"बल"आदि न्यूटन-संकल्पनांचे आधुनिक भौतिकशास्त्रात स्थान (बर्ट्रंड रसेल यांचे लेखन)

मागे येथील एका चर्चेत भौतिकातील "बल" संकल्पनेबद्दल उलटसुलट विचार आले होते. (दुवा) याविषयी विसाव्या शतकातील तत्त्ववेत्ते बर्ट्रंड रसेल यांचे लेखन वाचण्यालायक आहे. पुढील अनुवाद रसेल यांच्या "पाश्चिमात्त्य तत्त्वज्ञानाचा इतिहास" या पुस्तकातून घेतलेला आहे. (इंग्रजी पाठ्याचा दुवा) त्यातील "विज्ञानाचा उदय" या प्रकरणात चार भौतिक वैज्ञानिकांबद्दल माहिती दिली आहे - ते आहेत कॉपर्निकस (कोपेर्निकुस), केप्लर (केप्लेर), गॅलिलियो (गालिलेओ), आणि न्यूटन. या प्रकरणाच्या शेवटी थोडक्यात हा विचार केलेला आहे, की आधुनिक सैद्धांतिक भौतिकशास्त्र न्यूटनच्या प्रणालीपेक्षा कुठल्या प्रकारे वेगळे आहे. त्या भागाचा (वरील इंग्रजी दुव्यावर पान क्र ५३९-५४०) अनुवाद करण्यापूर्वी त्याच प्रकरणातली न्यूटनबद्दलची एक-दोन वाक्ये येथे देणे वावगे ठरणार नाही.

(पूर्वसंदर्भ : न्यूटनच्या गतीबद्दलच्या तीन कायद्यांनी आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमाने ग्रह, तारे, धूमकेतूंची गती, तसेच भरती-ओहटी, यांची सिद्धता करता येत होती असे दिसत होते. या कोड्यांवर विजय मिळाला होता.) हा विजय इतका संपूर्ण होता की न्यूटन खुद्द एक दुसरा ऍरिस्टॉटल होण्याच्या धोक्यात होता, - प्रगतीला रोखणारा अनुल्लंघनीय आडथळा ठाकण्याचा धोका होऊ घातला होता. त्याने हाताळलेल्या विषयांमध्ये मौलिक कार्य करण्याइतपत त्याच्या सत्तेतून मुक्ती त्याच्या मृत्यूनंतर शंभर वर्षांनंतर कुठे इंग्लंडमध्ये लोकांनी मिळवली.

----

न्यूटनच्या प्रणालीपेक्षा आधुनिक भौतिकशास्त्रातल्या संकल्पना काही प्रकारे वेगळ्या आहेत. प्रथम बाब म्हणजे "बल" (फोर्स) ही संकल्पना सतराव्या शतकात महत्त्वाची होती, ती अनावश्यक आहे असे दिसून आले आहे. "बल" हे न्यूटनच्या अनुसार गतीमध्ये बदल करण्यास कारण आहे - मग तो बदल गतीच्या राशीत असो वा गतीच्या दिशेत. "कारण" ही संकल्पना महत्त्वाची मानली जाते. ओढणे किंवा ढकलणे या क्रियांनी आपल्याला जो अनुभव येतो - तसल्या कुठल्याशा प्रकाराला चित्रदर्शी कल्पकतेने "बल" म्हणून ध्यानात धरलेले आहे. म्हणूनच गुरुत्वाकर्षणाने दूरच्या वस्तूंवर परिणाम होतो यास आक्षेप होता - खुद्द न्यूटनने मानले होते की गुरुत्वाकर्षण ज्याच्या मार्फत वस्तूंपर्यंत पोचते असे कुठलेतरी माध्यम असले पाहिजे. कालांतराने असे दिसून आले की "बल" ही कल्पना मध्यात न आणता गणितातली सर्व समीकरणे लिहिता येतात. वस्तूंची संरचना-स्थिती (कॉन्फिग्युरेशन) आणि त्यांच्या त्वरणामध्ये काही विवक्षित परस्परसंबंध आहे, असे निरीक्षण करून कळत होते. "हा परस्परसंबंध 'बला'च्या मध्यस्थीतून उद्भवतो" असे म्हणून आपल्या ज्ञानात काहीच भर पडत नाही. ग्रहांचे सदैव सूर्याच्या दिशेला त्वरण असते, आणि ते त्वरण सूर्य-ग्रह अंतराच्या वर्गाशी व्यस्त त्रैराशिकात (इन्व्हर्स प्रपोर्शनमध्ये) असते, हे निरीक्षणाने दिसते. हे गुरुत्वाकर्षणाच्या "बला"मुळे आहे, असे म्हणणे म्हणजे केवळ शब्दाला शब्द जोडणे होय. "अफूमुळे लोकांना झोप येते कारण अफूत 'निद्राकारकगुण' आहे," अशासारखेच हे ज्ञानशून्य वाक्य. आधुनिक भौतिक वैज्ञानिक केवळ त्वरणाचे गणित करायचे समीकरण सांगतो, आणि "बल" हा शब्द पूर्णपणे टाळतो. गतीला कारणे असतात या चैतन्यवादी विचारसरणीचे अंधुक भूत म्हणजे "बल" होय. हळूहळू या भुतबाधेचा उतारा झालेला आहे.

