আপেক্ষিকতার বলবিজ্ঞান
পদার্থবিজ্ঞানে আপেক্ষিকতার বলবিজ্ঞান বলতে বিশেষ আপেক্ষিকতা এবং সাধারণ আপেক্ষিকতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বলবিজ্ঞানকে বোঝায়। আলোর গতির সমতূল্য বেগ c-তে গতিশীল এমন কণা বা প্রবাহীর ব্যবস্থার ক্ষেত্রে ব্যবস্থাটির ব্যাখ্যা বিজ্ঞানের এই শাখায় অ-কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানের মাধ্যমে দেওয়া হয়। ফলস্বরূপ, উচ্চ বেগ এবং শক্তিতে ভ্রমণকারী কণাগুলিতে চিরায়ত বলবিজ্ঞান সঠিকভাবে সম্প্রসারণ ঘটে এবং এখান থেকে কণার যান্ত্রিকতার সাথে তড়িৎচুম্বকত্বের একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ অন্তর্ভুক্তি প্রদান করে। গ্যালিলীয় আপেক্ষিকতায় যেখানে কণা এবং আলো যে কোন গতিতে ভ্রমণ করতে পারে এমনকি আলোর চেয়েও দ্রুত গতিতে ভ্রমণ যেখানে অনুমোদনযোগ্য হয়, সেখানে এই ব্যাপারটি সম্ভব ছিল না। আপেক্ষিকতার বলবিজ্ঞানের ভিত্তিসমূহ হলো বিশেষ আপেক্ষিকতা এবং সাধারণ আপেক্ষিকতার স্বীকার্য। কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞানের সাথে বিশেষ আপেক্ষিকতার ঐক্যসাধন হলো আপেক্ষিক কোয়ান্টাম বলবিজ্ঞান, পক্ষান্তরে সাধারণ আপেক্ষিকতার সাথে ঐক্যসাধনের প্রচেষ্টা হলো কোয়ান্টাম মহাকর্ষ, পদার্থবিজ্ঞানের একটি অমীমাংসিত সমস্যা । চিরায়ত বলবিজ্ঞানের মতো, বিষয়টিকে "সৃতিবিজ্ঞান এবং গতিবিজ্ঞানে" ভাগ করা যায়; যেখানে সৃতিবিজ্ঞানে অবস্থান, বেগ এবং ত্বরণ-কে প্রাধান্য দিয়ে গতির বর্ণনা দেওয়া হয়; এবং পক্ষান্তরে গতিবিদ্যায় শক্তি, ভরবেগ, কৌণিক ভরবেগ, এদের সংরক্ষণ সূত্র এবং কণার উপর প্রযুক্ত বা কণা দ্বারা প্রযুক্ত বলের মাধ্যমে গতির পূর্ণাঙ্গ ব্যাখ্যা দেওয়া হয়। তবে, প্রসঙ্গ কাঠামো থেকে পরিমাপকারী পর্যবেক্ষকের আপেক্ষিক গতির উপর নির্ভর করে “গতি” ও “স্থিতি”-র ব্যাপারটি নিয়ে একটি একটি সূক্ষ্মতা রয়েছে; চিরায়ত বলবিজ্ঞানেয যাকে "স্থিতিবিদ্যা" পরিভাষাটির দ্বারা অভিহিত করা হয়। বল যা ভরবেগের সময় অন্তরজ (নিউটনের দ্বিতীয় সূত্র), কণার দ্বারা কৃত কাজ যা কণার গতিপথ বরাবর প্রযুক্ত বলের রৈখিক সমাকলজ এবং ক্ষমতা যা কৃত কাজের সময় অন্তরজ, চিরায়ত বলবিজ্ঞানের অন্তর্ভুক্ত এমন কিছু কিছু সংজ্ঞা এবং ধারণার জের বিশেষ আপেক্ষিকতায় টানা হলেও অবশিষ্ট সংজ্ঞা এবং সূত্রগুলোর ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে পরিবর্তন করতে হয়েছে। বিশেষ আপেক্ষিকতা অনুসারে গতি হলো আপেক্ষিক বিষয় এবং যেকোন জড় প্রসঙ্গ কাঠামোতে সকল পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে পদার্থবিজ্ঞানের সূত্রগুলো একই থাকে। স্থান এবং কালের ধারণার পরিমার্জন করতে গেলে বিশেষ আপেক্ষিকতা ভর, ভরবেগ এবং শক্তির ধারণাগুলোকে পুনর্বিবেচনা করতে বাধ্য করে যাদের সবগুলোই আবার নিউটনীয় বলবিজ্ঞানের প্রধান উপাদান। বিশেষ আপেক্ষিকতা অনুসারে এই ধারণাগুলো একই ভৌত রাশির এমনই ভিন্ন আরেকটি রূপ যা মূলত স্থান ও কালের পারস্পরিক সম্পর্কের কথা বলে। প্রসঙ্গক্রমে যে আরেকটি পরিমার্জনের কথা আসে তা হলো ভরকেন্দ্রের ধারণা যাকে চিরায়ত বলবিজ্ঞানের সোজাসাপ্টাভাবে সংজ্ঞায়িত করা গেলেও আপেক্ষিকতায় এটি খুবই অস্পষ্ট – বিস্তারিত জানতে আপেক্ষিক ভর কেন্দ্র দেখুন। লরেন্টজ ফ্যাক্টরের অরৈখিকতা যা সমস্ত ক্ষেত্রের এবং কণার আপেক্ষিক বেগের উপর নির্ভরতার এবং গতির সীমাবদ্ধতার সঠিক ব্যাখ্যা দেয় তার কারণে সমীকরণসমূহ অতি পরিচিত ত্রিমাত্রিক ভেক্টর ক্যালকুলাসের আনুষ্ঠানিকতার ক্ষেত্রে অত্যধিক জটিল হয়ে পড়ে। তথাপি চতুর্মাত্রিক স্থান-কালে এদের একটি সরলতর ও মার্জিত রূপ বিদ্যমান যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত রয়েছে সমতল মিনকভস্কি স্থান (বিশেষ আপেক্ষিকতা) এবং বক্র স্থানকাল (সাধারণ আপেক্ষিকতা)। এর কারণ হলো, স্থান থেকে প্রতিপাদিত ত্রিমাত্রিক ভেক্টর এবং সময় থেকে প্রতিপাদিত স্কেলারগুলিকে চার-ভেক্টরে বা চতুর্মাত্রিক টেন্সরে সংকলন করা সম্ভব। এমনকি ছয়টি উপাদান নিয়ে গঠিত কৌণিক ভরবেগ টেন্সরকে কখনও কখনও দ্বিভেক্টর বলা হয়। কারণ ত্রিমাত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে এটি “দুটি ভেক্টর”[স্পষ্টকরণ প্রয়োজন] (একটি অক্ষীয় ভেক্টর হওয়ায় যাদের একটি গতানুগতিক কৌণিক ভরবেগ)।