पदार्थविज्ञानात इतके नियम आणि अटी का असतात (Importance of Laws and Conditions in Physics)

आजचा दिवसच काही वेगळा होता. विक्रम राजा जसा पराक्रमी, शूर म्हणून प्रसिद्ध होता तसा न्यायी राजा म्हणूनही त्याचा लौकिक होता. आजच्याच दरबारात एक अवघड असा खटला त्याच्यासमोर आला होता. त्याचा विचार करत करत चालत असता न्याय नक्की कसा द्यावा, कायदे नक्की कसे बनतात, त्याचे महत्व कुठवर ठेवायचे, माणुसकी आणि कायदा यांच्यात नक्की काय श्रेष्ठ? न्यायाने वागणारे प्रजाजन कधी कधी न्याय का तोडतात अशा सर्व गोष्टी त्याच्या मनात घोळत होत्या. मुळात कायद्याची कलमे कशी तयार केली जात असतील याचं चिंतन त्याच्या मनात सातत्याने चाललं होतं. अमावस्या, त्यात रानातली आडवाट आणि डोकं कायदे कलमांच्या गुंत्यात गुरफटलेलं..वाटेवरचा एक खळगा विक्रमा लक्षात आला नाही व तो चालता चालता पडण्याच्याच बेतात होता. कसा बसा सावरला..

“अरे सांभाळ सांभाळ रे राजा! कुठंय लक्ष महाराजांचं? आज कायद्यांच्या गुंतागुंतीमध्ये मन हरवलेलं दिसतं तुझं. तुम्हा माणसांचे हे कायदे नियम खरंच फार गुंतागुंतीचे आणि कळायला अवघडच असतात, एका कायद्याचा अर्थ दोन वेगळे लोक वेगवेगळा लावतील. आधी मला वाटायचं की हे कायदे फक्त माणसांनाच लागू असावेत. पण तुमच्या पदार्थविज्ञानात सुद्धा याचा नियम, त्याचा नियम, ह्याचे सूत्र, त्याचे सूत्र अशा गोष्टी फारच असतात. सजीव पदार्थांना कायदे समजू शकतो, पण या निर्जीवांना सुद्धा तुम्ही नियम लावता? कमाल आहे तुमची..!! तो निर्जीव पदार्थ तुमचा नियम कसा पाळतो?”

“वेताळ महाराज, माणूस हा एक अतिशय चौकस, बुद्धी वापरणारा, आजुबाजूच्या सर्व गोष्टींकडे-घटनांकडे पाहणारा, नेहमीच्या निरीक्षणांमधून निष्कर्ष काढणारा प्राणी आहे.. ”

“अरे विक्रमा, लागलास पुन्हा माणसांची स्तुती करायला..काही उदाहरण दे रे..”

“हे पाहा, माणूस रोज सूर्याकडे पाहात असे, तो आगीचा लाल-लाल गोळा रोज एकाच दिशेकडे उगवत असे..सकाळी डोंगराच्या माथ्यावर येई तेव्हा लाल-चुटुक चेरी किंवा सफरचंदच जणू आलंय असं वाटे..मग जस जसा वर आकाशाकडे जाई तस तसा पिवळा होत जाई, दुपारी तर अगदी डोक्यावर येताना जणू पांढरट पिवळी आगच होई..मग पुन्हा खाली आला की लालसर होऊन दुसऱ्या बाजूला दुसऱ्या डोंगरामागे गुडुप होई..हे दर रोज, वर्षानुवर्षे त्याने पाहिले..त्याला कळलं सूर्य एका विशिष्ट दिशेला उगवतो..त्याच्या बरोब्बर विरुद्ध दिशेला तो मावळतो..जस जसा काळ गेला तशी त्याने या दिशांना नावे दिली..पूर्व, पश्चिम, उत्तर, दक्षिण..मग अचानक तो म्हणला..सूर्य पूर्वेला उगवतो आणि पश्चिमेला मावळतो..हा निष्कर्ष झाला..हा नियमच झाला एका  प्रकारचा.. ”

dik_dravya

“काय सांगतोस?”

“हो..हे निरीक्षणातून त्याला कळलं की सूर्याची उगवायची व मावळायची दिशा ठरलेली आहे..पण या नियमाचं सूर्याला बंधन नाही..एवढ्या अतिप्रचंड विश्वात सूर्य केवढाऽऽऽ आणि माणूस केवढासा!!!..हा नियम ना सूर्याला, ना दिशांना..हा नियम माणसाने बनवला स्वत:च्या उपयोगासाठी..म्हणजे गावात सूर्य जिकडे उगवतो ती उगवतीची म्हणजे पूर्व दिशा आणि मावळतो ती मावळतीची म्हणजे पश्चिम दिशा..”

“अरे विक्रमा सूर्य पूर्वेला उगवतो हा सोपा नियम झाला..पण पदार्थविज्ञानातले नियम असे सोपे नाहीत..”

“हाऽहाऽहा..म्हणजे आधीच माणूस विचारशील आणि त्यातही त्या माणसांमधील काही विचारवंत तर अजूनच बारकाईने पाहणारे, आजुबाजूच्या घटनांचा विचार करणारे, चित्रविचित्र प्रयोग करणारे असतात. पण तीही माणसेच असतात. सूर्य पूर्वेला उगवतो आणि पश्चिमेला मावळतो, पौर्णिमेला समुद्राला भरती येते, उतारावरून सोडले तर पाणी खालीच पडते, पाणी उथळ असलं तर खळ-खळ आवाज जास्त होतो, लोहचुंबकाकडे लोखंडाचा चुरा ओढला जातो, पिकलेला आंबा खालीच पडतो, सूर्यफुलाचे तोंड नेहमी सूर्याकडेच असते या प्रकारची निरीक्षणे म्हणजे सर्व माणसांना सहजपणेच माहित असलेले पदार्थविज्ञान आहे. त्याला आपण सामान्यज्ञान किंवा सहजज्ञान (Common Sense) असं म्हणतो. पण ते ही निरीक्षणातूनच सर्व माणसांना लक्षात आलेलं ज्ञान आहे. नेहमीच्या वावरण्यात, आजुबाजूच्या निसर्गात वावरताना माणूस निरीक्षणातून असे  निष्कर्ष काढतच असतो. त्यासाठी तो वेगळे प्रयोग करत नाही..”

“म्हणजे तुला काय म्हणायचंय की कणाद, प्रशस्तपाद, अरिस्टॉटल, प्लेटो, गॅलिलिओ ही जी काही नावं तू सांगतोस ते  काही फार वेगळे नव्हते? उगीचच निरीक्षणे करायचे? प्रयोग करत बसायचे?”

fallingObjectsNPhysicists

“तसं नाही, ही माणसे थोर होतीच. पण म्हणून सर्व सामान्य माणसे कमी होत नाहीत. पदार्थविज्ञान हे कुठलं परग्रहावरचं, अनोळखी, जादुई शास्त्र नाही, तो कोणी शत्रू नाही, असलाच तर कायम आपली साथ करणारा अदृष्य मित्रच आहे. वर जी मोठ्या माणसांची नावे सांगितलीस त्यांची या पदार्थविज्ञानाच्या मित्राशी जवळून मैत्री होती..अगदी बेष्ट फ्रेंड्स..म्हणूनच ही माणसे बेष्ट फ्रेंडच्याच विचारात असायची..वेगवेगळी निरीक्षणे आणि त्यांच्या मागची कारणे, दोन अजिबात संबंध नाही असं वाटणाऱ्या गोष्टींमध्ये संबंध शोधणे हेच त्यांचे छंद..आजुबाजूच्या परिसरात घडणाऱ्या वेगवेगळ्या घटनांमागची कारणे शोधणे, कारण सापडलं तरी तेच खरं कारण आहे की नाही हे पाहाणे हेच त्यांचे उद्योग..”

“पुन्हा चाललास जंगलात..उदाहरण दे..”

“म्हणजे हे बघ, आधीच राज्यात दूध-दुभतं भरपूर. माणसे  सकाळी दूध आलं की ते तापवतात. न वापरलेलं दूध एक दोन दिवसांनी आंबत जातं आणि ते खराब होतं, आंबट लागतं..”

“अरे त्याला दही म्हणतात..”

 

“हो बरोबर.  दुधाची तापवल्यावर साय धरते, साध्या दुधाचंच आंबून दही होतं, दही घुसळलं की लोणी वर येते आणि राहते ते ताक. हे सगळंच अतिशय माणसाच्या उपयोगाचं असतं. थोडक्यात अग्नी हा दुधापासून साय वेगळी काढतो. काहीतरी गोष्ट दुधाचं दही बनवते. घुसळण्याची क्रीया दह्यातील वजनाचा हलका भाग वर करते आणि तेच लोणी म्हणून आपण खातो. खाली राहिलेलं ताक सुद्धा मीठ बिठ घालून मज्जेत पिऊन टाकतो. लोण्याला कढवलं म्हणजेच पुन्हा अग्नीच लोण्यापासून तूप बनवतो. हे सर्व माणसाला कळलेले नियम आणि अतिशय उपयोगी असे शोधच आहेत. दूध-साय-लोणी-ताक-तूप-बेरी हे सर्व सहज बनत नाही. ते बनवताना बनवायचे नियम पाळावेच लागतात. एवढच काय घरातली चतुर गृहिणी रात्री शिल्लक राहिलेल्या दुधात विरजण घालते..म्हणजे दुधात थोडेसे दही घालते.. ”

“चतुर कसली? नासवलं पाहा दूध हिने..काय हे?”

“अरे वेताळा, दूध नुसतंच ठेवुन ते आंबट कधी होणार आणि त्याचं दही कधी बनणार याची काहीच खात्री नाही. म्हणूनच मग ती गृहिणी थोडं दही घालते दुधात. हो पण असं करताना ते दूध फार गार नाही किंवा फार गरम नाही याची काळजी घेते. याने पूर्णच दूधाचं दही बनण्याची क्रीया जलद होते आणि खात्रीने १२-१६ तासात दही मिळतं. पदार्थविज्ञानाचं उत्तम ज्ञान असल्याशिवाय, त्यातील नियम माहित असल्याशिवाय हे होऊच शकत नाही. ”

“बरं ठीक आहे मानलं की नियम माहित झाले की व्यवहारात अनेक गोष्टी सोप्या होतात. पण मग एकदा का  हे नियम बनले की काळ्यादगडावरची रेघच का? इकडं नाही आणि तिकडं नाही असं असतं का?”

“नाही, तसं नाही. नियम मोडलेही जाऊ शकतात, निदान पदार्थविज्ञानात तरी तशी सोय आहे. उदाहरणार्थ गुरुत्वाकर्षणाविषयी बोलताना एरिस्टॉटल (384–322 BC) म्हटला होता की उंचावर नेऊन दोन वस्तू खाली टाकल्या तर दोन्ही वस्तूंमधली जी वस्तू जास्त जड असेल ती लवकर खाली पडेल (objects fall at speed proportional to their mass.) पण अनेक शतकांनंतर यावर प्रयोग करुन गॅलिलिओ (1564-1642) म्हणाला की जड किंवा हलकी काहीही असो वेगवेगळ्या वस्तुमानाच्या अनेक वस्तू उंचावरून खाली टाकल्या तरी त्या एकत्रच जमिनीवर येऊन पडतील (bodies of the same material falling through the same medium would fall at the same speed). पण हो जर अगदी लोखंडाचा गोळा आणि कोंबडीचं पीस एकत्र टाकले आणि सोसाट्याचा वारा जर वाहात असला तर मात्र लोखंडाचा गोळा आधी खाली येईल. जर हाच प्रयोग निर्वातात केला तर मात्र हे पीस आणि गोळा एकत्रच पडतील. म्हणजे प्रयोग करून नियम बदलला, पुराव्यानिशी नियम बदलला. न्यूटनने त्यात अजून संशोधन केले..”

“अरेच्चा म्हणजे नियमात बदलच करत राहिले हे सर्व लोक..”

“हो आणि न्यूटनने मांडलेले पदार्थविज्ञानाचे विचार तरी कुठं टिकले?”

“म्हणजे न्यूटनचीही दुरुस्ती करणारे जन्माला आले?”

“म्हणजे न्यूटनने त्याचे जे विचार मांडले होते ते होते सर्व साधारण, ढोबळ आकाराच्या वस्तूंबद्दल. पण नंतर मॅक्स प्लॅंक, आइनस्टाईन सारखे शास्त्रज्ञ जेव्हा अतिलहान प्रकाशकणांना  हे नियम लावू लागले तेव्हा हे नियम कुचकामी ठरू लागले. पारंपारिक भौतिकशास्त्र (classical physics) कुचकामी ठरलं, पुंजक्याच्या भौतिकशास्त्राचा (quantum physics) उदय झाला. ”

“बापरे हे काय आणि? जाऊ दे. तुझ्या बोलण्यातून हे मात्र कळलं की नुसते भौतिकशास्त्रातले नियम माहित असून चालत नाही  तर त्याच्या संबंधीच्या अटी माहित असणंसुद्धा तितकंच महत्वाचं आहे. पण या नियमांमागे  शास्त्रज्ञांचे किंवा ते जे कोणी मांडले असतील त्यांचे विचार काय होते? मी असं ऐकलंय की हे शास्त्रज्ञ कारण-परिणाम(cause-effect) साखळीच्या आधारे विचार करणारे तर्कवादी लोक होते. खरं खोटं कोण जाणे..पण हे तुला माहिती दिसत नाही..जरा माहिती करुन घे आणि पुन्हा ये. माझी निघायची वेळ झाली, मला वेळेचं बंधन आहे, उत्तररात्री परतण्याचा नियम मला लागू आहे. हा मी निघालो राजा..पुन्हा भेटू..हाऽहाऽऽहाऽऽऽ ”

(क्रमश:)

मुखपृष्ठ: मुखपृष्ठ

गोष्टींची यादी: गोष्टींची पूर्ण यादी (Complete Story List)

Advertisements

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

error: Content is protected !!
%d bloggers like this: