आली लहर केला कहर (.. Of Various States of Matter, Oscillations, and Waves)

माणसां माणसात तरी किती प्रकार असतात बरं.. व्यक्ती तितक्या वल्ली.. जेवढी माणसं तेवढे त्यांचे प्रकार.. पण त्यांच्यातही वेगवेगळ्या पदधतीने गट पाडता येतातच.. उदाहरण द्यायचं तर राजाला खरोखर मानणारे, राजाला खरोखर न मानणारे आणि वरवर राजाज्ञा पालन करूनही वारे फिरताच राजाज्ञा न मानणारे.. छुपे विरोधक.. आणि चौथा प्रकार म्हणजे स्वतः:चंच म्हणणं खरं करणारे, स्वतःच्या मताला चिकटून राहणारे .. तत्वनिष्ठ.. आणि पाचवा म्हणजे जो कोण राजा आहे त्याचा जयजयकार करून त्यात वाहवत जाणारे..आपल्या राज्यातल्या माणसांच्या प्रकारांविषयीच्या चिंतनात आज राजा पार बुडाला होता.. त्या विचारांचा डोह इतका खोल होता की त्यासमोर अमावास्येचा अंधारही फिका वाटावा.. वेताळाने मात्र विक्रमाच्या या विचारांच्या डोहात सूर मारलाच..

“काय राजा, विरोधी शक्तींनी डोकं वर काढलं काय परत? किती हा विचार लोकांच्या मतांचा ? आणि तो ही राजांच्या मर्जीनुसार चालणाऱ्या राज्यांमध्ये? राजा बोले प्रजा चाले, राजा कालस्य कारणं, यथा राजा तथा प्रजा या म्हणी काय आता स्क्रॅप मध्ये निघणार की काय? .. ते जाऊदे पण दुसऱ्याच्या लहरीनुसार वागणे, त्यातच वाहवत जाणे आणि काही काळानंतर पुन्हा मूळपदावर येणे.. फिरून फिरून तिथेच येणे असे प्रकार पदार्थ विज्ञानात होतात? त्यांचे परिणाम काय होतात?”

“हे बघ वेताळा पोलीस जसे आजूबाजूला काय घडतंय, त्यात जे गुन्हे झाले त्यात गुन्हेगार कोण, त्रास कुणाला झाला, गुन्हा कुठे झाला, कधी झाला, या गुन्ह्याला कुठला कायदा लागू होतो, कुठली कलमं लागू होतात  ह्याचा विचार करत असतात तसे पदार्थ विज्ञानाचे म्हणजे फिजिक्सचे अभ्यासक आजूबाजूला काय घडतंय, यात त्या घटनांमधली संबंधित द्रव्ये कोणती, त्यांचा पिंड किंवा मॅटर काय, कोणत्या द्रव्याने दुसऱ्याला त्रास दिला, त्यामुळे परिणाम काय झाला, त्याला फिजिक्स चे कुठले नियम लागू होतात याचा अभ्यास करत असतात..”

“मुद्दाम एखाद्याने दुसऱ्याला त्रास द्यायला द्रव्ये म्हणजे काय माणसं आहेत? आणि त्रास देणे म्हणजे काय रे तुमच्या फिजिक्स च्या बाबतीत?”

“नाही त्रास देणे हे जरा माणसांसंबंधी वाटतंय पण त्रास देणे म्हणजे आदळणे, आपटणे, घुसणे, ढकलणे हे सॉलिड्स करतात .. लिक्विड्स च्या संबंधात म्हणजे दुसऱ्यावर वाहणे, उडी मारणे, घुसणे, घुसळणे, वाहून नेणे, मिसळणे हे लिक्विड्स जे जे म्हणून काही करतात ते सर्व.. गॅसेस च्या बाबतीत तरंगत जाणे, ढकलणे, मिसळणे, दुसऱ्याला जागा करून देणे, दिसणे, गायब होणे हे सर्व प्रकार.. अग्नी किंवा तेजाच्या बाबतीत गरम करणे, थंड करणे, जायला या सॉलिड्स, लिक्विड, गॅस मधून रस्ता असला तर उष्णतेच्या रूपात जाणे, जायला असा रस्ता नसला तर चक्क प्रकाशाचे रूप घेऊन प्रकाशरूपात जाणे, प्रकाशाला पुन्हा भिगात रस्ता मिळाला की आलाच पुन्हा बाहेर उष्णतेच्या रूपात, किंवा आजकालच्या सोलर पॅनेल वर पडला की तापवलं आतल्या पाण्याला  .. थोडक्यात काय तर ही सर्वच द्रव्ये लहान मुलांसारखी चंचल खेळकर असतात तेही वेगवेगळ्या प्रमाणात.. वर्गात मुले जशी एका जागी स्वस्थ बसत नाहीत तशी ही द्रव्येही स्थिर बसत नाहीत, दुसऱ्याला बसू देत नाहीत..सतत आदळआपट, कुरघोड्या, मारामाऱ्या चालूच..”

