अंतराळ लेबल असलेली पोस्ट दाखवित आहे. सर्व पोस्ट्‍स दर्शवा
अंतराळ लेबल असलेली पोस्ट दाखवित आहे. सर्व पोस्ट्‍स दर्शवा

शनिवार, २२ फेब्रुवारी, २०२०

खगोलीय_वस्तू‌_‌‌वर्गीकरण - ९


नैसर्गिक उपग्रहाची व्याख्या काहीशी धूसर आहे. एखाद्या खगोलवस्तूला (सोयीसाठी तिला U असे म्हणू ) दुसर्‍या खगोलवस्तूचा (सोयीसाठी तिला G असे म्हणू), उपग्रह मानण्यासाठीचे निकष पुरेसे स्पष्ट नाहीत. U चे वस्तुमान G च्या किती टक्के असावे किंवा आकारमान किती प्रतिशत असावे, ह्याचा कुठला नियम असल्यास मी तो वाचलेला नाही. उपग्रहांचे आकार, कक्षा व कार्य ह्यानुसार अनेक गट केले जातात उदाहरणार्थ Moonlets, Shepherd Moons, सर्वसाधारण उपग्रह आदि.  पण  G च्या तुलनेत अत्यंत छोट्या आकाराच्या U ना  सर्वसाधारण उपग्रह मानल्याची उदाहरणे आहेत. उदा. Methone ह्या शनिच्या सर्वसाधारण उपग्रहाच्या व्यास  केवळ २ ते ४ किमी इतकाच आहे.

जसे कॅडबरी ह्या आद्य उत्पादनामुळे तशा प्रकारच्या चॉकोलेट्सना कॅडबरी असेच म्हटले जाते किंवा झेरॉक्स ह्या कंपनीने त्यांचे उत्पादन बाजारात सर्वप्रथम उतरवल्यामुळे फोटोकॉपी असे न म्हणता झेरॉक्स हा शब्द वापरला जातो, तद्वत पृथ्वीच्या चंद्रामुळे, कोणत्याही ग्रहाच्या उपग्रहाला त्या ग्रहाचा चंद्र असेही संबोधण्याची पद्धत आहे.

G च्या गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावात U असणे आवश्यक आहे हे तर स्पष्टच आहे. ह्या प्रभावक्षेत्राला Hill sphere किंवा Roche sphere असे म्हटले जाते. पण ह्या प्रभावक्षेत्रात असणारी प्रत्येक खगोलवस्तू, दुसर्‍या मोठ्या वस्तूचा उपग्रह असतेच असे नाही. त्यासाठी वापर केला जाणारा एक निकष मात्र उपयुक्त आहे, तो आहे वस्तुमानकेंद्राचा (Center of Mass किंवा Barycenter). U हा G चा उपग्रह होण्यासाठी दोघांचे वस्तुमानकेंद्र G च्या पृष्ठभागाच्या आत असायला हवे. तसे नसेल तर त्यांना द्वैती (किरकोळ/बटू/) ग्रह असे म्हटले जाते (उदा प्लुटो आणि Charon). तांत्रिकदृष्ट्या Charon हा प्लूटोभोवती फिरत नसून, दोघेही, प्लुटोच्या पृष्ठभागापेक्षा २,१०० किमी अधिक उंचावर असणार्‍या एका बिंदूभोवती फिरतात.  

तार्‍याला ज्याप्रमाणे ग्रहमाला असते त्याचप्रमाणे ग्रहाला उपग्रहमाला असते असे म्हटले तर वावगे ठरू नये. हाच दृष्टिकोन अधिक रेटल्यास उपग्रहाला उपोपग्रहमाला (ग्रहाच्या चंद्राचा चंद्र) असते का ? हा प्रश्न उद्भवतो. तशा खगोलवस्तू अद्याप सापडलेल्या नाहीत, मात्र तशा खगोलवस्तू असणारच नाहीत असेही  नाही. शनिच्या Rhea ह्या उपग्रहाला तसा उपोपग्रह असावा, असे काही वैज्ञानिकांना तत्संबंधित गणितामुळे वाटत होते. पण तसा उपोपग्रह सापडलेला नाही.   सूर्यमालेत एखाद्या ग्रहाला उपग्रह असणे ही गोष्ट आपण अगदी सहजपणे स्वीकारतो, पण उपग्रह किंवा उपोपग्रह ह्यासंबंधीच्या स्थायी अथवा तात्पुरत्या (इथे तात्पुरत्या म्हणजे किमान हजारो वर्षे) रचनेचे / संरचनेचे कोणतेही गणित, गुरुत्वाकर्षणाच्या दृष्टीकोनातून अतिशय गुंतागुंतीची गोष्ट आहे.


उपग्रहांचे वर्गीकरण अनेक प्रकारांनी होऊ शकते.
१) उपग्रह कोणाभोवती फिरत आहे अर्थात उपग्रहाचा पालक कोण ?
२) उपग्रह त्याच्या पालकाच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राच्या कोणत्या भागात आहे अर्थात उपग्रहाची त्याच्या पालकापासूनचे अंतर.
३) उपग्रहाचा आकार
४) खगोलवस्तूचा उपग्रह म्हणून असलेला कार्यकाळ
५) उपग्रह 'जिवंत' आहे की मृत ?
६) उपग्रह Tidaly Locked आहे की नाही ?
७) उपग्रहाचे परिभ्रमण त्याच्या पालकाच्या परिवलनाच्या दिशेने होत आहे की विरुद्ध दिशेने (अनुलोम कक्षा की विलोम कक्षा) ?
इत्यादि

४.१) उपग्रहाची पालक खगोलवस्तू :  आपल्या सध्याच्या माहितीप्रमाणे बुध आणि शुक्र ह्या आंतरग्रहांना स्वत:चे नैसर्गिक उपग्रह नाहीत आणि पृथ्वी (१), मंगळ (२), गुरु (७९) , शनि (८२), युरेनस (२७) आणि नेपच्यून (१४) ह्या सर्व ग्रहांना उपग्रह आहेत. (हे आकडे बदलत राहतील.)  कित्येक लघुग्रहांना आणि किरकोळ ग्रहांना  स्वत:चे उपग्रह आहेत. उपलब्ध माहितीनुसार सध्या लघुग्रहांपैकी ७३ पृथ्वीनिकट लघुग्रहांना (NEO), २८ मंगळकक्षा उल्लंघकांना (Mars Crossing Asteroids) व १७२ सर्वसाधारण लघुग्रहांना (Main Belt) स्वत:चे उपग्रह आहेत. तसेच किरकोळ ग्रहांपैकी,  गुरुचे ५  समकक्ष किरकोळ ग्रह, २ Centaurs आणि १०६ वरुणपार किरकोळ ग्रह (TNO) ह्यांना स्वत:चे उपग्रह आहेत.  अर्थात ह्यातील काही उपग्रह, हे तांत्रिकदृष्ट्या (पाहा वस्तुमानमध्य) उपग्रह नसून,  द्वैती किरकोळ ग्रह (Binary Minor Planets) वा त्रैती किरकोळ ग्रह (Trinary Minor Planets) असतील ही शक्यता आहेच. सध्याच्या आकडेवारीनुसार विविध ठिकाणी असलेल्या ३८४ किरकोळ ग्रहांना, एकत्र मोजल्यास ४०३ उपग्रह आहेत.

धूमकेतूभोवती मानवनिर्मित यान फिरते ठेवणे तांत्रिकदृष्ट्या शक्य झाल्याने, एखाद्या धूमकेतूला स्वत:चा नैसर्गिक उपग्रह असेल ही शक्यता नाकारण्यासारखी नाहीच आहे.  Hale–Bopp ह्या धूमकेतूला त्याचा स्वत:चा उपग्रह असल्याचा दावा मी वाचला होता. पण त्याची सर्वमान्य पुष्टी होऊ शकली नाही.  288P ह्या नियमित धूमकेतूचे केंद्रक द्वैती (Binary Nucleus)स्वरूपाचे आहे ह्याची पुष्टी मात्र झाली आहे. पण भविष्यकाळात तो एखाद्या ग्रहाच्या जवळून गेल्यास, त्या ग्रहाच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे, ह्या जोडगोळीचा घटस्फोट होईल असे काही वैज्ञानिकांचे मत आहे !

उपलब्ध माहितीनुसार आत्तापर्यंत ४,१७३ सूर्यमालाबाह्यग्रह (ExoPlanets) निश्चित झाले आहेत. (लेखांक २ लिहिला तेंव्हा ही संख्या ३,८६९ होती !) .  तेंव्हा ह्या ग्रहांपैकी काही ग्रहांना स्वत:ची उपग्रहमाला असेल ही गोष्ट निर्विवाद संभवते. पण सध्याच्या तंत्रज्ञानाच्या मर्यादा आणि निरीक्षणांना लागणारा वेळ ह्यामुळे सूर्यमालाबाह्यउपग्रहांची (Exomoon) ची ठोस पुष्टी अद्याप होऊ शकलेली नाही.  J1407b, WASP-12b, MOA-2011-BLG-262 आणि Kepler-1625b ह्या ग्रहांना स्वत:चे उपग्रह असण्याची शक्यता व्यक्त झाली होती. ह्यापैकी MOA-2011-BLG-262 हा बहुदा भटका ग्रह (Rogue planet) आहे, तर Kepler-1625b ह्या ग्रहाला उपग्रह आहे की तो स्वत: द्वैती ग्रह आहे की उपलब्ध माहितीचे विश्लेषण चुकीच्या पद्धतीने केले गेले ह्याबाबतीत मतांतरे आहेत. J1407b भोवती अनेक कडी आहेत आणि त्यातील एका कड्यांच्या जोडीच्या मध्ये रिकामी जागा आहे. अशा प्रकारची जागा ही अप्रत्यक्षरित्या तिथे उपग्रह असल्याची निदर्शक असते. Wasp-12b हा तप्त गुरु प्रकारचा ग्रह असून, त्याला मिळालेल्या प्रकाशापैकी अत्यंत कमी प्रकाश परिवर्तीत करतो (प्रकाश परिवर्तन गुणोत्तर - albedo). आणि त्यातही त्याच्याकडून होणार्‍या प्रकाश परिवर्तनात ठराविक काळाने, थोड्या वेळासाठी घट होत असते असे निदर्शनास आले आहे. हे लक्षण आहे Wasp-12b ला उपग्रह असल्याचे.

भटक्या ग्रहाप्रमाणेच, एखाद्या ग्रहमालेत भटके उपग्रह (Rough Moon) सापडण्याची शक्यता नाकारता येत नाही. त्या भटक्या उपग्रहाचा भूतकाळ समजू शकला नाही, तर तो भटका उपग्रह त्या ग्रहमालेत एखादा किरकोळ ग्रह, लघुग्रह वा कदाचित ग्रह म्हणून देखील गणला जाईल.

४.२) उपग्रहाचे त्याच्या पालक खगोलवस्तूपासूनचे अंतर, हा निकष मोठ्या ग्रहांसाठी आणि जिथे उपग्रहांची संख्या लक्षणीय आहे तिथे अधिक योग्य आहे. मंगळाला दोनच उपग्रह आहेत आणि त्यांचा आकार व आकारमान पाहता ते मंगळाच्या तावडीत सापडलेले लघुग्रह असावेत ही शक्यता अधिक आहे. त्यामुळे ह्या दृष्टिकोनातून गुरु, शनि, युरेनस आणि नेपच्यून ह्या ग्रहांच्या उपग्रहांचे वर्गीकरण उपयुक्त आहे.

४.२.१) नियमित उपग्रह : ह्या गटातील उपग्रहांचा आकार सर्वसाधारणत: नियमित म्हणजे गोलाकार वा त्याच्या जवळपास जाणारा असतो. कक्षा सर्वसाधारणत: वर्तुळाकार असते. उपग्रहाच्या परिभ्रमणाची दिशा ग्रहाच्या परिवलनाच्या दिशेप्रमाणेच असते. उपग्रहांचे कक्षाप्रतल त्या ग्रहाच्या विषुववृत्तीय प्रतलाशी विसंगत नसते.

गुरूच्या बाबतीत ह्या गटाचे आणखी दोन उपगट होतात.
४.२.१.गुरु-१)  निकटतम नियमित उपग्रह : ह्या उपगटात  Metis, Adrastea, Amalthea आणि Thebe हे चार छोटे उपग्रह आहेत.
४.२.१.गुरु-२)  गॅलिलिअन उपग्रह : ह्या उपगटात गॅलिलिओने नोंदलेल्या चार मोठ्या उपग्रहांचा समावेश होतो; अर्थात आयो, युरोपा, गॅनिमिड आणि कॅलिस्टो. जीवसृष्टीच्या अस्तित्वाच्या दृष्टिकोनातून युरोपाची चाचपणी येत्या दशकात होईल.

शनिच्या बाबतीत नियमित गटाचे चार उपगट होतात.
४.२.१.शनि-१) मोठे उपग्रह : ह्या उपगटात सात उपग्रह आहेत. (Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, Iapetus). ह्यापैकी सर्वात मोठा उपग्रह अर्थातच Titan (पृथ्वीच्या चंद्रापेक्षा ८०% अधिक वस्तुमान व ४८% अधिक व्यास. चंद्रापेक्षा  Titan च्या कक्षेचा सरासरी व्यास ३००% पेक्षाही अधिक आहे आणि तरीही केवळ १६ दिवसात तो शनिप्रदक्षिणा पूर्ण करतो). मिथेन आधारित जीवसृष्टीच्या अस्तित्वाच्या दृष्टिकोनातून टायटनची चाचपणी येत्या दशकात होईल.
४.२.१.शनि-२) समकक्ष उपग्रह : ह्या उपगटात चार छोटे उपग्रह आहेत आणि ते मोठ्या उपग्रहांचे समकक्ष आहेत.
४.२.१.शनि-३) व्यतिहारी कक्षा (Co-Orbital) : ह्या आणखी एका उपगटात, दोनच उपग्रह (Janus आणि Epimetheus) आहेत. हे मोठ्या उपग्रहांपेक्षा वेगळ्या कक्षांमध्ये फिरतात, पण दोघांच्या कक्षांमधील अंतर अत्यंत कमी आहे. आणि ठराविक काळानंतर ते परस्परांशी कक्षा बदलतात .ह्यांच्यातील गुरुत्वाकर्षणाचा खेळ आणि त्यामुळे संवेगात ( momentum) होणारे बदल आणि तरीही त्यांच्यात असलेली सुसूत्रता, खरोखरच अभ्यासनीय आहे.
४.२.१.शनि-४) Alkyonides :  Methone, Anthe, and Pallene हे तीन पिटुकले उपग्रह Mimas आणि Enceladus च्या दरम्यानच्या जागेतून शनिभ्रमण करतात. ह्यांच्या नावांचे मूळ ग्रीक पुराणात आहे.

