गुरुत्वाकर्षण र घिरौँले नाक

गुरुत्वाकर्षण अर्थात माथितिर फालिएको बस्तु पृथ्वीको सतहतिर खस्ने विषय धेरै अघिदेखि मानिसलाई कुतुहलको विषय थियो। भाष्कराचार्य र न्युटन त्यही परम्पराका फरक समयमा व्यक्ति हुन्। गुरुत्वाकर्षण (gravity) को अवधारणामा वस्तु किन तलतिर खस्छ भन्ने एउटा सामान्य जिज्ञासा हो भने, त्यसलाई के कस्ता नियमले सञ्चालन गरिराखेको हुन्छ भन्ने दोस्रो चासो हो। दोस्रो चासो गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्त अर्थात गुरुत्वाकर्षणलााई व्याख्या गर्ने चासो हो।

इतिहासमा कसले के भने भन्ने कुरा फेला परेका डकुमेन्टले पुष्टि गरेपछि मात्र प्रमाणित हुने हुन्। डकुमेन्ट नभएका, नष्ट भएका वा डकुमेन्टेसन परम्पराभन्दा पहिला पनि मानिसहरूले यस विषयमा सोचेनन्, तर्क गरेनन् र विचार दिएनन् भन्ने हुँदैन। तर प्रमाण नभएपछि भन्न सकिने अवस्था हुँदैन। पश्चिमी चिन्तनको कुरा गर्दा गुरुत्वाकर्षण बारेको सोचाइ अरिस्टोटलसम्म पुग्ने रहेछ। अरिस्टोटलले बस्तुहरू पृथ्वीतिर झर्नको कारण त्यसको संरचना हो भनेका थिए। कुनै पनि वस्तु पृथ्वी (माटो), पानी, हावा र आगो चार तत्वले बनेको हुन्छ भन्ने अरिस्टोटलको मत थियो। र तिनीहरूमा आफ्नो स्रोततिर फर्कने वा स्रोतसँग एकाकार हुने प्रवृत्ति हुन्छ भन्ने तर्क अरिस्टोटलले गरेका थिए।

यी चार तत्वको स्रोत भनेको धरातलबाट छुट्टिएर माथितर गएको वस्तु धरातल हो, सिङ्गो पृथ्वी हो। धरातलसँग छुट्टिएर अन्तरिक्षतिर गएको (माथितिर फ्याँकिएको) वस्तु त्यसमा भएका तत्वहरूको गुणधर्मिताको कारण मूल स्रोततिर फर्किएको हो भनेर अरिस्टोटलले बताएका थिए। कुनै पनि घटनाको पछाडि कारण हुन्छ भन्ने तर्कको आधारमा अरिस्टोटलले वस्तु तलतिर खस्नुको पनि कारण हुन्छ भनेका हुन्। वस्तुमा पृथ्वी तत्वको कारण पैदा हुने गुरुत्वभावको कारण वस्तु तलतिर खसेको हो, न कि कुनै बलको कारण। घटनाको व्याख्या गर्ने यो प्रयास आज हामीलाई सामान्य लाग्न सक्छ, अथवा हाँसो उठ्न पनि सक्छ। तर वैज्ञानिक दृष्टिले यो चानचुने होइन।

अरिस्टोटलपछि पनि विभिन्न दार्शनिक, वैज्ञानिकहरूले यसमाथि तर्क गर्न र विकल्प दिन प्रयास नगरेका होइनन्। ग्यालिलियो, न्युटनका अवधारणा यही अविच्छिन्न परम्परा र पूर्वजको काँधमा उभिएरै आएको हो। उनीहरूले अकस्मात (out of blue) पत्ता लगाएका होइनन्।

पूर्वमा पनि चिन्तकहरूले यसमाथि विचार गरेका, व्याख्या गर्ने प्रयास गरेका थिए। सातौँ शताब्दीका ब्रह्मगुप्तको कृति हामीसँग छ। ब्रह्मगुप्तले वस्तु तलतिर खस्नुलाई पृथ्वीको आकर्षण (attraction) को कारण हो भने। यो “आकर्षण” एक प्रकारको बल (Force) हो भनेर बलको परिभाषा र प्रकारहरूको चर्चा गरेको भेटिएको छैन। ब्रह्मगुप्तभन्दा अघि पनि चिन्तन भएको थियो होला। केही ग्रन्थमा परोक्ष रूपमा उल्लेख गरिएको दाबी गरिए पनि स्पष्ट थिएन। भेटिएन भन्नुको मतलब थिएन भन्न सकिन्न, न थियो भनेर दाबी नै गर्न सकिन्छ। चिन्तन र विचारहरू अविच्छिन्न परम्पराका कडीहरू हुन्। यो कुनै अनौठो कुरा भएन।