क्वांटम मेकॅनिक्स (पुंजभौतिकी) येईपर्यंत गतीच्या पहिल्या दोन कायद्यांच्या मूलभूत मथितार्थात उल्लेखनीय बदल घडला नाही. तो मथितार्थ असा: डायनॅमिक्सचे कायदे त्वरणांच्या गणिताने सांगितले जातात. या बाबतीत कॉपर्निकस आणि केप्लर यांना प्राचीन विचारवंतांमध्ये गणले पाहिजे. ते आकाशातील ग्रह-ज्योतींच्या कक्षेच्या आकाराचे गणित करणारे कायदे शोधत होते. न्यूटनने हे दाखवले की या आकारांबद्दलचे कायदे फारफारतर ढोबळ आदमास असू शकतील. ग्रह हे तंतोतंत लंबगोलाकृती मार्गक्रमण करत नाहीत - अन्य ग्रहांच्या आकर्षणामुळे त्यांचा मार्ग हेलकावतो. म्हणूनच कुठलाही ग्रह त्याच मार्गावरून पुन्हा कधी क्रमण करत नाही. पण गुरुत्वाकर्षणाचा कायदा त्वरणांच्या बाबतीत आहे, - तो तंतोतंत नेमका (ऍक्युरेट) आहे, असे न्यूटननंतर दोनशे वर्षे मानले जात होते. आइन्स्टाईनने तो दुरुस्त केला तेव्हाही तो त्वरणांच्या बाबतीतलाच कायदा राहिला.

हे खरे आहे की ऊर्जेच्या संरक्षणाचा कायदा (लॉ ऑफ कॉन्झर्वेशन ऑफ एनर्जी) हा वेगाच्या (व्हेलॉसिटीच्या) बाबतीत आहे, त्वरणाच्या बाबतीत नाही. पण ज्या गणितांत या कायद्याचा वापर होतो, त्यांच्यात त्वरणाचाच वापर करावा लागतो.

क्वांटम मेकॅनिक्समुळे जे प्रस्तावित बदल होत आहेत, ते फार मूलभूत आहेत, पण तरी काही प्रमाणात ते बदल वादग्रस्त आणि शंकाग्रस्त आहेत. (*अनुवादकाची टीप : येथे तत्त्वज्ञानातील बदलांबद्दल वादाचा संदर्भ आहे, पुंजभौतिकीच्या गणिताबद्दल नाही. हे पुस्तक १९४५-४६ मध्ये प्रसिद्ध झाले, तेव्हा पुंजभौतिकीतले शोध नवीन होते.)

न्यूटनच्या तत्त्वज्ञानापासून झालेल्या एका मोठ्या बदलाचा आता उल्लेख केला पाहिजे - तो म्हणजे कूटस्थ (ऍब्सोल्यूट - निरवलंब, निरपेक्ष) अशा अवकाश आणि काळाच्या कल्पनांचा त्याग. वाचकाला आठवेल की या मुद्द्याचा डेमॉक्रिटस (डॅमोक्रिटोस) च्या संदर्भात उल्लेख आला होता. (*अनुवादकाची टीप : पुस्तकाच्या सुरुवातीची प्रकरणे ग्रीक तत्त्ववेत्त्यांबाबत आहेत.) न्यूटनचे मत होते की अवकाश बिंदूंनी बनलेले आहे, आणि काळ तत्क्षणांनी (इन्स्टंट) बनवलेला आहे, आणि या बिंदूंना, तत्क्षणांना त्यांच्यात स्थित वस्तूंच्या आणि घटनांच्याहून वेगळे निरपेक्ष अस्तित्व आहे. अवकाशाच्या बाबतीत म्हणावे तर त्याच्यापाशी प्रात्यक्षिक प्रमाण उपलब्ध होते. ते असे - भौतिक घटनांनी आपण निरपेक्षपणे गोल-फिरणे जोखू शकतो. पाण्याची बादली स्वत:भोवती गोल फिरवली (पण अजून त्यातले पाणी गोल फिरत नसले) तर पाण्याची पातळी समतल राहाते. बादली फिरायची थांबली, पण पाणी फिरत असले, तर पाणी मध्ये खाली जाते, आणि कडांना वरवर चढते. (अनुवादकाचे स्पष्टीकरण : अशा प्रकारे फिरणे निरपेक्ष आहे : बादली पाण्याच्या सापेक्ष फिरते आहे ~ [समीकरण नाही] ~ पाणी बादलीच्या सापेक्ष फिरते.) त्याच्या काळानंतर फूकोचा लोलक बनवला गेला. लोलकाच्या गतीद्वारे पृथ्वी गोल फिरत असल्याचे निदर्शन केले जाते, असे मानले जाते. अत्यधुनिक दृष्टिकोनातूनही निरपेक्ष फिरत्या-गतीचा हा मुद्दा एक कूटप्रश्न आहे. जर सर्वच गती सापेक्ष असली समजा : तर पृथ्वी फिरते असे प्रमेय म्हणा, नाहीतर आकाश फिरते असे प्रमेय म्हणा - त्यांच्यातला फरक केवळ शाब्दिक आहे. "जॉन जेम्सचा बाप आहे" किंवा "जेम्स जॉनचा पुत्र आहे" अशा दोन वाक्यांत जितका फरक आहे, तितकाच. पण जर आकाश फिरत असले, तर काही तारे प्रकाशवेगापेक्षा जलद गतीने हलत आहेत - आणि हे अशक्य मानले जाते. या अडचणीची आधुनिक उत्तरे पूर्णपणे समाधानकारक नाहीत. पण ती उत्तरे इतपत तरी समाधान करतात : जवळजवळ सर्व भौतिक वैज्ञानिक गती आणि अवकाश शुद्ध सापेक्ष आहेत असे स्वीकार करतात. शिवाय काल आणि अवकाश हा दोघांचा कालावकाश असा संयोग झाला आहे, हा दुसरा मुद्दाही मनात आणावा. या दोन मुद्द्यांमुळे, गॅलिलियो आणि न्यूटनच्या कार्यात विश्वाबद्दल जो दृष्टिकोन होता, त्यापेक्षा आपला दृष्टिकोन फार बदललेला आहे. पण याबाबतीत, आणि क्वांटम मेकॅनिक्सच्या बाबतीत या वेळेला मी अधिक काही बोलत नाही. (पुस्तकातले हे प्रकरण समाप्त)

Comments

लेख

मस्त विषय
अतिशय उत्तम चर्चा यातून घडावी.
मात्र,
या लेखाला आपल्या विचारांची एक प्रस्तावना दिली असतीत तर बरे झाले असते.
लेख वाचला, मग परत वाचला. तरीपण लेखाचा मुद्दा कळला नाही.
अनुवाद असल्याने आपल्याला लेखाच्या स्वरूपाची चौकट ठेवावी लागते आहे हे समजते आहे.
पण तरीही कदाचित
सारांश (ऍबस्ट्रॅक्ट?) - लेख - गोळाबेरीज (कंक्ल्युजन)

अशा स्वरूपात लेख माझ्या सारख्या मठ्ठ माणसाला कळणे सोपे व्हावे असे वाटते. अशी मांडणी योग्य नसल्यास - भाषांतरकाराची टीप/टीका असे स्पष्टीकरण योग्य ठरावे.

उदाहरणार्थ, शिवाय काल आणि अवकाश हा दोघांचा कालावकाश असा संयोग झाला आहे, हा दुसरा मुद्दाही मनात आणावा. हा मुद्दा समजून घेण्यास मला तरी वेळ लागला आणि लागतोय.

या उपर माझे म्हणणे मानावेच असे नाही. कारण मुळात गुंडोपंतांचा मेंदु म्हणजे एक निव्वळ बिंदु आहे. आलेले विचार हे केवळ तत्क्षण आहेत.
म्हणून या तत्क्षणांना त्यांच्यात आपल्या भाषांतरस्थित विचारांच्याहून वेगळे निरपेक्ष अस्तित्व नाही,
असे म्हणून आपण सोडून दिलेल तरी चालतील!

आपला
गुंडोपंत जड

सारांश आणि गोळाबेरीज

सारांश
आधुनिक भौतिकशात्राचे तत्त्वज्ञान न्यूटनच्या तत्त्वज्ञानापेक्षा वेगळे आहे. त्याच्या ऐतिहासिक वारशामुळे म्हणा न्यूटन "बल" नावाची काही सत्य-वस्तू आहे, असे माने. त्याचे गणित तपासता असे लक्षात येते, की काही विशिष्ट समीकरणांना दिलेले ते नाव आहे. ते नाव देऊन-न-देऊन कुठलीच मूलभूत समज-उमज-ज्ञानवृद्धी होत नाही. खुद्द न्यूटनच्याच गणितात बल ही कल्पना अतिरिक्त/अनावश्यक आहे. त्याच प्रमाणे न्यूटन निरपेक्ष (ऍब्सोल्यूट) अवकाश, आणि निरपेक्ष काळ आहे असे मानत असे. त्यातही निरपेक्ष अवकाश आहे, असे मानण्यासाठी न्यूटनपाशी काही निरीक्षणांची प्रमाणे होती. पण सापेक्षतावादाचा अभ्यास झाल्यानंतर निरपेक्ष अवकाश आणि निरपेक्ष काळ असे काही मानण्याची गरज राहिली नाही. इतकेच काय काल आणि अवकाश अशा दोन कल्पना न मानता कालावकाश ही एकच कल्पना पुरते. हा न्यूटनच्या तात्विक संकल्पनेपेक्षा आधुनिक भौतिकशास्त्राची तात्विक संकल्पना खूप वेगळी आहे. संकल्पनांबद्दल आणखी मोठी क्रांती पुंजभौतिकीने घडवली आहे. पण याबद्दल आणखी तपशील रसेल देत नाहीत.

---
अनुवादकर्त्याची गोळाबेरीज टिप्पणी : "बल" ही संकल्पना आधुनिक भौतिकशास्त्रातून कधीची बाद झाली आहे. काही विशिष्ट समीकरणाचा उल्लेख करताना "बल" असा शॉर्टहँड शब्द वापरतात - सोयीसाठी शॉर्टहँड शब्द वापरण्यात माझ्या मते काहीच वावगे नाही. पण उगाच तशी खरोखरची कुठली वस्तू आहे असा गैरसमज करून घेऊ नये. नसत्या कल्पनांना खरोखरच्या मानल्या तर खरोखरच्या निरीक्षणात कसूर होईल आणि फसगत होऊ शकेल.

-------------------------------------------------
लेख देण्यामागची भूमिका अशी.

मागे कोणी (मला वाटते विकास किंवा, कदाचित गुंडोपंत असतील) असे म्हटले की लोक पुंजभौतिकी, (वेव्ह-पार्टिकल ड्युऍलिटी) वगैरे वाटेल त्या कल्पना स्वतःहून खात्री न करून घेता सत्य म्हणून मानतात. मला याचे कमालीचे आश्चर्य वाटले. "न समजून घेता कुठली गोष्टा 'सत्य' मानता तरी कशी येते - आणि असल्या गोष्टी सत्य मानल्या न मानल्या तर काय फरक पडतो?" असा विचार माझ्या मनात आला. फारतर अशा गोष्टींना "ट्रिव्हिया"=वाचलेले गमतीदार तपशील असे म्हणता येईल. उदाहरणार्थ एव्हरेस्ट शिखराची उंची ८८४८ मीटर आहे, असे मी वाचले आहे. तपशील मनोरंजक आहे, पण नेमकी ८८४८ मीटर असली की ७७४७ मीटर असली, मला काही फरक पडत नाही... उद्या कोणी सांगितले उंची ९००० मीटर आहे, तर ते लक्षात ठेवीन. समजून न घेतलेल्या मनोरंजक वैज्ञानिक तपशिलांचे महत्त्वही तितकेच.

उपक्रमाबाहेर माझ्या कोणी मित्राने म्हटले "तुम्ही संशोधक लोकही व्यक्तिशः अणू न बघता अणू आहेत असे मानता..." आता या वाक्याचे व्यक्तिगत रीत्या मी सहज प्रत्युत्तर दिले, "अणू आहेत म्हणजे आहेत, असे मी मुळीच मानत नाही. काही विशिष्ट रासायनिक गणिते करताना काही सोयिस्कर क्लृप्त्या मी वापरतो. त्या क्लृप्त्यांचा संदर्भ देण्यासाठी काहीतरी शब्द हवा असतो. तो शब्द आहे 'अणू'. गणित करण्यासाठी त्याच्यापेक्षा वेगळी क्लृप्ती कोणी दाखवली, तर हल्लीची क्लृप्ती मी वापरणार नाही. त्याच्यासाठी जो शब्द वापरतो तोही मी बाद करेन/विसरून जाईन/वापरायची वेळ येणार नाही. म्हणजे मूलतः असला कुठला न बघितलेला अणू मी मुळीच 'सत्य' मानत नाही. अणू म्हणजे माझ्यासाठी केवळ एक सोयिस्कर 'शॉर्टहँड' चिह्न आहे."