युरेनसच्या नियमित गटातील उपग्रहांचे दोन उपगट होतात.
४.२.१.युरे-१) मोठे उपग्रह : ह्या उपगटात पाच मोठे उपग्रह आहेत (Miranda, Ariel, Umbriel, Titania आणि Oberon). मूळातच युरेनसचा अक्ष ग्रहप्रतलाच्या तुलनेत नव्वद अंशातून कललेला असल्यामुळे, ह्या उपग्रहांच्या कक्षा वर्तुळाकार असल्या, तरीही युरेनसच्या विषुववृत्तीय प्रतलाशी निष्ठा राखून त्याचे उपग्रह फिरणे अपेक्षित नव्हतेच,पण चक्क तसे आहे. केवळ  Miranda युरेनसच्या जवळ असूनही विषुववृत्तीय प्रतलाशी ४॰ पेक्षा अधिक कोन करतो. 
४.२.१.युरे-२) छोटे उपग्रह : ह्या गटात किमान ९ उपग्रह आहेत. आणि त्यातील बहुसंख्यांच्या कक्षा 'प्रक्षुब्ध' आहेत. प्रक्षुब्ध कक्षांमुळे ह्या उपग्रहांची कधीकाळी आपापसात टक्कर होणार नाही असे ठामपणे सांगणे अशक्य आहे. किंबहुना युरेनसचे कडे देखील अशाच प्रकारच्या टक्करीतून निर्माण झाले असावे असे अनुमान आहे. 

नेपच्यूनच्या नियमित गटातील उपग्रहांचे दोन उपगट करता येतील.
४.२.१.नेप-१) नेपच्यूनच्या विषुववृत्तीय प्रतलात फिरणारे उपग्रह : ह्या उपगटात  Thalassa, Despina, Galatea, Larissa, Hippocamp आणि Proteus आहेत.
४.२.१.नेप-२) नेपच्यूनच्या विषुववृत्तीय प्रतलाशी मध्यम कोन करणारे उपग्रह : ह्या उपगटात  सध्या केवळ Naiad आहे आणि सध्या तरी तो निकटतम लघुग्रह आहे.

४.२.२) अनियमित उपग्रह : ह्या गटातील उपग्रहांचा आकार गोलाकार असेलच असे नाही, किंबहुना अनियमित आकार असणारे उपग्रहच ह्या गटात अधिक आढळतात.  कक्षा सर्वसाधारणत: लंबवर्तुळाकार असतात. तसेच ह्या उपग्रहांचे कक्षाप्रतल, त्या ग्रहाच्या विषुववृत्तीय प्रतलाशी बर्‍याचदा फटकून असते. ह्या उपग्रहात अनुलोम (ग्रहाच्या परिवलनाच्या दिशेनेच परिभ्रमण) आणि विलोम (ग्रहाच्या परिवलनाच्या विरुद्ध दिशेने परिभ्रमण) अशा दोन्ही प्रकारच्या परिभ्रमण कक्षा आढळतात. ह्यांचा आकारही अनेकदा गोलाकार नसून काहीसा अनियमित असतो. अशी शक्यता वर्तविली जाते की ह्यातील बहुसंख्य उपग्रह हे मूळातले किरकोळ ग्रह असून कधीकाळी ह्या मोठ्या ग्रहांच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या जाळ्यात अडकले असावेत.

गुरूचे अनियमित उपग्रह वेगवेगळ्या प्रकारे उपगटात विभागता येतात. त्यातील एक प्रमुख निकष आहे कक्षेची दिशा आणि दुसरा आहे उपग्रहांचे कुटुंब. कुटुंब ह्या निकषात प्रामुख्याने एकाच प्रकारची कक्षेची उत्केंद्रता (Eccentricity), एकाच प्रकारचा बृहत अक्षार्ध (Semi-Major-Axis), ग्रहाच्या विषुववृत्तीय प्रतलाशी एकाच प्रकारचा कोन इत्यादि साम्यस्थळे असतात. कक्षेची दिशा ह्या निकषावर अनुलोम कक्षा (ग्रहाच्या परिवलनाच्या दिशेने उपग्रहाचे परिभ्रमण) व विलोम कक्षा (ग्रहाच्या परिवलनाच्या विपरीत दिशेने उपग्रहाचे परिभ्रमण)हे उपगट होतात.

४.२.२.गुरु-१) अनुलोम कक्षा :  ह्या उपगटात Themisto, Carpo, Valetudo सारखे सध्या एकांडे असलेले शिलेदार आहेत आणि  Himalia सारखे सात सदस्यांचे कुटुंब देखील आहे.
४.२.२.गुरु-२) विलोम कक्षा :    ह्या उपगटात  Carme (१२ सदस्य),  Ananke (७ सदस्य),  Pasiphae (७ सदस्य) सारखी वेगवेगळी कुटुंब आहेत.
अर्थात नियमाला अपवाद असणारे काही चक्रम असतातच. Valetudo हा गुरूचा उपग्रह असाच एक चक्रम उपग्रह आहे. तो विलोमकक्षा असणार्‍या उपग्रहांच्या पट्ट्यात लंबवर्तुळाकार अनुलोम कक्षेत फिरतो ते सुद्धा विषुववृत्तीय प्रतलाशी ३४॰ चा कोन करून.

शनिचे अनियमित उपग्रह, गुरुप्रमाणेच वेगवेगळ्या उपगटात विभागण्याचे निकष वेगवेगळे आहेत. ह्यांच्या लहान व अनियमित आकारामुळे, ह्यातील बहुसंख्य उपग्रह हे मूळातले किरकोळ ग्रह, टक्करीतून निर्माण झालेले तुकडे किंवा लघुग्रह असावेत असे अनुमान आहे.
४.२.२.शनि-१) Inuit उपगट : ह्यांच्यातील बहुसंख्य लघुग्रहांच्या कक्षा अनुलोम पद्धतीच्या आहेत. Inuit हा उत्तरध्रुवाच्या निकट असलेल्या प्रदेशातील एक धर्म असून ह्या उपगटातील लघुग्रहांना त्यांच्या पौराणिक पात्रांची नावे दिली गेली आहेत.
४.२.२.शनि-२) Gallic उपगट : सध्या चार सदस्य असलेल्या ह्या उपगटातील उपग्रहांच्या कक्षादेखील अनुलोम पद्धतीच्या आहेत. (Gallic पौराणिक कथा - युरोपचा काही भाग)
४.२.२.शनि-३) Norse उपगट : विलोमकक्षा असलेल्या ह्या उपगटाची सध्याची सदस्यसंख्या ४६.

४.२.२.युरेनस)  युरेनसच्या अनियमित उपग्रहांची संख्या सध्या ९ आहे आणि त्यांच्यात उपगट करण्यासारखी परिस्थिती सध्या नाही आणि बहुदा MUSE, Oceanus, ODINUS किंवा Uranus Pathfinder सारखी एखादे नियोजित अवकाश अभियान प्रत्यक्षात येईपर्यंत, आणखी उपग्रह सापडले तरीही  ती परिस्थिती तशीच राहील. 

४.२.२.नेपच्यून)  नेपच्यूनच्या अनियमित उपग्रहांमध्ये Triton, Halimede, Psamathe व Neso (सर्व विलोमकक्षा) आणि   Nereid, Sao, Laomedeia (सर्व अनुलोमकक्षा) असलेले उपग्रह आहेत. ह्यातील Triton हा एकटा नेपच्यूनच्या सर्व ज्ञात उपग्रहांच्या वस्तुमानाच्या ९९+ टक्के वस्तुमान बाळगून आहे !
ODINUS किंवा Trident ही नियोजित अवकाश अभियाने प्रत्यक्षात आल्यानंतर नेपच्यूनच्या लघुग्रहांच्या संख्येत प्रचंड वाढ अपेक्षित आहे.

४.३) ग्रहांची कडी आणि त्यांच्याशी निगडीत उपग्रह :
ग्रहाभोवती असलेली कडी हा एकेकाळी आपल्या तत्कालीन ज्ञानाला अनुसरून केवळ शनिचा प्रांत होता, पण प्रामुख्याने व्हॉयेजर अंतराळयानांनी पुरविलेल्या माहितीमुळे गुरु, युरेनस आणि नेपच्यून ह्या तीनही ग्रहांना कडी असल्याचे मानवाला उमगले. (युरेनसला आणि नेपच्यूनला कडी असतील असे अनुमान व्हॉयेजरने पुष्टी करण्यापूर्वीच केले गेले होते. ) . आता तर कडी ही केवळ ग्रहांची मक्तेदारी नसून, काही किरकोळ ग्रहांना (Chariklo, Chiron, Haumea) देखील कडी असल्याचे निदर्शनास आले आहे. लघुग्रहांनाही कडी आहेत आणि सूर्यमालाबाह्य ग्रहांनाही. कड्यांचेही अनेक प्रकारचे गट होतात आणि त्यासंदर्भात उपलब्ध माहिती देखील प्रचंड आहे. त्यामुळे  कड्यांचे प्रकार आणि विस्तार हा स्वतंत्र लेखाचा भाग आहे. त्याचसोबत कड्यांशी संबंधित उपग्रह हा देखील पुरेसा खोल असलेला विषय आहे. लेखाला अनुसरून कड्यांशी संबंधित उपग्रहांचे गट पुढीलप्रमाणे.

४.३.१) राखण्या उपग्रह (Shepherd Moons) : सर्वसाधारणत: हे जोडीने आढळतात, आकाराने लहान असतात आणि कड्यांच्या आतल्या व बाहेरच्या बाजून ग्रहाभोवती भ्रमण करतात. ह्यांच्या गस्तीमुळे कड्यांचे अस्तित्व टिकून राहण्यास सहाय्य होते असे सध्याचे अनुमान आहे. ह्यांच्या भ्रमणामुळे कड्यांमध्ये रिकामे प्रदेश तयार होतात की कड्यांच्या निकटच्या रिकाम्या प्रदेशाचा ह्यांच्याकडून लाभ उठविला जातो ह्यासंदर्भात मतांतरे आहेत.  गुरु ( Metis, Adrastea), शनि ( Janus, Epimetheus), युरेनस ( Cordelia, Ophelia) आणि नेपच्यून ( Galatea व एखादा अज्ञात उपग्रह) ह्या ग्रहांच्या कड्यांमध्ये अशा प्रकारचे उपग्रह आहेतच, पण Chariklo, Chiron ह्या ग्रहांच्या कड्यांच्या निकट देखील ह्या उपगटातील उपग्रह असावेत असे अनुमान आहे. क्वचित एकांडे राखण्या उपग्रह देखील आढळतात; ह्यामागे न सापडलेला त्याचा जोडीदार आहे की आपल्याला उमगलेली राखण्या उपग्रहाची कारणमीमांसा अपुरी आहे हे आणखी काही अवकाश अभियानांनंतर स्पष्ट होऊ शकेल.

४.३.२) Moonlets : असे उपग्रह त्यांच्या खगोल-पालकाच्या आकाराच्या तुलनेत अत्यंत पिटुकले आहेत पण तरीही ते त्या खगोल-पालकाच्या भोवती सातत्याने रुंजी घालत आहेत. इथे पिटुकला म्हणजे किती लहान हे नि:संदिग्धरित्या ठरलेले नाही, पण आत्तापर्यंतच्या विविध निरीक्षणांना अनुसरुन सांगायचे झाले तर काही मीटर ते एक आकडी किलोमीटर, इतकाच विस्तार असणार्‍या ह्या खगोलीय वस्तू त्यांच्यापेक्षा हजारो पटींने विस्तार असणार्‍या खगोल-पालकाभोवती एखाद्या उपग्रहाप्रमाणे फिरतात. बहुसंख्य वेळा  moonlets कड्यांच्या मधूनच फिरतात अर्थात कड्यांचा एक भाग असतात. त्यांची निर्मिती कड्यांमधील काही सामग्री एकत्र आल्याने होते की कडी निर्माण होण्यासाठीच्या 'साहित्या'चे (आपटलेले लघुग्रह/किरकोळ ग्रह/ धूमकेतू  वा उपग्रह बनण्यासाठी एकत्र येऊ न शकलेली सामग्री) ते अवशेष असतात हे ठामपणे सांगणे सध्यातरी अवघड आहे.
ह्या व्यतिरिक्त उपग्रहांचे  वर्गीकरण दृश्य रंग, वर्णरेषा, उपग्रह कायम आहे, तात्पुरता आहे की हंगामी आहे आदि निकषांवर देखील करता येते. पण हा लेखांक बराच लांबला आहे, त्यामुळे त्याविषयी लिहिणे टाळत आहे. ज्यांना अधिक स्वारस्य आहे, त्यांच्याकरता इंटरनेटवर विपुल माहिती उपलब्ध आहेच.

--

मानवाची अंतराळभरारीची क्षमता प्रचंड वाढली की

१) उपग्रहावर जीवन आहे की नाही ?
२) उपग्रहावर पाणी आहे की नाही ?
३) उपग्रहावर अंतराळ तळ आहे की नाही ?
४) उपग्रहावर मानवी वसाहत होऊ शकते की नाही ?
५) उपग्रहाचा प्रदूषण अटळ असणार्‍या एखाद्या उद्योगाला वसविण्यासाठी उपयोग होऊ शकतो का ?
६) अंतराळातील उद्योगांसाठी लागणारा कच्चा माल उपग्रहांवर उपलब्ध होऊ शकतो का ?
७) उपग्रहावर कोणत्या संस्थेचे, उद्योगसमूहाचे, 'असामीचे' नियंत्रण आहे ?

ह्या आणि अशा अनेक मुद्द्यांना धरून दूरच्या भविष्यकाळात उपग्रहांचे आणखी गट होणार आहेत !

--

आणखी काही शतकांनंतर, मानवाच्या भावी अंतराळ साम्राज्याची एक पायरी म्हणून उपग्रह गणले जातील ह्यात काहीही शंका नाही.

==========
थोडेसे अवांतर
==========

१)  वस्तुमानमध्य (Center of Mass) आणि गुरुत्वमध्य (Center of Gravity) हे समान असतीलच असे नाही.  सोबतचे चित्र पाहावे.

२) ह्या लेखांकात काही ठिकाणी, 'नैसर्गिक उपग्रह' हा शब्द वापरण्याचे कारण तंत्रज्ञानातील प्रगती आहे. मानवाने अवकाशात धाडलेले अनेक कृत्रिम उपग्रह व याने सूर्यमालेतील अनेक खगोलवस्तूंभोवती सातत्याने घिरट्या घालत असल्याने तांत्रिकदृष्ट्या ते त्या खगोलवस्तूचे उपग्रह होतात.  ज्यांना माहीत नसेल त्यांना विश्वास ठेवायला अवघड जाईल, पण फोबोस हा मंगळाचा नैसर्गिक उपग्रह नसून, कृत्रिम आहे हा प्रवाद अधूनमधून डोके वर काढत राहिला आहे आणि त्या संदर्भातील काही मुद्दे अनुत्तरित राहिले आहेत. जपानच्या नियोजित MMX ह्या नमुना संकलनअभियानात त्यांचा उलगडा व्हावा अशी अपेक्षा आहे.  किंबहुना चंद्र, पृथ्वी आणि सूर्य ह्यांच्या परस्पर सबंधातील काही गोष्टी इतक्या विलक्षण आणि योजल्यासारख्या आहेत. ह्या असामान्य संगतीचे सुयोग्य स्पष्टीकरण न सापडल्यामुळे  (आणि झालेल्या आरोपांच्या विरोधात नि:संदिग्धपणे पुरावे समोर न आणण्याच्या, गूढतेकडे झुकणार्‍या प्रश्नांची सर्वमान्य उकल न देण्याच्या वृत्तीमुळे) , असा दावा होत राहिला आहे की चंद्र हा नैसर्गिक उपग्रह नसून,  एखाद्या परमप्रगत संस्कृतीने, चंद्रास पृथ्वीचा नैसर्गिक उपग्रह बनण्यास भाग पाडले असावे !