बारौँ शताब्दीको भाष्कराचार्यले वस्तुहरू पृथ्वीतिर खस्नुको कारण पृथ्वीको आकर्षण हो भन्ने विचारबाट अघि बढेर ग्रहहरू आफ्ना स्थानमा रहनुलाई एकार्काको आकर्षणको परिणाम हो भनेर बताए। ब्रह्मगुप्त वा भाष्कराचार्यले यो आकर्षण कस्तो खालको प्रवृत्ति हो भनेर व्याख्या गरेका थिएनन्। इस्लामिक विश्वमा पनि गुरुत्वमाथि चिन्तन भएको थियो। एघारौँ शताब्दीका अल-बिरुनीले पृथ्वीको जस्तै अन्य ग्रहहरूको पनि गुरुत्व प्रभाव हुने बताएका थिए। बारौँ शताब्दीका अल-खाजिनीले गुरुत्वको प्रभाव गुरुत्व केन्द्रदेखिको दुरीअनुसार फरक पर्ने बताएका थिए। अर्थात केन्द्रबाट जति पर गयो, गुरुत्वको प्रभाव घट्दै जान्छ भन्ने थियो। कुन दरमा घट्छ भनेर बताएका थिएनन्। उनीहरूको लागि गुरुत्वको केन्द्र पृथ्वी थियो, अर्थात उनीहरू पृथ्वी केन्द्रीत (geocentric) धारणाबाट प्रेरित थिए। यता भाष्कराचार्यले सूर्य केन्द्रमा रहने वैकल्पिक चिन्तन प्रस्तुत गरिसकेका थिए।

गुरुत्वबलसँग जोडिएर आउने अवधारणा हो मुक्त गिरावट (free fall)। अरिस्टोटलले गुरुङ्गो वस्तु छिटो खस्ने र हलुका वस्तु ढिलो खस्ने अवधारणा प्रस्तुत गरेका थिए। उनका अनुसार ठूलो फलामको डल्लोभन्दा फलामकै सानो डल्लो उत्तिकै उचाइबाट खसाल्दा बढी समय लगाएर सतहमा आइपुग्छ। तर यो अवधारणा गलत सावित भयो। ग्यालिलियोको परीक्षणसँग पृथ्वीतिर झर्दै गरेको वस्तु बढ्दो गतिमा झर्ने र गतिमा हुने बढोत्तरी (acceleration) एकनासको हुने प्रमाणित भयो। पृथ्वीमा त्यो मान ९.८१ मिटर प्रतिसेकेन्ड प्रतिसेकेन्ड रहने स्थापित भयो। यसलाई गुरुत्वबलले गर्दा हुने प्रवेग (acceleration due to gravity) भनिन्छ।

पृथ्वी बाहेकका ग्रह, उपग्रहहरूमा पनि गुरुत्व बल हुन्छ र त्यसले पैदा हुने प्रवेग समान हुन्छ तर पृथ्वीको भन्दा फरक मानको हुन्छ। मुक्त गिरावटको अवधारणामा आइन्स्टाइनको सापेक्षतावादको सामान्य सिद्धान्तपछि फेरि परिवर्तन भैसकेको छ। ब्रह्माण्डमा वस्तुको मुक्त गिरावट कुनै “गुरुत्व बल” को कारण नभएर देश-काल (space-time) को वक्रता (curvature) को कारण उत्पन्न हुने परिणाम हो भन्ने स्थापित भैसकेको छ। गुरुत्वसम्बन्धी चिन्तन परम्पराको यो पछिल्लो उत्कर्ष हो।

