ગુરુત્વાકર્ષણ બળ

માત્ર સૌથી રહસ્યમય જ નહીં પ્રકૃતિની શક્તિઓપણ સૌથી શક્તિશાળી.

પ્રગતિના માર્ગ પર માણસ

ઐતિહાસિક રીતે, તે રહ્યું છે માનવજેમ જેમ તમે આગળ વધો છો પ્રગતિના માર્ગોપ્રકૃતિના ક્યારેય વધુ શક્તિશાળી દળોમાં નિપુણતા મેળવી. તેણે શરૂઆત કરી જ્યારે તેની પાસે તેની મુઠ્ઠીમાં એક લાકડી અને તેની પોતાની શારીરિક શક્તિ સિવાય બીજું કંઈ નહોતું.

પરંતુ તે જ્ઞાની હતો, અને તેણે પ્રાણીઓની શારીરિક શક્તિને તેની સેવામાં લાવ્યો, તેમને ઘરેલું બનાવ્યું. ઘોડાએ તેની દોડ ઝડપી કરી, ઊંટે રણને પસાર કરી શકાય તેવું બનાવ્યું, હાથીએ કળણનું જંગલ બનાવ્યું. પરંતુ સૌથી મજબૂત પ્રાણીઓના ભૌતિક દળો પણ કુદરતના દળોની તુલનામાં અત્યંત ઓછા છે.

પ્રથમ વ્યક્તિએ આગના તત્વને વશ કર્યું, પરંતુ ફક્ત તેના સૌથી નબળા સંસ્કરણોમાં. શરૂઆતમાં - ઘણી સદીઓ સુધી - તેણે બળતણ તરીકે માત્ર લાકડાનો ઉપયોગ કર્યો - ખૂબ જ ઓછી ઉર્જા-સઘન પ્રકારનું બળતણ. થોડા સમય પછી, તેણે ઊર્જાના આ સ્ત્રોતમાંથી પવન ઉર્જાનો ઉપયોગ કરવાનું શીખ્યા, એક માણસે સઢની સફેદ પાંખને હવામાં ઉંચી કરી - અને એક પ્રકાશ વહાણ મોજાઓ પર પક્ષીની જેમ ઉડ્યું.

મોજા પર સેઇલબોટ

તેણે પવનચક્કીના બ્લેડને પવનના ઝાપટા સામે ખુલ્લા પાડ્યા - અને ચકલીના ભારે પથ્થરો કાંત્યા, ગ્રુટ્સના કીટકો ખડકાયા. પરંતુ તે દરેક માટે સ્પષ્ટ છે કે એર જેટની ઊર્જા કેન્દ્રિત થવાથી દૂર છે. વધુમાં, સઢ અને પવનચક્કી બંને પવનના ફૂંકાવાથી ડરતા હતા: વાવાઝોડાએ સેઇલ ફાડી નાખ્યા અને વહાણો ડૂબી ગયા, તોફાને પાંખો તોડી નાખી અને મિલોને ઉથલાવી દીધી.

પછીથી પણ માણસે વહેતા પાણીને જીતવાનું શરૂ કર્યું. વ્હીલ એ માત્ર પાણીની ઉર્જાને રોટેશનલ ગતિમાં રૂપાંતરિત કરવામાં સક્ષમ ઉપકરણોમાં સૌથી આદિમ જ નથી, પરંતુ વિવિધ ઉપકરણોની તુલનામાં સૌથી ઓછી શક્તિ ધરાવતું પણ છે.

માણસ પ્રગતિની સીડી પર આગળ વધી રહ્યો હતો અને તેને વધુ ને વધુ શક્તિની જરૂર હતી.
તેણે નવા પ્રકારના બળતણનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું - પહેલાથી જ કોલસાને બાળી નાખવાના સંક્રમણથી એક કિલોગ્રામ બળતણની ઉર્જા તીવ્રતા 2500 kcal થી 7000 kcal થઈ ગઈ - લગભગ ત્રણ ગણી. પછી તેલ અને ગેસનો સમય આવ્યો. ફરીથી, દરેક કિલોગ્રામ અશ્મિભૂત ઇંધણની ઊર્જા સામગ્રી દોઢથી બે ગણી વધી છે.

સ્ટીમ એન્જિનને સ્ટીમ ટર્બાઈન્સ દ્વારા બદલવામાં આવ્યા હતા; મિલના વ્હીલ્સને હાઇડ્રોલિક ટર્બાઇન દ્વારા બદલવામાં આવ્યા હતા. પછી એ માણસે ફાઈસિલ યુરેનિયમ અણુ તરફ હાથ લંબાવ્યો. જો કે, નવા પ્રકારની ઊર્જાના પ્રથમ ઉપયોગના દુ:ખદ પરિણામો આવ્યા - 1945માં હિરોશિમાની પરમાણુ જ્યોતે મિનિટોમાં 70 હજાર માનવ હૃદયને ભસ્મીભૂત કરી નાખ્યા.

1954 માં, વિશ્વનો પ્રથમ સોવિયેત પરમાણુ પાવર પ્લાન્ટ કાર્યરત થયો, યુરેનિયમની શક્તિને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહની તેજસ્વી શક્તિમાં ફેરવી. અને એ નોંધવું જોઇએ કે એક કિલોગ્રામ યુરેનિયમમાં એક કિલોગ્રામ શ્રેષ્ઠ તેલ કરતાં 20 લાખ ગણી વધુ ઊર્જા હોય છે.

તે મૂળભૂત રીતે નવી આગ હતી, જેને ભૌતિક કહી શકાય, કારણ કે તે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ હતા જેમણે આવી કલ્પિત માત્રામાં ઊર્જાના જન્મ તરફ દોરી જતી પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કર્યો હતો.
યુરેનિયમ એકમાત્ર પરમાણુ બળતણ નથી. એક વધુ શક્તિશાળી પ્રકારનું બળતણ પહેલેથી જ ઉપયોગમાં લેવાય છે - હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ્સ.

કમનસીબે, માણસ હજી સુધી હાઇડ્રોજન-હિલિયમ પરમાણુ જ્યોતને વશ કરવામાં સક્ષમ નથી. તે જાણે છે કે યુરેનિયમ વિસ્ફોટની ફ્લેશ સાથે હાઇડ્રોજન બોમ્બમાં પ્રતિક્રિયાને આગ લગાડીને, તેની સળગતી આગને ક્ષણભરમાં કેવી રીતે સળગાવી શકાય. પરંતુ નજીક અને નજીક, વૈજ્ઞાનિકો એક હાઇડ્રોજન રિએક્ટર જુએ છે, જે હિલીયમ ન્યુક્લીમાં હાઇડ્રોજન આઇસોટોપ્સના ન્યુક્લીના ફ્યુઝનના પરિણામે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરશે.

ફરીથી, દરેક કિલોગ્રામ બળતણમાંથી વ્યક્તિ જે ઊર્જા લઈ શકે છે તે લગભગ દસ ગણી વધી જશે. પરંતુ શું કુદરતની શક્તિઓ પર માનવ સત્તાના આવનારા ઇતિહાસમાં આ પગલું છેલ્લું હશે?

નથી! આગળ - ઊર્જાના ગુરુત્વાકર્ષણ સ્વરૂપની નિપુણતા. તે હાઇડ્રોજન-હિલીયમ ફ્યુઝનની ઉર્જા કરતાં પણ કુદરત દ્વારા વધુ સમજદારીપૂર્વક પેક કરેલું છે. આજે તે ઊર્જાનું સૌથી કેન્દ્રિત સ્વરૂપ છે જેના વિશે વ્યક્તિ અનુમાન પણ કરી શકે છે.

વિજ્ઞાનની અદ્યતન ધારની બહાર, ત્યાં હજી કશું જ દેખાતું નથી. અને તેમ છતાં આપણે વિશ્વાસપૂર્વક કહી શકીએ કે પાવર પ્લાન્ટ્સ વ્યક્તિ માટે કામ કરશે, ગુરુત્વાકર્ષણ ઊર્જાને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહમાં પ્રક્રિયા કરશે (અથવા કદાચ જેટ એન્જિન નોઝલમાંથી ઉડતા ગેસના પ્રવાહમાં અથવા સિલિકોન અને ઓક્સિજનના સર્વવ્યાપક અણુઓના આયોજિત રૂપાંતરણમાં) અતિ-દુર્લભ ધાતુઓના અણુઓમાં), અમે હજી સુધી આવા પાવર પ્લાન્ટ (રોકેટ એન્જિન, ભૌતિક રિએક્ટર) ની વિગતો વિશે કશું કહી શકતા નથી.

તારાવિશ્વોના જન્મની ઉત્પત્તિ પર સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનું બળ

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનું બળ તારાવિશ્વોના જન્મની ઉત્પત્તિ પર છેપ્રીસ્ટેલર મેટરમાંથી, કારણ કે વિદ્વાન વી.એ. અમ્બાર્ટસુમયનને ખાતરી છે. તે તારાઓને પણ ઓલવી નાખે છે કે જેમણે જન્મ સમયે તેમને ફાળવેલ તારાકીય બળતણનો ખર્ચ કરીને તેમનો સમય બળી ગયો હતો.

હા, આસપાસ જુઓ: પૃથ્વી પરની દરેક વસ્તુ મોટાભાગે આ બળ દ્વારા નિયંત્રિત છે.

તે તે છે જે આપણા ગ્રહની સ્તરવાળી રચના નક્કી કરે છે - લિથોસ્ફિયર, હાઇડ્રોસ્ફિયર અને વાતાવરણનું ફેરબદલ. તે તેણી છે જે હવાના વાયુઓના જાડા સ્તરને રાખે છે, જેના તળિયે અને જેના માટે આપણે બધા અસ્તિત્વમાં છીએ.

જો ગુરુત્વાકર્ષણ ન હોત, તો પૃથ્વી તરત જ સૂર્યની આસપાસ તેની ભ્રમણકક્ષામાંથી બહાર નીકળી જશે, અને વિશ્વ પોતે જ તૂટી જશે, કેન્દ્રત્યાગી દળો દ્વારા ફાટી જશે. સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના બળ પર આધારિત, એક અંશે કે બીજી કોઈ પણ વસ્તુ શોધવી મુશ્કેલ છે.

અલબત્ત, પ્રાચીન તત્વજ્ઞાનીઓ, ખૂબ જ સચેત લોકો, એ નોંધવામાં નિષ્ફળ થઈ શક્યા નહીં કે ઉપર ફેંકવામાં આવેલો પથ્થર હંમેશા પાછો આવે છે. 4થી સદી બીસીમાં પ્લેટોએ આ હકીકત દ્વારા સમજાવ્યું હતું કે બ્રહ્માંડના તમામ પદાર્થો જ્યાં મોટા ભાગના સમાન પદાર્થો કેન્દ્રિત છે તે તરફ વલણ ધરાવે છે: ફેંકવામાં આવેલો પથ્થર જમીન પર પડે છે અથવા તળિયે જાય છે, વહેતું પાણી નજીકના તળાવમાં જાય છે અથવા નદીમાં જે સમુદ્ર તરફ જાય છે, આગનો ધુમાડો તેના સગાં વાદળો તરફ ધસી આવે છે.

પ્લેટોના વિદ્યાર્થી, એરિસ્ટોટલ, સ્પષ્ટતા કરે છે કે તમામ શરીરમાં ભારેપણું અને હળવાશના વિશેષ ગુણધર્મો છે. ભારે શરીર - પથ્થરો, ધાતુઓ - બ્રહ્માંડના કેન્દ્ર તરફ ધસી આવે છે, પ્રકાશ - અગ્નિ, ધુમાડો, વરાળ - પરિઘ તરફ. આ પૂર્વધારણા, જે સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ બળ સાથે સંકળાયેલી કેટલીક ઘટનાઓને સમજાવે છે, તે 2 હજાર વર્ષથી વધુ સમયથી અસ્તિત્વમાં છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વિશે વૈજ્ઞાનિકો

નો પ્રશ્ન ઉઠાવનાર કદાચ પ્રથમ ગુરુત્વાકર્ષણ બળખરેખર વૈજ્ઞાનિક, પુનરુજ્જીવનની પ્રતિભા હતી - લિયોનાર્ડો દા વિન્સી. લિયોનાર્ડોએ ઘોષણા કરી કે ગુરુત્વાકર્ષણ એ માત્ર પૃથ્વીની લાક્ષણિકતા નથી, ગુરુત્વાકર્ષણના ઘણા કેન્દ્રો છે. અને તેમણે એ પણ સૂચવ્યું કે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ગુરુત્વાકર્ષણના કેન્દ્રના અંતર પર આધારિત છે.

કોપરનિકસ, ગેલિલિયો, કેપ્લર, રોબર્ટ હૂકના કાર્યોએ સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના કાયદાના વિચારની નજીક અને નજીક લાવ્યા, પરંતુ તેની અંતિમ રચનામાં આ કાયદો કાયમ આઇઝેક ન્યૂટનના નામ સાથે જોડાયેલો છે.

આઇઝેક ન્યૂટન ગુરુત્વાકર્ષણ બળ પર

જન્મ 4 જાન્યુઆરી, 1643. તેમણે કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટીમાંથી સ્નાતક થયા, સ્નાતક બન્યા, પછી - વિજ્ઞાનમાં માસ્ટર.

અનુસરે છે તે બધું વૈજ્ઞાનિક કાર્યોની અનંત સંપત્તિ છે. પરંતુ તેમનું મુખ્ય કાર્ય "મેથેમેટિકલ પ્રિન્સિપલ્સ ઓફ નેચરલ ફિલોસોફી" છે, જે 1687માં પ્રકાશિત થયું હતું અને સામાન્ય રીતે તેને "બિગિનિંગ્સ" કહેવામાં આવે છે. તેમનામાં જ મહાન ઘડાય છે. સંભવતઃ દરેક તેને હાઇસ્કૂલથી યાદ કરે છે.

બધા શરીર એક બળ સાથે એકબીજા તરફ આકર્ષાય છે જે આ શરીરના સમૂહના ઉત્પાદનના સીધા પ્રમાણસર હોય છે અને તેમની વચ્ચેના અંતરના વર્ગના વિપરીત પ્રમાણસર હોય છે ...

આ ફોર્મ્યુલેશનની કેટલીક જોગવાઈઓ ન્યૂટનના પુરોગામી દ્વારા અપેક્ષિત હોઈ શકે છે, પરંતુ તે હજી સુધી કોઈને પણ સંપૂર્ણ રીતે આપવામાં આવી નથી. પૃથ્વીના આકર્ષણને ચંદ્ર અને સૂર્ય તરફ - સમગ્ર ગ્રહ મંડળમાં ફેલાવવા માટે ન્યૂટનની પ્રતિભાને આ ટુકડાઓને એક જ આખામાં ભેગા કરવાની જરૂર હતી.

સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના નિયમમાંથી, ન્યૂટને ગ્રહોની ગતિના તમામ નિયમો મેળવ્યા હતા, જે કેપ્લર દ્વારા અગાઉ શોધાયા હતા. તેઓ ફક્ત તેના પરિણામો હતા. તદુપરાંત, ન્યૂટને બતાવ્યું કે માત્ર કેપ્લરના નિયમો જ નહીં, પણ આ નિયમોમાંથી વિચલનો (ત્રણ કે તેથી વધુ શરીરની દુનિયામાં) સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનું પરિણામ છે... આ વિજ્ઞાનની મોટી જીત હતી.

એવું લાગતું હતું કે પ્રકૃતિનું મુખ્ય બળ, જે વિશ્વને ખસેડે છે, આખરે શોધાયું અને ગાણિતિક રીતે વર્ણવવામાં આવ્યું, તે બળ કે જેના પર હવાના પરમાણુઓ, સફરજન અને સૂર્ય આધીન છે. ન્યૂટને લીધેલું પગલું વિશાળ, અપાર વિશાળ હતું.

એક તેજસ્વી વૈજ્ઞાનિકના કામના પ્રથમ લોકપ્રિય, ફ્રેન્ચ લેખક ફ્રાન્કોઈસ મેરી એરોએટ, ઉપનામ વોલ્ટેર હેઠળ વિશ્વ વિખ્યાત, જણાવ્યું હતું કે ન્યૂટને અચાનક તેના નામના કાયદાના અસ્તિત્વનો અનુમાન લગાવ્યું જ્યારે તેણે ખરતા સફરજન તરફ જોયું.

ન્યૂટને પોતે ક્યારેય આ સફરજનનો ઉલ્લેખ કર્યો નથી. અને આ સુંદર દંતકથાના ખંડન પર આજે સમય બગાડવો ભાગ્યે જ યોગ્ય છે. અને, દેખીતી રીતે, ન્યુટન તાર્કિક તર્ક દ્વારા પ્રકૃતિની મહાન શક્તિને સમજવા માટે આવ્યા હતા. સંભવ છે કે "શરૂઆત" ના અનુરૂપ પ્રકરણમાં તેનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો હતો.

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ન્યુક્લિયસની ફ્લાઇટને અસર કરે છે

ચાલો ધારીએ કે ખૂબ ઊંચા પર્વત પર, એટલો ઊંચો છે કે તેની ટોચ પહેલેથી જ વાતાવરણની બહાર છે, અમે એક વિશાળ તોપખાનાનો ટુકડો ગોઠવ્યો છે. તેની બેરલને વિશ્વની સપાટીની સખત સમાંતર મૂકવામાં આવી હતી અને તેને છોડવામાં આવી હતી. ચાપનું વર્ણન કોર જમીન પર પડે છે.