=======
क्रमश:
=======

बुधवार, २३ जानेवारी, २०१९

खगोलीय वस्तू‌ वर्गीकरण - ६


#विज्ञानसृष्टी
=====================
#खगोलीय_वस्तू‌_‌‌वर्गीकरण - ६
=====================
किरकोळ ग्रहांमध्ये विविध प्रकारे उपगट निर्माण करण्याचा प्रयत्न झाला आहे आणि त्या वर्गीकरणाबाबत आजतागायत एकमत होऊ शकलेले नाही.  पण त्यातल्या एका प्रमुख गटाबाबत कुणाचेही मतभेद असतील, असे वाटत नाही, तो गट आहे लघुग्रहांचा (Asteroid). लघुग्रहांची ठोस आणि सर्वलागू व्याख्या माझ्या वाचण्यात आलेली नाही. पण सर्वसाधारणत: एखाद्या किरकोळ ग्रहाला लघुग्रह म्हणून मान्यता मिळताना तो पुढील निकष पाळत असेल तर त्याचे लघुग्रहाच्या गटात अधिक सुलभतेने वर्गीकरण होते. 

१) सूर्याभोवती परिभ्रमण
२) गुरुच्या कक्षेच्या आतील कक्षा, प्रामुख्याने मंगळ व गुरु ह्यांच्यामधील कक्षा
३) धूमकेतूची कोणतीही लक्षणे त्याच्यात न दिसणे.
४) ग्रह म्हणून मान्यता मिळण्यास अपात्र असणे

अर्थात वरील चारपैकी कोणत्या ना कोणत्या निकषाला धुडकावून लावणार्‍या, काही किरकोळ ग्रहांना तरी देखील लघुग्रह म्हणून मान्यता मिळाली आहे.  लघुग्रहांचे वर्गीकरण इतक्या विविध प्रकारांनी झाले आहे, की ते सर्व प्रकार नमूद करून त्यांचे स्पष्टीकरण द्यायचे म्हटले तर आणखी एक स्वतंत्र लेखमाला होईल. ह्या लेखमालेचा उद्देश विस्तृत वर्गीकरण संकलित करणे असला, तरी शक्य तितके वर्गीकरण देण्याचा हा माझा प्रयत्न (काहीसा शब्दबंबाळ, माहितीबंबाळ, पण जे वगळणे शक्य होते ते वगळले आहे)
--
लघुग्रहांचे उपगटात वर्गीकरण करण्याचे काही मुख्य निकष पुढीलप्रमाणे :
१) कक्षा
२) रासायनिक संरचना
३) कुल (किंवा कुटुंब)
४) आकारमान
५) परिवलन काळ

३.१) कक्षेनुसार लघुग्रहांचे वर्गीकरण करण्याचे प्रमुख कारण आहे की सर्व लघुग्रहांच्या कक्षा मंगळ ते गुरु ह्या पट्ट्यात नाहीत.  मंगळ आणि गुरु ह्यांच्यामधील लघुग्रहांचा पट्टा म्हणजे बहुसंख्य लघुग्रहांची जन्मभूमी असली, तरी त्यांच्यापैकी अनेकांनी स्थलांतर करून आपापली नवी कर्मभूमी निश्चित केली आहे.  तर कित्येकांचे मायभूमीशी संपर्क ठेवत, नियमित स्वरूपात देशाटन सुरू असते.  थोडक्यात सांगायचे झाले तर त्यांच्यापैकी अनेकांच्या कक्षा दीर्घवर्तुळाकार असून, त्यांचे उपसूर्य बिंदू  (Perihelion)आणि/किंवा अपसूर्य बिंदू (Aphelion) हे लघुग्रहांच्या पट्ट्यात नाहीत. तर कित्येकांच्या पूर्ण कक्षाच लघुग्रहांच्या पट्ट्याच्या बाहेर आहेत. अर्थात हे सर्वच उपगट काही Mutually Exclusive ह्या स्वरूपाचे नाहीत.

----
३.१.१) लघुग्रहाच्या मुख्य पट्ट्यातील (Main Belt - साधारण २ AU ते ४ AU) बहुसंख्य लघुग्रहांच्या कक्षेची उत्केंद्रता (Eccentricity) ही ०.४ पेक्षा कमी असते (वर्तुळाकार वा किंचित लंबवर्तुळाकार) आणि ग्रहप्रतलाशी त्यांच्या कक्षेचा होणारा कोन हा अधिकतम ३३॰ इतकाच असतो.  म्हणजेच लघुग्रहांच्या पट्ट्याचा आकार साधारणत:  एखाद्या डोनटसारखा आहे.  ह्या पट्ट्याचे सुद्धा तीन भाग मानले जातात आणि त्यांचेही आणखी उपगट होतात.

३.१.१.१) लघुग्रहांचा आतला पट्टा
साधारण २ AU ते २.५ AU ह्या अंतरातून सूर्याभोवती परिभ्रमण करणार्‍या लघुग्रहांच्या ह्या पट्ट्यातील अधिकतर लघुग्रह गुरुबरोबर,  ३:१ ह्या Orbital Resonance (म्हणजे गुरुच्या सूर्याभोवतीच्या एका परिभ्रमण काळात, ह्या लघुग्रहांची तीन परिभ्रमणे होतात) परिभ्रमण करतात. ग्रहप्रतलाशी विविध कोन करत, ह्या पट्ट्यातील लघुग्रह परिभ्रमण करत असले तरीही,  ग्रहप्रतलाशी साधारण १८॰ च्या कोन करणार्‍या आणि ज्यांच्या कक्षेचा बृहत् अक्षार्ध (Semi-Major Axis), २.३ AU ते २.५ AU ह्या दरम्यान असतो अशा सर्व लघुग्रहांच्या गटाला Main Belt I Asteroids अशी विशेष संज्ञा आहे. ह्यातील प्रसिद्ध लघुग्रह आहे Vesta ज्याच्याभोवती नासाच्या Dawn ह्या अंतराळयानाने तब्बल साडेतेरा महीने घिरट्या घातल्या.

३.१.१.२) लघुग्रहांचा मधला पट्टा
ह्या पट्ट्यातील लघुग्रहांचे पुन्हा दोन उपगट आहेत.  पहिल्या उपगटातील लघुग्रहांच्या कक्षांचा बृहत् अक्षार्ध (Semi-Major Axis), २.५ AU ते २.७०६ AU मध्ये असणे अपेक्षित आहे, तर दुसर्‍या उपगटातील लघुग्रहांच्या कक्षांचा बृहत् अक्षार्ध (Semi-Major Axis) २.७०६ AU ते २.८२ AU. दोन्ही गटातील लघुग्रहांच्या कक्षा, ग्रहप्रतलाशी साधारण ३३॰ पेक्षा कमी कोन करतात.  ह्या दोन्ही गटातील अधिकतर लघुग्रहांचा, गुरुबरोबर Orbital Resonance आहे आणि तो  ३:१   ते  ५:२ ह्या मर्यादेमध्ये असतो. 

--

आता हा २.७०६ हा असा मधलाच आकडा का ? ह्याचे उत्तर आहे, Daniel Kirkwood ह्या वैज्ञानिकाने शोधलेल्या आणि त्याच्याच नावावरून,
Kirkwood Gap म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या लघुग्रह विभागणीतील भेगांमध्ये. लघुग्रहांच्या पट्ट्यांमध्ये, लघुग्रहांची विभागणी समप्रमाणात झालेली नाही. ह्या पट्ट्यात, ठराविक अंतरावर लघुग्रहांची गर्दी आढळते, तर ठराविक अंतरावर लघुग्रह अत्यंत विरळ प्रमाणात आढळतात. जिथे लघुग्रह अतिविरळ प्रमाणात आढळतात अशा  Kirkwood Gap आहेत, सूर्यापासून २.०६ AU, २.५ AU, २.८२AU, २.९५ AU आणि ३.२७AU इतक्या अंतरावर आणि ह्या टप्प्यांवरच्या मोजक्या लघुग्रहांचा गुरुशी असलेला Orbital Resonance (OR) आहे अनुक्रमे ४:१, ३:१, ५:२, ७:३ आणि २:१ असा.   सोबतचे चित्र पाहा.
--

ह्या पाच प्रमुख Kirkwood Gap व्यतिरिक्त आणखीही काही ठिकाणी लघुग्रह विरळ प्रमाणात आढळतात. हे टप्पे आहेत सूर्यापासून  १.९ AU (OR ९:२),  २.२५ AU (OR ७:२),  २.३३ AU (OR १०:३),   वर उल्लेख असलेले २.७०६ AU (OR ८:३),  ३.०३ AU (OR ९:४),  ३.०७५ AU (OR ११:५),  ३.४७ AU (OR ११:६) आणि ३.७ AU (OR ५:३) .  सोबतच्या चित्रात ज्याप्रमाणे विरळ विभागणीच्या जागा दिसतात, तशाच दाट विभागणी असलेले सुळके देखील दिसतात. हे सुळके जिथे आहेत, तिथे लघुग्रहांची कुटुंबे (Asteroid Family) आहेत असे म्हटले जाते.

हया मधल्या पट्ट्यात आहे Ceres. आत्तापर्यंत सापडलेला सर्वात मोठा लघुग्रह आणि Dawn ने यशस्वीपणे साधलेले दुसरे लक्ष्य.
त्यानंतर अर्थातच शेवटचा पट्टा येतो तो आहे : 

३.१.१.३) लघुग्रहांचा बाहेरचा पट्टा
ह्या पट्ट्यातील पहिल्या उपगटाची व्याप्ती आहे २.८२ AU ते ३.०३ AU पर्यंत. सर्वसाधारणत: इथले लघुग्रह गुरुशी ५:२ असा Orbital Resonance (OR) साधतात. ह्या पट्ट्यातला दुसरा उपगट ३.०३ AU ते ३.२७ AU पर्यंत पसरलेला आहे आणि OR आहे २:१.    ह्या दोन्ही उपगटांमध्ये लघुग्रहांच्या कक्षेची उत्केंद्रता (Eccentricity) ही ०.३५ पेक्षाही कमी असून, त्यांच्या कक्षांचा ग्रहप्रतलाशी असलेला कोनही ३०॰ पेक्षा कमी आहे. ह्या पट्ट्यातला सर्वात लक्षणीय लघुग्रह आहे Hygiea.

----

लघुग्रहाच्या मुख्य पट्ट्याव्यतिरिक्त कक्षेने वा अपसूर्य बिंदू वा उपसूर्य बिंदूने निर्धारित केलेले जे गट आहेत, त्यांची नावे सूर्यमालेतील मुख्य ग्रहांच्या कक्षांशी तुलना करून ठेवली गेली आहेत.

३.१.१.२) Vulcanoid asteroids : बुधाच्या कक्षेच्या आतून (अपसूर्यबिंदू ०.३८७४ AU पेक्षाही कमी अंतरावर) .  अद्याप ह्या उपगटात बसणारा लघुग्रह सापडलेला नाही. पण कदाचित सापडेल अशी आशा आहे. 

३.१.१.३) Apohele asteroids : पृथ्वीच्या कक्षेच्या आतल्या भागात ज्यांचा अपसूर्यबिंदू आहे (०.९८३ AU पेक्षाही कमी) अशा लघुग्रहांचा उपगट. ह्या उपगटातील 163693 Atira ह्या लघुग्रहाच्या नावावरून ह्या उपगटातील आत्तापर्यंत सापडलेल्या १८ सदस्यांना Atira asteroids असेही म्हणतात.

३.१.१.४) बुधकक्षा उल्लंघक लघुग्रह (Mercury-crosser asteroids) : ज्यांचा उपसूर्यबिंदू बुधाच्या कक्षेच्या ( ०.३०७५ AU) आत आहे, मात्र अपसूर्य बिंदू बुधाच्या कक्षेच्या बाहेर कुठेतरी आहे, असे सर्व लघुग्रह.

UPDATE
३.१.१.५) VATIRAS: ४ जानेवारी २०२० रोजी लघुग्रहाचा आणखी एक संभाव्य उपगट सापडला. सध्या ह्या उपगटात 2020 AV2 हा एकच लघुग्रह आहे, साधारण २ कि.मी. व्यासाचा हा लघुग्रह, बुधकक्षा आणि शुक्रकक्षा ह्यांच्या दरम्यानच्या भागातून सूर्याभोवती घिरट्या घालत आहे. (अर्थात उपसूर्य बिंदू बुधकक्षेच्या बाहेर आणि अपसूर्य बिंदू शुक्रकक्षेच्या आत त्यामुळे हा शुक्रकक्षा उल्लंघक होत नाही.)   

३.१.१.६) शुक्रकक्षा उल्लंघक लघुग्रह  (Venus-crosser asteroids) : ज्यांचा उपसूर्यबिंदू  शुक्राच्या कक्षेच्या आत (०.७१८४ AU) आहे, मात्र अपसूर्य बिंदू शुक्राच्या कक्षेच्या बाहेर कुठेतरी आहे, असे सर्व लघुग्रह.

३.१.१.७) पृथ्वीकक्षा उल्लंघक लघुग्रह  (Earth-crosser asteroids) : ज्यांचा उपसूर्यबिंदू पृथ्वीच्या कक्षेच्या आत (०.९८३ AU) आहे, मात्र अपसूर्य बिंदू पृथ्वीच्या कक्षेच्या बाहेर कुठेतरी आहे, असे सर्व लघुग्रह.  ह्या उपगटाचे पुन्हा दोन उपगट आहेत .
३.१.१.७.१) Aten asteroids : ज्यांचा बृहत् अक्षार्ध (Semi-Major Axis) १ AU पेक्षा कमी आहे आणि तरीही उपसूर्य बिंदू पृथ्वीच्या कक्षेच्या आत आहे असे सर्व लघुग्रह ह्या उपगटात येतात.
३.१.१.७.२) Apollo asteroids : ज्यांचा बृहत् अक्षार्ध (Semi-Major Axis) १ AU पेक्षा अधिक आहे आणि उपसूर्य बिंदू पृथ्वीच्या कक्षेच्या आत आहे असे सर्व लघुग्रह ह्या उपगटात येतात.

३.१.१.८) अर्जुन लघुग्रह (Arjuna asteroids) : आपल्या देशातील पौराणिक व्यक्तींची नावे केवळ निम्न स्तरावरील खगोलीय वस्तूंना दिली जातात की काय ह्या समजुतीला दुजोरा देणारा हा एक उपगट, इतर उपगटांना आच्छादित करणारा (Overlapping) आहे. त्याची व्याख्या देखील पुरेशी स्पष्ट नाही. ह्यांची कक्षा सर्वसाधारणत: वर्तुळाकार असून,  सरासरी कक्षांतर पृथ्वीप्रमाणेच १ AU च्या आसपास असते आणि ह्यांचा ग्रहप्रतलाशी होणारा कोन देखील अतिशय कमी असणे अपेक्षित आहे. परंतु हे निकष पूर्ण करणारे काही लघुग्रह इतर उपगटात देखील असल्याने ह्या उपगटाचे स्वरूप काहीसे Overlapping ठरते.

३.१.१.९) पृथ्वीचे तोतया (Earth trojans) : ह्या उपगटातील लघुग्रहांची कक्षा जवळजवळ पृथ्वीसारखीच असते.  सूर्य आणि पृथ्वी ह्यांच्या  L4 आणि L5 ह्या Lagrangian points ह्यांच्या अतिनिकटच्या परिसरातून ही कक्षा जाते.   उपलब्ध माहितीनुसार सध्या L4 बिंदूवर 2010 TK7 हा लघुग्रह आहे आणि सध्या तरी L5 वर कोणताही लघुग्रह नाही. 

Lagrangian points (सोबतचे चित्र पाहा)  म्हणजे काय ?  तर अवकाशातील कोणतीही वस्तू, तिच्यापेक्षा मोठ्या अशा अवकाशातील दुसर्‍या
वस्तूभोवती नियमित परिभ्रमण करत असेल, तर त्या दोन आकाशीय वस्तूंमध्ये, त्यांच्या गुरुत्वाकर्षणाचा तोल सांभाळणारे पाच बिंदू निर्माण होतात. ह्या पाच बिंदूवरील गुरुत्वाकर्षणाचे बल अशा प्रकारे असते की, तिथे स्थित असणारी कोणतीही वस्तू, ही त्या मोठ्या वस्तूभोवती न फिरता त्याच बिंदूवर किंवा त्याच्या आसपास 'स्थिर'  राहून तिचा मार्ग आक्रमिते.  अर्थात छोटी वस्तू, मोठ्या वस्तूभोवती परिभ्रमण करत असल्याने,जशी छोट्या वस्तूची जागा बदलत जाईल, तशी ह्या पाच बिंदूंची जागा देखील बदलत जाईल हे उघड आहे.  हे पाच बिंदू L1 ते L5 ह्या संज्ञेने ओळखले जातात आणि त्यांची जागा गणिताने काढता येते.  कुठल्याही विवक्षित क्षणी, सूर्यापासून पृथ्वीपर्यंत एक सरळ रेषा काढली तर, सूर्याचे केंद्र, पृथ्वीचे केंद्र आणि पृथ्वीच्या कक्षेवरील तिसरा बिंदू ह्यांचा वापर करून दोन समभुज त्रिकोण निर्माण होऊ शकतात. ह्यातील पृथ्वीच्या भ्रमणाच्या दिशेचा विचार केल्यास जो बिंदू पृथ्वीच्या पुढे असतो तो L4 आणि जो मागे असतो तो L5. त्याचप्रमाणे सूर्य आणि पृथ्वी ह्यांना जोडणार्‍या रेषाखंडास दोन्ही बाजूंना वाढविल्यास त्या रेषेवर तीन Lagrangian points असतात. L1 हा सूर्य आणि पृथ्वी ह्यांच्यामध्ये, L2 हा सूर्य पृथ्वीच्या ज्या दिशेला आहे त्याच्या बरोबर विरुद्ध दिशेला आणि L3 हा पृथ्वीच्या कक्षामार्गावरच पण पृथ्वी सूर्याच्या ज्या दिशेला आहे त्याच्या बरोबर विरुद्ध दिशेला असतो. कुठल्याही तारा आणि ग्रह ह्या जोडीसाठी असे बिंदू अस्तित्वात येतात आणि  ह्या बिंदूवर असणार्‍या किरकोळ ग्रहांना त्या ग्रहाचे तोतया (Trojans) असे म्हणण्याचा प्रघात आहे. (कुठलाही ग्रह आणि उपग्रह ह्या जोडीसाठी देखील असे बिंदू निर्माण होतात, पण त्यांच्या तार्‍याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे, ह्या बिंदूंवर तितकीशी स्थिरता नसते. )

३.१.१.१०) नालाकार आंदोलक (Horseshoe librators) : ह्या उपगटातील लघुग्रह, वालासारख्या द्विदल कडधान्याच्या एका दलाचा जसा आकार दिसतो तशा आकारात L4 किंवा L5 ह्या बिंदूभोवती फिरता फिरता, दीर्घ कालावधीनंतर (L4 आणि L5 हे देखील पृथ्वीसह प्रवास करत असल्याने)  घोड्याच्या नालाच्या आकारात, ह्या दोन्ही बिंदूची एक चक्कर पूर्ण करतात.  पृथ्वीसह सूर्याभोवती भ्रमण करत असल्याने हे लघुग्रह पृथ्वीचे उपग्रह वाटतात, परंतु वास्तवात ते तसे नसून, एका प्रकारे पृथ्वीचे समकक्ष लघुग्रह आहेत. Cruithne हा ह्या गटातील एक लघुग्रह आहे. 

३.१.१.११) आभासी उपग्रह (Quasi-satellites) : ह्या उपगटातील लघुग्रह देखील पृथ्वीच्या अवतीभोवती सदैव असल्याने, पृथ्वीवरून ते पृथ्वीचे उपग्रह असल्याचा भास होतो, मात्र वास्तविक पृथ्वीपेक्षा अधिक उत्केंद्रता (Eccentricity) असलेल्या एका लंबवर्तुळाकार कक्षेतून सूर्याभोवतीच  परिभ्रमण करतात. त्यांच्या कक्षेच्या अपसूर्य बिंदूच्या परिसरात ह्या लघुग्रहांचा वेग पृथ्वीपेक्षा कमी असतो आणि उपसूर्य बिंदूच्या परिसरात ह्या लघुग्रहांचा वेग पृथ्वीपेक्षा अधिक असतो,त्यामुळे हे लघुग्रह पृथ्वीभोवती उलट्या दिशेने भ्रमण करत असल्याचा भास होतो. पृथ्वीप्रमाणेच इतर ग्रहांना देखील आभासी उपग्रह असल्याचे निदर्शनास आले आहे. आयाराम गयाराम प्रमाणे, काही लघुग्रह आभासी उपग्रह व नालाकार आंदोलक ह्या दोन उपगटात अनुक्रमे प्रवेश करत राहतात.  2016 HO3 हा लघुग्रह दीर्घकाळ पृथ्वीचा आभासी उपग्रह राहील असे त्याच्या कक्षेचे सध्याचे गणित सांगते.

३.१.१.१२) हंगामी उपग्रह (Temporary satellites) : पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या जाळ्यात अडकून काही लघुग्रह पृथ्वीशी तात्पुरता घरोबा करतात आणि पृथ्वीचा उपग्रह असल्याप्रमाणे काही काळ पृथ्वीभोवती रुंजी घालतात. कालांतराने पृथ्वीचा कंटाळा आल्याप्रमाणे,सूर्याभोवती घिरट्या घालण्यास सुरुवात करतात. 2006 RH120 हा लघुग्रह सप्टेंबर २००६ पासून जून २००७ पर्यंत पृथ्वीचा उपग्रह होता आणि त्यानंतर एका वर्षापेक्षा थोडा अधिक काळ घेत सूर्याभोवती घिरट्या घालायला लागला. त्याच्या सध्याच्या कक्षेच्या गणिताप्रमाणे २०२६/ २०२७ च्या सुमारास तो कदाचित पुन्हा पृथ्वीचा हंगामी उपग्रह होईल.

३.१.१.१३) पृथ्वीनिकट लघुग्रह  (Near-Earth asteroids) : सूर्याभोवती परिभ्रमण करताना कधी ना कधी पृथ्वीच्या निकट येऊ शकतील असे सर्व लघुग्रह ह्या उपगटात येत असल्याने, हा उपगट देखील Overlapping स्वरूपाचा आहे. हा थोडासा विस्तृत स्वरूपाचा उपगट असल्याने त्यात निवृत्त झालेले धूमकेतू आहेत, भविष्यात कधीतरी पृथ्वीशी ज्यांची टक्कर होऊ शकेल असे संभाव्य घातक लघुग्रह (PHO- Potentially Hazardous Objects) आहेत, आणि वर उल्लेखलेले अनेक उपगटही आहेत. 


३.१.१.१४) मंगळकक्षा उल्लंघक लघुग्रह  (Mars-crosser asteroids) : पृथ्वीच्या अपसूर्यबिंदूपलीकडे ज्यांचा उपसूर्यबिंदू आहे आणि जे मंगळाची कक्षा ओलांडतात असे लघुग्रह. ह्या लघुग्रहांचे होणारे उपगट पुढीलप्रमाणे :
३.१.१.१४.१) Amor asteroid : हे खरंतर पृथ्वीनिकट लघुग्रह आहेत, पण ते पृथ्वीची कक्षा कधीही ओलांडत नाहीत. ह्यांचे परिभ्रमण काळ हा एका वर्षापेक्षा अधिक असतो. Amor ह्याच नावाचा लघुग्रह ह्या उपगटाचा नामदाता असला तरीही नासाने अभ्यासासाठी व लँडर उतरविण्यासाठी, ह्या उपगटासाठी  Eros नावाच्या एका लघुग्रहाची निवड केली होती  (NEAR Shoemaker - २००१) .

लाल कक्षा : लघुग्रह, पिवळी कक्षा : (ग्रहाच्या कक्षेचा उपसूर्यबिंदू ते अपसूर्यबिंदू असा पट्टा)
वरची मधली आकृती : Inner Grazers
खालची मधली आकृती : Outer Grazers
वरची उजवीकडची आकृती : समकक्ष लघुग्रह
खालची उजवीकडची आकृती : कक्षा उल्लंघक इतर



३.१.१.१४.२)  मंगळाचे तोतया  किंवा समकक्ष (Mars trojans) : मंगळाच्या L4 आणि L5 बिंदूच्या निकट असणारे लघुग्रह.उपलब्ध माहितीनुसार सध्या L4 बिंदूजवळ  (121514) 1999 UJ7 हा लघुग्रह आहे, तर 5261 Eureka हा L5 बिंदूच्या निकट असणारा लघुग्रह आहे.
३.१.१.१४.३) Mars Inner Grazers : जेंव्हा लघुग्रहाचा उपसूर्यबिंदू हा मंगळाच्या उपसूर्यबिंदूपेक्षा कमी असतो आणि लघुग्रहाचा अपसूर्यबिंदू हा मंगळाच्या उपसूर्यबिंदूपेक्षा अधिक आणि अपसूर्यबिंदूपेक्षा कमी अंतरावर असतो. त्यामुळे लघुग्रह मंगळाच्या कक्षेत आतून प्रवेश करत आहे असे वाटते.
३.१.१.१४.४) Mars Outer Grazers : जेंव्हा लघुग्रहाचा अपसूर्यबिंदू हा मंगळाच्या अपसूर्यबिंदूपेक्षा अधिक असतो आणि लघुग्रहाचा उपसूर्यबिंदू हा मंगळाच्या उपसूर्यबिंदूपेक्षा अधिक आणि अपसूर्यबिंदूपेक्षा कमी अंतरावर असतो. त्यामुळे लघुग्रह मंगळाच्या कक्षेत बाहेन प्रवेश करत आहे असे वाटते.
३.१.१.१४.५) इतर :  इतर सर्व मंगळकक्षा उल्लंघक ह्या गटात येतात.  उदा 2629 Rudra (आणखी एका हिंदू देवतेचे नाम निम्न स्तरावरच्या अवकाशीय वस्तूला !)

अशाच पद्धतींने इतर गुरुच्या कक्षेच्या उल्लंघनावरून आणखी उपगट होतात,
३.१.१.१५) गुरुकक्षा उल्लंघक लघुग्रह (Jupiter Crossers)
३.१.१.१५.१) Jupiter Inner Grazers
३.१.१.१५.२) Jupiter Outer Grazers
३.१.१.१५.३) Jupiter Trojans : आजपर्यन्त ह्या उपगटातील लघुग्रहांच्या संख्येने सात हजाराचा आकडा ओलांडला आहे. 
३.१.१.१५.४) इतर गुरुकक्षा उल्लंघक

केवळ कक्षेनुसार लघुग्रहांचे वर्गीकरण याहूनही सविस्तर होऊ शकते. पुढल्या भागात लघुग्रहांच्याच्या इतर स्वरूपाच्या वर्गीकरणाविषयी. आणि  खरंतर सर्व गुरुकक्षा उल्लंघकांना, 'लघुग्रह' असे  संबोधता कामा नये. त्याविषयी थोडे विवेचन त्याच्या पुढल्या भागात.

=======
क्रमश:
=======

सोमवार, ४ डिसेंबर, २०१७

गुरुत्वाकर्षण - लेखांक ४ / ९

.... मागील लेखांकावरून पुढे ....

Gravitons चा शोध लागलेला नसतानाही गुरुत्वाकर्षणाचे कणस्वरूप आहे असे मानून त्याचा शोध घेण्याचा आवश्यकता का वाटावी ?  किंबहुना गुरुत्वाकर्षण हे प्रचंड वस्तुमानामुळे निर्माण झालेल्या वक्र अवकाशाचा परिणाम किंवा क्षेत्र आहे असे मानल्यावर गुरुत्वाकर्षणाचे कणस्वरूप कल्पिण्याची गरज का भासावी ? 

ह्याचे मूळ,  चार मूलभूत बलांच्या एकत्रीकरणासाठी केल्या जाणार्‍या प्रयत्नात आहे. 

अणुकेंद्रीय तीव्र बल (Strong Interaction), विद्युतचुंबकीय बल (Electromagnetic force) आणि अशक्त बल (Weak Interaction) ह्या तीन मूलभूत बलांचे वहन करणारे म्हणून अनुक्रमे  ग्लुऑन, फोटॉन आणि W व Z बोसॉन  हे मूलकण  मानले जातात. ह्या चारही बलांचे एकत्रीकरण करण्याचे जे काही प्रयत्न झाले आहेत, त्या ठिकाणी, गुरुत्वाकर्षणाचे वहन करणार्‍या एखाद्या मूलकणाचे अस्तित्व असणे आवश्यक ठरते.  Graviton च्या अस्तित्वाचे गृहीतक आणि शोधाची निकड ह्या आवश्यकतेशी प्रथमत: निगडीत आहे.

--

वक्र अवकाशात सरळ रेषादेखील वक्र का असते ह्याविषयी कालप्रवासाविषयीच्या लेखमालेत लिहिले होते.  वक्र अवकाशातील (अथवा वक्र पृष्ठभागावरील),
 दोन बिंदूंमधील सर्वात कमी अंतर दाखविणार्‍या ह्या सरळ रेषांना वैज्ञानिक/गणिती भाषेत Geodesic असे म्हणतात. गुरुत्वाकर्षण बल हा वक्र अवकाशाचा परिणाम आहे ही आईनस्टाईनची मांडणी स्वीकारल्यानंतर, एखादी अवकाशीय वस्तू, दुसर्‍या प्रचंड मोठ्या अवकाशीय वस्तूकडे 'आकर्षित' होत नसून, ती केवळ तिला लाभलेल्या वेगामुळे Geodesic वरून प्रवास करते आणि Geodesic अंतिमत: त्या वस्तूच्या दिशेने जात असल्यामुळे, ती अवकाशीय वस्तू अंतिमत: दुसर्‍या मोठ्या अवकाशीय वस्तूच्या दिशेने जाते असे म्हणणे भाग आहे. हे झाडावरून पडणार्‍या सफरचंदालाही लागू आहे, सफरचंद झाडावरून पडते, तेंव्हा ते ज्या Geodesic वरुन प्रवास करते, ती आपल्या डोळ्यांसाठी (आपल्या संदर्भचौकटीसाठी) सरळसोट असते.

त्यामुळे दुसर्‍या शब्दात सांगायचे झाले तर, 'गुरुत्वाकर्षण हे लौकिकार्थाने आकर्षून घेणार्‍या अवकाशीय वस्तूचे बल नव्हे !' असे म्हणायला हवे. पण आपले गणित, गणिती सूत्रे आणि भौतिकी संकल्पना, ह्या गुरुत्वाकर्षण हे बल असल्याची पुष्टी करतात. त्या बलाचे मान (सापेक्ष का होईना) आपल्याला करता येते. मग जर गुरुत्वाकर्षण बल असेल, तर केवळ स्थूल स्तरावरच नव्हे तर सूक्ष्म स्तरावर देखील त्याचा अनुभव यायला हवा, तसे प्रयोगाने सिद्ध करता यायला हवे. मात्र तसे सिद्ध करणे आपल्याला शक्य झालेले नाही. ह्याचाच दुसरा अर्थ असा असू शकतो का सूक्ष्म स्तरावर असलेल्या मूलभूत बलांपैकी, कोणते तरी एक बल स्थूल स्तरावर गुरुत्वाकर्षण म्हणून प्रकट होते का ?

गुरुत्वाकर्षण म्हणजे अवकाशकालाच्या वक्रतेचा परिणाम असेल, तर गुरुत्वाकर्षणाच्या लहरी म्हणजे त्या वक्रतेत निर्माण होणारे तरंग आहेत. सतरंजी आणि लोखंडी गोळ्याचे उदाहरणच जर पुढे न्यायचे म्हटले, तर असे म्हणता येईल की समजा त्या लोखंडी गोळ्याचा कुठल्याशा आघातांने एकाएकी स्फोट झाला, तर सतरंजीवर, त्या स्फोटाची जी कंपने पसरतील, ती कंपने म्हणजे गुरुत्वाकर्षण लहरी. LIGO (आणि VIRGO) प्रकल्पातील निरीक्षणांनंतर, गुरुत्वाकर्षण लहरींचे अस्तित्व आपण (सप्रयोग) मान्य केले आहे. अतिप्रचंड वस्तुमान असलेल्या आणि अतिदूर अंतरावर असलेल्या अवकाशीय वस्तूंची टक्कर झाली असता, निघणार्‍या गुरुत्वाकर्षण लहरींचे मापन, आपल्या इथे पृथ्वीवर करणे शक्य होत आहे, त्या लहरी किती दूरवरून आल्या आहेत (किंवा  किती वर्षांपूर्वी झालेल्या स्फोटातून निर्माण झाल्या आहेत) ह्याचे निदान करणे आज मानवाला शक्य झाले आहे.  ह्या प्रयोगांच्या शोधाची दिशा भविष्यात, आपल्याला Graviton च्या शोधाकडे देखील कदाचित नेईल.  Graviton च्या स्वरूपाविषयी वैज्ञानिकांचे काही आडाखे आहेत. तरीही ह्या आडाख्यांचा उपयोग करून, Graviton चा शोध लावणारे Detectors इथे पृथ्वीवर निर्माण करता येतील का ह्याविषयी अनेक वैज्ञानिक साशंक आहेत. सूर्य आणि पृथ्वी ह्यांच्यामध्ये चंद्र आला (खग्रास सूर्यग्रहण) तरीही सूर्याचे गुरुत्वाकर्षण, पृथ्वीवर अबाधित रहात असेल, तर त्याचा स्वाभाविक अर्थ हा होतो का, की गुरुत्वाकर्षणाचे  वाहक कण (असलेच तर ते)  चंद्राच्या आरपार जातात ?   जे 'वाहक कण' चंद्राच्या (वा इतर अवकाशीय वस्तूंच्या) आरपार जातात त्यांचा शोध पृथ्वीवरच्या एखाद्या प्रयोगादरम्यान लागण्याची शक्यता कितपत आहे हा देखील ह्या कारणास्तव चर्चिला गेलेला एक प्रश्न आहे.

थोडक्यात Graviton अस्तित्वात असलेच तर ते Neutrino प्रमाणेच कोणत्याही घन वस्तूमधूनही आरपार जाऊ शकतात. Neutrino ना शोधण्याच्या / निरीक्षण करण्याच्या पद्धती (Neutrino Detector) अस्तित्वात आहेत, पण सद्यस्थितीत केवळ अधिक उर्जाभार असणारे Neutrino शोधण्यासाठी त्या उपयुक्त आहेत असे लक्षात आले आहे.  आपल्या देशातही अशाच प्रकारचा एक प्रकल्प मदुराईजवळ, भूगर्भात ४,३०० फूट खोल, निकटच्या काळात अस्तित्वात येईल.  पण Graviton ना शोधण्यासाठी, अशाच प्रकारच्या  पद्धती उपयुक्त ठरतील असे वैज्ञानिकांना वाटत नाही.

Graviton साठीची शोध मोहीम पृथ्वीवर राबविता येणे शक्य नसल्यास ती अंतराळात राबवावी, ही साहजिकपणे मनात येणारी कल्पना प्रत्यक्षात आणण्यासाठी आवश्यक असलेले ज्ञान आणि तंत्रज्ञान ह्या दोन्हीबाबत, आपण सध्या तरी अनभिज्ञ आहोत. त्यामुळे एखाद्या मानवनिर्मित रचनेतून केलेल्या प्रयोगापेक्षा, विश्वात ज्या गोष्टी नैसर्गिकरीत्या उपलब्ध आहेत आणि ज्यांचे अचूक मापन आपण भविष्यकाळात करू शकू अशा दृष्टिकोनातून, काही वैज्ञानिकांच्या एका गटाने सुचविलेला उपाय, काहीसा  'Out of the box' प्रकारचा आहे. अर्थात हा उपाय योजण्यासाठी आवश्यक तंत्रज्ञान सध्या आपल्याकडे नाही. मात्र तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीचा वेग लक्षात घेता, येत्या दहावीस वर्षात असे तंत्रज्ञान, निदान त्या दृष्टीने शोधाची सुस्पष्ट दिशातरी, नक्की सापडेल असे अनुमान आहे. हा उपाय म्हणजे एक प्रकारची अप्रत्यक्ष सिद्धता आहे. ह्यात Gravitons ना शोधण्याचा प्रयत्न न करता, त्यांचे परिणाम शोधण्याचा प्रयत्न करणे अपेक्षित आहे. तसेच ते परिणाम Gravitons मुळेच झाले आहेत हे सिद्ध करावे लागणार आहे. Gravitons ना आपण मूलकण मानले आहे, त्यामुळे त्याचे परिणाम हे  कणभौतिकी (पुंजभौतिकी) स्तरावर दृश्यमान झाले पाहिजेत. अर्थात आपल्या विश्वातील, ह्या परिणामांचे निरीक्षण करण्यासाठी आपल्याला, विश्वाच्या त्या स्थितीचे निरीक्षण केले पाहिजे, ज्या स्थितीत हे परिणाम सर्वाधिक मापनयोग्य असतील.

----


आपल्या विश्वाची निर्मिती परमस्फोटातून (Big Bang) झाली ह्या विचारधारेच्या मान्यतेनुसार (आणि अत्यंत गुंतागुंतीच्या गणितानुसार ) :
दहाचा उणे त्रेचाळीसावा घात (१०^-४३ : ह्याला Planck Epoch असे म्हणतात), इतक्या अतिसूक्ष्म कालावधीत विश्वप्रसरणाची प्रक्रिया आरंभ झाली आणि त्यानंतर 'काळ' अस्तित्वात आला ! ह्या काळात लेखांक-१ मध्ये नमूद केलेली  चार मूलभूत बले एकत्र अवस्थेत होती. 

नंतरचा टप्पा हा Planck Epoch चा शेवट (१०^-४३) ते  शून्यावस्थेपासून दहाचा उणे छत्तीसावा घात (१०^-३६) इतका अत्यल्प काळ. ह्या कालावधीस Grand unification epoch अशी संज्ञा आहे.  ह्या अत्यल्प काळाच्या सुरुवातीस (किंवा Planck Epoch च्या अंती) गुरुत्वाकर्षण इतर मूलभूत बलांपासून वेगळे होण्याची प्रक्रिया घडली.

Grand unification epoch चा शेवट आणि शून्यावस्ठेपासून दहाचा उणे बत्तिसावा घात (१०^-३२) ह्या सूक्ष्मकाळात विश्वाचे प्रसरण प्रकाशापेक्षाही कितीतरी अधिक पटीने झाले आणि अतिसूक्ष्म आकारापासून ते काही प्रकाशवर्षे इतक्या अंतरापर्यंत विश्व प्रसरण पावले.

----

ज्या काळात गुरुत्वाकर्षण इतर मूलभूत बलांपासून वेगळे होण्याची प्रक्रिया घडली, त्या काळात गुरुत्वाकर्षणाचे कणस्वरूप, अर्थातच Gravitons प्रचंड घनतेने अस्तित्वात असायला हवे आणि नंतरच्या काळात जसजसे विश्वाचे प्रसरण होत गेले, तसतसे विश्वाच्या आकाराच्या तुलनेत Gravitons चे प्रमाण विरळ होत गेले असले पाहिजे. ह्यातून निघणारा स्वाभाविक अर्थ हा की Gravitons ची घनता विरळ होण्याच्या काळात, Quntum Functuations अर्थात पुंजभौतिकी स्तरावरील उर्जेत होणारे चढउतार हे प्रचंड प्रमाणात असले पाहिजेत.  हे उर्जेतील चढउतार आपल्याला मोजता आले किंवा त्या चढउताराचे जे परिणाम आपल्यासाठी आजही दृश्य असू शकतात, त्या परिणामांचे  मापन, आपण करू शकलो, तर अप्रत्यक्षपणे Gravitons चे अस्तित्व सिद्ध झाले असे म्हणता येईल. हे परिणाम दिसू शकतात Cosmic Microwave Background मध्ये.  (पहा विश्वाचे वय - लेखांक १) . अर्थात इतक्या सूक्ष्म  स्तरावर आणि परमस्फोटानंतरच्या अत्यल्पकाळात, Cosmic Microwave Background मध्ये घडलेल्या बदलांचे मापन करण्याजोगी क्षमता आपण अद्याप प्राप्त केलेली नाही. अचूक कालमापनाच्या संदर्भाने विचार करता, लेसर किरणांच्या माध्यमातून, दहाचा उणे अठरावा घात (१०^-१८) सेकंद इतक्या सूक्ष्म स्तरावर, स्पंदने निर्माण करण्याची क्षमता आपण प्राप्त केली आहे, मात्र ह्या स्पंदनाला, एखाद्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणाच्या सहाय्याने अचूकपणे मोजणे ही गोष्ट वेगळी आहे. तिथे आपली उडी, दहाचा उणे अकरावा घात (१०^-११) सेकंद, इथपर्यंतच पोहोचू शकली आहे. अर्थात अतिसूक्ष्म काळाला मोजण्याची क्षमता प्राप्त करणे ही भविष्यात निश्चितपणे साध्य होईल अशी गोष्ट आहे (It is just a matter of time :-)).

=========
थोडेसे अवांतर
=========
Graviton अस्तित्वात असले पाहिजेत असे मानणारे वैज्ञानिक आहेत, तसेच ते अस्तित्वात नसावेत असे मानणारा वर्ग देखील आहे. कृष्णविवरांचे गुरुत्वाकर्षण अतिप्रचंड असते हे आपण जाणतो. ज्या कृष्णविवरातून प्रकाशदेखील (अर्थात फोटॉन) निसटू शकत नाही, त्या कृष्णविवरातून गुरुत्वाकर्षणाचे वहन करणारे Graviton कसे निसटू शकतील हा प्रश्न दखल घेण्याजोगा आहे.  पर्यायाने हा प्रश्न 'Graviton' निर्माण कसे होत असावेत ह्या मुद्द्यालाच थेट स्पर्श करतो.
====

----
क्रमश :
----
===

गुरुवार, ३० नोव्हेंबर, २०१७

गुरुत्वाकर्षण - लेखांक ३ / ९


न्यूटनच्या गतीच्या नियमांनी भौतिकशास्त्रात क्रांती घडवली आणि त्याच्या गुरुत्वाकर्षणासंबंधीच्या नियमाने, गुरुत्वाकर्षणाला समजून घेण्याचे एक माध्यम दिले हे खरे असले; तरीही आईनस्टाईनने त्याचे सापेक्षतेचे सिद्धांत मांडण्यापूर्वीच,  न्यूटनच्या नियमातील त्रुटी काही प्रमाणात उघड झाल्या होत्या.  गुरुत्वाकर्षण म्हणजे काय, ते का असते, ह्याचे उत्तर न्यूटनच्या गुरुत्वाकर्षणासंबंधीच्या नियमातून मिळत नव्हते, ना ह्यासंबंधी कोणताही ऊहापोह न्यूटनने त्याच्या ग्रंथात केला होता. न्यूटनसाठी गुरुत्वाकर्षण हे केवळ एक बल आहे. ते कोणत्याही माध्यमातून, कसा प्रवास करते (तरंग किंवा कण स्वरूपात) ह्यासंबंधी विचार तेंव्हा केला गेला नव्हता.  अर्थातच अशा स्वरूपाच्या विचारसरणीमुळे, दीर्घ अंतरावरील वस्तूंमध्ये गुरुत्वाकर्षण कसे काम करते ह्या बाबतीत पुरेशी स्पष्टताही  नव्हती.

चंद्रप्रकाश पृथ्वीवर येण्यासाठी १.३ सेकंद लागतात, ह्याचा अर्थ असा होतो की समजा चंद्र एकाएकी नष्ट झाला तरीही त्यानंतर १.३ सेकंद तो आपल्याला दिसत राहील. मात्र  न्यूटनच्या नियमांच्या चौकटीत विचार केला असता, अशा प्रकारच्या घटनेनंतर, चंद्राच्या गुरुत्वाकर्षणाचा, पृथ्वीवर होणारा परिणाम तात्काळ थांबायला हवा. ह्यातून असा निष्कर्ष निघू शकतो की गुरुत्वाकर्षण बल, प्रकाशवेगापेक्षा अधिक वेगाने कार्य करते. अर्थातच हा निष्कर्ष चुकीचा आहे, ही आपली आजची धारणा अधिक योग्य आहे.

न्यूटनच्या नियमातील आणखी एक विसंगती,  बुधाची कक्षा निश्चित करताना दृग्गोचर झाली होती.  प्रत्येक ग्रहाची (आणि उपग्रहाची) कक्षा, त्या ग्रहाच्या (वा उपग्रहाच्या) प्रत्येक परिभ्रमणादरम्यान सूक्ष्मरित्या बदलते (त्याच्या कक्षेचे प्रतल बदलते). ह्या बदलास Apsidal precession (कक्षीय पूरस्सरण ?) असे म्हणतात.  आपल्या सूर्यमालेतील, त्यावेळेस ज्ञात असलेल्या ग्रहांच्या कक्षा निश्चित करताना न्यूटनचे ह्या संदर्भातील प्रमेय उपयुक्त ठरत होते, अगदी त्या ग्रहांचे Apsidal Precession विचारात घेऊन सुद्धा.  मात्र चंद्र व बुधाची कक्षा निश्चित करताना न्यूटनच्या नियमातील काही त्रुटी उघड होत होत्या. चंद्र हा उपग्रह असल्याने त्याची कक्षानिश्चिती Three-body Problem ह्या गटात (चंद्र, पृथ्वी, सूर्य) मोडत होती; मात्र बुधाचे तसे नव्हते. बुधाच्या कक्षेचे Apsidal precession अपेक्षित असलेल्या वेगापेक्षा अधिक वेगाने होत होते.  वास्तविक न्यूटनचे नियम परिपूर्ण नसल्याचा हा एक पुरावा होता, पण न्यूटनच्या सिद्धांतांवर व नियमांच्या अचूकतेवर अतूट श्रद्धा असणार्‍या काही वैज्ञानिकांनी ह्या संदर्भात विविध तर्क लढविले. नियमाला असणार्‍या अपवादाला नियमात बसविण्यासाठी केले गेलेले हे तर्क आज अतिशय मनोरंजक वाटतात :

१)  शुक्राचे वस्तुमान आपल्या अपेक्षेपेक्षा कदाचित खूप अधिक असावे व त्याच्या गुरुत्वाकर्षणाचा परिणाम बुधावर होत असावा,
२) सूर्याभोवती बुधापेक्षाही कमी अंतरावरून फिरणारा Vulcan नावाचा ग्रह असावा
३) बुधाजवळदेखील उपग्रहांचा एखादा पट्टा असावा
४) बुधाला एखादा उपग्रह असावा वगैरे
५) बुधाजवळ एखादा धुलीकणांचा मेघ असावा 
वगैरे

मात्र ह्यातील एकही तर्क निरीक्षणांच्या माध्यमातून सत्य ठरू शकला नाही.  बुधाच्या परिभ्रमणाचे आणि कक्षानिश्चितीचे कोडे उलगडले ते आईनस्टाईनने त्याचा सापेक्षतेचा सिद्धांत मांडल्यावर. एखाद्या तार्‍याजवळचा प्रदेश त्याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे कसा वक्र होतो, ताणला जातो, हे व्यापक सापेक्षता सिद्धांताच्या माध्यमातून मांडले गेल्यावर, सूर्याच्या सर्वात जवळ असणार्‍या बुधाच्या विचित्र कक्षेचे गणित स्पष्ट झाले. 

आईनस्टाईनच्या व्यापक सापेक्षता सिद्धांताने गुरुत्वाकर्षणाला (बलापलीकडेही) वेगळे अस्तित्व दिले. इथे गुरुत्वाकर्षण SpaceTime च्या वक्रतेचा परिणाम आहे.  आईनस्टाईनच्या सिद्धांतात व्यक्त झालेले  SpaceTime म्हणजे काय, ह्याविषयी कालप्रवासाविषयी लिहीलेल्या लेखमालेत स्पष्टीकरण दिले होते (कालप्रवास - लेखांक ५ / ७), तरीही विषयाला अनुसरून थोडक्यात  सांगायचे म्हणजे, न्यूटनच्या नियमचौकटीत Space (म्हणजे कोणताही त्रिमित अवकाश : लांबी, रुंदी आणि उंची {किंवा खोली} ) आणि Time (काळ) ह्या दोघांचे स्वतंत्र अस्तित्व आहे. आईनस्टाईनने ह्या दोघांनाही एकत्र करुन SpaceTime (अवकाशकाळ) नावाची एक नवीन entity त्याच्या सिद्धांतात वापरली. (त्रिमित) अवकाश व काळ ह्यांच्या एकत्रीकरणामुळे, त्रिमित 'अवकाशकाळास' वेगळ्या चौथ्या अक्षाची गरज राहिली नाही. कोणत्याही वस्तूचे अवकाशातील स्थान, ह्या अवकाशकाळाच्या संदर्भ चौकटीत व्यक्त करणे शक्य झाले.  अवकाशकाळाला वस्तुमानामुळे वक्रता येते  (सतरंजी आणि लोखंडी गोळ्याचे उदाहरण => कालप्रवास - लेखांक ५ / ७).  जितके वस्तुमान अधिक, तितकी अवकाशकाळाची वक्रता देखील अधिक.  अवकाशकाळाच्या ह्या वक्रतेमुळे, त्या वक्रतेच्या परिसरात आलेल्या कोणत्याही वस्तूला , वक्रतेला कारणीभूत होणार्‍या मोठ्या वस्तूकडे 'घरंगळणे' क्रमप्राप्त ठरते. ही घरंगळण्याची क्रिया, वास्तविक त्या वक्रतेचा अटळ परिणाम आहे. हा परिणाम म्हणजेच गुरुत्वाकर्षण, असा आईनस्टाईनने काढलेला निष्कर्ष आज बहुतांश वैज्ञानिकांना मान्य आहे.

सतरंजी आणि लोखंडी गोळ्याचे उदाहरण, अवकाशकाळाच्या वक्रतेला समजून घेण्यासाठी ठीक आहे, पण ते समर्पक उदाहरण नाही.  ताणलेल्या सतरंजीला मधोमध ठेवलेल्या लोखंडी गोळ्यामुळे येणारी वक्रता, ही (काटेकोर विचार केल्यास) द्विमित पृष्ठभागाला येणारी वक्रता आहे.  कोणत्याही मोठ्या वस्तुमानामुळे अवकाशात अवकाशकाळाला येणारी वक्रता ही त्रिमित आहे. ह्या फरकास दुर्लक्षित केले तरीही वक्रतेच्या ह्या संकल्पनेतून स्वाभाविकपणे उत्पन्न होणारा प्रश्न हा आहे की, कोणतेही वस्तुमान अवकाशकाळाला वक्रता का आणते ?  सतरंजीला लोखंडी गोळ्यामुळे वक्रता येते, कारण सतरंजी चारही बाजूने ताणलेली आहे आणि लोखंडी गोळा स्वत:च्या  वजनामुळे (गुरुत्वाकर्षणामुळे) सतरंजीवर अधोगामी बल वापरतो.  लोखंडी गोळ्यामुळे सतरंजीवर निर्माण होणारा खळगा, पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे निर्माण होतो. गुरुत्वाकर्षणरहित अवस्थेत (उदाहरणार्थ स्पेस स्टेशन मध्ये) अशी सतरंजी ताणून धरली आणि तिच्या मधोमध लोखंडी गोळा ठेवला तर तो त्या 'सतरंजीला' वक्र करेल का ?  शून्य गुरुत्वाकर्षणात जिथे पाणीसुद्धा विपरीत वागते, तिथे लोखंडी गोळ्याचे काय वेगळे होणार ?

गुरुत्वाकर्षणाबाबत पुरेसे ज्ञान मिळवण्यासाठी ह्या प्रश्नाचे उत्तर शोधणे क्रमप्राप्त ठरावे की चतुर्मित अवकाशाला त्रिमित वक्रता का येते ? चतुर्मित अवकाश  कशामुळे  (, कुणी आणि) कुठे ताणले आहे !? किंवा लोखंडी गोळा आणि सतरंजीच्या उदाहरणाच्या अनुषंगाने विचार केला तर कुठल्याही अवजड (अवकाशीय) वस्तूमुळे (वस्तुमानामुळे) सर्व दिशांना ताण पडण्याचे निश्चित कारण कोणते ?

एखादी गोष्ट वक्र आहे असे म्हटले की आपल्या डोळ्यासमोर अशी काहीतरी वस्तू येते, जिच्यात काही कारणामुळे दृश्य असणारी वक्रता आहे.  सतरंजीला येणारी वक्रता आपल्यासाठी दृश्य आहे कारण सतरंजी ही एक वस्तू आहे (किंवा पदार्थ आहे) .  अवकाशकाळाला वक्रता येते, म्हणजे नक्की कशाला वक्रता येते हा स्वाभाविकपणे मनात येणार प्रश्न. मग संदर्भचौकटच वक्र आहे म्हणजे काय ? आपण X, Y, Z ह्या तीन अक्षांनी बनलेला 'भवताल' वक्र आहे हे आपल्या डोळ्यासमोर आणू शकतो का ? बहुदा नाही.  ह्या भवतालात असलेली एखादी वस्तू वक्र आहे अशी कल्पना आपण करू शकतो. X, Y, Z ह्या तीन अक्षांनी बनलेली संदर्भचौकट आपल्या जगात आपल्याला वक्र झालेली दिसते का ? ह्याचे उत्तरही आपण बहुदा 'नाही' असेच देऊ.


अवकाशकाळ वक्र होतो म्हटल्यावर अवकाशकाळाचा वस्त्र (Fabric) म्हणून विचार करणे किंवा अवकाशकाळ कशापासून बनलेला आहे किंवा कशाने भरलेला आहे ह्याविषयी चिंतन करणे, हा कदाचित मानवी मेंदूच्या मूलभूत विचारप्रक्रियेचा एक भाग आहे. प्रत्येक गोष्ट ही, काहीतरी 'पदार्थ' (matter) किंवा ऊर्जा (energy) वापरुन बनलेली आहे, हे स्वीकारल्याशिवाय, आपला मेंदू अनेकदा त्या गोष्टीसंबंधी, अधिक खोलवर विचार करू शकत नाही.  कशानेही अवगुंठित नसलेली पोकळी वक्र आहे, हे डोळ्यासमोर आणणे खरंच अवघड आहे.  कदाचित ह्यामुळेच अंतराळ (खरंतर अंतराळातील पोकळी)  'ईथर' ने भरलेले आहे असा अपसमज पूर्वी रूढ होता. 




(त्या 'ईथर' ची जागा आज एका वेगळ्या प्रकाराने, गणिताने दाखविल्या गेलेल्या,   Dark Matter आणि Dark Energy ने घेतली आहे का ?  :-)  ) .  


आईनस्टाईनच्या मर्यादित सापेक्षता सिद्धांतात (Special Relativity - 1905) गुरुत्वाकर्षणाचा विशेष विचार नव्हता. तदनंतरच्या सात वर्षात आईनस्टाईनने, गुरुत्वाकर्षणाबाबत अधिक सखोल चिंतन केले आणि त्यासंबंधीचे निष्कर्ष व्यापक सापेक्षता सिद्धांताच्या (General Relativity -1915) माध्यमातून जगासमोर मांडले. मात्र त्यातही अवकाशकाळ म्हणजे नक्की काय आहे (किंवा कशाने 'बनलेले' आहे) ह्यावर विस्तृत स्पष्टीकरण नाही. कदाचित त्यामुळेच अवकाशकाळ वक्र होतो, म्हणजे नक्की काय वक्र होते ह्यासंबंधी अनेक तर्क आजपर्यंत मांडले गेले आहेत.

--
थोडक्यात जर त्रिमित अवकाशातील तीन अक्षांचा विचार केला तर आपण असे निश्चित म्हणू शकतो की SpaceTime Fabric ह्या शब्दामुळे ज्या प्रकारचा पदार्थ डोळ्यासमोर येतो, तसे काहीही अस्तित्वात नाही. मात्र तरीही वक्र होणे  (Distort or Warp) ही क्रिया प्रत्यक्षात आणण्यासाठी अवकाशकाळ कशाने तरी बनलेला आहे किंवा संदर्भचौकट म्हणून विचार केल्यास, ती संदर्भचौकट कशाने तरी 'भरलेली' आहे असा विचार करणे स्वाभाविक आहे. ह्या विचाराच्या अनुषंगाने  'SpaceTime Fabric' ला मुख्यत्वेकरून ज्या तीन रुपात पाहिले गेले आहे, ती आहेत :

१) गुरुत्वाकर्षणाचे कणस्वरूप (Gravitons - ह्याचा शोध अजून लागलेला नाही.)
२) Cosmic Strings (String Theory नुसार)
३) Quantum Foam (SpaceTime चे स्वरुप सपाट नसून, एखाद्या अतिसूक्ष्म बुडबुड्यांनी तयार झालेल्या फेसाप्रमाणे अनियमित आणि निरंतर बदलणारे आहे. ही Quantum Mechanics आणि व्यापक सापेक्षता सिद्धांताच्या, एकीकरणाच्या प्रयत्नातून उद्भवलेली संकल्पना आहे. )

ह्यापेक्षा वेगळा एक चौथा विचारही मांडला गेला आहे. त्यानुसार SpaceTime हा उर्जेने व्यापलेला आहे. अवकाशात आढळणार्‍या विविध अवकाशीय वस्तू (आणि पदार्थ) म्हणजे ऊर्जेचेच प्रचंड प्रमाणावर होणारे केंद्रीकरण आहे. (e = mc^2 ==> m = e / (c^2) ! ).  हे  महामहाकेंद्रीकरण  जिथे होते, तिथे पदार्थ (matter) निर्माण होतो आणि त्या अतिकेंद्रित ऊर्जेचे  क्षेत्र (field) म्हणजे गुरुत्वाकर्षण !  ( :-)  केवळ कल्पना म्हणून स्टारट्रेक मधील 'Beam me up' आठवायला हरकत नाही ! :-)  )


==== थोडे अवांतर ====

अंतराळ काही एक पदार्थाने भरलेले आहे, हे शोधण्याची वा तत्संबंधी कल्पना करण्याची एकेकाळी गरज वाटली, ह्याचे मूळ कारण, एखाद्या गोष्टीच्या प्रवासास काही एक माध्यम असावेच लागते असा समज त्यावेळी प्रचंड मोठ्या प्रमाणात रूढ होता. ध्वनीलहरी निर्वात पोकळीतून प्रवास करू शकत नाहीत, कारण ध्वनीलहरींना प्रवास करताना माध्यमाची आवश्यकता असते हे लक्षात आले होते. एखादी ध्वनीलहर एखाद्या माध्यमातून प्रवास करताना, एका रेणुकडुन शेजारच्या दुसर्‍या रेणुकडे ध्वनीऊर्जेचे 'हस्तांतरण' करत असते. त्यामुळेच कदाचित दूरच्या अवकाशस्थ वस्तूकडून येणारा प्रकाश, निर्वात अंतराळातून आपल्यापर्यंत कसा पोहोचतो ह्याचे स्पष्टीकरण देताना निर्वात पोकळी 'ईथर' ने भरलेली असते हे गृहीत धरण्याची आवश्यकता वाटली असावी. मात्र प्रकाश हा फोटॉन कणांनी बनलेला असतो आणि तो कण व तरंग ह्या दोन्ही स्वरूपात व्यक्त होऊ शकतो हे लक्षात आल्यावर 'ईथर'ची आवश्यकता राहिली नाही.  तेच चुंबकीय क्षेत्राच्या बाबतीतही सत्य आहे.

(Vacuum चा योग्य अर्थ कोणत्याही स्वरूपाचे पदार्थ नसलेली रिक्त पोकळी असा आहे. आपण सध्या वापरत असलेला 'निर्वात पोकळी' हा शब्द काही तितकासा चपखल नाही. ह्यासाठी मी 'शून्यस्थान' असा आणखी एक शब्द वाचला होता, तो 'निर्वात पोकळी' पेक्षा बरा आहे.)

====

----
क्रमश :
----

===

बुधवार, २९ नोव्हेंबर, २०१७

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:
====

शनिवार, २५ नोव्हेंबर, २०१७

गुरुत्वाकर्षण - लेखांक १ / ९

===========
गुरुत्वाकर्षण : १ / ९
===========

कुठल्याही पदार्थाच्या सर्वात अधिक परिचित असलेल्या आणि भौतिकशास्त्राशी संबंधित अशा गुणधर्मापैकी, ज्या गुणधर्माचे आपल्याला सर्वात कमी ज्ञान आहे, तो गुणधर्म बहुदा 'गुरुत्वाकर्षण' हाच असावा.

अभ्यासक्रमाचा भाग म्हणून, गुरुत्वाकर्षणाची पहिली ओळख बर्‍याचदा न्यूटनच्या डोक्यावर पडलेल्या सफरचंदापासून होते. ही गोष्ट किमान सव्वातीनशे वर्षे जुनी असावी. ही सव्वातीनशे वर्षे म्हणजे विज्ञान आणि तंत्रज्ञान ह्यात होणार्‍या प्रगतीच्या दृष्टिकोनातून अत्यंत महत्त्वाचा आणि क्रांतिकारी काळ. ह्या काळात विज्ञानातील विविध शाखांची आणि त्यात असणार्‍या विविध विषयांची झालेली प्रगती अक्षरश: थक्क करून टाकणारी आहे. त्या विषयांच्या तुलनेत गुरुत्वाकर्षण हा विषय म्हणजे हुशार मुलांच्या तुकडीतील, पुष्कळ अपेक्षा असूनही बर्‍यापैकी मागे राहिलेला आणि तरीही वर्गशिक्षकांना ज्याचा नीटसा थांग लागलेला नाही असा विद्यार्थी. गुरुत्वाकर्षण ह्या विषयात मानवाची फारशी प्रगती का झाली नाही ह्याचे सर्वात सोपे उत्तर हेच आहे की, मूळात आपल्याला गुरुत्वाकर्षण म्हणजे नक्की काय तेच नि:संदिग्धपणे उलगडलेले नाही.

कुणीतरी न्यूटनच्या कथेच्या संदर्भात,  'सफरचंदाऐवजी न्यूटनच्या डोक्यात नारळ का नाही पडला' अशी टिप्पणी केली होती. त्या टिप्पणीमागचा, गणिताचा कंटाळा आणि त्या उद्वेगाच्या आठवणीमुळे सुचलेला विनोद समजून घेतल्यानंतरही, त्या व्यक्तीला न्यूटनचे आपल्यावर किती उपकार आहेत ह्याची कल्पना नाही, असे मला मनोमन वाटले होते.  आजच्या आपल्या वैज्ञानिक प्रगतीच्या पायाभरणीत, ५ जुलै १६८७ रोजी अधिकृतरित्या प्रकाशित झालेल्या आणि Principia ह्या नावाने सर्वसाधारणपणे  संबोधल्या जाणार्‍या न्यूटनच्या ग्रंथाचा, त्याच्या संशोधनाचा फार मोठा वाटा आहे.

गुरुत्वाकर्षण हा आपल्या आयुष्याचा अविभाज्य भाग आहे .  शून्य गुरुत्वाकर्षणात, आपल्या दैनंदिन आयुष्यातील, आपण स्वाभाविकपणे गृहीत धरलेल्या, अगदी साध्या साध्या गोष्टीही विलक्षण अवघड होतात. शाळेत असताना 'अमुक नसते तर', 'तमुक झाले तर' अशा कल्पनांचा विस्तार करणारे निबंध लिहावे लागत असत. 'गुरुत्वाकर्षण नसते तर' हा अशाच प्रकारच्या एका निबंधाचा (खरं तर प्रबंधाचा) विषय होऊ शकला असता, इतक्या आपल्या आयुष्यातील असंख्य गोष्टी,  गुरुत्वाकर्षणाशी ह्या ना त्या प्रकारे निगडीत आहेत.  एकेकाळी खगोलशास्त्रावरची माहिती, आज जितक्या प्रमाणात आणि जितक्या सहजपणे उपलब्ध आहे, तितक्या सुलभतेने आणि विपुल प्रमाणात उपलब्ध नव्हती, त्यावेळी वरळीला तारांगणातील घुमटावर, खगोलविषयक नवनवीन लघुपट बघणे हा माझा नेम होता. हा लघुपट बघणे, हे जरी प्रमुख निमित्त असले तरीही, तिथे असलेल्या वजनाच्या काट्यांवर, विविध ग्रहांवर आपले वजन किती होईल हे बघण्याचे, वयाशी विपरीत असे एक बालसुलभ आकर्षणही मला होते आणि ते वजन कसे ठरवतात ह्यामागचे गुरुत्वाकर्षणाचे गणित समजल्यानंतरही, ते आकर्षण काही काळ टिकून राहिले होते.

गुरुत्वाकर्षण म्हणजे काय ह्याची  'गुरुत्वाकर्षण म्हणजे दोन वस्तूंमध्ये, त्यांच्या वस्तुमानाच्या गुणाकाराच्या समप्रमाणात आणि त्यांच्यातील अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असलेले आकर्षण' ही सूत्रबद्ध पुस्तकी व्याख्या आपल्याला पृथ्वीसापेक्ष गणिताचे एक साधन नक्की देते,पण तरीही गुरुत्वाकर्षण म्हणजे नेमके काय ह्याचे उत्तर ही व्याख्या देत नाही. 

पदार्थ कशापासून बनलेले असतात ह्याचा शोध मूलद्रव्य, अणू, अणुकेंद्रातील कण असा प्रवास करत सध्या मूलकणांशी येऊन थांबला आहे. तशाच प्रकारे, सध्याच्या मान्यतेनुसार, विश्वातील सर्व क्रिया, ज्या नैसर्गिक बलांच्या माध्यमातून व्यक्त करता येतात, तो प्रवासही काही दशकांपूर्वीच, चार मूलभूत बलांशी येऊन ठेपला आहे (आणि आजही तो जवळपास त्याच स्तरावर आहे !) .  ही चार मूलभूत बले आहेत :  अणुकेंद्रीय तीव्र बल (Strong Interaction अर्थात मूलकणांना एकत्र ठेवणारे बल), विद्युतचुंबकीय बल, अशक्त बल (Weak Interaction अर्थात किरणोत्सर्गास कारणीभूत ठरणारे बल) आणि गुरुत्वाकर्षण बल.  ह्या बलांची शक्तीची तुलना केली तर गुरुत्वाकर्षण बल हे सर्वात तळास राहते. गुरुत्वाकर्षणाच्या तुलनेत अशक्त बल साधारणत: दहाचा पंचविसावा घात इतके बलवान आहे, विद्युतचुंबकीय बल हे दहाचा छत्तिसावा घात तर तीव्र बल हे दहाचा अडतीसावा घात इतके प्रबळ आहे. ह्या प्रत्येक बलास स्वत:चे असे एक क्षेत्र असते आणि तीव्र आणि अशक्त बलाच्या बाबतीत ते स्वाभाविकच अतिसूक्ष्म अंतराचे आहे आणि इतर दोन बलांसाठी त्या तुलनेत प्रचंड विस्तृत.  ह्यापैकी कुठल्याही बलाचा प्रभाव जाणविण्यासाठी अंतिमत: मूलकणांचीच आवश्यकता भासते असे आजचे विज्ञान मानते, मात्र गुरुत्वाकर्षणाच्या संदर्भात Graviton नावाचा जो मूलकण कल्पिला गेला आहे, तो मूलकण अद्याप सापडलेला नाही. इतर अनेक मूलकणांप्रमाणे गुरुत्वाकर्षण हे कण व तरंग ह्या दोन्ही स्वरूपात अस्तित्वात आहे ह्या समजाला मर्यादित पुष्टी देणार्‍या, गुरुत्वाकर्षण लहरी 'सापडून' वर्षापेक्षाही अधिक काळ लोटला, तरीही  Graviton ह्या मूलकणाचे स्वतंत्र अस्तित्व न सापडल्याने किंवा हे अस्तित्व वैज्ञानिक कसोट्यांवर सिद्ध न करू शकल्याने गुरुत्वाकर्षणाच्या भोवती अजूनही काही प्रमाणात संदिग्धतेचे धुके आहे .

------
क्रमश :
------

===

रविवार, १५ ऑक्टोबर, २०१७

समांतर विश्वे - लेखांक अवांतर


समांतर विश्वांच्या बाबतीत विश्वास-अविश्वासाच्या सीमारेषेवर असलेल्या काही कथा आहेत. या कथांची भाकडकथा म्हणून संभावना करणारे लोक आहेत, या कथांची चिरफाड करणारे लोक आहेत, तसेच कदाचित या कथांमध्ये कदाचित काही तथ्य देखील असू शकेल असे मानणारे लोकही आहेत. Close Encounter च्या काही कथांमध्ये ज्याप्रमाणे त्यात सहभागी असलेल्या काही व्यक्तींना खोटे बोलण्याचे कोणतेही कारण सकृतदर्शनी नसावे असे वाटते, त्याचप्रमाणे इथेही काही घटना प्रसिद्धी वा आर्थिक लाभाच्या आशेने प्रसृत झाल्या नसाव्यात असे मानायला जागा आहे.

----

जुलै १९५४ मधल्या एका दुपारी टोकियो विमानतळावर एका व्यक्तीने प्रवेश केला.  त्या व्यक्तीचा काहीसा बावरलेला चेहेरा पाहून, विमानतळावरील सुरक्षा अधिकार्‍याला संशय आला आणि या व्यक्तीची चौकशी करण्यात आली. चौकशीदरम्यान असे आढळून आले की या व्यक्तीचा पासपोर्ट Taured या देशाचा होता. प्रथमदर्शनी पासपोर्ट बनावट असावा असे त्यात काहीही नव्हते. पण महत्त्वाची गोष्ट ही होती की या नावाचा देश अस्तित्वातच नव्हता !

दुर्दैवाने या घटनेबाबत पुरावा म्हणता येईल असा अधिक तपशील, अधिकृतरित्या उपलब्ध नाही. इंटरनेटवर या घटनेची काहीशी अधिक विस्तृत गोष्ट उपलब्ध आहे, पण त्यातील तपशील हा एखाद्याच्या कल्पनाशक्तीतून नंतर भरला आहे की काय याची शंका येते.

विस्तृत कथा आणि उपयुक्त कमेन्ट्स.   :

https://www.reddit.com/r/UnresolvedMysteries/comments/1zsyz2/on_july_1954_a_man_arrives_at_tokyo_airport_in/?st=ixg6d3xq&sh=9ae950d3


पण अशा प्रकारची सांगण्यात येणारी ही एकमेव घटना नाही. पण यातील बर्‍याचे घटनांचे ठोस पुरावे उपलब्ध नाहीत. स्वाभाविकच विविध लेबल लागलेल्या अवस्थेत या कथा इंटरनेटवर आढळतात. शक्य तिथे मी संबंधित लिंक्स दिल्या आहेत.


१) Green children of Woolpit ही १२व्या शतकातील दंतकथा देखील अशाच प्रकारच्या रहस्यात गुरफटलेली आहे. त्वचेचा रंग हिरवा असणारी दोन मुले इंग्लंडमधील Woolpit गावात एकाएकी अवतरली. बाकी त्यांच्या शरीरयष्टीत फार फरक नव्हता, पण भाषा अनोळखी होती, त्यांनी परिधान केलेली वेष वेगळे होते.  खाण्याच्या सवयी विलक्षण होत्या, पण हळूहळू ते आपले अन्न खायला शिकले आणि त्यांच्या त्वचेचा रंग आपल्यासारखा होत गेला.   कालांतराने आजारी पडून त्यांच्यातील मुलगा मरण पावला, मुलगी जगली, वाढली, तिने इंग्लिश आत्मसात केली आणि तिच्या मूळ प्रदेशाचे आणि ती इथे कशी आली याचे वर्णन केले.  ....

कथा आणि संभाव्य स्पष्टीकरण :   https://en.wikipedia.org/wiki/Green_children_of_Woolpit

--
२) १८५१ मध्ये Joseph Vorin (किंवा (Jophar Vorin) नामक, काहीसे वेगळ्या पद्धतीचे जर्मन बोलणार्‍या, एका व्यक्तीला जर्मन सुरक्षा अधिकार्‍यांनी ताब्यात घेतले होते. या व्यक्तीचा असा दावा होता की तो Sakria नावाच्या देशातील Laxaria नामक ठिकाणावरून आला आहे. अशा नावाचा देश कधीही अस्तित्वात नव्हता.

विस्तृत कथा  :  http://coolinterestingstuff.com/the-strange-mystery-of-jophar-vorin

--

३) James Richards असे टोपणनाव धारण करणार्‍या  व्यक्तीने तिचा अनुभव या संकेतस्थळावर शेअर केला आहे. खरेखोटे देव जाणे.

विस्तृत कथा  : http://thebeatlesneverbrokeup.com/index.php?option=com_content&view=article&id=1&Itemid=53

दंभस्फोट :  https://medium.com/much-stranger-than-fiction/everyday-chemistry-the-story-behind-the-greatest-beatles-albums-that-never-existed-517fb5f415fd#.tg6miooxn

--

४) Carol Chase McElheney या स्त्री ने सांगितलेल्या अनुभवानुसार तिने Riverside, California या तिच्या गावात,  विचित्र प्रसंग अनुभवला आहे. एका प्रवासाच्या दरम्यान तिला, तिच्या गावाकडे जाणारा रस्ता दिसला आणि गावाची ओढ तिला गावात घेऊन गेली. पण तिला तिच्या गावात परिचयाचे असे विशेष काहीही सापडेना. तिला तिथे असलेल्या माणसांशी बोलावे असे वाटतच नव्हते.  जेंव्हा दफनभूमीत तिच्या आजोबा व आजीची थडगी देखील सापडली नाहीत तेंव्हा मात्र ती अत्यंत अस्वस्थ झाली आणि त्या गावातून शक्य तेवढ्या लवकर बाहेर निघण्याची इच्छा तिला झाली आणि तिने तसेच केले.  कालांतराने तिला पुन्हा त्या गावात जायची वेळ आली तेंव्हा सर्व परिस्थिती तिला  तिच्या परिचयाच्या सर्व खुणा सापडल्या, तेथील परिस्थिती पूर्ववत होती.

विस्तृत कथा : http://mysteriousuniverse.org/2013/08/stepping-into-a-parallel-dimension/

--

५) Lerina García या उच्चशिक्षित स्त्रीला आलेला अनुभव हा तिच्यासाठी प्रचंड त्रासदायक होता. एके दिवशी सकाळी उठल्यावर तिला जगातील अनेक गोष्टी बदलल्या आहेत असे 'लक्षात'आले. तिच्या बेडवरील चादरी, तिने अंगात घातलेले कपडे हे सर्व तिला आठवत असणार्‍या गोष्टींशी जुळत नव्हते. तिच्या कामाच्या जागेत तिला काहीही परिचयाचे आढळत नाही. ज्या जोडीदारापासून तिच्या म्हणण्यानुसार ती ६ महिन्यांपूर्वी वेगळी झाली होती, तो जोडीदार काहीही न घडल्यासारखा तिच्या बरोबर राहत होता. पहिल्या जोडीदाराला सोडल्यानंतर, ती चार महिन्यांपासून ज्या दुसर्‍या जोडीदाराबरोबर राहत होती, त्याचा, त्याच्या नातेवाईकांचा मात्र कुठलाही थांग लागत नव्हता. या संदर्भात जेंव्हा डॉक्टरांनी तिची तपासणी केली तेंव्हा neurological malfunction थोडक्यात मेंदूत बिघाड असे निदान करण्यात आले.

विस्तृत कथा :  http://topfoundfootagefilms.com/parallel-universe-found-lerina-garcia

--

६) Pedro Oliva Ramirez याने सांगितलेल्या त्याच्या अनुभवानुसार, स्पेनमधील Seville ते  Alcala de Guadaira या त्याला परिचित असलेल्या रस्त्यावर, त्याने चुकीचा फाटा निवडला आणि त्याची कार  सर्वस्वी अनोळखी अशा सहा पदरी रस्त्यावर पोहोचली. रस्त्याच्या आजूबाजूला असलेली बांधकामे, बाजूने जाणारी वाहने, सभोवतालचा भूभाग इतके वेगळे वाटत होते की त्याच्या मनात विलक्षण घुसमट दाटून आली. साधारण एक तासाच्या अस्वस्थ प्रवासानंतर, त्याला Alcabala कडे जाणारा फाटा दिसला. त्या फाट्याला लागताच, काही वेळातच तो Alcala de Guadaira मधील त्याच्या घरासमोर होता. थोडा वेळ भ्रमित अवस्थेत घालविल्यानंतर त्याने ज्या रस्त्याने तो आला होता तो रस्ता शोधण्याचा प्रयत्न केला परंतु त्याला तो फाटा, रस्ता पुन्हा सापडला नाही.

--

७) १९७२ च्या मे महिन्यात एका रात्री, Utah मधील एका वाळवंटाजवळून जाणार्‍या, सुनसान डांबरी रस्त्यावर प्रवास करणार्‍या चार मुलींना असाच चमत्कारिक अनुभव आला. एका फाट्यावर त्यांनी चुकीचे वळण घेतले आणि पुढचा रस्ता हा संपूर्णपणे सिमेंटचा लागला. काही वेळ त्या रस्त्यावर कार चालविल्यानंतर आपण चुकीचा रस्ता निवडला असे वाटून त्यांनी यू-टर्न घेतला आणि त्यांना नंतर जे आढळले ते अत्यंत चमत्कारिक होते. त्या सुनसान रस्त्याची जागा आता पिकांनी डवरलेल्या शेतांमधून जाणार्‍या रस्त्याने घेतली होती.वाळवंटाचा मागमूसही नव्हता. रस्त्याच्या कडेला असलेल्या एका दुकानात योग्य मार्ग विचारावा म्हणून त्यांनी कार थांबवायचे ठरविले पण त्यांच्यातल्या एका मुलीने अचानक किंचाळायला सुरुवात केल्यामुळे त्यांनी विचार  बदलला. त्या मुलीच्या किंचाळण्याचे कारण होते त्यांच्या दिशेने येणारी चार विचित्र वाहने. अतिशय घाबरलेल्या स्थितीत त्यांनी त्या रस्त्यावर कार दामटवली. थोड्याच वेळात तो वाळवटातून जाणारा डांबरी रस्ता पुन्हा लागला. ओळखीच्या खुणा दिसायला लागल्या. पण एव्हाना त्या धांदलीत त्यांच्या गाडीचे तीन टायर पंक्चर झाले होते. रात्रभर त्या ठिकाणी थांबल्यानंतर दुसर्‍या दिवशी गस्त घालणार्‍या एका पोलिसाला अडवून त्यांनी सर्व कहाणी सांगितली.

विस्तृत कथा आणि दंभस्फोटाचा दावा :

https://thephillytalker.wordpress.com/2014/08/20/the-debunker-files-the-gadianton-canyon-incident/

==

अशा आणखीही अनेक कथा आहेत. सर्वच काही इथे देणे शक्य नाही. पण या सर्व कथा खर्‍या असोत वा रचलेल्या, त्या ज्या गोष्टीकडे निर्देश करतात, ती गोष्ट या लेखमालेच्या दृष्टिकोनातून महत्त्वाची आहे.  या सर्व घटनांमध्ये समान असलेला धागा आहे तो म्हणजे अदृश्य, अपरिचित असलेल्या व काही कारणाने  ठराविक काळासाठी आपल्या विश्वाशी जोडल्या गेलेल्या समांतर विश्वाचा किंवा एखाद्या अनोळखी मितीचा.  शक्य तिथे मी लिंक दिल्या आहेत. ज्यांना अधिक उत्सुकता आहे व जिथे लिंक्स नाहीत, तिथे ते नाव कॉपी-पेस्ट करून एखाद्या Search Engine मध्ये शोधावे. कुतूहल चाळवणारे आणि शमवणारे बरेच काही सापडेल.

असत्य कथा लिहून, प्रसारित करणार्‍या वा त्यायोगे प्रसिद्धी व अन्य लाभ मिळवणार्‍या लोकांची संख्या जशी कमी नाही, तशीच  दंभस्फोटाचे (debunk) दावे करणार्‍यांची देखील संख्या कमी नाही.  एखाद्या घटनेच्या दंभस्फोटाचा (debunk) पद्धतशीर पंचनामा करणे हा देखील काहीजणांसाठी,  कुठल्याही रहस्यमय घटना मूळातून नाकारण्याचा, घटनेतील सत्याला दडपून टाकण्याचा (cover-up), नियमित वाचकवर्ग आकृष्ट करण्याचा आणि त्यायोगे प्रसिद्धी व काही वेळा आर्थिक लाभ प्राप्त करण्याचा एक उत्तम मार्ग आहे.  त्यामुळे कथा खर्‍या असतीलच असे नाही हे जितके सत्य तितकेच दंभस्फोटाचे दावे हे देखील अंतिम सत्य असेलच असे नाही.    :-)

आधुनिक काळातील या कथांकडे कदाचित आपण भाकडकथा म्हणून दुर्लक्ष करू, पण अतर्क्य, विचित्र अनुभव आपल्यापैकी प्रत्येकाला येत असतात. आपल्या लिखाणातून, गप्पांच्या दरम्यान कित्येकांनी ते व्यक्तही केले असतील. काही जणांना ते अद्भुत वाटले असतील, तर काही जणांना बाता.  काही जणांनी मनोमन त्याचे विश्लेषण करण्याचा प्रयत्नदेखील केला असेल.  बर्‍याचदा अशा कथांचे सुयोग्य documentation आणि त्याचा शास्त्रशुद्ध पाठपुरावा करण्याचा प्रयत्नच झाल्याचे वा तशा प्रकारचा शोध घेण्याचे प्रयत्न करणारी, एखादी संस्था, निदान भारतात तरी असल्याचे ऐकलेले नाही.  काही वेळेस या संदर्भातील चर्चा रंगली असता, केवळ गंमत म्हणून रचून कथा सांगणारे देखील वाहत्या गंगेत हात धुवून घेतात किंवा अनुभव सांगणार्‍याची टवाळी झाली तर अस्सल अनुभवांना देखील अविश्वसनीयतेचा ठपका लागतो आणि यदाकदाचित त्यात काही तथ्य असले तर ते हरवून जाते.

--

== थोडेसे अवांतरातील अवांतर ! ==

आपल्या धार्मिक ग्रंथांमध्ये समांतर विश्वांसंबंधी अशा प्रकारच्या कथा नाहीत. काही दुसरे उल्लेख आहेत, त्यासंबंधी पुढच्या लेखांकात.  समांतर विश्वासंबंधी वाटेल पण तशी नसलेली प्रमुख कथा आहे विश्वामित्राने निर्माण केलेल्या प्रतिसृष्टीची.

http://satsangdhara.net - श्रीमद् वाल्मीकि रामायणे, बालकाण्डे,  षष्टितमः सर्गः

ऋषिमध्ये स तेजस्वी प्रजापतिरिवापरः ॥ २० ॥
सृजन् दक्षिणमार्गस्थान् सप्तर्षीनपरान् पुनः ।
नक्षत्रवंशमपरमसृजत् क्रोधमूर्च्छितः ॥ २१ ॥

तत्पश्चात् तेजस्वी विश्वामित्रांनी ऋषिमण्डळींच्या देखत दुसर्‍या प्रजापति समान दक्षिण मार्गासाठी नविन सप्तर्षिंची सृष्टि केली तथा क्रोधाने युक्त होऊन त्यांनी नविन नक्षत्रेंही निर्माण केली. ॥ २०-२१ ॥

दक्षिणां दिशमास्थाय ऋषिमध्ये महायशाः ।
सृष्ट्वा नक्षत्रवंशं च क्रोधेन कलुषीकृतः ॥ २२ ॥
अन्यमिन्द्रं करिष्यामि लोको वा स्यादनिन्द्रकः ।
दैवतान्यपि स क्रोधात् स्रष्टुं समुपचक्रमे ॥ २३ ॥

ते महायशस्वी मुनि क्रोधाने आवेशित होऊन दक्षिण दिशेत नूतन नक्षत्रमालांची निर्मिती करून असा विचार करू लागले की, 'मी दुसर्‍या इंद्राची सृष्टि करीन अथवा माझ्याद्वारा रचित स्वर्गलोक इंद्राशिवायच असेल.' असा निश्चय करून त्यांनी क्रोधपूर्वक नूतन देवतांची सृष्टि करण्यास प्रारंभ केला. ॥ २२-२३ ॥

 हा उल्लेख अर्थातच वरील पैकी कोणत्याही मांडणीत अचूकपणे बसत नाही. तसेच ही केवळ रूपक कथा असून, अवकाशात घडलेल्या काही घडामोडीशी तिचा संबंध असावा असे एक मत आहे. (Crux - Southern Cross पहा). 

पण तरीही दक्षिण गोलार्धातून दिसणार्‍या नक्षत्राचा उल्लेख रामायणात यावा हे विशेष आहे.

--

======
समाप्त
======

मंगळवार, ३ ऑक्टोबर, २०१७

परकीय जीवसृष्टी - भाग (अवांतर)


चंद्र आणि मंगळ यावर झालेल्या अवकाश मोहिमांदरम्यान अनेक चित्रविचित्र आकार दिसल्यासंबंधी विविध तर्कवितर्क केले गेले आहेत. कित्येक तर्कवितर्कांना छायाचित्रे, चलतचित्रे आणि क्वचित अंतराळवीरांचे संभाषण, नियंत्रण कक्षाशी झालेले संभाषण, निवृत्त झाल्यावर काही अधिकार्‍यांनी प्रत्यक्ष वा अप्रत्यक्ष स्वरूपात दिलेली माहिती याचा संदर्भ देखील देण्यात आला आहे. 

त्यापैकी 'Face on Mars' हे सर्वात गाजले होते, मात्र अधिक resolution असलेल्या कॅमेर्‍यांनी, गेल्या काही काळात जी छायाचित्रे पाठविली त्यानंतर तो छायाप्रकाशाचा खेळ असल्याचे अधिकृतपणे सांगण्यात आले आहे.  इतरही अनेक छायाचित्रांबाबतदेखील नासाचे म्हणणे हेच आहे की हे विविध आकार म्हणजे  मंगळावरील विशिष्ट आकार लाभलेले 'दगडधोंडेच' आहेत.

तरीही इतर  काही छायाचित्रांच्या links मी इथे देत आहे.   या सर्व links, नासाच्या संकेतस्थळावरील आहेत (Original domain or subdomain)

या छायाचित्रांचे resolution किती आहे याबद्दल पुरेशी कल्पना नाही.  त्यामुळे ही छायाचित्रे कितपत उपयुक्त आहे वा ती कितपत खरी वा खोटी, त्यात सत्याचा अंश किती, प्रसिद्धीचा सोस किती, त्यात मानवी मेंदूच्या Pattern Search / Pattern Recognition च्या नैसर्गिक कौशल्याचा भाग किती वगैरे कुठल्याही प्रश्नात न जाता वा कुठलाही निष्कर्ष न काढता, मी या links इथे पोस्ट केल्या आहेत.

==
प्रत्यक्ष चित्रे (size जास्त असल्याने ६ , ११ आणि १२ क्रमांकाचे मूळ छायाचित्र वगळता) आणि त्याचा आवश्यक तो zoom केलेला भाग सोबत दिला आहे.
==

----

१) https://mars.nasa.gov/mer/gallery/all/1/p/2139/1P318075869EDNAB66P2277L1M1.JPG

























----


----
२) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/msss/00703/mcam/0703MR0029770280402315E01_DXXX.jpg

























----

----
३) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/msss/01100/mcam/1100ML0048710180500502E01_DXXX.jpg



























----

----
४) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/msss/00978/mcam/0978MR0043250040502821E01_DXXX.jpg
























----

----
५) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/msss/00729/mcam/0729ML0031250020305133E01_DXXX.jpg






















----

----
६) https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10210   (15 MB tiff डाऊनलोड करून zoom करून बघावे)




----

----
७) https://mars.nasa.gov/mer/gallery/all/1/p/126/1P139376892EFF2829P2538L5M1.JPG














----

----
८) https://mars.jpl.nasa.gov/mer/gallery/all/1/p/107/1P137691267EFF2222P2363R1M1.JPG

























----

----
९) https://mars.nasa.gov/msl/images/Mars-fossil-thigh-femur-bone-like-Curiosity-rover-mastcam-0719MR0030550060402769E01_DXXX-full.jpg
























----

----
१०) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/msss/00194/mcam/0194MR1022019000E1_DXXX.jpg




















----

----
११) https://www.nasa.gov/sites/default/files/pia17931-main_m34-sol528-wb.jpg  (18 MB)





----

----
१२) https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA10216  (133 MB tiff डाऊनलोड करून zoom करून बघावे)




----

----
१३) https://mars.nasa.gov/mer/gallery/all/2/p/513/2P171912249EFFAAL4P2425L7M1.JPG
























----

----
१४) https://mars.nasa.gov/mer/gallery/all/1/p/904/1P208441438EFF74ZTP2293R2M1.JPG





















----

----
१५) https://mars.jpl.nasa.gov/msl-raw-images/proj/msl/redops/ods/surface/sol/01083/opgs/edr/ncam/NLB_493646326EDR_F0491420NCAM00251M_.JPG











----

आणखी काही छायाचित्रे देखील आहेत, नासाच्या संकेतस्थळावरची मूळ लिंक मिळाली की इथे पोस्ट करेनच.

==

ह्या व्यतिरिक्त उडत्या तबकड्या (UFO) आणि तत्सम गोष्टींवर किंचितही विश्वास नसलेल्या व्यक्तींनी पुढील लिंक्सचे सुयोग्य स्पष्टीकरण देता येईल का ह्याचा अवश्य विचार करावा.

पहिली लिंक सीआयए ने आधी दडवून ठेवलेल्या (Classified) आणि नंतर प्रसिद्ध केलेल्या एका वृत्तांताची आहे.  प्रसिद्ध करताना त्यातील काही मजकूर शाईने काळा करण्याची दक्षता घेतली आहे.  ह्या वृत्तांकनातील चौथे पान नीट वाचावे.  तिथे UFO च्या आकारमानाचा स्पष्ट उल्लेख आहे.

https://www.cia.gov/readingroom/docs/CIA-RDP81R00560R000100070007-8.pdf

UPDATE:  वर उल्लेख केलेली लिंक अधून्मधून गायब होते / करण्यात येते. त्यामुळे, ह्या PDF चे Screenshots इथे टाकत आहे.















ह्या अहवालातील चौथ्या पानावरचा (चौथा Screenshot) पुढील उल्लेख अत्यंत महत्त्वाचा. 

"A huge metallic disc-shaped object with a six-Foot base and four feet in height was FOUND in a crater at Baltichaur, five miles NE of Pokhara. Portion of a similar object were found at Talakot and Turepasal"

जर अशा प्रकारची UFO पोखराजवळ सापडली होती तर पुढे तिचे काय झाले !?

हा उल्लेख १९ फेब्रुवारी १९६८ चा असल्यामुळे साधारण त्याच सुमारास अशी UFO सापडली होती तर त्यावेळी केंद्रात असलेल्या सरकारला आणि पंतप्रधानांना ह्या गोष्टीची कल्पना नाही हे संभवत नाही ! 

-----

Printer Friendly Version : 

----

दुसरी लिंक यूट्यूबवर कुणीतरी अपलोड केलेल्या एका चित्रफीतीची आहे. ही चित्रफीत आत्तापर्यन्त किमान दोनदा काढून टाकण्यात आली होती, त्यामुळे ही लिंकदेखील किती काळ सक्रिय राहील ते सांगणे अवघड आहे.  मात्र अपलोड करणारी व्यक्ती वा समूह पुरेसा खमका आहे.

https://youtu.be/UbHDMnATrJM

====