अंतराळात गोळी झाडलीत तर..!

डॉ. बाळ फोंडके
सोमवार, 29 नोव्हेंबर 2021

‘जर तर’च्या गोष्टी

धरतीवर जेव्हा आपण गोळी झाडतो तेव्हा तिला मिळालेल्या वेगापायी ती पुढं पुढं जात राहते. पण सुरुवातीपासूनच तिला गुरुत्वाकर्षणाची ओढ जाणवत राहतेच. ती तिला खाली खेचत राहते. अंतराळात शून्यवत गुरुत्वाकर्षण असल्यामुळं त्या गोळीला मिळालेला वेग कमी होत नाही. शिवाय तिथं हवा नसल्यामुळं घर्षणाचाही प्रश्न नसतो. गोळीला अटकाव करणारा कोणताच प्रभाव नसल्यामुळं ती सतत पुढंपुढंच जात राहते.

‘अंतराळात गोळी झाडलीत तर..?’ हा प्रश्न विचारणं चूकच नाही का, असं तुम्हाला कदाचित वाटेल. कारण अंतराळात निर्वात पोकळी आहे. तिथं ऑक्सिजनच नाही. त्यामुळं तिथं अग्निप्रज्वलन होऊच शकणार नाही. मग बंदुकीतून गोळी तरी कशी झाडता येईल? पण विश्वास ठेवा, तसं करता येतं. कारण आधुनिक बंदुकांच्या गोळ्या आपल्या बरोबर ऑक्सिजनची कुपीच घेऊन येतात. त्यामुळं त्या गोळीतला स्फोटक पदार्थ पेट घेऊ शकतो. पण ती गोळी झाडल्याचा आवाज मात्र ऐकू येणार नाही. कारण आवाज म्हणजेच ध्वनी हवेतल्या कंपनांच्या माध्यमातूनच प्रवास करू शकतो. तिथं हवाच नाही म्हटल्यावर आवाज खुंटलाच. मग गोळी झाडली गेलीय हे कसं समजायचं? जर त्यावेळी बंदुकीच्या नळीकडे लक्ष असेल तर मात्र ते सांगता येईल. कारण त्या नळीच्या तोंडाशी ज्वाला भडकल्याचं दिसेल. तसंच तिच्यातून निघालेला धूर फुग्याचा अवतार घेऊन पुढं पुढं सरकताना दिसेल. ब्राऊन विद्यापीठातल्या प्रा. पीटर शुल्त्झ यांनी तसा प्रयोग करूनच दाखवून दिलं आहे. 

आता समजा तुम्ही अंतराळात तरंगत आहात. तुमच्या हातात बंदूक आहे. हातातून सोडलीत तर तीही तशीच तरंगत राहील. पण तशीच हातात ठेवून तुम्ही तिचा चाप ओढलात आणि गोळी झाडलीत तर ती बंदुकीतून निघून पुढं जाईल. आता न्यूटनच्या तिसऱ्या नियमानुसार प्रत्येक कृतीला उलट दिशेनं तितक्यात प्रभावाची कृती घडेल. म्हणजे ज्या बंदुकीतून गोळी झाडलीय ती उलट दिशेनं पाठीमागे फेकली जाईल. बंदूक तुमच्या हातात असल्यामुळं तुम्हीही तसेच पाठीमागे ढकलले जाल. समजा तुम्ही दर सेकंदाला एक हजार मीटर हा वेग गोळीला दिलाय तर तुम्हालाही तेवढाच वेग मिळायला हवा. पण गोळीच्या तुलनेत तुमचं वजन किती तरी जास्ती असल्यामुळं तुमचा पाठीमागे जाण्याचा वेग फार फार तर सेकंदाला काही सेंटीमीटर एवढाच असेल. अर्थात तुम्हाला तुम्ही पाठीमागे जात असल्याचं जाणवणार नाही. फक्त तुम्ही आणि गोळी यांच्यातलं अंतर वाढत चाललंय एवढंच दिसेल.