स्वतःला विज्ञानाधिष्ठित म्हणून ओळखणार्‍या अनेक लोकांना मी विचारता असे दिसले, असेच कित्येक शब्द ते 'सत्य' म्हणून मानतात. असल्या गोष्टींना 'सत्य' मानणे विज्ञानात मोठे धोकादायक असते. त्या 'सत्या'ची झापडे डोळ्यांना लागल्यामुळे प्रत्यक्ष अनुभवाकडे मनुष्य डोळेझाक करू लागतो - कारण 'सत्या'च्या विपरीत जाणारा अनुभव हा तर दृष्टिभ्रमच असणार, नाही का? वैज्ञानिकाने गरज नसताना कुठल्याही अप्रात्यक्षिक संकल्पनेला 'सत्य' मानण्याचे टाळावे. (आणि आपण सर्वच संशोधक आहोत, वैज्ञानिक आहोत, जिज्ञासू आहोत, हे वेगळे सांगणे नलगे.)

या बाबतीत नेमकी चर्चा 'बल' या संकल्पनेबाबत उपक्रमावर घडली. कोणीतरी प्रश्न विचारला की "सेंट्रिफ्यूगल फोर्स" ही कल्पना खरी की खोटी? त्याविषयी लिहिताना मी म्हटले, की अमुक काही गणित करताना एक सोयिस्कर क्लृप्ती वापरता येते. तिचा थोडक्यात संदर्भ देण्यासाठी नाव देण्याची गरज आहे. म्हणून "सेंट्रिफ्यूगल फोर्स" असे नाव द्यायला काहीच हरकत नाही. ती क्लृप्ती वापरली नाही, तर तिचा उल्लेख करायची वेळच येणार नाही. त्यामुळे सोयीनुसार उल्लेख करायचा तर करा, नको तर नको. सत्य आणि मिथ्याचा प्रश्नच नाही.

त्यावेळी उलट प्रतिसाद आले, की "बल" नावाची काही वस्तू गृहीतक म्हणून मानायची असते - ते कुठल्यातरी सोयिस्कर गणिती क्लृप्तीला दिलेले शॉर्टहँड नाव नाही.

आता हे मलाही माहीत आहे, की बारावीच्या पुस्तकांत, अभियांत्रिकीच्या पुस्तकांत डायनॅमिक्स हा विषय शिकताना "फोर्स"चा उल्लेख कित्येकदा येतो. हे एका गणिती क्लृप्तीच्या संदर्भाला दिलेले शॉर्टहँड नाव आहे, हे शिक्षक बारावीत तरी विद्यार्थ्यांना सांगत नाहीत, हे मला स्वानुभवाने ठाऊक आहे. पण त्या शिक्षकांना ते ठाऊक असेल, अशी माझी कल्पना होती. इतकेच काय कोणताही विचारी माणूस हे सहज जाणेल की भाषेत "बल"चा एक अर्थ आहे, पण भौतिकीत ते केवळ एका विशिष्ट प्रकारचे गणित आहे. - तेवढ्यावरून भौतिकशास्त्रात गणिताच्या सोयीवेगळी मानून घ्यायची "बल" ही कुठली वस्तू नाही हे लक्षात यावे.

मी हे मुद्दे मांडलेच होते, पण कदाचीत ते मला नीट समजावता आले नसतील. म्हणून येथे रसेल यांनी केलेले स्पष्टीकरण दिले आहे. त्यांच्या विशेष शैलीमुळे कदाचित हे मुद्दे अधिक सुस्पष्ट व्हावेत. इतकेच काय, हे दिसून यावे की "बल म्हणजे केवळ एक नाव आहे," हा माझा भन्नाट विचार नसून आधुनिक भौतिकशास्त्राच्या विचारसरणीतून आपसूखच निघतो. १९४५-१९४६ मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका लोकप्रिय पुस्तकात तो मांडलेला आहे (हे पुस्तक म्हणजे कुठला विद्वत्तापूर्ण शोधनिबंध नव्हे). ५० वर्षांपूर्वीही वैज्ञानिकांना मामूली वाटणारा हा विचार इतक्या वर्षांनंतर आपल्याला पचण्यास अगदीच सोपा जावा.

कदाचित न्यूटनबद्दलच्या नितांत श्रद्धेमुळे शाळा-कॉलेजातले काही शिक्षक विचार न करता "बल" म्हणजे कुठली सत्य-वस्तू आहे, असे मानत असावेत. कारण न्यूटनचे तसे मत होते. आणि शिक्षकांविषयीच्या आदरामुळे आपण विद्यार्थीही तसे मानत असलो पाहिजे. न्यूटनबद्दल नम्र आदर असण्याऐवजी फाजिल श्रद्धा काही काळ बोकाळली होती, याबद्दल रसेल उल्लेख करतात.

खरे तर यात न्यूटनचा कुठलाही अवमान नाही. असामान्य प्रतिभेने त्याने कित्येक गणिते सोडवण्याच्या रीती शोधून काढली. आपल्या सामान्य प्रतिभेने त्याचे विचार आपणही त्याच्या थोडेसे पुढे जरूर नेऊ शकतो. तसे नेलेत म्हणजे काही आपण त्याच्या वरचढ असल्याचा आव आणत नाहीत. उलट त्याच्याबद्दल फाजिल श्रद्धा राखून आपली बुद्धी गहाण ठेवली तर मात्र आपण त्याचा अवमान करतो, असे मला वाटते.

