प्रकाशाचा वेग: एक चिंतन

न्यूटनंतर लोकांना वाटू लागले'न्यूटन हा सर्वश्रेष्ठ संशोधक आहे,'पण अल्बर्ट आईनस्टाइनच्या संशोधनामुळे व त्याने मांडलेल्या सिद्दातांने न्यूटनचे काही संशोधन मोडित काढले. तेव्हा वाटु लागले आईनस्टाइनचे संशोधन खोडुन काढणे अशक्य आहे. पण ज्याप्रमाणे विक्रम हे मोडण्यासाठीच असतात त्याप्रमाणे संशोधनसुध्दा नवीन संशोधन करण्यासाठीच असते पण म्हणुन पहिले संशोधन किंवा पहिला संशोधक मूर्ख ठरत नाही ज्याप्रमाणे सचिन व ब्रॅडमन यामध्ये श्रेष्ठ कोण? असा प्रश्न कोणी मला विचारते तेव्हा मी तरी असे उत्तर त्याला देतो की 'दोघेही आपापल्या काळात श्रेष्ठ आहेत कोणी नीच नाही तर कोणी उच्च नाही' हेच न्युटन व आईनस्टाइनबद्द्ल किंवा इतर संशोधकांबद्दल आहे. त्यामुळे कुठल्याही संशोधकांची तुलना करु नये केल्यास ती काळानुरुप करावी, असो मी काय उगीच माझी टहाळकी सांगत बसलो मुळ मुद्दा राहिला बाजूला.
नुकतेच सर्न येथील संशोधकांनी आईनस्टाइनच्या एका सिद्धांताला आव्हान दिले, मी मुद्दामच 'आव्हान' हा शब्द वापरला आहे कारण ते आव्हान अजून सिद्ध झालेले नाही पण ते सिद्ध होण्याच्या मार्गावर आहे.१९०५ मध्ये आईनस्टाइनने त्याच्या सापेक्षतावादानुसार काही नियम मांडले त्यानुसार प्रकाशाचा वेग हा स्थिर आहे तसेच या विश्वात कुठल्याही इतर भौतिक गोष्टींपेक्षा प्रकाशाचा वेग हा सर्वोच्च आहे, असे त्याचे म्हणणे होते. पण त्याआधी सुद्धा काही संशोधकांनी हे म्हणणे मांडले होते. त्यामुळे जवळजवळ आतापर्यंत लहान मुलानांही महित होते की प्रकाशाचा वेग सर्वोच्च आहे त्यामुळे विश्वातील मोठी अंतरे मोजण्यासाठी प्रकाशवर्ष हे परिमाण अस्तित्वात आले. पण २३ सप्टेंबर २०११ रोजी सर्न येथील संशोधकांनी जग हादरुन टाकले, त्यांना एक वेगळीच गोष्ट कळाली. अलीकडे व शोध लागलेल्या 'न्यूट्रिनोंन्स' या अतिसूक्ष्म कणांचा अभ्यास करण्यासाठी व त्याचा वेग मोजण्यासाठी 'Opera' या प्रकल्पासाठी सुमारे ५० संशोधक कार्यरत होते. २३ सप्टेंबर या दिवशी त्यांनी हे अतिसूक्ष्म कण सर्न ( स्वित्झर्लंड ) पासून ग्रान सासो ( इटली ) पर्यंत सोड्ले आणि चक्क या कणांना हे अंतर कापायला प्रकाशापेक्षा ६० नॅनोसेकंद कमी लागले, तेसुद्धा या कणांचा मार्गात भुगर्भाच्या एका पापूद्र्यासारखे घन पदार्थही होते.त्यामुळे कदाचित त्यांचा वेग मंदावला असू शकेल.
 सर्न संस्थेचा दावा : न्यूट्रीनो हे प्रकाशापेक्षा अधिक वेगाने प्रवास करतात.

मी मराठी या संकेतस्थळावरील चर्चेनंतर काही ठळक मुद्दे समोर आले व माझ्या ज्ञानात भर पडली ते सर्व मुद्दे मी पुढे मांडले आहेत.

प्रकाशाचा वेग १ सेकंदाला : २९,९७,९२,४५८ मीटर आहे.
न्यूट्रीनोचा वेग १ सेकंदाला : ३०,००,०६,००० मीटर आहे. (सर्न संस्थेच्या दाव्याप्रमाणे)

थोडक्यात न्यूट्रिनोचा वेग हा प्रकाशाच्या वेगापेक्षा ६ किलोमीटर प्रतिसेकंदाने जास्त आहे.

विज्ञानाची प्रगती ही नित्यनेमाने होणार्‍या संशोधनावर अवलंबून असते. त्याप्रमाणे ती व्हावी देखील.

माझ्यामते न्यूट्रीनोबद्दलचा सर्न संस्थेचा दावा थोडा घाईत प्रसिद्ध झाला आहे. ३ वर्षांचा कालावधी त्यांनी सर्व बाबी तपासण्यात दिल्या होत्या असे सांगितले जात आहे. सर्न चे निष्कर्ष काही प्रमाणात बरोबर असले तरी देखील काही बाबींचा विचार करणे आवश्यक ठरते, त्या पाहूयात. आणि न्यूट्रीनोजवरचे परिक्षण हे गेल्या ६ महिन्यांतले आहे.

फ्रान्स आणि स्वित्झर्लंडच्या सीमेवर असलेल्या 'सर्न'च्या आवारातून तेथील शास्त्रज्ञांनी एका किरणपुंजाच्या साहाय्याने अब्जावधी न्यूट्रिनोजचा ७३० कि. मी. अंतरावर असलेल्या इटलीतील ग्रॅन सासो प्रयोगशाळेच्या दिशेने मारा केला. एवढे अंतर गाठण्यास प्रकाशाला २.३ मिलिसेकंद इतका वेळ लागला. तर न्यूट्रिनोज त्यापेक्षा ६० नॅनोसेकंद आधीच पोहोचले असा तो प्रयोग आहे.

१. मुख्य म्हणजे न्यूट्रीनो कणांवर पृथ्वीच्या गुरुत्त्वाकर्षणाचा प्रभाव होतो की नाही हे अजून माहिती नाहिये.
२. प्रकाशाच्या तेजस्वितेमुळे प्रकाशाच्या वेगात फरक पडतो पण तो केवळ ६ मिलीमीटर प्रतिसेकंद असल्यामुळे तो नगण्य मानला जातो. (न्यूट्रिनोज हे अणुचे कोणताही विद्युत प्रभार नसलेले कण आहेत. ते इतके सूक्ष्म आहेत की त्यांना वस्तुमान असल्याचा शोधही अलिकडेच लागलेला आहे. त्यामुळे न्यूट्रिनोज चा असा वेगावर परिणाम करणारा गुणधर्म शोधण्यासाठी अजून संशोधन व्हायचे आहे)

थोडे प्रकाशाच्या वेगाचा इतिहास पाहूयात.
प्रकाशाच्या वेगाचं प्रत्यक्ष मापन हे सर्वप्रथम इ.स. १८४९ साली फिजॉ या फ्रेंच शास्त्रज्ञाने केलं. त्याने केलेले मापन हे आजच्या अचूक मापनापेक्षा ४ टक्क्यांनी अधिक होते. त्यानंतर अनेक शास्त्रज्ञांनी वेगवेगळ्या प्रयोगांच्या साहाय्याने त्यातील त्रुटी दूर करण्यात हातभार लावला व आजचा अचूक आकडा आपल्यापुढे उपलब्ध आहे. न्यूट्रीनोज वरच्या संशोधनाला अजून तो टप्पा पार करायचा आहे. त्यामुळे यावर आताच भाष्य करणे योग्य होणार नाही. किंवा या संशोधनाचा अवकाशातील प्रवासासाठी काही उपयोग आत्ता तरी होणार नाहिये.

कारण न्यूट्रीनोज च्या वस्तुमानावर सूर्याचा प्रभाव पडून काही परिणाम होतो का नाही?
अवकाशाच्या निर्वात पोकळीत न्यूट्रीनोजचे वागणे कसे असेल?
गुरुत्त्वीय बलामुळे न्यूट्रीनोज वर काही प्रभाव पडतो की नाही?

हे सर्व प्रयोग करण्यासाठी शास्त्रज्ञांना वेळ लागेलच.

पण चाकोरीबाहेरील शोध प्रसिद्ध केल्याबद्दल 'सर्न' चे वैज्ञानिक कौतुकास पात्र आहेत असे नक्कीच म्हणेन. सर्न संस्थेचे निष्कर्ष हे न्यूट्रिनो कण प्रकाशापेक्षा अधिक वेगवान आहेत किंवा नाही या संशोधनाची सुरुवात मात्र आहे असे मला वाटते.
या  लेखासाठी मला मी मराठी (mimarathi .net )या संकेतस्थळावरील सागरने अतिशय मदत केली त्याबद्दल धन्यवाद!!!