गुरुत्वाकर्षण - लेखांक : २ / ९

.... मागील लेखांकावरून पुढे ....

गुरुत्वाकर्षणाचा शोध न्यूटनने (१६४२-१७२६) लावला, ह्याचा अर्थ असा होतो की, गुरुत्वाकर्षणाचा सैद्धांतिक इतिहास न्यूटनपासून सुरू झाला.  न्यूटनने गुरुत्वाकर्षणाला नियमांच्या, सूत्रांच्या चौकटीत बसविले,  पण पृथ्वीच्या अंगी असलेल्या आकर्षणशक्तीचे प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष उल्लेख असलेला किंवा अगदी गुरुत्वाकर्षणाशी संबंधित काही प्रयोगांचा इतिहास अधिक प्राचीन आहे. रामायण, महाभारत ह्यातील विमानांचे वर्णन हे निर्विवाद आकाशगामी वाहनांचे आहे ह्याबाबत शंका नसल्यास, गुरुत्वाकर्षणाचे ज्ञान असल्याशिवाय आकाशगमन शक्य होणार नाही हे मान्य करायला फारसे अवघड जाऊ नये.

गुरुत्वाकर्षणाचा ओझरता उल्लेख असलेले, प्राचीन ग्रंथातील हे  काही श्लोक :

----
------------------------------
महाभारत शांतिपर्व, मोक्षधर्म (भांडारकर संशोधित आवृत्ती)
------------------------------
पंचमहाभूतांचे वर्णन करताना, 'पृथ्वी' (तत्वाचे) विविध गुणधर्म नमूद करणारा श्लोक   (अध्याय - २४७,  भीष्म उवाच)
भूमे: स्थैर्यं पृथुत्वं च काठीन्यं प्रसवात्मता  ||
गन्धो गुरुत्वं शक्तिश्च संघात: स्थापना धृति:  || ३ ||
(पाठभेद  आहेत)

(हे युधिष्ठिरा, ) भूमीची  स्थिरता, मोठा आकार (विस्तार ?), काठीण्य, उत्पादनक्षमता, गंध, गुरुत्व (गुरुत्वाकर्षण बल ?) शक्ती, एकत्रीकरण (समन्वय ?),  आधार देण्याची शक्ती, धारणा (हे गुण आहेत).

पंचमहाभूतांचे गुणवर्णन करताना भूमीचे म्हणजे पृथ्वीतत्वाचे गुण सांगितले आहेत, पृथ्वीचे नव्हे, ह्या आक्षेपात तथ्य नाही असे नाही,  पण तिथे भूमी असा शब्द वापरला आहे आणि वर्णिलेले सर्व गुण पृथ्वीशी जुळतात.

गुरुत्व म्हणजे मोठेपणा असा आकाराशी संदर्भ असलेला अर्थ असावा असे एक मत आहे, आणि त्याला पुष्टी देणारा अर्थ महाभारतात अन्यत्र दिसतो.  मात्र इथे पृथुत्वं ह्या शब्दात मोठेपणा, विस्तार व्यक्त झाला आहे असे वाटते.

गुरुत्व म्हणजे वजन किंवा जडत्व असा अर्थ आहे असे एक मत वाचले होते, पण जल(तत्वाचे) गुणधर्म सांगताना हा गुण दिलेला नाही.

====

षडदर्शनापैकी एक, वैशेषिक दर्शन ह्याची रचना कणादमुनींनी (इ.स. पूर्व २०० च्या आधी)  केली असे मानले जाते ह्यातील काही सूत्रे गुरुत्वाकर्षणाकडे अंगुलीनिर्देश करतात असे म्हणता येईल.

----

गुरुत्वप्रयत्नसंयोगानामुत्क्षेपणम् । १.१.२९ ।      (गुरुत्व प्रयत्न संयोगानाम् उत्क्षेपणम्   ==>  उत्क्षेपणम्  = वरती फेकणे)
इथे गुरुत्व म्हणजे जड असा अर्थ घेतल्यास वरती फेकण्याची क्रिया पुरेशी स्पष्ट होत नाही.  त्यातच संयोगानाम् हे षष्ठी बहुवचन आहे, द्विवचन नव्हे.  त्यामुळे तिसरी गोष्ट / क्रिया अध्याहृत आहे असे म्हणता येईल का ?

----

संयोगाभावे गुरुत्वात् पतनम् । ५.१.७ ।       (संयोग अभावे गुरुत्वात् पतनम्  ==> पतनम्  = खाली पडणे)
ह्या सूत्राच्या आधीच्या सूत्रांमध्ये मुसळ वापरताना हाताचा वापर आणि मुसळाची गती ह्याचा उल्लेख आहे. त्या अनुषंगाने इथे 'संयोग अभावे' म्हणजे मुसळ हातातून सुटल्यावर असा अर्थ लागतो.
इथे 'गुरुत्वात्' ही पंचमी (अपादान) आहे असे लक्षात घेऊन  'गुरुत्वापासून' => 'गुरुत्वामुळे' असा त्याचा अर्थ घेता येईल. नाही का ?
नोदनविशेषाभावान्नोर्ध्वं न तिर्यग्गमनम् । ५.१.८ ।    (नोदन विशेष अभावात ऊर्ध्वं न तिर्यक गमनम्) =>  ==>  नोदन = उत्तेजना, प्रेरणा,  तिर्यक => आडवा
उत्तेजक शक्तीच्या (Impulse) अभावी, वर वा आडवा (horizontal) जाऊ शकत नाही.

----

इथे बाणाच्या गतीचा उल्लेख आहे.
नोदनादाद्यमिषोः कर्म तत्कर्मकारिताच्च संस्कारादुत्तरं तथोत्तरमुत्तरं च । ५.१.१७ ।    (नोदनात् आद्यम् इषो: कर्म्म तत् कर्म्म कारितात् च संस्कारात् उत्तरं तथा उत्तरं उत्तरं च     ==>  नोदन = उत्तेजना, प्रेरणा,  इषु = बाण)
संस्काराभावे गुरुत्वात् पतनम् । ५.१.१८ ।  (संस्कार अभावे गुरुत्वात् पतनम् )

बाणाची गती लोप पावल्यावर 'गुरुत्वा'मुळे तो खाली पडतो असा अर्थ निघतो. इथे गुरुत्वाचा अर्थ जड असा अभिप्रेत असेल असे वाटत नाही.

--

अपां संयोगाभावे गुरुत्वात् पतनम् । ५.२.३ ।    (अपां संयोग अभावे गुरुत्वात् पतनम्     ==>   अपां  = पाणी)

---
====

भास्कराचार्यांच्या (१११४-११८५)  सिद्धांतशिरोमणि ह्या ग्रंथातील ह्या श्लोकात पृथ्वीच्या अंगी असणार्‍या आकर्षण शक्तीचा स्पष्ट उल्लेख आहे.  मात्र हा उल्लेख त्या शक्तीसंदर्भात फार काही सांगत नाही. वस्तूंना आकर्षून घेणारी विचित्र शक्ती असा आधीच्या एका श्लोकात उल्लेख आहे.
गोलाध्याय - भुवनकोश

आकृष्टिशक्तिश्च मही तया यत् खस्थं गुरुस्वाभिमुखं स्वशक्त्या |  (आकृष्टिशक्ति: च मही तया यत् खस्थं गुरु स्व अभिमुखं  स्व शक्त्या)
आकृष्यते तत्पततीव भाति,समे समन्तात् क्व पतत्वियं खे  || ६ ||    (आकृष्यते तत् पतति इव भाति, समे समन्तात् क्व पतति: इयं खे)
पृथ्वीकडे आकर्षून घेणारी शक्ती आहे.  तिच्या आकाशात (की आधार नसलेली असा अर्थ सूचित करायचा आहे ?)  स्थित मोठ्या आकाराच्या वस्तु स्वत:कडे स्वशक्तीने आकर्षून घेते. (त्यामुळे) ती (वस्तु) पडते असे वाटते.  सभोवती समान (असताना) आकाशात (ती) कुठे पडेल ?

----
अर्थात हे निर्विवादपणे मान्य करावयास हवे की ह्यापैकी कोणत्याही उल्लेखात गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांतास आवश्यक असलेले गणित नाही, सूत्रे नाहीत.  उपलब्ध माहितीनुसार, गुरुत्वाकर्षणासंबंधी गणिताचा, त्यासाठी आवश्यक असणार्‍या  नियमांच्या चौकटीचा संशोधक न्यूटनच आहे.
----

पाश्चिमात्य जगातील गुरुत्वाकर्षणाचा इतिहासही आपल्याकडे उपलब्ध असलेल्या इतिहासापेक्षा फार वेगळा नाही.  अॅरिस्टॉटलची अशी धारणा होती की वस्तू खाली पडणे ही पृथ्वीच्या केंद्राची (म्हणजे विश्वाच्या केंद्राची !) नैसर्गिक वृत्ती आहे.  जड वस्तू, हलक्या वस्तूपेक्षा लवकर खाली पडते ह्या अ‍ॅरिस्टॉटलच्या मांडणीला. गॅलिलिओने सप्रमाण चूक सिद्ध केले, तरीही गुरुत्वाकर्षणाचे ज्ञान ह्यापुढे फार जाऊ शकले नव्हते.  केप्लरच्या नियमात गुरुत्वाकर्षणाचा विचार एका प्रकारे झालाच आहे, मात्र तसा स्पष्ट उल्लेख बहुदा नसावा.

वर म्हटल्याप्रमाणे The Principia ह्या नावाने संबोधल्या जाणार्‍या न्यूटनच्या ग्रंथानंतरच, गुरुत्वाकर्षणासंबंधीच्या अनेक नियम, धारणा, गणिते ही रूढ झाली. दोनशेपेक्षा अधिक वर्षांनी आईनस्टाईनने त्या नियमांना नवीन परिमाण दिले. सापेक्षता सिद्धांताच्या माध्यमातून. 

=========
थोडेसे अवांतर :
=========
Gravity आणि गुरुत्व  ह्या शब्दांमध्ये ग (G), र (R), त(T) आणि व(V) ही व्यंजने समान असावीत हा 'केवळ योगायोग' आहे !  :-)

====
क्रमश:
====