---

विचार प्रवर्तक पदार्थ बनवण्याची कृती

आता कृती पुढील प्रमाणे:

सर्वसाधारण विचारांचे बारीक बारीक तुकडे करून ते जुन्या कल्पनांच्या पाकात मुरत घालावेत.
शक्य असल्यास जुन्या वाळवलेल्या तत्व़ज्ञानाच्या सालीची एक चमचा भुकटी वरील पाकात चांगली कालवून घ्यावी.
नंतर यात काही उत्तम पैकी निवडलेले सारांश घालावेत. (हे सारांश शक्यतो अवकाश पेठेतून श्री. न्युटन यांच्या दुकानातून घ्यावेत, येथे बहुतेक गोष्टी निवडलेल्या व स्वच्छ मिळतात!) शिवाय नवीन विचारांच्या फोडी करून घ्याव्यात.
त्याच वेळी एकाबाजूला विरोधकांचे विचार चांगल्या पैकी मळून व तेल लावून ठेवावेत. जोडीला काही अवांतर कल्पना वाफवून घ्याव्यात.
आता पर्यंत तयार झालेले पाकातले विचार, विरोधी विचार आणि वाफवलेल्या कल्पना एकत्र करावे. आवडीनुसार कौतुकाचे केशर घालावे. चिमुटभर टिकेचे मिठ घातल्यास लज्जत वाढते.

आता हे सर्व सारण एकत्र करून एका ताटात थापून घ्यावे.

गार झाल्यावर कार्यानुसार वड्या/लाडू पाडावेत.
(भौतिकाचे कार्य असल्यास बरोब्बर चौकोनी वड्या, तत्वचिंतन वगैरे साठी असल्यास लाडू...!)
वड्या चांगल्या दिसण्यासाठी वरून गति आणि काल या विचाराचा कूट भुरभुरावा.

सकाळी लेखाच्या वड्या दिल्यावर, नवीन डिश म्हणून चूरा जेवणात द्यावा.

आपला
गुंडोपंत

:-)

ठळक अक्षरात तळटीप द्या पंत. जरा जास्तच पौष्टिक व पचनास अत्यंत जड असल्याने आपापल्या जबाबदारीवर सकाळ संध्याकाळ खावा.

:-)

पाकृ. मस्त :)

विचार प्रवर्तक पदार्थ बनवण्याची कृती आवडली.
सहज सोपे शब्द, आणि रुक्ष विषय याचे प्रमाण जास्त असले पाहिजे आणि शक्यतो रसेल, न्युटन, यांना तळतांना सामान्या खादाडीकरांना पचेल असा मेनू नको.
बल, पुंजभौतिक, या कडू कारल्याच्या वड्या शक्यतो साखरेच्या पाकात टाका बॉ पंत, :)

बल

मराठी असे आमुची मायबोली तिला बैसवूं वैभवाच्या शिरी |
***********************************
.....समजा एक पुस्तक टेबलावर आहे.त्याची लांबी, रुंदी, जाडी अशी मापे आहेत. पृष्ठसंख्या आहे. वस्तुमान आहे (समजा:९०० ग्रॅम).हे पुस्तक टेबलावरून उचलून कपाटात ठेवायचे आहे.ते उचलण्यासाठी हाताने पुस्तकाला जो काही जोर लावावा लागेल त्याला बल असे म्हणतात (ही व्याख्या नव्हे) अशी माझी समजूत आहे. लांबी ,रुंदी सेंटीमीटर मधे मोजतात, वस्तुमान(मास) ग्रॅम मधे व्यक्त करतात तसे बल न्यूटन या परिमाणात व्यक्त करतात.
....
पुस्तक उचलण्यासाठी काही जोर लावावा लागतो असे अनुभवास येते. तेव्हा बल नाही असे कसे मानावे हे मला समजत नाही. न्यूटनचे गतिविषयक तीनही नियम बुद्धीला पटतात. अनुभवास येतात. वैश्विक गुरुत्वाकर्षणाचा नियमही सत्य आहे अशी माझी समजूत आहे. न्यूटनचे हे नियम मोडीत निघाले असतील तर त्याविषयी मी अनभिज्ञ आहे.
....श्री. धनंजय यांचे वाचन चौफेर आहे. त्यांचे ज्ञान अद्ययावत् आहे. त्यांनी लिहिलेले समजून घ्यायचा मी प्रयत्न करीत आहे. पण दृढ अशा पूर्वसंस्कारांमुळे ते अजून पटत नाही.
पोलादाच्या सळीचा तुकडा मशीन मधे पकडतात. त्याला दोन्ही बाजूंनी ताण देतात. ताण वाढवत नेला की काही वेळाने ती सळी तुटते. मशीनचा काटा अधिकतम वाचन ७००० न्यूटन दाखवतो.त्यावरून पोलादाची शक्ती (स्ट्रेंग्थ) कळते. सळी तोडण्यास लागलेले ते बल नव्हे तर काय असते ?

बिंदुगामी विचार

यनावाला यांचे विचार बिंदुगामी आहेत, पण त्यांना नीट उत्तरे द्यायचे तर थोडे विस्ताराने द्यावे लागेल.

त्यांच्या पुढील मुद्दे "बल अथवा जोर जाणवतो, अथवा मनात आणून हेतुपुरस्सर रेटावा लागतो" असे आहेत :
१. (??पुस्तक हलवायच्या हेतूविषयी अंमल करावा लागतो, ते मनाला जाणवते?? - हा सुप्त विचार आहे का?)
२. जड पुस्तक उचलायला हाताला जोर लावावा लागतो (तो स्पर्शेंद्रियाला जाणवतो).
३. बल मोजता येते (मशीनचा काटा ७००० न्यूटनवरती...)

याचे विस्तृत उत्तर या सारांशाच्या अंगाने जाईल : १. हेतूचे काही काम नाही, कारण न्यूटनची गणिते निर्हेतुक परिस्थितीतसुद्धा करता येतात. २. बल असे काही थेट मोजता येत नाही. "बल मोजणारी" सर्व यंत्रे खरे काय मोजतात तर (अ) त्वरण, किंवा (आ) ताठर नसलेल्या/स्प्रिंगसारख्या (डिफॉर्मेबल) वस्तूच्या आकारात झालेला बदल - म्हणजे त्यातील वेगवेगळ्या अवयवांना त्वरणे प्राप्त होतात, आणि काही वेळाने त्या स्प्रिंगचा आकार बदलतो. त्या आकारबदलामुळे एक सुई घड्याळावर हलते, इ.इ. स्पर्शेंद्रियाला "जोर" जाणवतो खरा - पण तोही त्वचेच्या आकारातील बदल होय.

४. येथे न्यूटनचे नियम मोडीत काढले जात आहेत.
नाही. पण व्याख्या आणि कायदा मधला फरक सांगितला जात आहे.

पहिला आणि तिसरा कायदा तपासून बघता येतात. म्हणजे कुठलेही उत्तर आधी गृहीत न धरता प्रयोग रचता येतो.

उदा. पहिला कायदा. प्रयोग : एक वस्तू काळ१ला निरीक्षावी, तिचा वेग/देशा नमूद करावे. काही काळाने (काळ२) पुन्हा निरीक्षावी, तिचा वेग/दिशा नमूद करावी. ताळा जमवावा. मोजमाप कायद्याच्या गणितापासून स्वतंत्र आहे. असे असूनही ताळा जमतो, म्हणून "कायदा तपासला" असे म्हणता येते.

दुसरा "कायदा" म्हणजे कायदा नसून व्याख्या आहे. तो त्याच्यापेक्षा स्वतंत्रपणे कसा तपासावा. कोणी म्हणेल कुठल्यातरी प्रयोगात (अ) "बल" मोजा (आ) वस्तुमान, त्वरण मोजून गुणाकार करा, (इ) ताळा जमवा. यात पायरी (अ)मध्ये 'बल' थेट न मोजता त्वरणच मोजले जाते आणि दुसर्‍या कायदा/व्याखेचा उपयोग करून 'बल इतके आहे' असे गणित करून आकडा सांगितला जातो. आता त्याच कायद्याने/व्याख्येने गणित केले तर ताळा जमेलच - प्रयोग तरी करायची काय आवश्यकता? व्याख्या प्रयोगाने तपासता येत नाहीत.

रसेल येथे सांगतात, की ती व्याख्याही करायची गरज नाही, "वस्तुमान आणि त्वरणाचे कधीकधी गणित करावे लागते" या लांब वाक्यासाठी संक्षेपासाठी 'बल' शब्द वापरायचे ठरवले आहे, त्यात मूलभूत असे काही नाही.

५. गुरुत्वाकर्षणाचा कायदा मोडीत निघाला का
मला वाटते 'बल' आहे या चर्चेपेक्षा ही चर्चा खूप वेगळी आहे. पण 'बल'शी संबंध लावावाच तर असा :

F (प्रोपोर्शनल टु) Mm/R^2
यात 'बल'चा उल्लेख असल्यासारखा दिसतो. पण हे बल कधीच थेट निरीक्षणाने मोजता येत नाही. मोजता येते ते फक्त प्राप्त झालेले त्वरण. ज्या वस्तूचे त्वरण निरीक्षायचे आहे त्याचे वस्तुमान m असले, निरीक्षलेले त्वरण a असले, तर सहज निरीक्षण करता येण्याच्या स्वरूपातला कायदा असा :

a (प्रोपोर्शनल टु) M/R^2

यातील सर्व व्हेरिएबल संख्या थेट निरीक्षणाने मोजता येतात.

(या प्रतिसादातील पूर्ण विवेचन न्यूटनची गणिते प्रमाण मानून केलेले आहे.)

(खरे तर या ठिकाणी माझे वाचन चौफेर नाही, याचाच प्रत्यय येतो आहे. रसेल यांची तत्त्वज्ञानाची चौकट मला फार आवडते, म्हणून त्यांचेच वाचन अधिक झालेले आहे. माझी कित्येक मते त्यांचे लिखाण वाचून पटली आहेत. पण त्यांचे अंधानुकरण मी करत नाही अशी आशा/प्रयत्न आहे. "बल हे केवळ नाव आहे, ही कल्पना फारच सोपी/उघड आहे" असे मी म्हणतो, ते केवळ रसेल यांच्या वाचनामुळे. या अपमानास्पद वाक्यासाठी मी वाचकाची माफी मागतो. "बल हे केवळ नाव आहे, ही कल्पना थोडीशी अनोळखी असली तरी विचार करता पटावी," असे म्हणायला हवे होते.)

असहमत

मला जे म्हणायचे होते ते थोड्याबहूत फरकाने श्री. यनावाला म्हणाले म्हणून आधी प्रतिसाद दिला नव्हता. भाषांतर म्हणून लेख चांगला वाटला.
परंतु प्रतिसादातील

बल असे काही थेट मोजता येत नाही. "बल मोजणारी" सर्व यंत्रे खरे काय मोजतात तर (अ) त्वरण, किंवा (आ) ताठर नसलेल्या/स्प्रिंगसारख्या (डिफॉर्मेबल) वस्तूच्या आकारात झालेला बदल - म्हणजे त्यातील वेगवेगळ्या अवयवांना त्वरणे प्राप्त होतात, आणि काही वेळाने त्या स्प्रिंगचा आकार बदलतो. त्या आकारबदलामुळे एक सुई घड्याळावर हलते, इ.इ. स्पर्शेंद्रियाला "जोर" जाणवतो खरा - पण तोही त्वचेच्या आकारातील बदल होय.

हे खटकले. कारण तश्या तर अनेक गोष्टी आपण थेट मोजत नाहि म्हणून त्यांचे अस्तित्वच नाहि असे थोडेच आहे उ.दा. द्यायची तर तापमान (यात (साधारणतः) द्रवाच्या प्रसरणाच्या लांबीवरून तुम्ही तापमान ठरवता), वेग, आर्द्रता इ.