न्युटनले वस्तुहरू बीच (जुनसुकै साना, ठूला र ग्रह आदि आकाशीय पिण्डहरू समेत) हुने गुरुत्व बल कति हुन्छ र त्यो कसरी पत्ता लगाउन सकिन्छ भन्ने सिद्धान्त अघि सारे। जसअनुसार जुनसुकै दुईवटा वस्तुहरूबीचको आकर्षण तिनीहरूको पिण्ड (mass) र दुरी (distance) अनुसार घटबढ हुन्छ भन्ने थियो। गुरुत्व बल पृथ्वी वा ठूलाले सानालाई तान्ने बलमा मात्र सीमित रहेन। सानाले ठूलालाई पनि तान्छ! पृथ्वीको सतहबाट माथि रहेको कुनै फलामको डल्लालाई पृथ्वीले आफ्नो केन्द्रतिर तान्ने मात्र होइन, त्यो फलामको डल्लाले पनि पृथ्वीलाई आफूतिर तानिरहेको हुन्छ। पृथ्वीको पिण्डको कारण साना तिना वस्तुको पिण्ड नगण्य भएकोले उक्त फलामको डल्लोले पृथ्वीलाई तान्ने बल पनि नगण्य हुन्छ र परिणामस्वरूप उक्त डल्ला पृथ्वीतिर खस्छ।

न्युटनको सूत्रमा गुरुत्वाकर्षण बलको परिमाण वस्तुहरूको पिण्डको गुणनसँग सोही अनुपातमा बढ्ने (जुनसुकै एउटा वस्तुको पिण्ड बढे त्यही दरमा बढ्ने, पिण्ड घटे सोही दरमा घट्ने) र वस्तुहरूको दुरी वर्ग (square) सँग विपरित अनुपातमा घट्ने (अर्थात दुरी १ बाट २ हुँदा चारगुणा घट्ने, ३ भयो भने गुरुत्वबल ९ गुणा घट्ने) हुन्छ। गुरुत्वबलको परिमाण घटबढ हुने यो प्रवृत्तिलाई एउटा स्थिर राशी (constant value) ले सन्तुलनमा राख्दछ। यसलाई गुरुत्वाकर्षणको विश्वव्यापी स्थिर राशी (universal gravitational constant) भनिन्छ। यसको मान जहिल्यै, जहाँसुकै उही हुन्छ। यसको पहिलो प्रयोग न्युटनले आफ्नो गुरुत्वकर्षण सुत्रमा गरेका थिए।

न्युटनसम्म आइपुग्दा गुरुत्वाकर्षणको व्याख्या मात्र भएन यसको परिमाण निकाल्ने तरिका पनि स्पष्ट भयो। यो थियो गुरुत्वाकर्णको सिद्धान्त (Theory of gravitation) न्युटनपछि पनि गुरुत्वाकर्षणमाथि चिन्तन भए, प्रयोग भए। आइन्स्टाइनसम्म आइपुग्दा गुरुत्वाकर्षण “बल” (force) नभएर वस्तुको जडता (inertia) र देश-कालको वक्रताको परिणाम भएको स्थापित भएको छ। जहाँ देश-काल वक्र हुन्न, अर्थात देश-कालको वक्रताको प्रभाव नगण्य (negligible) हुन्छ, त्यहाँ न्युटनको सूत्र पूर्ण प्रभावी हुन्छ।

पश्चिमा विज्ञानको यो अविच्छिन्न परम्परा हाम्रो पूर्वमा रहेन। किन रहेन भन्ने व्याख्या, विश्लेषण गर्न सकिन्छ, भएका पनि छन्। तर हाम्रा पुर्खाले यो गरे, त्यो गरे भन्ने घिरौँला जत्रो नाक बनाउनुअघि हामीले त्यो परम्परालाई अघि बढायौँ कि बढाएनौँ भन्ने सोच्नु मनासिव हुन्छ। चिन्तन परम्पराहरू समानान्तर बहुकेन्द्रीत हुन्छन्। कुनै एउटा परम्परा त्यसका पछिल्ला पिँढीले टुङ्ग्याइदिन्छन्, कुनै परम्परा निरन्तर हुन्छ। खास समयमा तिनीहरूबीच अन्तरक्रिया भयो होला, ज्ञानहरू आदान प्रदान भयो होला। तर टुङ्गिएको परम्पराका उत्तराधिकारीले अविच्छिन्न परम्परालाई आफ्ना पूर्वजको ज्ञानको बिस्तार भनेर कृत्रिम गौरव गर्नु बाजेले घ्यु खाएको सम्झिएर नाति / नातिनीको पुस्ताले हात सुँघे जस्तै हो।