အာကာသအချိန်

ရူပဗေဒသုံး အချိန်အကာသ (သို့) အချိန်+ရပ်ဝန်း ထု (သို့) ဖြစ်အင်ထု (အင်္ဂလိပ်: Spacetime) ဆိုသည်မှာ မည်သည့်အချိန်အခိုက်အတံ့နှင့် မည်သည့်နေရာ ဟူသော အဖြစ်အပျက်များ ဖြစ်ပျက်စရာ လောကဖြစ်အင်ထု တခုလုံးကို ညွှန်းဆိုသည်၊ ထို့ကြောင့် သင်္ချာနည်းဖြင့်ဆိုသော် အချိန်နှင့် နေရာ(အာကာသ) တိုင်းကြောင်းအရေအတွက်တိုင်း (များသောအားဖြင့် ၄ခု - အချိန်၊ အရှေ့အနောက်၊ ဘယ်ညာ၊ အထက်အောက်) ဆိုင်ရာ အမှတ်ချအိမ် (Coordinate System) တခုက ဤ အချိန်+ရပ်ဝန်းထု သို့မဟုတ် ဖြစ်အင်ထု (spacetime) တစ်ခုပင် ဖြစ်တော့၏။

အချိန်-အကာသ (ခေါ်) လောကဇာတ်ခုံ (spectime) အတွင်းရှိ အမှတ်တိုင်း၏ နေရာအကွာအဝေးနှင့် အချိန်ကုန်ဆုံးမှု သဘောတရားသည် အတိုင်းဆတာအုံ (metric tensor) ၏ အဆုံးအဖြတ်အတိုင်း ဖြစ်ရ၏။

မင်ခေါ့ဗ်ရှကီး အချိန်အကာသ၌ တစ်ပြိုင်တည်း ဟုသော သဘောတရားက ဇာတ်ကောင်အမျိုးမျိုးအတွက် မတူညီနိုင်ပုံ

ရှေးယခင်ကပင် လောက(Universe)၏ အာကာသအချိန်ကို ယူကလစ်ဒ် စပေ့စ် ရှုထောင့်မှနေ၍ အရှေ့အနောက်၊ ဘယ်ညာနှင့် အထက်အောက် အတိုင်းအတာ သုံးမျိုးနှင့် အချိန်အတိုင်းအတာ စုစုပေါင်း အတိုင်းအတာ လေးခုရှိသော အရာအဖြစ် အဓိပ္ပာယ်ဖော်ဆောင်ခဲ့သည်။ ရူပဗေဒပညာရှင်များသည် အာကာသနှင့် အချိန်ကို တစ်ခုတည်းသောအရာ၏ အခက်အလက်နှစ်ခုအဖြစ် ယူဆသော မင်ခေါ့ဗ်ရှကီး စပေ့စ် ရှုထောင့်ဖြင့် ရူပဗေဒသီအိုရီ အတော်များများကို သိသာစွာ ရိုးရှင်းလွယ်ကူစေရန် ဆောင်ရွက်နိုင်ခဲ့သည်။ ထိုအပြင် စကြဝဠာ၏ ဂလက်ဆီများ၏ အတိုင်းအတာ ပမာဏတွင်လည်းကောင်း၊ အက်တမ်အောက်သေးငယ်သော အတိုင်းအတာ ပမာဏတွင် လည်းကောင်း ရူပဗေဒသီအိုရီများကို ပိုမိုညီညွတ်မျှတစွာ ရှင်းပြနိုင်ခဲ့သည်။

အထူးနှိုင်းရသီအိုရီ အတွင်း၌

သမားရိုးကျ ယူကလစ်ဒ် စပေ့စ်တွင် အကွာအဝေး ${\displaystyle \Delta {d}}$ တွက်ထုတ်နည်းမှာ ပိုက်သာဂိုရပ်စ် သီအိုရမ်ဖြင့် ထောင့်မှန်ခံအနား အလျား ရှာသကဲ့သို့ ဖြစ်သည်။

${\displaystyle (\Delta {d})^{2}=(\Delta {x})^{2}+(\Delta {y})^{2}+(\Delta {z})^{2}}$

ဤတွင် x၊ y၊ z ဟူသော တည်နေရာပြအလျားတို့ကို အခြေအနေကွဲပြားသော ကြည့်ရှုဇာတ်ကောင် (different observers)တို့က တိုင်းတာလျှင်လည်း တူညီသော အလျားတန်ဖိုးတခုကို သဘောတူ ရရှိသည်။ သို့ဖြင့် ယူကလစ်ဒ် စပေ့စ်တွင် အာကာသသဘော (နေရာသဘော) အလျား (spatial distance) က မပြောင်းလဲတန်ဖိုးရင်း (invariance) ဖြစ်နေမည်။

ထူးရှားနှိုင်းရသီအိုရီတွင်မူ ရှုထောင့်ပြောင်းကြည့်ရာ၍ လောရန့်ဇ် ရှုထောင့်ပြောင်းကြည့်နည်း (en:Lorentz transfromation) ကို အသုံးပြုပြီး၊ အခြေအနေမတူသော ကြည့်ရှုဇာတ်ကောင် (different observers) တို့က နေရာသဘော အလျားကို မတူကွဲပြားသော တန်ဖိုးများအဖြစ် စင်စစ် တွေ့ကြုံတိုင်းတာရနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့် အလျားအကွာအဝေး ကဲသော အဖြစ်အပျက် ၂ခုကို တပြိုင်တည်း ဖြစ်ပျက်သည်ဟု ကြုံတွေ့ရသည့် ဇာတ်ကောင်ရှုထောင့်များ ရှိသကဲ့သို့ မည်သည်က အလျင်ဦးစွာ ဖြစ်ပျက်သည်ကို ကွဲပြားစွာ စင်စစ် ကြုံတွေ့ရသည့် ဇာတ်ကောင်ရှုထောင့်များလည်း ရှိနေနိုင်သည်။ သို့ဖြင့် အလျားအကွာအဝေးသည် ထူးရှားနှိုင်းရသီအိုရီသုံး အချိန်ကာသ၌ မပြောင်းလဲတန်ဖိုးရင်း (invariance) မဟုတ်ကြတော့ချေ။ အချိန်နှင့် အာကာသကို သီးသန့်ခွဲကြည့်မှုဆန်ဆန် မပြုတော့ဘဲ အချိန်ကာသ ကွာဟချက် သို့ဟုတ် အချိန်-နေရာ ကွာဟချက် (spacetime interval) ဟူသော တိုင်းဖွယ်တမျိုးကို မပြောင်းလဲတန်ဖိုးရင်း (invariance) အဖြစ် ဤသို့ တွက်ထုတ်ရသော အချိန်ကာသ (လောဇာတ်ခုံ) သဘောသဘာဝ ဖြစ်သွားတော့သည်။

${\displaystyle (\Delta s)^{2}=(\Delta ct)^{2}-(\Delta x)^{2}}$

သို့ဖြင့် မင်ခေါ့ဗ်ရှကီး အချိန်ကာသ ကို အထူးနှိုင်းရသီအိုရီတွင် အသုံးပြုသည်။ အချိန်ဟူသော တိုင်းကြောင်းကိုပါ အာကာသ (ခေါ်) နေရာသဘောတရား တိုင်းကြောင်း ၃ခုနှင့် ပေါင်းစည်းစဉ်းစား တွက်ချက်ကြသည်။

ကိုးကား