अवकाशाशी जडले नाते: अतिसूक्ष्म कणांपासून ते विश्वाच्या आकारापर्यंत गप्पा

>> विश्वाचे रहस्य आपल्याला समजेल काय?

वेगळा दृष्टीकोन मांडला आहे ह्या लेखात. Holistic approach विश्व समजून घेण्याच्या दृष्टीने अधिक उपयुक्त असेल असे लेखक म्हणत आहेत. विश्वातल्या सर्व गोष्टी एकमेकांशी सलग्न आहेत त्यामुळे एकेक गोष्टीचा वेगवेगळा अभ्यास करून विश्व समजणार नाही अशी लेखाची मांडणी आहे. तो अप्रोच खरेच उपयुक्त असेल का कि त्यालाही काही मर्यादा येतील हे सांगणे मात्र कठीण आहे. परंतु सध्याच्या वैज्ञानिक अप्रोच द्वारे, अगदी संपूर्ण विश्वाचे रहस्य अद्याप कळले नसले तरी खूप खूप साऱ्या गोष्टींची उकल झाली आहे याबद्दल दुमत नसावे. मी आधी एका प्रतिसादात जी एका वर्षाची टाईमलाईन मांडली आहे त्यात लक्षात येते कि विश्व सुरु होऊन एक वर्ष झाले असे मानले तर त्यातला विज्ञानाचा कालखंड हा केवळ एक सेकंदाहूनसुद्धा कमीच आहे! इतक्या कमी वेळेत ज्या प्रमाणात विश्वाची उकल करण्यात त्यास यश मिळाले त्यावरून त्याची efficiency लक्षात येते. आता कुठे एक सेकंद झाला. अजून बराच कल्पनातीत पल्ला गाठू शकेल इतके पोटेन्शियल त्यात आहे, त्यामुळे इतक्यात निष्कर्षाला येणे योग्य होणार नाही असे मला वाटते.

या सर्वात एक मुद्दा नोंद करण्यासारखा आहे जो एका मुलाखतीत Richard Feynman यांनी सुद्धा सांगितलेला आहे. तो म्हणजे "विश्व नक्की काय आहे?" या प्रश्नाचे उत्तर मिळणे कठीण असेलही. पण "विश्व का अस्तित्वात आहे?" हे कळणे त्याहून महाकठीण!

>> Interstellar सिनेमात टाईम डायलेशन बद्दल सांगितलं आहे

Interstellar माझ्या काही मित्रांनी याआधीही पाहायला सांगितला होता. काहीच दिवसापूर्वी पाहिला. त्यांच्या स्पेसशिपचा एकंदर प्रवास पाहता टाईम डायमेन्शनची पार वाट लागलेली दाखवली आहे व ती साहजिकच आहे. कारण बऱ्याच वेगाने आणि बऱ्याच कमीजास्त गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रांतून त्यांचा प्रवास झालेला असतो. सिनेमा सायन्स फिक्शन आहे. ना कि सायन्स डॉक्युमेंटरी. त्यामुळे शेवटी टाईम डायलेशनचा जो गोंधळ दाखवला आहे तो विलक्षण नाट्यमय आहे. शेवटच्या काही दृश्यांत एकाच खोलीची जी उभीआडवी आवर्तने दाखवलीत, ते "चौथ्या मिती"चे खूपच प्रभावी प्रेझेन्टेशन वाटते! आणि शेवटी "ghost" म्हणजे "भूत" नव्हे तर "भविष्यातले आपण" भन्नाट आहे हा मुव्ही.

>> आईनस्टाईनच्या(?) मते Time and space ह्या वेगवेगळ्या संकल्पना नाहीत असं कुठंतरी वाचलं होतं

होय. कारण प्रकाशाचा वेग हा सर्वत्र स्थिर असतो. भले तो मोजणाऱ्या विविध निरीक्षकांचा वेग किती का असेना, प्रकाशाचा वेग मात्र सर्वांसाठी एकच.

एखाद्या गाडीचा वेग १०० आहे आणि आपला वेग ५० आहे म्हणजे आपल्यादृष्टीने त्या गाडीचा वेग ५० झाला. पण समजा असे आपल्या लक्षात आले कि आपला वेग ५० असतानाही आपल्यादृष्टीने त्या गाडीचा वेग १०० च राहिला आहे. हे कधी शक्य आहे? अर्थातच आपला वेळ slow झाला (time dilated) तरच शक्य होणार हे

पण हे सर्वात आधी आईनस्टाईन यांनी लक्षात आणून दिले. म्हणजे त्रिमितीय अवकाशातून आपण प्रवास करत असताना वेळ सुद्धा आपल्या वेगानुसार आकुंचन प्रसारण पावणार. म्हणून वेगाची समीकरणे मांडताना फक्त अंतर नव्हे तर वेळेचे विस्फारण सुद्धा लक्षात घ्यावे लागते. म्हणून त्यांनी Time and space हे एकत्रच समजून समीकरणे मांडली.

>>ज्या वस्तू निर्जीव आहेत त्यांना पण मन आणि भावना असतात असं मला वाटतं

Point! विषाणू, जीवाणू, वनस्पती, प्राणी इत्यादी सर्व "pattern म्हणजे सजीव" असा विचार करता Grade of consciousness हा प्रत्येक pattern ला असेल काय असे विचार मनात येतात.

>> पृथ्वीचं वय 4.54 बिलिअन वर्षं आहे म्हणजे 45 कोटी वर्षं की साडेचारशे कोटी वर्षं ?

इंग्लिश प्रमाणे: 4,540,000,000 (4.54 बिलिअन, किंवा 4540 मिलियन)
आपल्या प्रमाणे: 4,54,00,00,000 (4.54 अब्ज, किंवा 454 कोटी)

>> पृथ्वीवरची 450 कोटी वर्ष. कमी जास्त गुरुत्वाकर्षण असलेल्या एरियात गेलो तर किती वर्षे होतील?

जास्त गुरुत्वाकर्षण असलेल्या स्पेसमध्ये गेलो (उदाहरणार्थ सूर्य, गुरु) तर तिथे आपल्यापेक्षा काळ संथ झाल्याने याची equivalent जास्त वर्षे भरतील
कमी गुरुत्वाकर्षण असलेल्या स्पेसमध्ये गेलो (उदाहरणार्थ intergalactic space) तर तिथे आपल्यापेक्षा काळ अधिक गतिमान झाल्याने याची equivalent कमी वर्षे भरतील

पण हा फरक खूप जास्त जिथे गुरुत्वाकर्षण आहे (उदा. कृष्णविवराच्या जवळ) तिथे किंवा खूप जास्त वेग जिथे आहे (उदा. प्रकाशाच्या वेगाच्या एक टक्के, दोन टक्के इत्यादी) तिथे मोठ्या प्रमाणात असेल. बाकी वरच्या उदाहरणांत फारसा फरक जाणवणार नाही.

>> चुंबकत्व जसे इन्स्टंट असते म्हणजे एका चुंबक चे किती ही तुकडे केले तरी प्रतेक तुकड्यात चुंबकत्व असतेच. तसे गुरुत्व आकर्षण हे बल पण तसेच आहे का .

वस्तुमान/वजन असलेले विश्वात जे जे काही आहे (घन, द्रव, वायू, प्लाज्मा इत्यादी) त्या प्रत्येकाच्या अगदी कणाकणास गुरुत्वाकर्षण आहे. म्हणूनच जितके वस्तुमान अधिक तितके त्यातले कण अधिक म्हणून तितके गुरुत्वाकर्षण अधिक. उदाहरणार्थ पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण चंद्राहून अधिक, गुरु ग्रहाचे गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीहून अधिक, सूर्याचे गुरुत्वाकर्षण गुरुहून अधिक इत्यादी.

थोडे खोलात...

Standard model नुसार दोन प्रकारचे मुलभूत कण आहेत. एक fermion आणि दुसरे boson.

विश्वातील प्रत्येक वस्तू हि fermions पासून बनलेली आहे. पदार्थांच्या प्रत्येक अणूमध्ये असलेले इलेक्ट्रोन, प्रोटोन, न्युट्रॉन हे fermions प्रकारचे कण असतात.
आणि विश्वातील विद्युतचुंबकीय व इतर उर्जालहरी ह्या bosons पासून बनलेल्या आहेत. यामध्ये दृश्य प्रकाश व इतर सर्व लहरी आल्या.

यापैकी fermions हे वस्तुमान/वजन असलेले कण आहेत. आणि प्रत्येक fermion च्या ठायी गुरुत्वाकर्षण आहे. आईनस्टाईन यांच्या मांडणीनुसार हे प्रत्येक कण अवकाश आणि काळास वक्री करत असतात (bending spacetime). त्या वक्रीकरणासच सामान्य भाषेत गुरुत्वाकर्षण म्हटले जाते. विश्वाच्या सुरवातीस fermions ना सुद्धा वस्तुमान नव्हते. ते त्यांना Higgs mechanism मुळे नंतर प्राप्त झाले (२०१२ सालच्या प्रयोगात त्याची सिद्धता झाली).

>> चार तुकडे पृथ्वीचे झले तर आता जो बळाचा समतोल आहे तो बिघडणार नाही का.

सूर्यमालेतील एखाद्या ग्रहाचे तुकडे झाले किंवा ग्रह नष्ट झाला तो सूर्यमालेचा समतोल त्या त्या प्रमाणात बिघडेल. जसे कि छोटे ग्रह नष्ट झाले तर फारसा परिणाम होणार नाही. पण गुरु किंवा तत्सम मोठे ग्रह तुकडे झाले तर त्याचा गंभीर परिणाम सूर्यमालेच्या समतोलावर होईल.

>> Interstellar अजिबात आवडला नव्हता

स्क्रिप्ट मध्ये काही ठिकाणी लूज कपलिंग जरूर आहे. म्हणूनच मी हा 'विज्ञानपट' कमी आणि 'सिनेमा' अधिक आहे असे म्हणालो होतो. त्यांचा वर्महोल मधली प्रवेशाचे दृश्यसुद्धा फारच बालिश वाटले. फार फार तर एखाद्या tornado मध्ये जाताना तसे दिसू शकेल. पण वर्महोल/ब्लॅकहोल नक्कीच तसा अनुभव नसेल.

हेच शीर्षक धारण केलेला लेख लोकसत्तेत आलाय. संदेश चांगला आहे:
https://www.loksatta.com/viva/loksatta-viva-solar-system-satellite-aster...