစ်သည်။
– \( g_{\mu\nu} \) သည် အာကာသ-အချိန် ဂျီသြမေတြီကို သတ်မှတ်ပေးသည့် မက်ထရစ် တန်ဆာ ဖြစ်သည်။
– \( \Lambda \) သည် စကြဝဠာဗေဒဆိုင်ရာ ကိန်းသေဖြစ်သည်။
– \( G \) သည် ဆွဲငင်အား ကိန်းသေဖြစ်သည်။
– \( c \) သည် လေဟာနယ်အတွင်းရှိ အလင်း၏အလျင်ဖြစ်သည်၊
– \( T_{\mu\nu} \) သည် အာကာသ-အချိန်တွင် စွမ်းအင်နှင့် အရှိန်အဟုန် ဖြန့်ဖြူးမှုကို ဖော်ပြသည့် စွမ်းအင်-အရှိန်အဟုန် တန်ဆာ ဖြစ်သည်။
ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီသည် နယူတန်၏ ဆွဲငင်အားနိယာမဖြင့် ရှင်းပြ၍မရသော ဖြစ်စဉ်အမျိုးမျိုး၊ ဥပမာအားဖြင့် ဆွဲငင်အားမှန်ပြောင်းဖြင့်ကြည့်ခြင်း၊ မာကျူရီဂြိုဟ်ပတ်လမ်း ရှေ့သို့ဦးတည်ခြင်းနှင့် စကြဝဠာပြန့်ကားခြင်းတို့ကို နားလည်နိုင်စေပါသည်။ ၎င်းသည် ၂၀၁၅ ခုနှစ်တွင် Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) မှ တိုက်ရိုက်ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော ဆွဲငင်အားလှိုင်းများရှိကြောင်းကိုလည်း ခန့်မှန်းပါသည်။
မကြာသေးမီက ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုများ
ဒြပ်ဆွဲအားလှိုင်းများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်းသည် ခေတ်သစ်ရူပဗေဒတွင် အကြီးကျယ်ဆုံးအောင်မြင်မှုများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး ယေဘုယျနှိုင်းရသီအိုရီ၏ အဓိကခန့်မှန်းချက်များထဲမှ တစ်ခုအတွက် တိုက်ရိုက်သက်သေအထောက်အထားများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် စကြဝဠာနှင့် တွင်းနက်များနှင့် နျူထရွန်ကြယ်များအကြား တိုက်မိခြင်းကဲ့သို့သော အစွန်းရောက်စကြဝဠာဖြစ်ရပ်များကို လေ့လာခြင်းအတွက် ပြတင်းပေါက်အသစ်တစ်ခုကို ဖွင့်လှစ်ပေးပါသည်။
ထို့အပြင်၊ မှောင်မိုက်ဒြပ်ထုနှင့် မှောင်မိုက်စွမ်းအင်ဆိုင်ရာ သုတေသနပြုချက်များအရ ဆွဲငင်အားတွင် အပြည့်အဝနားမလည်သေးသော ရှုထောင့်များ ရှိနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။ မှောင်မိုက်ဒြပ်ထုနှင့် မှောင်မိုက်စွမ်းအင်သည် စကြဝဠာကို လွှမ်းမိုးထားပုံရသော်လည်း အလင်းကို မထုတ်လွှတ် သို့မဟုတ် စုပ်ယူသောကြောင့် တိုက်ရိုက်ရှာဖွေရန် ခက်ခဲစေသည်။ သို့သော် မှောင်မိုက်ဒြပ်ထု၏ ဆွဲငင်အားအကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ဆွဲငင်အားမှန်ဘီလူးများနှင့် ဂယ်လက်ဆီများ၏ ရွေ့လျားမှုများမှတစ်ဆင့် လေ့လာတွေ့ရှိနိုင်သည်။
နိဂုံး
ဆွဲငင်အားနိယာမသည် ရူပဗေဒတွင် အခြေခံအကျဆုံးနှင့် အရေးကြီးဆုံးသော အယူအဆများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ စကြဝဠာကို ကျွန်ုပ်တို့ နားလည်ပုံကို ပြောင်းလဲစေခဲ့သည်။ နယူတန်၏ စကြဝဠာဆွဲငင်အားနိယာမမှ အိုင်းစတိုင်း၏ အထွေထွေနှိုင်းရသီအိုရီအထိ၊ ဆွဲငင်အားအပေါ် ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုသည် သိသိသာသာ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာခဲ့သည်။ မကြာသေးမီက သုတေသနနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ နားလည်မှုကို ဆက်လက်စိန်ခေါ်ပြီး နက်ရှိုင်းစေကာ အနာဂတ်ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများအတွက် လမ်းခင်းပေးနေပါသည်။ ဆွဲငင်အားသည် အလွန်တက်ကြွပြီး စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ကောင်းသော သုတေသနနယ်ပယ်တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး ဖြေရှင်းရန် လျှို့ဝှက်ဆန်းကြယ်မှုများစွာ ရှိနေသေးသည်။