અમે ચાર્જ વધારીએ છીએ, ગનપાઉડરની ગુણવત્તામાં સુધારો કરીએ છીએ, એક અથવા બીજી રીતે અમે આગલા શોટ પછી કોરને વધુ ઝડપે ખસેડીએ છીએ. કોર દ્વારા વર્ણવેલ ચાપ ચપટી બની જાય છે. કોર આપણા પર્વતની તળેટીથી ઘણી દૂર પડે છે.

અમે ચાર્જ વધારીએ છીએ અને શૂટ પણ કરીએ છીએ. ન્યુક્લિયસ એવા નમ્ર માર્ગ સાથે ઉડે છે કે તે વિશ્વની સપાટીની સમાંતર નીચે આવે છે. કોર હવે પૃથ્વી પર પડી શકશે નહીં: તે જે ઝડપે પડે છે તે જ ઝડપે પૃથ્વી તેની નીચેથી છટકી જાય છે. અને, આપણા ગ્રહની આસપાસની રીંગનું વર્ણન કર્યા પછી, કોર પ્રસ્થાનના બિંદુ પર પાછો ફરે છે.

આ દરમિયાન બંદૂક દૂર કરી શકાય છે. છેવટે, સમગ્ર વિશ્વમાં ન્યુક્લિયસની ફ્લાઇટ એક કલાકથી વધુ સમય લેશે. અને પછી કોર ઝડપથી પર્વતની ટોચ પર સ્વીપ કરશે અને પૃથ્વીની આસપાસ એક નવા વર્તુળમાં જશે. પતન, જો, જેમ આપણે સંમત થયા છીએ, કોર કોઈપણ હવા પ્રતિકારનો અનુભવ કરતું નથી, તો તે ક્યારેય સક્ષમ રહેશે નહીં.

આ માટે કોર સ્પીડ 8 કિમી/સેકંડની નજીક હોવી જોઈએ. અને જો તમે કોરની ફ્લાઇટની ગતિ વધારશો તો? તે સૌપ્રથમ એક ચાપમાં ઉડશે, જે પૃથ્વીની સપાટીની વક્રતા કરતાં વધુ નમ્ર છે, અને પૃથ્વીથી દૂર જવાનું શરૂ કરશે. તે જ સમયે, પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ તેની ગતિ ઘટશે.

અને, છેવટે, ફેરવીને, તે પૃથ્વી પર પાછું પડવાનું શરૂ કરશે, પરંતુ તે તેની પાછળથી ઉડી જશે અને હવે એક વર્તુળ પૂર્ણ કરશે નહીં, પરંતુ એક લંબગોળ. કોર પૃથ્વીની આસપાસ તે જ રીતે ફરશે જે રીતે પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, એટલે કે, એક લંબગોળ સાથે, જેમાંથી એક કેન્દ્રમાં આપણા ગ્રહનું કેન્દ્ર સ્થિત હશે.

જો આપણે ન્યુક્લિયસના પ્રારંભિક વેગને વધુ વધારીએ, તો લંબગોળ વધુ ખેંચાઈ જશે. આ અંડાકારને એવી રીતે ખેંચવું શક્ય છે કે ન્યુક્લિયસ ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષા સુધી પહોંચે અથવા તેનાથી પણ ઘણું આગળ જાય. પરંતુ જ્યાં સુધી આ ન્યુક્લિયસનો પ્રારંભિક વેગ 11.2 કિમી/સેકંડથી વધુ ન થાય ત્યાં સુધી તે પૃથ્વીનો ઉપગ્રહ જ રહેશે.

ન્યુક્લિયસ, જેને ફાયર કરવામાં આવે ત્યારે 11.2 કિમી/સેકંડથી વધુની ઝડપ પ્રાપ્ત થાય છે, તે પેરાબોલિક માર્ગ સાથે પૃથ્વીથી હંમેશ માટે દૂર ઉડી જશે. જો અંડાકાર એ બંધ વળાંક છે, તો પેરાબોલા એ વળાંક છે જેની બે શાખાઓ અનંત તરફ જાય છે. લંબગોળ સાથે આગળ વધવું, ભલે તે ગમે તેટલું વિસ્તૃત હોય, અમે અનિવાર્યપણે વ્યવસ્થિત રીતે પ્રારંભિક બિંદુ પર પાછા આવીશું. પેરાબોલા સાથે આગળ વધતા, અમે ક્યારેય પ્રારંભિક બિંદુ પર પાછા ફરીશું નહીં.

પરંતુ, આ ઝડપે પૃથ્વી છોડ્યા પછી, ન્યુક્લિયસ હજી સુધી અનંત સુધી ઉડી શકશે નહીં. સૂર્યનું શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ તેની ફ્લાઇટના માર્ગને વળાંક આપશે, ગ્રહના માર્ગની જેમ પોતાની આસપાસ બંધ થઈ જશે. કોર પૃથ્વીની બહેન બનશે, આપણા પોતાના ગ્રહોના પરિવારમાં એક નાનો ગ્રહ.

ગ્રહમંડળની બહાર ન્યુક્લિયસને દિશામાન કરવા માટે, સૌર આકર્ષણને દૂર કરવા માટે, તેને 16.7 કિમી/સેકંડથી વધુની ઝડપ જણાવવી જરૂરી છે અને તેને નિર્દેશિત કરવી જરૂરી છે જેથી પૃથ્વીની પોતાની ગતિની ગતિ આ ગતિમાં ઉમેરવામાં આવે. .

લગભગ 8 કિમી/સેકન્ડની ઝડપ (આ ઝડપ પર્વતની ઊંચાઈ પર નિર્ભર કરે છે જેમાંથી આપણી બંદૂક શૂટ કરે છે) તેને ગોળ ગતિ કહેવાય છે, 8 થી 11.2 કિમી/સેકન્ડની ઝડપ લંબગોળ છે, 11.2 થી 16.7 કિમી/સેકન્ડ પેરાબોલિક છે, અને આ સંખ્યા ઉપર - મુક્તિની ગતિ.

અહીં એ ઉમેરવું જોઈએ કે આ વેગના આપેલ મૂલ્યો માત્ર પૃથ્વી માટે જ માન્ય છે. જો આપણે મંગળ પર રહેતા હોત, તો ગોળાકાર ગતિ પ્રાપ્ત કરવી આપણા માટે ખૂબ સરળ હશે - તે ત્યાં ફક્ત 3.6 કિમી / સે છે, અને પેરાબોલિક ગતિ માત્ર 5 કિમી / સે કરતા થોડી વધુ છે.

બીજી બાજુ, પૃથ્વી કરતાં ગુરુમાંથી અવકાશ ફ્લાઇટમાં ન્યુક્લિયસ મોકલવું વધુ મુશ્કેલ હશે: આ ગ્રહ પર ગોળ ગતિ 42.2 કિમી / સે છે, અને પેરાબોલિક ગતિ 61.8 કિમી / સેકંડ પણ છે!

સૂર્યના રહેવાસીઓ માટે તેમની દુનિયા છોડવી સૌથી મુશ્કેલ હશે (જો, અલબત્ત, તે અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે). આ વિશાળની ગોળાકાર ગતિ 437.6 હોવી જોઈએ, અને વિભાજન ગતિ - 618.8 કિમી / સે!

તેથી ન્યૂટન 17મી સદીના અંતમાં, મોન્ટગોલ્ફિયર ભાઈઓ દ્વારા ગરમ હવાથી ભરેલા હોટ-એર બલૂનની ​​પ્રથમ ઉડાનનાં સો વર્ષ પહેલાં, રાઈટ બંધુઓના વિમાનની પ્રથમ ઉડાનનાં બેસો વર્ષ પહેલાં, અને લગભગ એક ચતુર્થાંશ પ્રથમ લિક્વિડ રોકેટના ટેક-ઓફ પહેલા એક સહસ્ત્રાબ્દીમાં, ઉપગ્રહો અને સ્પેસશીપ્સ માટે આકાશ તરફનો માર્ગ દર્શાવ્યો હતો.

ગુરુત્વાકર્ષણ બળ દરેક ક્ષેત્રમાં સહજ છે

ઉપયોગ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમઅજાણ્યા ગ્રહોની શોધ થઈ, સૌરમંડળની ઉત્પત્તિની કોસ્મોગોનિક પૂર્વધારણાઓ બનાવવામાં આવી. કુદરતનું મુખ્ય બળ, જે તારાઓ, ગ્રહો, બગીચામાંના સફરજન અને વાતાવરણમાં રહેલા ગેસના અણુઓને નિયંત્રિત કરે છે, તેની શોધ અને ગાણિતિક રીતે વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.

પરંતુ આપણે સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણની પદ્ધતિને જાણતા નથી. ન્યૂટોનિયન ગુરુત્વાકર્ષણ સમજાવતું નથી, પરંતુ ગ્રહોની ગતિની વર્તમાન સ્થિતિને દૃષ્ટિની રીતે રજૂ કરે છે.

બ્રહ્માંડના તમામ શરીરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું કારણ શું છે તે આપણે જાણતા નથી. અને એવું ન કહી શકાય કે ન્યૂટનને આ કારણમાં રસ નહોતો. ઘણા વર્ષો સુધી તેણે તેની સંભવિત મિકેનિઝમ પર વિચાર કર્યો.

માર્ગ દ્વારા, આ ખરેખર એક અત્યંત રહસ્યમય શક્તિ છે. એક બળ કે જે પોતાની જાતને લાખો કિલોમીટર અવકાશમાં પ્રગટ કરે છે, જે પ્રથમ નજરમાં કોઈપણ ભૌતિક રચનાઓથી વંચિત છે, જેની મદદથી વ્યક્તિ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના સ્થાનાંતરણને સમજાવી શકે છે.

ન્યૂટનની પૂર્વધારણાઓ

અને ન્યૂટનનો આશરો લીધો પૂર્વધારણાચોક્કસ ઈથરના અસ્તિત્વ વિશે જે કથિત રીતે સમગ્ર બ્રહ્માંડને ભરે છે. 1675 માં, તેમણે પૃથ્વી પ્રત્યેના આકર્ષણને એ હકીકત દ્વારા સમજાવ્યું કે સમગ્ર બ્રહ્માંડને ભરતું ઈથર સતત પ્રવાહોમાં પૃથ્વીના કેન્દ્રમાં ધસી આવે છે, આ ચળવળમાં તમામ પદાર્થોને કબજે કરે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ બળ બનાવે છે. ઈથરનો સમાન પ્રવાહ સૂર્ય તરફ ધસી આવે છે અને, ગ્રહો, ધૂમકેતુઓને ખેંચીને, તેમના લંબગોળ માર્ગને સુનિશ્ચિત કરે છે...

તે ખૂબ જ વિશ્વાસપાત્ર નહોતું, જોકે એકદમ ગાણિતિક રીતે તાર્કિક પૂર્વધારણા હતી. પરંતુ હવે, 1679 માં, ન્યૂટને ગુરુત્વાકર્ષણની પદ્ધતિ સમજાવતી નવી પૂર્વધારણા બનાવી. આ વખતે તે ઈથરને ગ્રહોની નજીક અને તેનાથી દૂર અલગ સાંદ્રતા ધરાવવાની મિલકત આપે છે. ગ્રહના કેન્દ્રથી જેટલું દૂર હશે, તેટલું જ ઈથરનું કથિતપણે ઘનત્વ થશે. અને તેમાં તમામ ભૌતિક પદાર્થોને તેમના ગીચ સ્તરોમાંથી ઓછા ગીચ સ્તરોમાં સ્ક્વિઝ કરવાની મિલકત છે. અને બધા શરીર પૃથ્વીની સપાટી પર દબાવવામાં આવે છે.

1706 માં, ન્યૂટને ઈથરના અસ્તિત્વને તીવ્રપણે નકારી કાઢ્યું. 1717 માં તે ફરીથી સ્ક્વિઝિંગ આઉટ ઈથરની પૂર્વધારણા પર પાછો ફર્યો.

ન્યૂટનનું બુદ્ધિશાળી મગજ મહાન રહસ્યના ઉકેલ માટે લડ્યું અને તે શોધી શક્યું નહીં. આ બાજુથી બીજી બાજુ આવા તીક્ષ્ણ ફેંકવાનું સમજાવે છે. ન્યુટન કહેતા હતા:

હું પૂર્વધારણાઓ બનાવતો નથી.

અને તેમ છતાં, અમે ફક્ત ચકાસવામાં સક્ષમ થયા છીએ, આ સંપૂર્ણ રીતે સાચું નથી, અમે ચોક્કસપણે કંઈક બીજું કહી શકીએ છીએ: ન્યૂટન એવી વસ્તુઓને સ્પષ્ટપણે અલગ કરવામાં સક્ષમ હતા જે અસ્થિર અને વિવાદાસ્પદ પૂર્વધારણાઓથી નિર્વિવાદ છે. અને તત્વોમાં મહાન કાયદાનું સૂત્ર છે, પરંતુ તેની પદ્ધતિ સમજાવવાનો કોઈ પ્રયાસ નથી.
મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રીએ આ કોયડો ભવિષ્યના માણસને આપ્યો. 1727 માં તેમનું અવસાન થયું.
આજે પણ તેનો ઉકેલ આવ્યો નથી.

ન્યૂટનના કાયદાના ભૌતિક સાર વિશેની ચર્ચામાં બે સદીઓ લાગી. અને કદાચ આ ચર્ચા કાયદાના સારની ચિંતા કરશે નહીં, જો તેણે તેને પૂછેલા તમામ પ્રશ્નોના બરાબર જવાબ આપ્યા.

પરંતુ આ બાબતની હકીકત એ છે કે સમય જતાં તે બહાર આવ્યું છે કે આ કાયદો સાર્વત્રિક નથી. એવા કિસ્સાઓ છે જ્યારે તે આ અથવા તે ઘટનાને સમજાવી શકતો નથી. ચાલો ઉદાહરણો આપીએ.

સીલીગરની ગણતરીમાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ

આમાંનો પહેલો સીલીગરનો વિરોધાભાસ છે. બ્રહ્માંડને અનંત અને એકસરખી રીતે દ્રવ્યથી ભરેલું માનીને, સીલીગરે ન્યૂટનના નિયમ અનુસાર, તેના અમુક બિંદુએ અનંત બ્રહ્માંડના સમગ્ર અનંત વિશાળ સમૂહ દ્વારા બનાવેલ સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ બળની ગણતરી કરવાનો પ્રયાસ કર્યો.

શુદ્ધ ગણિતના દૃષ્ટિકોણથી તે સરળ કાર્ય ન હતું. અત્યંત જટિલ પરિવર્તનની તમામ મુશ્કેલીઓને દૂર કર્યા પછી, સીલીગરને જાણવા મળ્યું કે સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનું ઇચ્છિત બળ બ્રહ્માંડની ત્રિજ્યાના પ્રમાણસર છે. અને આ ત્રિજ્યા અનંતની બરાબર હોવાથી, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અનંતપણે મોટું હોવું જોઈએ. જો કે, આપણે આ વ્યવહારમાં જોતા નથી. આનો અર્થ એ છે કે સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ સમગ્ર બ્રહ્માંડને લાગુ પડતો નથી.

જો કે, વિરોધાભાસ માટે અન્ય સ્પષ્ટતા પણ શક્ય છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણે માની શકીએ કે દ્રવ્ય સમગ્ર બ્રહ્માંડને સરખી રીતે ભરતું નથી, પરંતુ તેની ઘનતા ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે અને છેવટે, ક્યાંક ખૂબ દૂર ત્યાં કોઈ બાબત જ નથી. પરંતુ આવા ચિત્રની કલ્પના કરવાનો અર્થ એ છે કે દ્રવ્ય વિના અવકાશના અસ્તિત્વની શક્યતાને સ્વીકારવી, જે સામાન્ય રીતે વાહિયાત છે.

આપણે ધારી શકીએ કે અંતરના વર્ગ કરતાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ વધુ ઝડપથી નબળું પડે છે. પરંતુ આ ન્યુટનના કાયદાની આશ્ચર્યજનક સંવાદિતા પર શંકા કરે છે. ના, અને આ સમજૂતીથી વૈજ્ઞાનિકો સંતુષ્ટ થયા નથી. વિરોધાભાસ એક વિરોધાભાસ જ રહ્યો.

બુધની હિલચાલનું અવલોકન

બીજી હકીકત, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ બળની ક્રિયા, જે ન્યૂટનના નિયમ દ્વારા સમજાવવામાં આવી નથી, લાવવામાં આવી બુધની ગતિનું અવલોકન- ગ્રહની સૌથી નજીક. ન્યુટનના નિયમ અનુસાર ચોક્કસ ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે પેરેહેલિયન - એલિપ્સનું બિંદુ કે જેની સાથે બુધ સૂર્યની સૌથી નજીક જાય છે - 100 વર્ષમાં 531 ચાપ સેકન્ડ દ્વારા બદલાવું જોઈએ.

અને ખગોળશાસ્ત્રીઓએ શોધી કાઢ્યું છે કે આ પાળી 573 આર્ક સેકન્ડ જેટલી છે. આ અધિક - 42 આર્ક સેકન્ડ - પણ વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા સમજાવી શકાયા નથી, માત્ર ન્યુટનના નિયમમાંથી ઉદ્ભવતા સૂત્રોનો ઉપયોગ કરીને.

તેમણે સીલીગરના વિરોધાભાસ અને બુધના પેરહેલિયનના વિસ્થાપન અને અન્ય ઘણી વિરોધાભાસી ઘટનાઓ અને સમજાવી ન શકાય તેવી હકીકતો બંને સમજાવ્યા. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન, મહાનમાંના એક, જો ન હોય તો સર્વકાલીન મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રી. હેરાન થોડી વસ્તુઓ વચ્ચે પ્રશ્ન હતો અલૌકિક પવન.

આલ્બર્ટ મિશેલસન દ્વારા પ્રયોગો

એવું લાગતું હતું કે આ પ્રશ્ન સીધી રીતે ગુરુત્વાકર્ષણની સમસ્યા સાથે સંબંધિત નથી. તે પ્રકાશ સાથે સંબંધિત છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તેની ગતિની વ્યાખ્યા માટે.

ડેનિશ ખગોળશાસ્ત્રી પ્રકાશની ગતિ નક્કી કરનાર પ્રથમ હતા. ઓલાફ રેમરગુરુના ચંદ્ર ગ્રહણ જોવું. આ 1675 ની શરૂઆતમાં બન્યું.

અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી આલ્બર્ટ મિશેલસન 18મી સદીના અંતે, તેમણે પાર્થિવ પરિસ્થિતિઓમાં પ્રકાશની ગતિના નિર્ધારણની શ્રેણી હાથ ધરી હતી, જેમાં તેમણે ડિઝાઇન કરેલા ઉપકરણનો ઉપયોગ કર્યો હતો.

1927 માં, તેમણે પ્રકાશની ગતિ 299796 + 4 કિમી/સેકન્ડ તરીકે આપી, જે તે સમય માટે ઉત્તમ ચોકસાઈ હતી. પણ વાતનો સાર જુદો છે. 1880 માં તેણે ઇથેરિયલ પવનની તપાસ કરવાનું નક્કી કર્યું. તે આખરે તે જ ઈથરના અસ્તિત્વને સ્થાપિત કરવા માંગતો હતો, જેની હાજરી દ્વારા તેઓએ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા અને પ્રકાશ તરંગોના પ્રસારણ બંનેને સમજાવવાનો પ્રયાસ કર્યો.

મિશેલસન કદાચ તેમના સમયના સૌથી નોંધપાત્ર પ્રયોગકર્તા હતા. તેની પાસે ઉત્તમ સાધનો હતા. અને તેને સફળતાની લગભગ ખાતરી હતી.

અનુભવનો સાર

એક અનુભવઆ રીતે કલ્પના કરવામાં આવી હતી. પૃથ્વી તેની ભ્રમણકક્ષામાં લગભગ 30 કિમી/સેકંડની ઝડપે ફરે છે.. હવા મારફતે ફરે છે. આનો અર્થ એ છે કે પૃથ્વીની ગતિના સંબંધમાં પ્રાપ્તકર્તા કરતા આગળના સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશની ઝડપ બીજી બાજુના સ્ત્રોત કરતાં વધુ હોવી જોઈએ. પ્રથમ કિસ્સામાં, અલૌકિક પવનની ગતિ પ્રકાશની ગતિમાં ઉમેરવી આવશ્યક છે; બીજા કિસ્સામાં, પ્રકાશની ગતિ આ મૂલ્યથી ઘટવી જોઈએ.

તેણે બીમને બે સમાન પ્રવાહોમાં વિભાજિત કર્યા અને તેમને પરસ્પર લંબ દિશામાં નિર્દેશિત કર્યા: મેરીડીયન સાથે અને સમાંતર સાથે. અરીસાઓમાંથી પ્રતિબિંબિત, કિરણો પાછા ફર્યા. જો સમાંતર સાથે જતો બીમ એથરીયલ પવનના પ્રભાવનો અનુભવ કરે છે, જ્યારે તે મેરીડીયોનલ બીમમાં ઉમેરવામાં આવે ત્યારે, દખલગીરીની કિનારીઓ ઊભી થવી જોઈએ, બે બીમના તરંગો તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત થયા હશે.

જો કે, મિશેલસન માટે બંને કિરણોના માર્ગોને એટલી ચોકસાઈથી માપવાનું મુશ્કેલ હતું કે જેથી તેઓ બરાબર સમાન હોય. તેથી, તેણે ઉપકરણ બનાવ્યું જેથી ત્યાં કોઈ દખલગીરી ન હોય, અને પછી તેને 90 ડિગ્રી ફેરવી.

મેરીડીયોનલ બીમ અક્ષાંશ અને ઊલટું બની ગયું. જો ત્યાં એક અલૌકિક પવન હોય, તો આઈપીસ હેઠળ કાળા અને આછા પટ્ટાઓ દેખાવા જોઈએ! પરંતુ તેઓ ન હતા. કદાચ, ઉપકરણને ફેરવતી વખતે, વૈજ્ઞાનિકે તેને ખસેડ્યું.

તેણે બપોરના સમયે તેને ગોઠવ્યું અને તેને ઠીક કર્યું. છેવટે, તે હકીકત ઉપરાંત, તે એક ધરીની આસપાસ પણ ફરે છે. અને તેથી, દિવસના જુદા જુદા સમયે, અક્ષાંશ બીમ આવતા ઇથરીયલ પવનની તુલનામાં અલગ સ્થાન ધરાવે છે. હવે, જ્યારે ઉપકરણ સખત રીતે ગતિહીન છે, ત્યારે કોઈ પણ પ્રયોગની ચોકસાઈની ખાતરી કરી શકે છે.

ફરીથી કોઈ દખલગીરી ન હતી. પ્રયોગ ઘણી વખત કરવામાં આવ્યો હતો, અને મિશેલસન અને તેની સાથે તે સમયના તમામ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ આશ્ચર્યચકિત થઈ ગયા હતા. અલૌકિક પવન શોધાયો ન હતો! પ્રકાશ બધી દિશામાં એક જ ઝડપે પ્રવાસ કરે છે!

આ વાતનો ખુલાસો કોઈ કરી શક્યું નથી. મિશેલસને વારંવાર પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કર્યું, સાધનસામગ્રીમાં સુધારો કર્યો, અને અંતે લગભગ અકલ્પનીય માપન ચોકસાઈ હાંસલ કરી, પ્રયોગની સફળતા માટે જરૂરી કરતાં વધુ તીવ્રતાનો ક્રમ. અને ફરીથી કંઈ નહીં!

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના પ્રયોગો

આગળનું મોટું પગલું ગુરુત્વાકર્ષણ બળનું જ્ઞાનકર્યું આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન.
આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને એકવાર પૂછવામાં આવ્યું:

તમે તમારા સાપેક્ષતાના વિશેષ સિદ્ધાંત પર કેવી રીતે પહોંચ્યા? તમે કયા સંજોગોમાં તેજસ્વી વિચાર સાથે આવ્યા? વૈજ્ઞાનિકે જવાબ આપ્યો: “મને હંમેશા એવું લાગતું હતું કે આ કેસ છે.

કદાચ તે નિખાલસ બનવા માંગતો ન હતો, કદાચ તે હેરાન કરનાર ઇન્ટરલોક્યુટરથી છૂટકારો મેળવવા માંગતો હતો. પરંતુ તે કલ્પના કરવી મુશ્કેલ છે કે સમય, અવકાશ અને ગતિ વચ્ચેના જોડાણનો આઈન્સ્ટાઈનનો વિચાર જન્મજાત હતો.

ના, અલબત્ત, પહેલા ત્યાં એક કૂંપળો હતો, વીજળી જેવો તેજસ્વી. પછી વિકાસ શરૂ થયો. ના, જાણીતી ઘટનાઓ સાથે કોઈ વિરોધાભાસ નથી. અને પછી ફોર્મ્યુલાથી ભરેલા તે પાંચ પૃષ્ઠો દેખાયા, જે ભૌતિક જર્નલમાં પ્રકાશિત થયા હતા. પૃષ્ઠો જેણે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં એક નવો યુગ ખોલ્યો.

અવકાશમાં ઉડતી સ્પેસશીપની કલ્પના કરો. અમે તમને તરત જ ચેતવણી આપીશું: સ્ટારશિપ ખૂબ જ વિચિત્ર છે, જે પ્રકારનું તમે વિજ્ઞાન સાહિત્યની વાર્તાઓમાં વાંચ્યું નથી. તેની લંબાઈ 300 હજાર કિલોમીટર છે, અને તેની ઝડપ છે, સારું, ચાલો કહીએ, 240 હજાર કિમી / સે. અને આ સ્પેસશીપ અવકાશના મધ્યવર્તી પ્લેટફોર્મ્સમાંથી એક પર અટક્યા વિના, પસાર થાય છે. પૂર ઝડપે.

મુસાફરોમાંથી એક સ્ટારશિપના ડેક પર ઘડિયાળ સાથે ઊભો છે. અને તમે અને હું, વાચક, એક પ્લેટફોર્મ પર ઉભા છીએ - તેની લંબાઈ સ્ટારશિપના કદને અનુરૂપ હોવી જોઈએ, એટલે કે, 300 હજાર કિલોમીટર, અન્યથા તે તેને વળગી શકશે નહીં. અને અમારા હાથમાં ઘડિયાળ પણ છે.

અમે નોંધ્યું છે કે આ ક્ષણે જ્યારે સ્ટારશિપનું ધનુષ અમારા પ્લેટફોર્મની પાછળની ધાર સાથે પકડ્યું, ત્યારે તેના પર એક ફાનસ ચમક્યું, જે તેની આસપાસની જગ્યાને પ્રકાશિત કરે છે. એક સેકન્ડ પછી, પ્રકાશનો કિરણ અમારા પ્લેટફોર્મની આગળની ધાર પર પહોંચ્યો. અમે આમાં શંકા કરતા નથી, કારણ કે અમે પ્રકાશની ગતિ જાણીએ છીએ, અને અમે ઘડિયાળ પર બરાબર અનુરૂપ ક્ષણને નિર્ધારિત કરવામાં વ્યવસ્થાપિત છીએ. અને સ્ટારશિપ પર...

પરંતુ સ્ટારશિપ પણ પ્રકાશના કિરણ તરફ ઉડી ગઈ. અને અમે ચોક્કસપણે જોયું કે જ્યારે તે પ્લેટફોર્મની મધ્યમાં ક્યાંક હતો ત્યારે તે ક્ષણે પ્રકાશ તેના સ્ટર્નને પ્રકાશિત કરે છે. અમે ચોક્કસપણે જોયું કે પ્રકાશનો કિરણ ધનુષથી વહાણના સ્ટર્ન સુધી 300 હજાર કિલોમીટરને આવરી લેતો નથી.

પરંતુ સ્ટારશીપના તૂતક પરના મુસાફરોને કંઈક બીજું જ ખાતરી છે. તેમને ખાતરી છે કે તેમના બીમ ધનુષથી 300 હજાર કિલોમીટરના સ્ટર્ન સુધીના સમગ્ર અંતરને આવરી લે છે. છેવટે, તેણે તેના પર આખી સેકંડ વિતાવી. તેઓએ પણ, તેમની ઘડિયાળો પર તેને એકદમ સચોટ રીતે રેકોર્ડ કર્યું. અને તે અન્યથા કેવી રીતે હોઈ શકે: છેવટે, પ્રકાશની ગતિ સ્રોતની ગતિ પર આધારિત નથી ...

કેવી રીતે? અમે એક નિશ્ચિત પ્લેટફોર્મ પરથી એક વસ્તુ જોઈએ છીએ, અને સ્ટારશિપના ડેક પર તેમને બીજી? શું બાબત છે?

આઈન્સ્ટાઈનનો સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત

તે તરત જ નોંધવું જોઈએ: આઈન્સ્ટાઈનનો સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંતપ્રથમ નજરમાં, તે વિશ્વની રચના વિશેના આપણા સ્થાપિત વિચારનો સંપૂર્ણપણે વિરોધાભાસ કરે છે. આપણે કહી શકીએ કે તે સામાન્ય સમજનો પણ વિરોધાભાસ કરે છે, કારણ કે આપણે તેને પ્રસ્તુત કરવા માટે ટેવાયેલા છીએ. વિજ્ઞાનના ઇતિહાસમાં આવું ઘણી વખત બન્યું છે.

પરંતુ પૃથ્વીના ગોળાકારની શોધ સામાન્ય સમજની વિરુદ્ધ હતી. લોકો કેવી રીતે સામે પક્ષે જીવી શકે અને પાતાળમાં ન પડી શકે?

આપણા માટે, પૃથ્વીની ગોળાકારતા એક અસંદિગ્ધ હકીકત છે, અને સામાન્ય સમજના દૃષ્ટિકોણથી, અન્ય કોઈપણ ધારણા અર્થહીન અને જંગલી છે. પરંતુ તમારા સમયથી પાછા ફરો, આ વિચારના પ્રથમ દેખાવની કલ્પના કરો, અને તમે સમજી શકશો કે તેને સ્વીકારવું કેટલું મુશ્કેલ હશે.

સારું, શું એ સ્વીકારવું સહેલું છે કે પૃથ્વી ગતિહીન નથી, પરંતુ તે તોપના ગોળા કરતા ડઝનેક ગણી ઝડપથી તેના માર્ગ પર ઉડે છે?

આ બધી સામાન્ય સમજણની બરબાદી હતી. તેથી, આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ તેનો ક્યારેય ઉલ્લેખ કરતા નથી.

હવે સાપેક્ષતાના વિશેષ સિદ્ધાંત પર પાછા ફરો. વિશ્વએ તેણીને 1905 માં પ્રથમ વખત ઓછા જાણીતા નામ - આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા હસ્તાક્ષરિત લેખમાંથી ઓળખી. અને તે સમયે તે માત્ર 26 વર્ષનો હતો.

આઈન્સ્ટાઈને આ વિરોધાભાસમાંથી એક ખૂબ જ સરળ અને તાર્કિક ધારણા કરી: પ્લેટફોર્મ પર નિરીક્ષકના દૃષ્ટિકોણથી, તમારી કાંડા ઘડિયાળના માપ કરતાં ચાલતી કારમાં ઓછો સમય પસાર થયો છે. કારમાં, સ્થિર પ્લેટફોર્મ પરના સમયની તુલનામાં સમય પસાર થવાનો સમય ધીમો પડી ગયો.

આ ધારણાથી તાર્કિક રીતે અનુસરવામાં આવેલી તદ્દન અદ્ભુત વસ્તુઓ. તે બહાર આવ્યું છે કે ટ્રામમાં કામ કરવા માટે મુસાફરી કરતી વ્યક્તિ, તે જ રીતે જતા રાહદારીની તુલનામાં, માત્ર ઝડપને કારણે સમય બચાવે છે, પરંતુ તે તેના માટે વધુ ધીમેથી પણ જાય છે.

જો કે, આ રીતે શાશ્વત યુવાની જાળવવાનો પ્રયાસ કરશો નહીં: જો તમે કેરેજ ડ્રાઇવર બનો અને તમારા જીવનનો ત્રીજો ભાગ ટ્રામમાં વિતાવશો, તો પણ 30 વર્ષમાં તમને સેકન્ડના એક મિલિયનમાં ભાગથી વધુ ફાયદો થશે. સમયસર લાભ નોંધનીય બનવા માટે, પ્રકાશની ગતિની નજીકની ઝડપે આગળ વધવું જરૂરી છે.

તે તારણ આપે છે કે શરીરની ગતિમાં વધારો તેમના સમૂહમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. શરીરની ગતિ પ્રકાશની ગતિની જેટલી નજીક છે, તેટલું જ તેનું દળ વધારે છે. પ્રકાશની ઝડપ જેટલી શરીરની ઝડપે, તેનું દળ અનંત જેટલું છે, એટલે કે તે પૃથ્વી, સૂર્ય, આકાશગંગા, આપણા સમગ્ર બ્રહ્માંડના દળ કરતાં વધુ છે... આટલું દળ છે. સરળ કોબલસ્ટોનમાં કેન્દ્રિત કરી શકાય છે, તેને ગતિમાં વેગ આપે છે
સ્વેતા!

આ એક મર્યાદા લાદે છે જે કોઈપણ ભૌતિક શરીરને પ્રકાશની ઝડપ જેટલી ઝડપ વિકસાવવા દેતું નથી. છેવટે, જેમ જેમ સમૂહ વધે છે, તેને વિખેરવું વધુ અને વધુ મુશ્કેલ બને છે. અને અનંત સમૂહને કોઈપણ બળ દ્વારા ખસેડી શકાતું નથી.

જો કે, કુદરતે કણોના આખા વર્ગ માટે આ નિયમનો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ અપવાદ કર્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોન માટે. તેઓ પ્રકાશની ઝડપે આગળ વધી શકે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, તેઓ કોઈપણ અન્ય ગતિએ આગળ વધી શકતા નથી. ગતિહીન ફોટોનની કલ્પના કરવી અકલ્પ્ય છે.

જ્યારે સ્થિર હોય, ત્યારે તેનું કોઈ દળ હોતું નથી. ઉપરાંત, ન્યુટ્રિનોમાં આરામનો સમૂહ હોતો નથી, અને તેઓને આપણા બ્રહ્માંડમાં શક્ય તેટલી મહત્તમ ઝડપે અવકાશમાંથી શાશ્વત અનિયંત્રિત ઉડાન માટે પણ નિંદા કરવામાં આવે છે, પ્રકાશથી આગળ નીકળ્યા વિના અને તેની સાથે રાખ્યા વિના.

શું તે સાચું નથી કે આપણા દ્વારા સૂચિબદ્ધ સાપેક્ષતાના વિશેષ સિદ્ધાંતના દરેક પરિણામો આશ્ચર્યજનક, વિરોધાભાસી છે! અને દરેક, અલબત્ત, "સામાન્ય જ્ઞાન" ની વિરુદ્ધ છે!

પરંતુ અહીં રસપ્રદ છે તે છે: તેના નક્કર સ્વરૂપમાં નહીં, પરંતુ એક વ્યાપક દાર્શનિક સ્થિતિ તરીકે, આ બધા અદ્ભુત પરિણામોની આગાહી ડાયાલેક્ટિકલ ભૌતિકવાદના સ્થાપકો દ્વારા કરવામાં આવી હતી. આ સૂચિતાર્થો શું કહે છે? ઉર્જા અને સમૂહ, દળ અને ગતિ, ગતિ અને સમય, ગતિ અને ગતિશીલ પદાર્થની લંબાઈને એકબીજા સાથે જોડતા જોડાણો વિશે…

આઈન્સ્ટાઈનની પરસ્પર નિર્ભરતાની શોધ, જેમ કે સિમેન્ટ (વધુ:), મજબૂતીકરણ અથવા પાયાના પત્થરોને એકસાથે જોડવાથી, અગાઉ એકબીજાથી સ્વતંત્ર લાગતી વસ્તુઓ અને અસાધારણ ઘટનાઓને એકસાથે જોડવામાં આવી હતી અને વિજ્ઞાનના ઈતિહાસમાં પ્રથમ વખત તે પાયો બનાવ્યો હતો. સુમેળભર્યું મકાન બનાવવું શક્ય છે. આ ઇમારત આપણું બ્રહ્માંડ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તેનું પ્રતિનિધિત્વ છે.

પરંતુ પ્રથમ, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા બનાવવામાં આવેલ સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત વિશે ઓછામાં ઓછા થોડાક શબ્દો.

પરંતુ એક લાગણી કંઈપણ સાબિત કરતી નથી. છેવટે, સંવેદનાઓ આપણને ખાતરી આપવાનો પ્રયાસ કરે છે કે સૂર્ય ગતિહીન પૃથ્વીની આસપાસ આકાશમાં ફરે છે, કે બધા તારાઓ અને ગ્રહો આપણાથી સમાન અંતરે છે, આકાશમાં, વગેરે.

વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રાયોગિક ચકાસણી માટે સંવેદનાઓને આધિન કરી. ન્યૂટને પણ બે ઘટનાઓની વિચિત્ર ઓળખ વિશે વિચાર્યું. તેમણે તેમને સંખ્યાત્મક લાક્ષણિકતાઓ આપવાનો પ્રયાસ કર્યો. ગુરુત્વાકર્ષણનું માપન કર્યા પછી અને, તેને ખાતરી થઈ કે તેમના મૂલ્યો હંમેશા એકબીજા સાથે સખત રીતે સમાન હોય છે.

કોઈપણ સામગ્રીમાંથી તેણે પાઇલટ પ્લાન્ટના લોલક બનાવ્યા: ચાંદી, સીસું, કાચ, મીઠું, લાકડું, પાણી, સોનું, રેતી, ઘઉંમાંથી. પરિણામ એ જ આવ્યું.

સમાનતાનો સિદ્ધાંત, જેના વિશે આપણે વાત કરી રહ્યા છીએ, તે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતનો આધાર છે, જો કે સિદ્ધાંતના આધુનિક અર્થઘટનને હવે આ સિદ્ધાંતની જરૂર નથી. આ સિદ્ધાંતને અનુસરતા ગાણિતિક કપાતને છોડીને, ચાલો આપણે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતના કેટલાક પરિણામો પર સીધા જ આગળ વધીએ.

દ્રવ્યના મોટા સમૂહની હાજરી આસપાસની જગ્યાને ખૂબ અસર કરે છે. તે તેનામાં આવા ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે, જેને અવકાશની અસંગતતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે. આ અસંગતતાઓ આકર્ષિત શરીરની નજીક હોય તેવા કોઈપણ સમૂહની હિલચાલનું નિર્દેશન કરે છે.

સામાન્ય રીતે આવી સામ્યતાનો આશરો લેવો. કલ્પના કરો કે કેનવાસ પૃથ્વીની સપાટીની સમાંતર ફ્રેમ પર ચુસ્તપણે ખેંચાયેલો છે. તેના પર ભારે વજન મૂકો. આ અમારું મોટું આકર્ષણ સમૂહ હશે. તેણી, અલબત્ત, કેનવાસને વાળશે અને થોડી વિરામમાં સમાપ્ત થશે. હવે આ કેનવાસ પર બોલને એવી રીતે ફેરવો કે તેના પાથનો ભાગ આકર્ષિત સમૂહની બાજુમાં રહે. બોલ કેવી રીતે લોન્ચ થશે તેના આધારે ત્રણ વિકલ્પો શક્ય છે.

1. બોલ કેનવાસના ડિફ્લેક્શન દ્વારા બનાવેલ રિસેસથી પર્યાપ્ત રીતે ઉડી જશે અને તેની હિલચાલને બદલશે નહીં.
2. બોલ વિરામને સ્પર્શ કરશે, અને તેની હિલચાલની રેખાઓ આકર્ષિત સમૂહ તરફ વળશે.
3. બોલ આ છિદ્રમાં પડી જશે, તેમાંથી બહાર નીકળી શકશે નહીં, અને ગુરુત્વાકર્ષણ સમૂહની આસપાસ એક કે બે ક્રાંતિ કરશે.

શું તે સાચું નથી કે ત્રીજો વિકલ્પ તેમના આકર્ષણના ક્ષેત્રમાં બેદરકારીપૂર્વક વહી ગયેલા તારા અથવા ગ્રહના બાહ્ય શરીરના કેપ્ચરને ખૂબ જ સુંદર રીતે મોડેલ કરે છે?

અને બીજો કિસ્સો છે કેપ્ચરની શક્ય ઝડપ કરતાં વધુ ઝડપે ઉડતા શરીરના માર્ગને વાળવાનો! પ્રથમ કિસ્સો ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની પ્રાયોગિક પહોંચની બહાર ઉડવા સમાન છે. હા, તે વ્યવહારુ છે, કારણ કે સૈદ્ધાંતિક રીતે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર અમર્યાદિત છે.

અલબત્ત, આ એક ખૂબ જ દૂરની સામ્યતા છે, મુખ્યત્વે કારણ કે આપણી ત્રિ-પરિમાણીય અવકાશના વિચલનની ખરેખર કોઈ કલ્પના કરી શકતું નથી. આ વિચલન અથવા વક્રતાનો ભૌતિક અર્થ શું છે, જેમ કે તેઓ વારંવાર કહે છે, કોઈ જાણતું નથી.

તે સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત પરથી અનુસરે છે કે કોઈપણ ભૌતિક શરીર વક્ર રેખાઓ સાથે જ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં આગળ વધી શકે છે. ફક્ત ખાસ કરીને, ખાસ કિસ્સાઓમાં વળાંક સીધી રેખામાં ફેરવાય છે.

પ્રકાશનું કિરણ પણ આ નિયમનું પાલન કરે છે. છેવટે, તેમાં ફોટોનનો સમાવેશ થાય છે જે ફ્લાઇટમાં ચોક્કસ સમૂહ ધરાવે છે. અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની તેની અસર તેના પર તેમજ પરમાણુ, લઘુગ્રહ અથવા ગ્રહ પર થાય છે.

અન્ય મહત્વપૂર્ણ નિષ્કર્ષ એ છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર પણ સમયના માર્ગમાં ફેરફાર કરે છે. મોટા આકર્ષિત સમૂહની નજીક, તેના દ્વારા બનાવેલા મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં, સમય પસાર થવાનો સમય તેનાથી દૂર રહેવા કરતાં ધીમો હોવો જોઈએ.

તમે જુઓ, અને સાપેક્ષતાનો સામાન્ય સિદ્ધાંત વિરોધાભાસી તારણોથી ભરપૂર છે જે આપણા "સામાન્ય જ્ઞાન" ના વિચારોને ફરીથી અને ફરીથી ઉથલાવી શકે છે!

ગુરુત્વાકર્ષણ પતન

ચાલો કોસ્મિક પ્રકૃતિની એક અદ્ભુત ઘટના વિશે વાત કરીએ - ગુરુત્વાકર્ષણ પતન (આપત્તિજનક સંકોચન) વિશે. આ ઘટના દ્રવ્યના વિશાળ સંચયમાં થાય છે, જ્યાં ગુરુત્વાકર્ષણ દળો એટલી પ્રચંડ પરિમાણ સુધી પહોંચે છે કે પ્રકૃતિમાં હાજર અન્ય કોઈ દળો તેનો પ્રતિકાર કરી શકતા નથી.

