फिजिक्सचे नियम बनवतं कोण, बदलतं कोण आणि कशासाठी ? (Character of Physical Laws)

बदल हा सृष्टिनियमच…… वारंवार सामोऱ्या येणाऱ्या घटनांच्या निरीक्षणातून, त्यांच्या परिणामातून होणाऱ्या बोधातून काही थोडक्यात पण महत्वाचं असं लिहून ठेवण्याची माणसाची जुनी सवयच.. काही वेळा हे थोडक्यात मांडून ठेवणं म्हणींच्या रूपात आणि गणिती डोक्याच्या माणसांनी लिहिलं तर गणिती सूत्रांच्या रूपात.. माणसांनी कसं कसं वागावं याचे नियम लिहिले तेव्हा मग ते मांडले गेले कायद्यांच्या रूपात..विक्रमाच्या राजदरबारात सुद्धा आज एक असाच निवाडा करण्याची वेळ आली होती.. मूळ कायदा पाहावं तर आरोपी दोषी असल्याचं सरळ सरळ सिद्ध होत होतं.. पुस्तकाला प्रमाण मानलं तर निवाडा देणं सोपं होतं.. पण आरोपी ज्या परिस्थितीत सापडला होता त्याचं आकलन केल्यास त्याची कृती इतकी चुकीची वाटत नव्हती.. पण मग निवाडा कसा करावा? कायद्यात बदल करण्याची गरज होती.. पण मग ते बदल करण्यासाठी काय निकष ठेवायला पाहिजे होते याचं मंथन करत विक्रम राजा अंधाऱ्या रात्रीतनं वाट काढत वेताळाच्या भेटीच्या ठिकाणी चालत चालला होता.. आणि नेहमीप्रमाणेच वेताळ कुठूनतरी येऊन त्याच्या पाठीवर धप्पकन बसला देखील..

“काय रे राजा, स्वतःच्याच जाळ्यात अडकणाऱ्या कोळ्यासारखी गत झाली आहे तुझी आणि तुझ्या सारख्या लोकांची.. नियम, कायदे, कलमं, न्याय, नीती यांच्या जंजाळात तुम्ही फसता आणि प्रजेलाही फसवता. यात फायदा होतो तज्ज्ञ माणसांचा..मग हे नियम बदलायचेच आहेत तर बनवले तरी कशासाठी? सगळंच गोधळात टाकणारं आहे बघ. तुमच्या पदार्थविज्ञानात होतं का असं?नियम बदलावेसे वाटतात? का नियमात बसत नसेल तर ती घटना घडलीच नाही असं समजता?”

“हे बघ वेताळा सृष्टीमध्ये केवळ माणूसच असा आहे की जो आजूबाजूचे पाहतो आणि त्या निरीक्षणांपासून निष्कर्ष काढतो. एक वेळ अशी होती की युरोपमधले धर्म शास्त्री सांगत की पृथ्वी चपटी आहे. काही वेळ असाही होता की पृथ्वी ही आपल्या जागी स्थिर असून सूर्य तिच्या भोवती फिरतोय असा दृढ समज होता. त्या त्या काळातल्या प्रयोग करणाऱ्यांच्या अनुभवांनुसार, ज्ञानानुसार आणि प्रयोगा वेळच्या परिस्थिती नुसार हे बरोबरही वाटत असेल.. पण अशावेळी नवीन प्रयोग करणाऱ्यांनी सिद्ध केलंच ना की आधीचा समज चुकीचा होता ते !! ”

“अरे हो पण विक्रमा तुम्ही म्हणालात म्हणून पृथ्वी चपटी झाली.. मग गोल म्हणालात म्हणून गोलाकार झाली.. तुम्ही म्हणालात म्हणून आधी सूर्य पृथ्वी भोवती फिरत होता आणि तुम्ही म्हणालात म्हणून त्याने अतिशय आज्ञाधारक पणे पृथ्वी भोवती फिरणं थांबवलं आणि पृथ्वीला त्याच्या भोवती फिरायला सांगितलं असं होणं कसं शक्य आहे? तुम्ही या ग्रहताऱ्यांना तुमच्या नियमांनुसार वागायला कसे रे भाग पाडू शकता? ”