तुमचं ठीक आहे, पण त्या गोळीचं काय? धरतीवर जेव्हा आपण गोळी झाडतो तेव्हा तिला मिळालेल्या वेगापायी ती पुढं पुढं जात राहते, पण सुरुवातीपासूनच तिला गुरुत्वाकर्षणाची ओढ जाणवत राहतेच. ती तिला खाली खेचत राहते. सरळ मार्गानं पुढं जाणारी गोळी आणि तिला काटकोनात जमिनीच्या दिशेनं खाली खेचणारी गुरुत्वाकर्षणाची ओढ यांचा एकत्रित प्रभाव गोळीची वाटचाल तिरपी करत राहतो. आणि काही अंतर गेल्यावर ती गोळी जमिनीवर पडते. अंतराळात शून्यवत गुरुत्वाकर्षण असल्यामुळं त्या गोळीला मिळालेला वेग कमी होत नाही. न्यूटनच्या पहिल्या नियमाप्रमाणे ती जडत्वामध्ये म्हणजे इनर्शियामध्ये असते. शिवाय तिथं हवा नसल्यामुळं घर्षणाचाही प्रश्न नसतो. गोळीला अटकाव करणारा कोणताच प्रभाव नसल्यामुळं ती सतत पुढंपुढंच जात राहते. अंतराळ अनंत आहे, शिवाय हे विश्वही प्रसरण पावतंय. त्यामुळं गोळीचा प्रवास निर्वेध तसाच चालत राहील. सुरुवातीला मिळालेल्या दिशेनंच ती सरळ सरळ पुढं पुढं जात राहील. हार्वर्ड विद्यापीठातील प्राध्यापक मात्या कूक यांनी दुसरं एक मनोरंजक गणित केलं आहे. समजा हे विश्व प्रसरण पावत नसतं, आजघडीला आहे तेवढीच त्याची व्याप्ती असती, तरीही मग ती गोळी तशीच चालत राहिली असती का? असा प्रश्न त्यांना विचारला होता. तेव्हा त्या म्हणाल्या की निर्वात पोकळीतही साधारण एक घनमीटर अवकाशात एखादा दुसरा अणू असतो. त्याच्याशी गोळीची टक्कर झाल्यानं तिच्या गतीत घट होईल, नाही असं नाही. तसं झालं तर मग ती गोळी एका क्षणी जागच्या जागीच अडकून पडेल. पण त्यापूर्वी तिनं एक कोटी प्रकाशवर्षं एवढं अंतर पार केलेलं असेल. आता प्रकाश दर सेकंदाला तीन लाख किलोमीटर एवढा प्रवास करतो. त्या वेगानं एका वर्षात तो जेवढी मजल मारेल ते अंतर म्हणजे एक प्रकाशवर्ष. तर एक कोटी प्रकाशवर्षं म्हणजे किती अंतर? तुम्हीच करा हिशेब. याचा अर्थ असाही होतो की तुम्हीही उलट दिशेनं असेच निरंतर प्रवास करत राहाल.

पण मुळात अंतराळात बंदूक नेण्याची गरजच का भासावी? तिथं तर कोणी शत्रू किंवा मारेकरी असण्याची शक्यताच नाही. तर मग संरक्षण कोणापासून करायचं? तरीही अनेक वर्षं रशियन अंतराळवीरांना दिल्या जाणाऱ्या सामग्रीत बंदुकीचा समावेश असे. जर परत येताना काही गडबड झाली आणि नियोजित ठिकाणाऐवजी त्यांचं पॅराशूट त्यांना भलतीकडेच घेऊन गेलं तर आपल्याकडे इतरांचं लक्ष जावं यासाठी त्यांनी ती बंदूक हवेत उडवावी, असं प्रशिक्षण त्यांना दिलेलं असे. थोडक्यात ती बंदूक अंतराळात वापरण्यासाठी दिलेली नव्हती, तर धरतीवर परत आल्यावर जर काही अडचणीचा प्रसंग आला तर त्यातून मार्ग काढण्यासाठीच तिची बेगमी केलेली होती. 

पण चुकूनही अंतराळात तिच्यातून गोळी झाडण्याचा प्रयत्न करू नका, असाच सल्ला त्यांना दिला जाई. कारण तुम्ही जेव्हा यानाची दुरुस्ती करण्यासाठी किंवा नुसताच फेरफटका मारण्यासाठी यानातून बाहेर पडता तेव्हा तुम्ही सहसा यानाला एखाद्या केबलनं बांधलेले असता. ते यान जर पृथ्वीभोवती एखाद्या विवक्षित कक्षेत प्रदक्षिणा घालत असेल तर त्याच्या बरोबर तुम्हीही तसेच वक्राकार प्रदक्षिणा घालत राहता. तुमच्या हातून सुटलेली गोळीही मग सरळ पुढं पुढं न जाता त्या कक्षेतच फिरत राहील. तुमचा प्रदक्षिणेचा वेग यानाच्या वेगाएवढाच असेल. पण गोळीचा वेग हा तिला बंदुकीकडून मिळालेला वेग आणि यानाचा वेग यांच्या बेरजेएवढा असेल. त्यामुळं गोळी कमी वेळात प्रदक्षिणा पूर्ण करेल. ती करताना तुम्ही तिच्या वाटेत याल आणि तुम्ही झाडलेली गोळी तुमच्याच पाठीत शिरेल. तुमचाच बळी घेईल. तो अनवस्था प्रसंग टाळायचा तर मग ती बंदूक तिच्या खोबणीतच ठेवलेली बरी नाही का?

संबंधित बातम्या