ન્યૂટનનું પ્રખ્યાત સૂત્ર યાદ રાખો: ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જેટલું વધારે, ગુરુત્વાકર્ષણ કરતી સંસ્થાઓ વચ્ચેના અંતરનો ચોરસ ઓછો. આમ, સામગ્રીની રચના જેટલી ગીચ બને છે, તેનું કદ જેટલું નાનું થાય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ બળો જેટલી ઝડપથી વધે છે, તેટલું જ તેમનું વિનાશક આલિંગન અનિવાર્ય બને છે.

ત્યાં એક ઘડાયેલું તકનીક છે જેના દ્વારા કુદરત દ્રવ્યના અમર્યાદિત સંકોચન સાથે સંઘર્ષ કરે છે. આ કરવા માટે, તે સુપરજાયન્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ દળોની ક્રિયાના ક્ષેત્રમાં સમયના ખૂબ જ માર્ગને રોકે છે, અને દ્રવ્યનો બંધનો સમૂહ, જેમ કે તે આપણા બ્રહ્માંડમાંથી બંધ થઈ ગયો છે, એક વિચિત્ર સુસ્ત સ્વપ્નમાં સ્થિર થઈ ગયો છે.

બ્રહ્માંડના આ "બ્લેક હોલ"માંથી પ્રથમ કદાચ પહેલાથી જ શોધી કાઢવામાં આવ્યું છે. સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકો ઓ.કે.એચ. હુસેનોવ અને એ.શ. નોવરુઝોવાની ધારણા મુજબ, તે જેમિની ડેલ્ટા છે - એક અદ્રશ્ય ઘટક સાથેનો ડબલ સ્ટાર.

દૃશ્યમાન ઘટકનું દળ 1.8 સૌર છે, અને તેનો અદ્રશ્ય "ભાગીદાર" ગણતરી મુજબ, દૃશ્યમાન કરતાં ચાર ગણો વધુ વિશાળ હોવો જોઈએ. પરંતુ તેના કોઈ નિશાન નથી: કુદરતની સૌથી અદ્ભુત રચના, "બ્લેક હોલ" જોવાનું અશક્ય છે.

સોવિયેત વૈજ્ઞાનિક પ્રોફેસર કે.પી. સ્ટેન્યુકોવિચ, જેમ તેઓ કહે છે, "પેનની ટોચ પર", સંપૂર્ણ સૈદ્ધાંતિક રચનાઓ દ્વારા દર્શાવ્યું હતું કે "સ્થિર પદાર્થ" ના કણો કદમાં ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર હોઈ શકે છે.

• તેની વિશાળ રચનાઓ શક્ય છે, ક્વાસાર જેવી જ છે, જે આપણા ગેલેક્સીના તમામ 100 અબજ તારાઓ જેટલી ઉર્જાનું સતત પ્રસાર કરે છે.
• માત્ર થોડા સોલર માસ જેટલા જ વધુ સાધારણ ઝુંડ શક્ય છે. તે અને અન્ય પદાર્થો બંને સામાન્યમાંથી ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, "સ્લીપિંગ" બાબત નથી.
• અને સંપૂર્ણપણે અલગ વર્ગની રચના શક્ય છે, પ્રાથમિક કણો સાથે સમૂહમાં અનુરૂપ.

તેમને ઉદભવવા માટે, સૌપ્રથમ તે બાબતને આધીન કરવી જરૂરી છે જે તેમને વિશાળ દબાણ સુધી પહોંચાડે છે અને તેને શ્વાર્ઝચાઇલ્ડ ગોળાની મર્યાદામાં લઈ જાય છે - એક ક્ષેત્ર જ્યાં બાહ્ય નિરીક્ષક માટે સમય સંપૂર્ણપણે અટકી જાય છે. અને જો તે પછી દબાણ પણ દૂર કરવામાં આવે તો પણ, જે કણો માટે સમય અટકી ગયો છે તે આપણા બ્રહ્માંડમાં સ્વતંત્ર રીતે અસ્તિત્વમાં રહેશે.

પ્લેન્કેન્સ

પ્લેન્કેન્સ એ કણોનો ખૂબ જ વિશિષ્ટ વર્ગ છે. કે.પી. સ્ટેન્યુકોવિચના જણાવ્યા મુજબ, તેઓ પાસે અત્યંત રસપ્રદ મિલકત છે: તેઓ પોતાની જાતમાં દ્રવ્યને અપરિવર્તિત સ્વરૂપમાં વહન કરે છે, જેમ કે તે લાખો અને અબજો વર્ષો પહેલા હતું. પ્લેન્કિયોનની અંદર જોતાં, આપણે આપણા બ્રહ્માંડના જન્મ સમયે દ્રવ્યને જોઈ શકીએ છીએ. સૈદ્ધાંતિક ગણતરીઓ અનુસાર, બ્રહ્માંડમાં લગભગ 1080 પ્લેન્કિઓન છે, 10 સેન્ટિમીટરની બાજુ સાથે અવકાશના ક્યુબમાં આશરે એક પ્લેન્કિયોન છે. માર્ગ દ્વારા, તે જ સમયે સ્ટેન્યુકોવિચ અને (તેને ધ્યાનમાં લીધા વિના, પ્લેન્કીઓન્સની પૂર્વધારણા એકેડેમિશિયન એમ.એ. માર્કોવ દ્વારા આગળ મૂકવામાં આવી હતી. ફક્ત માર્કોવે તેમને એક અલગ નામ આપ્યું - મેક્સિમન્સ.

પ્લેન્કિઓન્સના વિશિષ્ટ ગુણધર્મોનો ઉપયોગ પ્રાથમિક કણોના વિરોધાભાસી પરિવર્તનને સમજાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. તે જાણીતું છે કે જ્યારે બે કણો અથડાય છે, ત્યારે ટુકડાઓ ક્યારેય બનતા નથી, પરંતુ અન્ય પ્રાથમિક કણો ઉત્પન્ન થાય છે. આ ખરેખર અદ્ભુત છે: સામાન્ય વિશ્વમાં, ફૂલદાની તોડવાથી, આપણને ક્યારેય આખા કપ અથવા રોઝેટ્સ નહીં મળે. પરંતુ ધારો કે દરેક પ્રાથમિક કણની ઊંડાઈમાં એક પ્લેન્કિયોન, એક અથવા અનેક અને કેટલીકવાર ઘણા પ્લેન્કિઓન હોય છે.

કણોની અથડામણની ક્ષણે, પ્લેન્કિયોનની ચુસ્તપણે બંધાયેલ "બેગ" સહેજ ખુલે છે, કેટલાક કણો તેમાં "પડશે" અને તેના બદલે "જમ્પ આઉટ" થશે જેને આપણે અથડામણ દરમિયાન ઉદ્ભવ્યા હોવાનું માનીએ છીએ. તે જ સમયે, પ્લેન્કિયોન, એક મહેનતુ એકાઉન્ટન્ટ તરીકે, પ્રાથમિક કણોની દુનિયામાં અપનાવવામાં આવેલા તમામ "સંરક્ષણ કાયદા" ની ખાતરી કરશે.
સારું, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણની પદ્ધતિને તેની સાથે શું લેવાદેવા છે?

ગુરુત્વાકર્ષણ માટે "જવાબદાર", કે.પી. સ્ટેન્યુકોવિચની પૂર્વધારણા અનુસાર, નાના કણો છે, કહેવાતા ગુરુત્વાકર્ષણ, પ્રાથમિક કણો દ્વારા સતત ઉત્સર્જિત થાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ પછીના કરતા ઘણા નાના હોય છે, કારણ કે સૂર્યકિરણમાં નૃત્ય કરતી ધૂળનો સ્પેક વિશ્વ કરતાં નાનો હોય છે.

ગુરુત્વાકર્ષણનું રેડિયેશન સંખ્યાબંધ નિયમિતતાઓનું પાલન કરે છે. ખાસ કરીને, તેઓ અવકાશના તે પ્રદેશમાં ઉડવા માટે સરળ છે. જેમાં ઓછા ગ્રેવિટોન હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે જો અવકાશમાં બે અવકાશી પદાર્થો છે, તો બંને ગુરુત્વાકર્ષણને મુખ્યત્વે "બહારની તરફ" ફેલાવશે, એકબીજાની વિરુદ્ધ દિશામાં. આ એક આવેગ બનાવે છે જેના કારણે શરીર એકબીજાની નજીક આવે છે, એકબીજાને આકર્ષિત કરે છે.

તેમના પ્રાથમિક કણોને છોડીને, ગુરુત્વાકર્ષણ તેમની સાથે સમૂહનો એક ભાગ લઈ જાય છે. તેઓ ગમે તેટલા નાના હોય, સમૂહનું નુકસાન સમય સાથે નોંધનીય નથી. પરંતુ સમય અકલ્પનીય વિશાળ છે. બ્રહ્માંડના તમામ પદાર્થોને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાં ફેરવવામાં લગભગ 100 અબજ વર્ષ લાગશે.