f6484-vaisheshik_externalforce

“विक्रमा मला माहिती आहे की ही आदळापट सुरु करणारी गुरुत्व किंवा ग्रॅव्हिटी सारखी बळे असतात किंवा तुम्ही माणसांनी तुमच्या कामासाठी हे सुरु केलेले असते.. शिवाय सृष्टीतील जलचक्र(water cycle ), ऋतुचक्र(cycle of seasons), अन्नचक्र(food chain)  यांच्यामुळेही हे पृथ्वी, जल, वायू, तेज आणि आकाश हे सतत काहीनाकाही कामे करत राहतात.. शिवाय तुम्ही केलेल्या प्रदूषणामुळेही वेगळे परिणाम होत राहतात ते वेगळेच .. पण मला सांग की दुसऱ्याने बळ लावले की या द्रव्यांचे वागणे सारखेच असते का वेगवेगळे? बाहेरून दुसऱ्या द्रव्याने बळ लावल्यावर नक्की परिणाम कसे कसे होतात?”

“वेताळा हे पहा जशा माणसाच्या तऱ्हा वेगवेगळ्या तश्या या सर्व द्रव्यांच्याही.. पण साधारणपणे पाहिलं तर स्थायू किंवा पृथ्वी द्रव्याचे रेणू हे अधिक घट्ट पणे बांधलेले असल्याने बाहेरून आलेल्या बळाला फार लवकर दाद देत नाहीत, एकमेकाला धरून राहतात.. म्हणजे पाहा एक वीट उंचावरून खाली टाकली तर ती खाली पडताना सुद्धा वीटच असते..  हां  जमिनीवर पडल्यावर तुकडे झाले तर गोष्ट वेगळी. तसेच लोखंड, लाकूड, बर्फ वगैरेचं. पण एक पाण्याने भरलेला ग्लास खाली टाक बघ काय होतं ते..  वरून निघताना एकत्र असलेले ग्लास आणि पाणी खाली पोहोचे पर्यंत वेगवेगळे झालेले असतात.. काही पाणी ग्लासात, काही इकडे तिकडे, काही बाजूला असे विखुरलेले असते.. हवेचं तर काहीच खरं नाही कुठला रेणू कुठून निघाला, मग पुढे कसा गेला, कुणाला कुठे धडकला काही काही पत्ता लागत नाही.. दोर तुटलेला पतंग जसा भरकटत जातो तसंच काहीसं.. दिशाहीन.. उष्णता तर सतत जास्त गर्मीच्या द्रव्याकडून कमी गर्मीच्या द्रव्याकडे जात राहते..शिवाय या धडकण्यातून वेगवेगळे आवाज होतात ते आकाश द्रव्यही सतत असेच फिरत राहणारे आणि विरत जाणारे.. सारं लहरी काम.. प्रत्येकाची तऱ्हा वेगळी.. प्रत्येकाची लहर वेगळी .. ”

“हे लहर म्हणजे जरा माणसांसारखे वाटतंय.. पण या द्रव्यांमध्ये कसली लहर? काही उदाहरण दे रे जरा..”