“वेताळा, नोबेल विजेते रिचर्ड फेनमन यांनी त्यांच्या एका लेक्चर मध्येच हे म्हटलंय की हे सारे नियम, मोजमापे, अंदाज हे माणसाने स्वतःच्या सोयीसाठी बांधलेले आहेत. भूमिती, गणित, शास्त्रातले नियम हे माणसाने स्वतःच्या निरीक्षणानुसार मांडले आहेत. नाहीतर पृथ्वीला ती गोलाकार आहे का चपटी आहे हे कुठं माहिती आहे? ती सूर्याभोवती फिरतीय ते तिने तुमच्या कानात कुठे येऊन सांगितलंय. ती स्वतः भोवती फिरायला एक दिवस लावते. सूर्याभोवती फिरायला एक वर्ष लावते हे आपले माणसांचे ठोकताळे. पृथ्वीला कुठं माहितीय तिला बरोबर एका दिवसातच स्वतः भोवती फिरायचंय? तिला कुठं कोणी जाऊन सांगितलंय की तिने सूर्याभोवती एका वर्षातच बरोबर फिरायचंय? हे आपले गणिती ठोकताळे. संक्रांतीला ‘मी चालले बरका उत्तरायणाला ‘ असा कुठे मेसेज पाठवते आपल्याला? पृथ्वी आपल्या मर्जीने मस्त फिरत राहते. सूर्य फिरत राहतो. चंद्र फिरत राहतो. त्यांना तुमच्या गणिताशी, फिजिक्स शी काहीही देणंघेणं नाही. आपल्या गणितानुसार पृथ्वी बरोबर ३६५ दिवसात सूर्याभोवती फिरत नाही म्हणूनच तर मग leap year वगैरे आपण काढतो आणि पृथ्वीच्या फिरण्याशी ऍडजस्ट करून घेतो. . ”

“आपण नाही..तुम्ही माणसं.. नियम, कायदे, मोजमापे, ठोकताळे हे माणसाने स्वतः साठी काढले आहेत हे कळलं.. पण मुळात हे नियम असं लिहितं कोण? कोणाच्या डोक्यात ही असली सुपीक कल्पना येते पहिल्यांदा? कुठल्यातरी हुशार, शिकलेल्या, प्रसिद्ध लोकांच्याच डोक्यात येत असणार ना ? ”

(Source: You Tube)

“मी मगाशी ज्यांचं नाव सांगितलं त्या फेनमन यांचा फिजिक्स कडे बघण्याचा आणि तो विषय शिकवण्याचा हातखंडाच वेगळा होता. फिजिक्स शिकवण्यासाठी जागतिक स्तरावर दिलं जाणारं Oersted Medal त्यांना १९७२ साली दिलं गेलं होतं. आपल्या अतिशय प्रसिद्ध अशा ‘Lectures on Physics’ मधल्या एका लेक्चरमध्ये त्यांनी ‘Character of Physical Laws’ विषयी त्यांचा या नियमांकडे बघण्याचा दृष्टिकोन स्पष्ट केला आहे. यात नियम कसे तयार होतात या विषयी ते म्हणतात की हे तीन टप्प्यांत होतं..अंदाज (Guess) – अंदाजाच्या परिणामाचे गणित मांडणे (Compute consequences of Guess) – गणिती सूत्राचा अनुभवातून, प्रयोगातून किंवा निसर्गातून पडताळा घेणे (Compare consequences to nature or experimental observations or experience).”

physicalLaws

“अंदाज लावणे – गणिती सूत्र मांडणे – प्रयोगातून पडताळा घेणे किंवा साध्या मराठीत कन्फर्म करणे हे काय नवीनच सांगतोयस? या कसल्या पायऱ्या आहेत?”

“अरे आपल्याला माहिती असलेल्या कुठल्याही गोष्टीचं किंवा कॉमनसेन्सचं शास्त्रीय सूत्र होण्यासाठी आवश्यक असलेल्या या पायऱ्या.. हाच तो शास्त्रीय दृष्टिकोन बरंका! ”

“होरे विक्रमा.. वैज्ञानिक दृष्टिकोन, शास्त्रीय दृष्टिकोन याबद्दल फार बोललं जातं.. पण हा दृष्टिकोन घ्यायचा म्हणजे नक्की काय करायचं, कुठल्या रंगाचा चष्मा घालायचा, कुठले कपडे घालायचे हे फारसं कोणी सांगत नाही.. तू सांगतोयस त्या पायऱ्यातून आपल्याला माहिती असलेल्या तत्वांचा पडताळा घ्यायचा म्हणजेच वैज्ञानिक दृष्टिकोन होना? ”

“अरे वेताळा अगदी अचूक ओळखलंस तू.. एकदम सही जवाब.. आणि म्हणजे याचा अर्थ असा होतो की एखादा अंदाज मोठ्या माणसाने, जमीनदाराने, सावकाराने, शिकलेल्या माणसाने लावलेला असो किंवा कष्टकऱ्याने लावलेला असो काहीही फरक पडत नाही.. त्या अंदाजाचे गणित मांडले आणि त्याबरोबरच त्याचा अनुभवातून, प्रयोगातून किंवा निसर्गातून पडताळा घेतला आणि अनुभवातून आलेला पडताळा गणिताबरोबर फिट बसला तर तो अंदाज त्या विशिष्ट प्रयोगाच्या बाबतीत, त्या वातावरणात किंवा प्रयोगाच्या वेळी सिध्द झालेला नियम झाला. ”

“झाला हो झाला.. भौतिकशास्त्रातला नियम तयार झाला.. हत्तीवरून साखर वाटा.. राज्यात दवंडी पिटा.. त्या माणसाला पुरस्कार द्या.. गाव इनाम द्या.. पण राजा यातली एक जरी पायरी चुकली तर? ”

“पायरी चुकली की तो आपला एक अंदाजच राहणार.. मग तो अंदाज राजाने मांडलेला असो की कितीही विद्वान माणसाने.. त्या अंदाजाचे Physical Law मध्ये रूपांतर होणार नाही. समजा त्या अंदाजाचे एक गणिती सूत्रही काही तुम्ही तयार केलेत, पण ते तुम्ही अनुभवातून, विशिष्ट प्रयोगातून किंवा निसर्गातील काही निरीक्षणाच्या माध्यमातून सिद्ध करू शकला नाहीत तरीही त्याचे नियमात रूपांतर होणार नाही..”

“हो पण मागे एकदा न्यूटनच्या नियमांकडून क्वांटम फिजिक्स च्या नियमांकडे आपण गेलो असे एकदा म्हणाला होतास.. मग ते या पायऱ्यांमध्ये कसं बसतं?”

“खूपच चांगला प्रश्न वेताळा.. न्यूटनचे नियम १७व्या शतकात मांडले गेले. त्याचे पडताळे विसाव्या शतकापर्यंत मिळत होते तेव्हा पर्यंत ते नियम योग्य आहेत असे मानले जात होते. किंवा असे म्हणू की न्यूटन चुकीचा आहे असे म्हणणेही धाडसाचे काम होते. पण काही प्रयोगांच्या निरीक्षणांमध्ये आणि नियमांमध्ये तफावत असल्याचे आढळून आले आणि तेव्हापासून नवीन नियमांच्या शोधाची धडपड चालू झाली. पण त्यांची गणितं मांडून ती सिद्ध व्हायला तीनशे वर्षांचा काळ जावा लागला. तोपर्यंत न्यूटनच्या नियमांचा दबदबा कायम होता. न्यूटन च्या नियमांनुसार मांडलेल्या गणिताचे पडताळे प्रयोगात मिळत नाहीत असे जेव्हा सिद्ध झाले तेव्हापासून नवीन शोधांची गरज भासू लागली. आईन्स्टाईन आणि अनेक दिग्गज शास्त्रज्ञांनी ते शिवधनुष्य पेलले, नियम मांडले, त्यांची गणिते मांडली, त्या नवीन गणितांचे पडताळे निसर्गातल्या काही निरीक्षणात मिळतात असे दाखवून दिले आणि नवीन नियम सिद्ध केले.”

“मला माहिती आहे विक्रमा की हे ऐकायला खूप सरळ सोपे वाटत असले तरी ते प्रत्यक्ष समजण्यासाठी मुळात न्यूटनच्या नियमांचे आकलन व्हावे लागते, त्यात मग ते नियम कोणत्या प्रयोगामध्ये लागू होत नाहीत ते का लागू होत नाहीत ते समजावे लागते. मग तो सारा प्रपंच लिखाणातून मांडावा लागतो. कुठल्या प्रयोगातून ते सिद्ध झालं त्या प्रयोगाची निरीक्षणे आणि निष्कर्ष मांडावे लागतात. पण काय रे विक्रमा या निष्कर्षांमधून गणितं कशी काय रे येतात? साध्या शब्दांत लिहिल्या जाणाऱ्या नियमांमधून X आणि Y ची समीकरणे कशी काय रे सुचतात? साध्या सरळ माणसांना पटकन न कळणाऱ्या या समीकरणांचा अभ्यास करून हे सारे निर्जीव ग्रह या अंडाकार ऑरबिट्स मध्ये कसे बरोबर फिरतात या बद्दल काही माहिती आहे का तुला? असली काही महत्वाची माहिती तू देत नाहीस..उगीच चऱ्हाट लावत बसतोस झालं.. चल पण माझी परतायची वेळ झाली.. आता माझा जायचा रस्ता अंडयाच्या आकाराचा, चकलीसारखा की शेवईसारखा हे तूच पाहत बस.. हा मी चाललो.. तुम्ही माणसं आणि तुमची गणितं तुम्हालाच लखलाभ असोत.. हाऽ हाऽऽ हाऽऽऽ..

(क्रमश:)

मुखपृष्ठ
८वी पर्यंतचं Physics
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: