Tests of special relativity
خصوصی اضافیت ایک جسمانی نظریہ ہے جو تمام جسمانی مظاہر کی وضاحت میں بنیادی کردار ادا کرتا ہے، جب تک کہ کشش ثقل اہم نہ ہو۔ بہت سے تجربات نے اس کی ترقی اور جواز میں اہم کردار ادا کیا (اور اب بھی ادا کرتے ہیں)۔ نظریہ کی طاقت تجربات کی ایک انتہائی متنوع رینج کے نتائج کی درست طریقے سے اعلی درستگی کی پیش گوئی کرنے کی اس کی منفرد صلاحیت میں مضمر ہے۔ ان میں سے بہت سے تجربات کی تکرار اب بھی مسلسل بڑھتی ہوئی درستگی کے ساتھ کی جا رہی ہے، جس میں جدید تجربات پلانک پیمانے اور نیوٹرینو سیکٹر جیسے اثرات پر مرکوز ہیں۔ ان کے نتائج خصوصی اضافیت کی پیش گوئیوں سے مطابقت رکھتے ہیں۔ مختلف ٹیسٹوں کے مجموعے جیکب لاؤب، ژانگ، میٹنگلی، کلفورڈ ول، اور رابرٹس/شلیف نے دیے تھے۔ خصوصی اضافیت فلیٹ اسپیس ٹائم تک محدود ہے، یعنی کشش ثقل کے نمایاں اثر کے بغیر تمام مظاہر تک۔ مؤخر الذکر عمومی اضافیت کے دائرے میں ہے اور عمومی اضافیت کے متعلقہ ٹیسٹوں پر غور کیا جانا چاہیے۔ اضافیت کی راہ ہموار کرنے والے تجربات 19 ویں صدی میں روشنی کا غالب نظریہ برائٹ ایتھر کا تھا، جو ایک مستحکم میڈیم ہے جس میں روشنی اس انداز میں پھیلتی ہے جس طرح سے آواز ہوا کے ذریعے پھیلتی ہے۔ مشابہت سے، یہ اس طرح ہے کہ روشنی کی رفتار ایتھر میں تمام سمتوں میں مستقل ہے اور ماخذ کی رفتار سے آزاد ہے۔ اس طرح ایتھر کے مقابلے میں حرکت کرنے والے مبصر کو کسی قسم کی "ایتھر ونڈ" کی پیمائش کرنی چاہیے یہاں تک کہ جب ہوا کے مقابلے میں حرکت کرنے والا مبصر بظاہر ہوا کی پیمائش کرتا ہے۔ فرانکوئس اراگو (1810) کے کام سے شروع ہونے والے فرسٹ آرڈر کے تجربات، نظری تجربات کا ایک سلسلہ منعقد کیا گیا تھا، جس میں (یعنی، کے) میں فرسٹ آرڈر کے طول و عرض کے لیے مثبت نتیجہ دینا چاہیے تھا اور اس طرح ایتھر کی متعلقہ حرکت کا مظاہرہ کرنا چاہیے تھا۔ پھر بھی نتائج منفی تھے۔ آگسٹن فریسنل (1818) نے ایک معاون مفروضے کے تعارف کے ساتھ ایک وضاحت فراہم کی تھی، نام نہاد "ڈریگنگ گتانک"، یعنی، مادہ ایتھر کو تھوڑی حد تک گھسیٹ رہا ہے۔ اس گتانک کا براہ راست مظاہرہ فیزو تجربے (1851) کے ذریعے کیا گیا۔ بعد میں یہ دکھایا گیا کہ اس گتانک کی وجہ سے تمام فرسٹ آرڈر آپٹیکل تجربات کو منفی نتیجہ دینا چاہیے۔ اس کے علاوہ، کچھ الیکٹروسٹیٹک فرسٹ آرڈر تجربات کیے گئے، جن کے ایک بار پھر منفی نتائج برآمد ہوئے۔ عام طور پر، ہینڈرک لورینٹز (1892، 1895) نے مبصرین کو منتقل کرنے کے لیے کئی نئے معاون متغیرات متعارف کرائے، یہ ظاہر کرتے ہوئے کہ تمام فرسٹ آرڈر آپٹیکل اور الیکٹروسٹیٹک تجربات نے کالعدم نتائج کیوں پیدا کیے ہیں۔ مثال کے طور پر، لورینٹز نے ایک لوکیشن متغیر کی تجویز پیش کی جس کے ذریعے برقی مستحکم فیلڈز لائن آف موشن میں سکڑتے ہیں اور دوسرا متغیر ("مقامی وقت") جس کے ذریعے حرکت پذیر مبصرین کے لیے وقت کے نقاط ان کے موجودہ مقام پر منحصر ہوتے ہیں۔ دوسرے درجے کے تجربات اسٹیشنری ایتھر تھیوری، تاہم، مثبت نتائج دے گی جب تجربات (یعنی، کے) میں دوسرے درجے کے طول و عرض کی پیمائش کرنے کے لیے کافی درست ہوں۔ البرٹ اے مائیکلسن نے اس قسم کا پہلا تجربہ 1881 میں کیا، اس کے بعد 1887 میں زیادہ نفیس مائیکلسن-مورلی تجربہ کیا۔ مختلف سمتوں میں کچھ وقت کے لیے سفر کرنے والی روشنی کی دو کرنوں کو مداخلت کے لیے لایا گیا تھا، تاکہ ایتھر ہوا سے متعلق مختلف سمتوں کو مداخلت کے کنارے کی نقل مکانی کا باعث بننا چاہیے۔ لیکن نتیجہ ایک بار پھر منفی آیا۔ اس مخمصے سے نکلنے کا راستہ جارج فرانسس فٹز جیرالڈ (1889) اور لورینٹز (1892) کی تجویز تھی کہ مادے کو ایتھر (لمبائی کے سنکچن) کے حوالے سے حرکت کی لکیر میں معاہدہ کیا گیا ہے۔ یعنی الیکٹروسٹیٹک فیلڈز کے سکڑنے کے پرانے مفروضے کو بین سالماتی قوتوں تک بڑھا دیا گیا۔ تاہم، چونکہ اس کی کوئی نظریاتی وجہ نہیں تھی، اس لیے سنکچن مفروضے کو ایڈہاک سمجھا جاتا تھا۔ نظری مائیکلسن-مورلی تجربے کے علاوہ، اس کے برقی حرکی مساوی، ٹراؤٹن-نوبل تجربہ بھی کیا گیا۔ اس کے ذریعے یہ ظاہر کیا جانا چاہیے کہ ایک حرکت پذیر کنڈینسر کو ٹارک کے تابع ہونا چاہیے۔ اس کے علاوہ، ریلیگ اور بریس کے تجربات کا مقصد لیبارٹری کے فریم میں لمبائی کے سکڑنے کے کچھ نتائج کی پیمائش کرنا تھا، مثال کے طور پر یہ مفروضہ کہ یہ بائرفرینجینس کا باعث بنے گا۔ اگرچہ ان تمام تجربات کے منفی نتائج برآمد ہوئے۔ (1908 میں کیے گئے ٹراؤٹن-رینکائن کے تجربے نے بھی برقی مقناطیسی کنڈلی پر لمبائی کے سکڑنے کے اثر کی پیمائش کرتے وقت منفی نتیجہ دیا۔) 1904 سے پہلے کیے گئے تمام تجربات کی وضاحت کے لیے، لورینٹز کو مکمل لورینٹز ٹرانسفارمیشن متعارف کروا کر اپنے نظریہ کو دوبارہ وسعت دینے پر مجبور کیا گیا۔ ہنری پوئن کیری نے 1905 میں اعلان کیا کہ مطلق حرکت (اضافیت کا اصول) کا مظاہرہ کرنے کی ناممکنیت بظاہر فطرت کا قانون ہے۔ مکمل ایتھر ڈریگ کی تردید یہ خیال کہ ایتھر کو مکمل طور پر زمین کے اندر یا اس کے آس پاس گھسیٹا جا سکتا ہے، جس کے ذریعے منفی ایتھر ڈرفٹ تجربات کی وضاحت کی جا سکتی ہے، مختلف تجربات کے ذریعے اس کی تردید کی گئی۔ اولیور لاج (1893) نے پایا کہ ایک حساس مشترکہ راستے انٹرفیرومیٹرک ترتیب کے اوپر اور نیچے تیزی سے گھومنے والی اسٹیل ڈسک قابل پیمائش فریج شفٹ پیدا کرنے میں ناکام رہی۔ گستاف ہمار (1935) کامن پاتھ انٹرفیرومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایتھر کو گھسیٹنے کا کوئی ثبوت تلاش کرنے میں ناکام رہے، جس کا ایک بازو سیسہ سے جڑے موٹی دیوار والے پائپ سے بند تھا، جبکہ دوسرا بازو آزاد تھا۔ سگنیک اثر سے پتہ چلتا ہے کہ زمین کے کھینچنے کی وجہ سے آنے والی ایتھر ہوا کا مظاہرہ نہیں کیا جا سکتا۔ روشنی کی انحراف کا وجود ایتھر ڈریگ مفروضے سے مطابقت نہیں رکھتا تھا۔ یہ مفروضہ کہ ایتھر ڈریگ کمیت کے متناسب ہے اور اس طرح صرف مجموعی طور پر زمین کے حوالے سے ہوتا ہے، مائیکلسن-گیل-پیئرسن تجربے نے اس کی تردید کی، جس نے زمین کی حرکت کے ذریعے سگنیک اثر کا مظاہرہ کیا۔ لاج نے اس متضاد صورتحال کا اظہار کیا جس میں طبیعیات دانوں نے خود کو اس طرح پایا: "... کسی قابل عمل رفتار سے نہیں۔ آسمان پر کوئی قابل تعریف چپچپا گرفت ہے۔ ایٹموں کو اسے کمپن میں پھینکنے کے قابل ہونا چاہیے، اگر وہ کافی رفتار سے ارتعاش کر رہے ہوں یا گھوم رہے ہوں ؛ بصورت دیگر وہ روشنی یا کسی قسم کی تابکاری کا اخراج نہیں کریں گے ؛ لیکن کسی بھی صورت میں وہ اسے ساتھ کھینچتے یا اس کے ذریعے کسی یکساں حرکت میں مزاحمت کا سامنا کرتے نظر نہیں آتے۔ بالآخر، البرٹ آئن سٹائن (1905) نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ اس وقت کے قائم کردہ نظریات اور حقائق صرف ایک منطقی مربوط نظام تشکیل دیتے ہیں جب خلا اور وقت کے تصورات پر بنیادی نظر ثانی کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر: میکسویل-لورینٹز کی برقی حرکیات (ماخذ کی رفتار سے روشنی کی رفتار کی آزادی)، منفی ایتھر ڈرفٹ تجربات (کوئی ترجیحی حوالہ فریم نہیں)، موونگ میگنیٹ اور کنڈکٹر کا مسئلہ (صرف رشتہ دار حرکت متعلقہ ہے)، فیزو تجربہ اور روشنی کی انحراف (دونوں کا مطلب ترمیم شدہ رفتار کا اضافہ اور کوئی مکمل ایتھر ڈریگ نہیں ہے)۔ نتیجہ خصوصی اضافیت کا نظریہ ہے، جو حوالہ کے تمام جمود فریموں میں روشنی کی رفتار کے تسلسل اور اضافیت کے اصول پر مبنی ہے۔ یہاں، لورینٹز کی تبدیلی اب محض معاون مفروضوں کا مجموعہ نہیں ہے بلکہ ایک بنیادی لورینٹز سمیٹری کی عکاسی کرتی ہے اور کوانٹم الیکٹروڈائنامکس جیسے کامیاب نظریات کی بنیاد بناتی ہے۔ خصوصی اضافیت بڑی تعداد میں قابل جانچ پیش گوئیاں پیش کرتی ہے، جیسے: بنیادی تجربات خصوصی اضافیت کے اثرات مظاہر کے لحاظ سے درج ذیل تین بنیادی تجربات سے اخذ کیے جا سکتے ہیں: مائیکلسن-مورلی تجربہ، جس کے ذریعے پیمائش کرنے والے آلے کی سمت پر روشنی کی رفتار کے انحصار کی جانچ کی جا سکتی ہے۔ یہ حرکت پذیر اجسام کی طول البلد اور الٹی لمبائی کے درمیان تعلق قائم کرتا ہے۔ کینیڈی تھورنڈائیک تجربہ، جس کے ذریعے پیمائش کرنے والے آلے کی رفتار پر روشنی کی رفتار کے انحصار کی جانچ کی جا سکتی ہے۔ یہ طول البلد لمبائی اور حرکت پذیر اجسام کے وقت کی مدت کے درمیان تعلق قائم کرتا ہے۔ ایوس-اسٹیل ویل تجربہ، جس کے ذریعے وقت کے پھیلاؤ کی براہ راست جانچ کی جا سکتی ہے۔ ان تینوں تجربات سے اور پوئن کیئر-آئن سٹائن مطابقت پذیری کا استعمال کرتے ہوئے، مکمل لورینٹز تبدیلی اس کے بعد آتی ہے، جس میں لورینٹز عنصر ہوتا ہے: لورینٹز تبدیلی سے ماخوذ ہونے کے علاوہ، ان تجربات کا مجموعہ بھی اہم ہے کیونکہ انفرادی طور پر دیکھنے پر ان کی تشریح مختلف طریقوں سے کی جا سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، آئسوٹروپی کے تجربات جیسے مائیکلسن-مورلی کو اضافیت کے اصول کے ایک سادہ نتیجہ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، جس کے مطابق کوئی بھی غیر فعال طور پر حرکت کرنے والا مبصر خود کو آرام دہ سمجھ سکتا ہے۔ لہذا، اپنے آپ میں، ایم ایم تجربہ گیلیلین-غیر متغیر نظریات جیسے ایمیشن تھیوری یا مکمل ایتھر ڈریگ مفروضہ سے مطابقت رکھتا ہے، جس میں کسی قسم کا اضافیت کا اصول بھی ہوتا ہے۔ تاہم، جب گیلیلین-غیر متغیر نظریات کو خارج کرنے والے دیگر تجربات پر غور کیا جاتا ہے (یعنی۔ ایوس اسٹیل ویل تجربہ، اخراج کے نظریات کی مختلف تردید اور مکمل ایتھر ڈریگنگ کی تردید)، لورینٹز غیر متغیر نظریات اور اس طرح خصوصی اضافیت واحد نظریات ہیں جو قابل عمل ہیں۔ روشنی کے انٹرفیرومیٹرز، ریزونیٹرز کی رفتار کی مستقل مزاجی روشنی کی رفتار کی آئسوٹروپی کی جانچ کرنے کے لیے مائیکلسن-مورلی اور کینیڈی-تھورنڈائیک تجربات کی جدید قسمیں انجام دی گئی ہیں۔ مائیکلسن-مورلی کے برعکس، کینیڈی-تھورنڈائیک تجربات بازو کی مختلف لمبائی کا استعمال کرتے ہیں، اور تشخیص کئی مہینوں تک جاری رہتی ہے۔ اس طرح سورج کے گرد زمین کے مدار کے دوران مختلف رفتاروں کے اثرات کا مشاہدہ کیا جا سکتا ہے۔ لیزر، میزر اور آپٹیکل ریزونیٹرز کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے روشنی کی رفتار کے کسی بھی انیسوٹروپی کے امکان کو 10−17 کی سطح تک کم کیا جاتا ہے۔ زمینی ٹیسٹوں کے علاوہ، قمری لیزر رینجنگ تجربات بھی کینیڈی-تھورنڈائیک-تجربے کے تغیر کے طور پر کیے گئے ہیں۔ آئسوٹروپی تجربات کی ایک اور قسم 1960 کی دہائی میں موسباؤر روٹر تجربات ہیں، جن کے ذریعے گھومنے والی ڈسک پر ڈوپلر اثر کی انیسوٹروپی کا مشاہدہ موسباؤر اثر کا استعمال کرکے کیا جا سکتا ہے (ان تجربات کو وقت کے پھیلاؤ کی پیمائش کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، نیچے دیکھیں)۔ ماخذ کی رفتار یا توانائی کے اخراج کے نظریات پر کوئی انحصار نہیں، جس کے مطابق روشنی کی رفتار ماخذ کی رفتار پر منحصر ہوتی ہے، ایتھر ڈرفٹ تجربات کے منفی نتائج کی ممکنہ طور پر وضاحت کر سکتی ہے۔ یہ 1960 کی دہائی کے وسط تک نہیں تھا کہ روشنی کی رفتار کی مستقل مزاجی کو تجربے کے ذریعے قطعی طور پر دکھایا گیا تھا، کیونکہ 1965 میں، جے جی فاکس نے دکھایا کہ معدومیت کے نظریہ کے اثرات اس وقت سے پہلے کے تمام تجربات کے نتائج کو بے نتیجہ پیش کرتے ہیں، اور اس وجہ سے خصوصی اضافیت اور اخراج کے نظریہ دونوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ مزید حالیہ تجربات نے اخراج کے ماڈل کو یقینی طور پر مسترد کر دیا ہے: سب سے قدیم فلپاس اور فاکس (1964) کے تھے، جن میں گاما شعاعوں کے حرکت پذیر ذرائع کا استعمال کیا گیا تھا، اور الوگر اور دیگر۔ (1964)، جس نے یہ ظاہر کیا کہ فوٹون تیز رفتار سے گرنے والے میسون کی رفتار حاصل نہیں کرتے جو ان کا منبع تھے۔ اس کے علاوہ، ڈی سیٹر ڈبل اسٹار تجربہ (1913) کو بریچر (1977) نے معدومیت کے نظریہ پر غور کرتے ہوئے دہرایا، جس نے ماخذ پر انحصار کو بھی مسترد کر دیا۔ گاما رے پھٹنے کے مشاہدات سے یہ بھی ظاہر ہوا کہ روشنی کی رفتار روشنی کی کرنوں کی تعدد اور توانائی سے آزاد ہے۔ روشنی کی یک طرفہ رفتار یک طرفہ پیمائش کا ایک سلسلہ شروع کیا گیا، یہ سب روشنی کی رفتار کی آئسوٹروپی کی تصدیق کرتے ہیں۔ تاہم، روشنی کی صرف دو طرفہ رفتار (A سے B تک واپس A تک) کو غیر واضح طور پر ماپا جا سکتا ہے، کیونکہ یک طرفہ رفتار کا انحصار بیک وقت کی تعریف پر ہوتا ہے اور اس لیے ہم آہنگی کے طریقہ کار پر ہوتا ہے۔ آئن سٹائن سنکرونائزیشن کنونشن یک طرفہ رفتار کو دو طرفہ رفتار کے برابر بناتا ہے۔ تاہم، بہت سے ماڈل ایسے ہیں جن میں روشنی کی آئسوٹروپک دو طرفہ رفتار ہوتی ہے، جس میں یک طرفہ رفتار مختلف مطابقت پذیری اسکیموں کا انتخاب کرکے انسوٹروپک ہوتی ہے۔ وہ تجرباتی طور پر خصوصی اضافیت کے مساوی ہیں کیونکہ ان تمام ماڈلز میں حرکت پذیر گھڑیوں کے وقت کے پھیلاؤ جیسے اثرات شامل ہیں، جو کسی بھی قابل پیمائش انیسوٹروپی کی تلافی کرتے ہیں۔ تاہم، آئسوٹروپک دو طرفہ رفتار والے تمام ماڈلز میں، طبیعیات دانوں کی بھاری اکثریت کے لیے صرف خصوصی اضافیت قابل قبول ہے کیونکہ دیگر تمام ہم آہنگی بہت زیادہ پیچیدہ ہیں، اور وہ دوسرے ماڈل (جیسے لورینٹز ایتھر تھیوری) کچھ متحرک اثرات سے متعلق انتہائی اور ناقابل فہم مفروضوں پر مبنی ہیں، جن کا مقصد "ترجیحی فریم" کو مشاہدے سے چھپانا ہے۔ کمیت، توانائی، اور خلائی گھڑی-موازنہ تجربات (وقتا فوقتا عمل اور تعدد کو گھڑیاں سمجھا جا سکتا ہے) جیسے ہیوز-ڈریوور تجربات لورینٹز انواریینس کے سخت ٹیسٹ فراہم کرتے ہیں۔ وہ مائیکلسن-مورلی کے طور پر فوٹون سیکٹر تک محدود نہیں ہیں بلکہ نیوکلئی کی زمینی حالت کی پیمائش کرکے بڑے پیمانے پر، توانائی، یا خلا کی کسی بھی انیسوٹروپی کا براہ راست تعین کرتے ہیں۔ 10−33 جی ای وی کی ایسی انیسوٹروپیز کی اوپری حد فراہم کی گئی ہے۔ اس طرح یہ تجربات اب تک کی گئی لورینٹز انواریینس کی سب سے درست تصدیقوں میں سے ہیں۔ وقت کا پھیلاؤ اور لمبائی کا سکڑنا ٹرانسورس ڈوپلر اثر اور اس کے نتیجے میں وقت کا پھیلاؤ پہلی بار ایوس اسٹیل ویل تجربے (1938) میں براہ راست مشاہدہ کیا گیا۔ سنترپت سپیکٹروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے بھاری آئن اسٹوریج رنگوں میں جدید ایوس-اسٹیل ویل تجربات میں، رشتہ دار پیشن گوئی سے وقت کے پھیلاؤ کی زیادہ سے زیادہ پیمائش شدہ انحراف ≤10−8 تک محدود ہے۔ وقت کے پھیلاؤ کی دیگر تصدیقوں میں موسباؤر روٹر کے تجربات شامل ہیں جن میں گاما شعاعوں کو گھومنے والی ڈسک کے وسط سے ڈسک کے کنارے پر موجود رسیور کو بھیجا گیا تھا، تاکہ ٹرانسورس ڈوپلر اثر کا اندازہ موسباؤر اثر کے ذریعے کیا جا سکے۔ ماحول اور ذرہ ایکسلریٹرز میں میوون کی عمر کی پیمائش کرکے، حرکت پذیر ذرات کے وقت کے پھیلاؤ کی بھی تصدیق کی گئی۔ دوسری طرف، ہیفیل کیٹنگ کے تجربے نے جڑواں تضاد کے حل کی تصدیق کی، یعنی۔ کہ A سے B کی طرف واپس A کی طرف جانے والی گھڑی ابتدائی گھڑی کے حوالے سے سست ہوتی ہے۔ تاہم، اس تجربے میں عمومی اضافیت کے اثرات بھی ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ لمبائی کے سکڑنے کی براہ راست تصدیق عملی طور پر حاصل کرنا مشکل ہے کیونکہ مشاہدہ شدہ ذرات کے طول و عرض غائب ہوتے ہوئے چھوٹے ہوتے ہیں۔ تاہم، بالواسطہ تصدیقات ہیں ؛ مثال کے طور پر، بھاری آئنوں کے ٹکرانے کے رویے کی وضاحت صرف اس صورت میں کی جا سکتی ہے جب لورینٹز سنکچن کی وجہ سے ان کی بڑھتی ہوئی کثافت پر غور کیا جائے۔ سکڑنے سے کولمب فیلڈ کی شدت میں بھی اضافہ ہوتا ہے جو حرکت کی سمت پرپینڈکولر ہوتی ہے، جس کے اثرات پہلے ہی دیکھے جا چکے ہیں۔ نتیجتا، پارٹیکل ایکسلریٹرز میں تجربات کرتے وقت وقت کے پھیلاؤ اور لمبائی کے سکڑنے دونوں پر غور کیا جانا چاہیے۔ رشتہ دار رفتار اور توانائی 1901 سے شروع کرتے ہوئے، پیمائش کا ایک سلسلہ منعقد کیا گیا جس کا مقصد الیکٹرانوں کی کمیت کے رفتار پر انحصار کو ظاہر کرنا تھا۔ نتائج نے دراصل اس طرح کے انحصار کو ظاہر کیا لیکن مسابقتی نظریات کے درمیان فرق کرنے کے لیے ضروری درستگی ایک طویل عرصے تک متنازعہ رہی۔ آخر کار، خصوصی اضافیت کے علاوہ تمام مسابقتی ماڈلز کو یقینی طور پر مسترد کرنا ممکن تھا۔ آج، خصوصی اضافیت کی پیش گوئیوں کی باقاعدگی سے ذرہ ایکسلریٹرز جیسے کہ رشتہ دار بھاری آئن کولائڈر میں تصدیق کی جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، رشتہ دار رفتار اور توانائی میں اضافہ نہ صرف درست طریقے سے ماپا جاتا ہے بلکہ سائکلوٹرون اور سنکروٹرون وغیرہ کے رویے کو سمجھنے کے لیے بھی ضروری ہے، جس کے ذریعے ذرات روشنی کی رفتار کے قریب تیز ہوتے ہیں۔ سگنیک اور فیزو خصوصی اضافیت بھی پیش گوئی کرتی ہے کہ دو روشنی کی کرنیں گھومنے والے بند راستے کے گرد مخالف سمتوں میں سفر کرتی ہیں (مثال کے طور پر۔ ایک لوپ) حرکت پذیر ایمیٹر/رسیور پر واپس آنے کے لیے مختلف پرواز کے اوقات کی ضرورت ہوتی ہے (یہ ماخذ کی رفتار سے روشنی کی رفتار کی آزادی کا نتیجہ ہے، اوپر دیکھیں)۔ یہ اثر اصل میں مشاہدہ کیا گیا تھا اور اسے سگنیک اثر کہا جاتا ہے۔ فی الحال، بہت سے تجرباتی سیٹ اپس اور جی پی ایس کے صحیح کام کرنے کے لیے اس اثر پر غور کرنا ضروری ہے۔ اگر اس طرح کے تجربات حرکت پذیر میڈیا میں کیے جاتے ہیں (مثال کے طور پر۔ پانی، یا گلاس آپٹیکل فائبر)، فریسنل کے گھسیٹنے کے گتانک پر غور کرنا بھی ضروری ہے جیسا کہ فیزو تجربے سے ظاہر ہوتا ہے۔ اگرچہ اس اثر کو ابتدائی طور پر تقریبا اسٹیشنری ایتھر یا جزوی ایتھر ڈریگ کا ثبوت دینے کے طور پر سمجھا گیا تھا لیکن اسے رفتار کی ساخت کے قانون کا استعمال کرتے ہوئے خصوصی اضافیت کے ساتھ آسانی سے سمجھایا جا سکتا ہے۔ ٹیسٹ کے نظریات معیاری مساوات میں کچھ پیرامیٹرز شامل کرکے لورینٹز کی خلاف ورزی کے تجربات میں ممکنہ مثبت نتائج کا اندازہ لگانے کے لیے کئی ٹیسٹ کے نظریات تیار کیے گئے ہیں۔ ان میں رابرٹسن-منصور-سیکسل فریم ورک (آر ایم ایس) اور اسٹینڈرڈ ماڈل ایکسٹینشن (ایس ایم ای) شامل ہیں۔ آر ایم ایس میں لمبائی کے سکڑنے اور وقت کے پھیلاؤ کے حوالے سے تین قابل جانچ پیرامیٹرز ہیں۔ اس سے روشنی کی رفتار کے کسی بھی انیسوٹروپی کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ دوسری طرف، ایس ایم ای میں بہت سے لورینٹز کی خلاف ورزی کے پیرامیٹرز شامل ہیں، نہ صرف خصوصی اضافیت کے لیے، بلکہ معیاری ماڈل اور عمومی اضافیت کے لیے بھی ؛ اس طرح اس میں قابل جانچ پیرامیٹرز کی ایک بہت بڑی تعداد ہے۔ دیگر جدید ٹیسٹ حالیہ برسوں میں کوانٹم کشش ثقل کے مختلف ماڈلز سے متعلق پیشرفت کی وجہ سے، لورینٹز انواریینس (ممکنہ طور پر ان ماڈلز کے بعد) کی انحراف ایک بار پھر تجرباتی ماہرین کا ہدف ہیں۔ چونکہ "لوکل لورینٹز انویرینس" (ایل ایل آئی) آزادانہ طور پر گرنے والے فریموں میں بھی ہوتا ہے، اس لیے کمزور مساوات کے اصول سے متعلق تجربات بھی ٹیسٹ کے اس طبقے سے تعلق رکھتے ہیں۔ نتائج کا تجزیہ ٹیسٹ تھیوریز (جیسا کہ اوپر بتایا گیا ہے) جیسے آر ایم ایس یا اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ ایس ایم ای کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ مائیکلسن-مورلی اور کینیڈی-تھورنڈائیک تجربات کے مذکور تغیرات کے علاوہ، پروٹون اور نیوٹرون کے شعبے میں آئسوٹروپی ٹیسٹ کے لیے ہیوزز-ڈریوور کے تجربات جاری ہیں۔ الیکٹران سیکٹر میں ممکنہ انحراف کا پتہ لگانے کے لیے، اسپن پولرائزڈ ٹورسن بیلنس استعمال کیے جاتے ہیں۔ لیتھیم کے ڈوپلر اثر کے مشاہدے سے بھاری آئن اسٹوریج بجتوں، جیسے کہ ایم پی آئی کے میں ٹی ایس آر میں وقت کے پھیلاؤ کی تصدیق ہوتی ہے، اور یہ تجربات الیکٹران، پروٹون اور فوٹون کے شعبے میں درست ہیں۔ دیگر تجربات الیکٹروسٹیٹک اور مقناطیسی شعبوں میں سائکلوٹرون حرکت اور لارمر پریسیشن کے انحراف کا مشاہدہ کرنے کے لیے پیننگ ٹریپس کا استعمال کرتے ہیں۔ سی پی ٹی سمیٹری سے ممکنہ انحراف (جس کی خلاف ورزی لورینٹز انویرینس کی خلاف ورزی کی بھی نمائندگی کرتی ہے) کا تعین غیر جانبدار میسن، پیننگ ٹریپس اور میوون کے تجربات میں کیا جا سکتا ہے، دیکھیں اینٹی میٹر ٹیسٹ آف لورینٹز وائلیشن۔ فلکیاتی ٹیسٹ فوٹونوں کے پرواز کے وقت کے سلسلے میں کیے جاتے ہیں، جہاں لورینٹز کی خلاف ورزی کرنے والے عوامل بے ضابطگی کے پھیلاؤ اور بائرفرینجینس کا سبب بن سکتے ہیں جس کی وجہ سے فوٹونوں کا توانائی، تعدد یا پولرائزیشن پر انحصار ہوتا ہے۔ دور کی فلکیاتی اشیا، بلکہ زمینی ذرائع کی حد توانائی کے حوالے سے، لورینٹز کی خلاف ورزیاں اس توانائی سے آنے والے عمل کے لیے معیاری اقدار میں تبدیلی کا باعث بن سکتی ہیں، جیسے کہ ویکیوم چیرنکوو تابکاری، یا سنکروٹران تابکاری میں ترمیم۔ نیوٹرینو کے ارتعاش (لورینٹز کے خلاف ورزی کرنے والے نیوٹرینو کے ارتعاش دیکھیں) اور نیوٹرینو کی رفتار (نیوٹرینو کی رفتار کی پیمائش دیکھیں) کی ممکنہ لورینٹز کی خلاف ورزیوں کے لیے تحقیقات کی جا رہی ہیں۔ فلکیاتی مشاہدات کے دیگر امیدوار گریسن-زٹسیپین-کزمین حد اور ایری ڈسک ہیں۔ مؤخر الذکر کی تحقیقات لورینٹز انواریینس کے ممکنہ انحراف کو تلاش کرنے کے لیے کی جاتی ہے جو فوٹونوں کو مرحلے سے باہر نکال سکتے ہیں۔ ہگس سیکٹر میں مشاہدے جاری ہیں۔ مزید دیکھیں ٹیسٹ آف جنرل ریلیٹیویٹی ہسٹری آف اسپیشل ریلیٹیویٹی ٹیسٹ تھیوری آف اسپیشل ریلیٹیویٹی حوالہ جات طبیعیات تجربات اسپیشل ریلیٹیویٹی