याचं कारण असं की बलाचे एकक हे काही "मुळ एकक" नव्हे.. तर "संस्करीत एकक" आहे (डिराइव्हड्) त्यामुळे ते थेट मोजता यावे तरच त्यांचे अस्तिस्त्व आहे असे म्हणणे पटले नाहि.
(तुम्ही थेट असे म्हणत नसलात तरी मला तोच अर्थ वाटला. नसल्यास ओके नो इश्युज :) )

ऋषिकेश
------------------
जगात १० प्रकारचे लोक असतात द्विमान पद्धती समजणारे आणि न समजणारे

मूळ एकक/गणित केलेले एकक

या गोष्टी तशा "कल्चरल" (वेगवेगळ्या समाजांत वेगवेगळ्या रूढी) अशा आहेत.

न्यूटनच्या काळात (आणि न्यूटनच्या वापरात) वस्तुमान (मास) हे मूळ एकक नव्हते, विशिष्ट गुरुत्व (स्पेसिफिक ग्रॅव्हिटी) आणि घनफळ (व्हॉल्यूम) ही मूळ होती. वस्तुमान म्हणजे अमुक स्पे.ग्रॅ.वस्तूचे कमीअधिक व्हॉल्यूम घेतले, तर गणित करून संस्कारित वस्तुमान काढता येते. आजकाल आपण वस्तुमान (मास) हे मूळ एकक मानतो आणि विशिष्ट गुरुत्व (सध्याचे लोकप्रिय नाव डेन्सिटी) हे संस्कारित एकक मानतो. यात कुठलीही विचारसरणी दुसर्‍यापेक्षा वरचढ नाही. या रूढींवरून सत्यासत्यतेची पारख करू नये.

तापमानाबद्दल गोष्ट वेगळी आहे.
१. गरम-थंड असा तरतमभाव (रिलेटिव्हली हॉट-कोल्ड) स्पर्शेंद्रियाला थेट जाणवतो. त्या तरतमभावाशी तापमानदर्शकातल्या पार्‍याच्या उंचीचा तरतमभाव समान असतो (येथे फक्त तरतमभावाचा क्रम जोखता येतो प्रमाण/प्रोपोर्शनॅलिटी नव्हे.) हे थेट प्रात्यक्षिक ज्ञान आहे.
२. तपमान हे सांख्यिकी मेकॅनिक्स मध्ये एक पॅरॅमीटर (?मराठी शब्द) आहे. त्याचे 'अस्तित्व' त्या गणितापुरते मर्यादित आहे.

(हा ट्रिक-प्रश्न तुम्ही ऐकलाच असेल.
एका बरणीत दोनच हीलियमचे अणू आहेत. त्यांचा वेग (अ) अमुक दिशेने तमुक मीटर/सेकंद, (आ) ढमुक दिशेने टमुक मीटर/सेकंद, असा आहे. बरणीतल्या हीलियमचे तापमान काय?
फसलेले उत्तर : त्या वेगांचे कंपोनंट काढून रूट-मीन-स्क्वेअर व्हेलॉसिटी काढणे, वगैरे.
बरोबर उत्तर : काहीच उत्तर नाही - टेंपरेचर इज नॉट डिफाइंड एक्सेप्ट ऍज अ स्टॅटिस्टिकल पॅरॅमीटर.)

पॅरॅमीटर.

पॅरॅमीटरला मराठीत प्राचल आणि परामूल्य हे ( फारसे ओळखीचे नसलेले) दोन शब्द आहेत. --वाचक्‍नवी

बल, न्यूटन, पुंजभौतिकी....

लेख आणि सारांशात्मक प्रतिसाद दोन्ही उत्तम. 'बल' ही संकल्पना अस्तित्वात नाही हे मान्य करणे जड वाटते. तरी तुम्ही म्हटल्याप्रमाणे तो एक placeholder आहे हे बर्‍यापैकी पटते. 'बल' ही कल्पना भौतिकशास्त्रातून बाद झालेली असली तरी हे अजून सामान्य (म्हणजे आमच्यासारख्या) विद्यार्थ्यांपर्यंत पोचलेले नाही. तुम्ही दिलेल्या दुव्यावरील पुस्तक जमेल तसे वाचतो आहे, त्यातून यावर अधिक प्रकाश पडेल अशी आशा आहे. 'बल' ही संकल्पना न वापरता सगळ्या कल्पना/समीकरणे मांडता येतात, त्यामुळे 'बल' ही संकल्पना अनावश्यक असू शकेल, पण असे काही अस्तित्वातच नाही हे मात्र फारसे समजले नाही. किंवा दुसर्‍या शब्दांत सांगायचे तर, ज्या कल्पना/पद्धतींमुळे 'बल' अनावश्यक ठरते, त्या कल्पना placeholders नसून प्रत्यक्षात सत्य आहेत हे सिद्ध करता येते का? तसे नसेल तर संकल्पना मांडण्याच्या दोन पद्धतींपैकी बरोबर/चूक कसे ठरवणार?
पुंजभौतिकी याबद्दल अधिक जाणून घ्यायची फार जुनी इच्छा आहे. पण वेळ आणि मुख्यतः योग्य मार्गदर्शन यांच्या अभावामुळे या विषयातील काहिच माहिती नाही. या विषयावर आपला एखादा लेख आल्यास छान होईल किंवा कमीत कमी काही चांगल्या मटेरियलचे रेफरन्स द्यावेत ही विनंती.

"काहीतरी अस्तित्वात नाही" असे विज्ञान सहसा म्हणत नाही

ज्या वस्तूंची आवश्यकता नसते, त्यांचे अस्तित्व आहे/अस्तित्व नाही याबाबत विज्ञान उदासीन असते. "असले तर असू दे, नसले तर नसू दे - मला काही फरक पडत नाही" असा काही विचार.

उदाहरणार्थ : जनावरांबद्दल विश्लेषक अभ्यास करताना "शिंग असलेला घोडा" (यूनिकॉर्न) ही कल्पना मला आवश्यक वाटत नाही. त्यामुळे मी तसा अभ्यास करताना "यूनिकॉर्न" कल्पनेबद्दल उदासीन आहे. असला तर असेल नसला तर नसेल, मला काही फरक पडत नाही. ("जनावरांबद्दल विश्लेषक अभ्यास" असे मी का म्हटले? काही परीकथा वाचताना "यूनिकॉर्न आहे" असे मानूनच सौंदर्यानुभव मिळतो. त्या संदर्भात मी आहे-तर-आहे-नाही-तर-नाही असा उदासीन नसतो. सौंदर्यानुभव मिळवण्यासाठी "यूनिकॉर्न आहे" असेच मानतो.)

त्यामुळे 'बल' ही संकल्पना अनावश्यक असू शकेल, पण असे काही अस्तित्वातच नाही हे मात्र फारसे समजले नाही

तुम्हाला समजले नाही, हे योग्यच आहे - कारण "बल" आणि "यूनिकॉर्न" या दोहोसंबंधी माझे म्हणणे "अनावश्यक" इतपतच मर्यादित आहे. "नास्ति" असे त्या दोहोंबद्दल मी ठासून म्हणत नाही, इतकेच काय हळुवार सुद्धा म्हणत नाही. (कदाचित त्यामुळे परीकथेच्या संदर्भात मला उत्कट सौंदर्यानुभव मिळवता येतो. :-)

किंवा दुसर्‍या शब्दांत सांगायचे तर, ज्या कल्पना/पद्धतींमुळे 'बल' अनावश्यक ठरते, त्या कल्पना placeholders नसून प्रत्यक्षात सत्य आहेत हे सिद्ध करता येते का? तसे नसेल तर संकल्पना मांडण्याच्या दोन पद्धतींपैकी बरोबर/चूक कसे ठरवणार?

हे वरच्या मुद्द्यापेक्षा वेगळे आहे असे वाटते. म्हणजे तोच मुद्दा "दुसर्‍या शब्दात" नसावा.

न्यूटनच्या आधी ते विशिष्ट गणित (बल = गुरुत्व गुणिले त्वरण) कोणी मांडलेच नव्हते. "जडत्व-त्वरण-गुणाकारा"ला सोयीसाठी लघुलिपिक नाव देण्यास कोणाची तक्रार असणार आहे? "यूपी, एमपी" असे म्हणणे "उत्तर प्रदेश, मध्य प्रदेश" म्हणण्यापेक्षा कितीतरी सोयीचे असते. पण म्हणून "यूपी" नावाची काही स्वतंत्र गोष्ट (उत्तर प्रदेशावेगळी) मानून घेणे मुळीच आवश्यक नाही.

"बल" हे लघुलिपिक नाव दिले म्हणून ती कल्पना आवश्यक झाली नाही. म्हणजे या विशिष्ट गणिताचे काही "वस्तुत्व" आहे, असे न्यूटनच्या आधीही कोणी म्हणत नव्हते, आणि न्यूटनच्या गणितानेही त्याची आवश्यकता वाटत नाही. कधी आवश्यकच नव्हती तर "अनावश्यक ठरण्यासाठी" कुठलीच कल्पना/पद्धती वापरली गेली नाही.

तुमचा असा प्रश्न आहे का की "गुरुत्व", "त्वरण", आणि "गुणाकार" या कल्पना सत्य आहेत का? आता त्या सत्य आहेत की नाहीत कोणास ठाऊक. पण "आवश्यक आहेत का?" हा प्रश्नाचे उत्तर असे काही आहे - अमुक-तमुक घटनांबद्दल (फेनॉमेननबद्दल) तुम्हाला जिज्ञासा आहे का? नसल्यास अर्थातच "गुरुत्व", "त्वरण", आणि "गुणाकार" या कल्पना अनावश्यक आहेत. वैज्ञानिक दृष्टी असल्यामुळे त्यांच्याबद्दलही "नास्ति" म्हणायची गरज नाही. पण समजा त्या अमुक-तमुक घटनांबद्दल (फेनॉमेननबद्दल) तुम्हाला जिज्ञासा आहे. त्याचे गणित तुम्ही करायला गेलात (न्यूटनने दाखवल्याप्रमाणे) तर "गुरुत्व", "त्वरण", आणि "गुणाकार" या कल्पना आवश्यक आहेत. न्यूटनच्याच गणितासाठी "बल" ही कल्पना अनावश्यक आहे. त्या घटनांबद्दल जिज्ञासा असली, तरीही सर्व गणिते, ती लघुलिपिक संज्ञा मुळीच न शिकता करता येतात.

ओक्के....

ज्या वस्तूंची आवश्यकता नसते, त्यांचे अस्तित्व आहे/अस्तित्व नाही याबाबत विज्ञान उदासीन असते. "असले तर असू दे, नसले तर नसू दे - मला काही फरक पडत नाही" असा काही विचार
ठीक ठीक, आता आले लक्षात तुम्ही काय म्हणता आहात ते. 'बल' ही कल्पना वापरण्याची आवश्यकता नाही हे फार इंटरेस्टींग आहे.

हातोटी

कुठली सकृत्‌दर्शनी किचकट वाटणारा विषय़ सोपा कसा करावा हे श्री. धनंजयांकडून शिकावे.--वाचक्‍नवी

बळजबरी नकोच

पदार्थविज्ञानाप्रमाणे व्यवहारातूनसुध्दा बल ( Force) ही संकल्पनाच बाद झाली की तिला जोडलेले दाब (Pressure ), ताण(Stress ) वगैरे सगळेच नाहीसे होतील आणि जग सुखी होईल.

आवडले

रसेल यांच्या लेखनाचा हा अनुवाद विशेष आहे.,
बलाला व्यवहारातून पूर्णत: काढून टाकता येईल का, ही विचार करण्यासारखी गोष्ट आहे.

 
^ वर