d5280-earandsubstance

“हे बघ वेताळा देवळात जाताना घंटा वाजवतोस आणि आत जातोस. ती घंटा असते चांगल्या जाड पितळ्याची.. आत दोलक (tong) असतो.. घंटा वाजवली की काय होतं? घंटेचा दोलक घंटेवर आदळतो आणि भाविकाने लावलेल्या या बलामुळे घंटेच्या आतल्या भागावरचे त्यातही पृष्ठभागावरचे रेणू एक दम खडबडून जागे झाल्यासारखे धावपळ चालू करतात.. पण सॉलिड असल्यामुळे, आणि त्यातही पितळ्यासारखे मेटलचे मिक्स्चर  असल्यामुळे  त्यांना फार इकडचे तिकडे करता येत नाही..रेणूंना बांधून ठेवणारी बळे त्यांना  तसे करू देत नाहीत.. हीच ती Van der Waals forces.  पण पिंजऱ्यात ठेवल्यामुळे, साखळदंडांनी बांधल्यामुळे रागावलेला हत्ती जसा सतत पिंजऱ्याला धडका देतो, साखळदंड ओढतो, हिसके देतो, पाय आपटतो तसा हा घंटेमधला, बाहेरून बळ मिळालेला रेणू आजुबाजूच्या सर्व रेणूंना जाऊन आपटतो.. धक्का देतो.. मग आजूबाजूचे सर्व रेणू त्यांच्या आजूबाजूच्या सर्व रेणूंना धक्का देतात..घंटेच्या आत असणाऱ्या सर्व लाखो, करोडो, अब्जावधी रेणूंमध्ये एकाच वेळी हा गोंधळ, गलका, कालवा, आरडा ओरडा चालू होतो.. जो तो दुसऱ्याला धडकतोय..धडक देऊन पुन्हा जागी परत.. पुन्हा दुसऱ्या बाजूला धडक..पुन्हा आपल्या जागी परत.. पण सर्वच रेणू असे साखळ दंडाने बांधलेले..साखळी जाऊ देईल तितकेच इकडे तिकडे कलणार.. पुन्हा पायांना बेड्या पडलेल्या असल्याने पुन्हा जागच्या जागी येणार..

म्हणजे एक भिंग लावून बघितलं तर काय दिसेल..पितळ्याचे करोडो, अब्जावधी हत्ती एका अजस्त्र मोठ्या पिंजऱ्यात साखळ दंडांनी बांधलेले आहेत. पाय तर हलतच नाहीयेत.. फक्त एका बाजूकडून दुसऱ्या बाजूला असे सगळ्या बाजूला झुलू शकतायत, शेजारच्या हत्तीला धडकू शकतायत आणि प्रत्येक वेळेला कोणी ती महाकाय घंटा वाजवली की बॉर्डर वरच्या हत्तींना त्याचा धक्का बसतो आणि हा धक्का बसलेले हत्ती आजुबाजूच्या हत्तींना धडकतात आणि हे धक्के सर्वत्र पसरतात.. भाविकाने जितक्या जोरात(force) तो घंटेचा दोलक(tong) आदळला असेल तेवढी आवाजाची पट्टी(pitch) वरची असणार आणि तेवढा आवाज जास्त वेळ घुमत(reverberation) राहणार..या अब्जावधी धडकांमधून अब्जावधी आवाज तयार होणार आणि त्यातले आपल्या कानाला कळतील आणि ओळखू येतील तेच आपल्याला कळणार.. ”
“पण विक्रमा इथे लाट कुठे आली? घंटा थोडा वेळ वाजत राहिली, थोडी दोरीला हिसके देत मागे पुढे झाली आणि पुन्हा शांत झाली.. लाट म्हणजे कस समुद्र, नदी, तळे अस येतं समोर.. ”

“हे बघ हाच फरक आहे..solids मध्ये जेव्हा बाहेरून धक्का बसतो तेव्हा ही रेणूंमधली बळे हत्तीला जखडून ठेवणाऱ्या साखळदंडांचे काम करतात. लोखंड, पितळ, स्टील यांमध्ये या साखळ्या तर सर्वाधिक ताकदवान असतात. शिवाय या साखळ्या लवचिक पण असतात. बळाचा जोर ओसरला की पुन्हा पूर्वीसारख्या होतात. सोने, तांबे, चांदी यांमध्ये या साखळ्या एका लिमिट नंतर मोठ्या होऊन बसतात. साध्या कमी प्रतीच्या लोखंडात तर जास्त जोर लावला तर साखळ्या तुटून जातात.”

“अरे विक्रमा सरळ सांग ना की काही सॉलिड्स ताण सहन करू शकतात, लवचिक असतात किंवा tensile असतात..पण लाटेचं काय ?”

“होय वेताळा, जर का धातूमध्ये लवचिकता असेल तर तारा निघतात, तर छेडली की ती क्षणापुरती मोठी होते आणि पुन्हा जागेवर येते. त्याबरोबर आवाज निर्माण करते. हीच ती कंपने किंवा oscillations.. तारेवर जितक्या जोरात बळ लावले जाईल तेवढी ती जास्त ताणली जाईल, तारेला बांधलेल्या जागेपासून दोन्ही बाजूला लांब लांब झोके घेईल(amplitude), आणि तेवढी ती लहर/लाट मोठी मोठी होईल.. ”

“लहर मोठी होईल? हा काय प्रकार आहे? लहरीची सुद्धा लांबी मोजायची असते? ”

“हे बघ समुद्रात लाट जितकी उंच उसळेल तेवढी ती लांबवर जाऊन विरेल हे तर तुला मान्य आहे? हे बघ लाट उंच उसळली की तेवढीच जोरात खाली पडणार.. मग खाली पडताना गुरुत्वामुळेही तिचा वेग वाढणार.. मग जितकी जास्त खाली पडणार तितकी ती पुन्हा उसळणार.. अशी ती खाली आपट-वर उसळ -खाली आपट -वर उसळ -खाली आपट असं करत करत तिची उसळी कमी होत होत ती किनाऱ्यापर्यंत पूर्ण विरून जाईल.. किंवा एक बॉल उंच फेकला तर तो खाली आपटणारच.. पुन्हा वर उडणार -पुन्हा खाली पडणार -पुन्हा वर उसळणार असं करत करत काही अंतर जाऊन बॉल जमिनीवर निपचित पडणार.. या बॉल चा किंवा लाटेचा आलेख सुद्धा एखाद्या लाटेसारखाच दिसणार..  ”

“पण मग या लाटेची लांबी (wavelength ) म्हणजे काय ? ”

“हे बघ मी सांगितलं तस लाटेचं एकदा एक टोक आल्यावर पुन्हा टोक येईपर्यंत लाट किती दूरवर गेलेली असते म्हणजे लाटेच्या सलग दोन शिखरांमधलं किंवा सलग दोन दऱ्यांच्या सर्वात खालच्या टोकांमधलं अंतर  म्हणजे लाटेची लांबी (wavelength).. आपण पाहिलं तसं जितका मोठा झोका (bigger wavelength) तितके झोके कमी (lower frequency) घेईल. उलट लहान झोका (smaller wavelength) घेतला तर तेवढ्याच वेळेत जास्त झोके (higher frequency) घेऊन होतील..थोडक्यात काय तर झोका किती उंच घ्यायचा आणि एका ठराविक वेळेत किती झोके घ्यायचे यांचं प्रमाण नेहमीच एकमेकांच्या विरुद्ध असतं .. (wavelength and frequency are inversely proportional) ”

“अरे विक्रमा कुठे पुन्हा गणितात जायला लागलास? लाटेची लांबी काय, किती लाटा झाल्या याचं मोजमाप काय हे तुमच्या छोटयाशा लॅब मध्ये ठीक आहे पण भर समुद्रात घेऊन दाखव ही मोजमापे, मोज बघू त्या महाकाय लाटा किती फूट उंच आहेत ते .. भर समुद्रात उभारून सांग पाहू ती महाकाय लाट किती लांबवर जाणार ते.. मुळात म्हणजे या द्रवरूप आणि वायुरूप पदार्थात लाटा कशा निर्माण होतात हेच सांगितलं नाहीस.. एकाच आपल्या मुद्द्या भोवती चकरा मारत बसलास.. पण आता वेळ झाली तुमच्या मृत्युलोकातली माझी चक्कर संपवून पुन्हा वेताळ लोकात परत जाण्याची.. पुन्हा भेटू विक्रमा अशाच एखाद्या विचाराच्या लाटेवर स्वार होण्यासाठी.. येतो मी विक्रमा .. हाs हाss हाsss      ”

(क्रमश:)

मुख्यपान 
यासारख्या इतर गोष्टी 
गोष्टींची पूर्ण यादी 

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: