निरीक्षक सापेक्ष गती - रिलेटिव्हिटी थिअरी
Relative velocity observer and observation
पृथ्वी स्वतः भोवती फिरत आहे, सूर्याभोवती फिरत आहे, ग्रहमाला घेऊन सूर्य आकाशगंगेत ठरविक कक्षेत पुढे जात आहे, आकाशगंगा स्वतः भोवती फिरत आहे, आकाशगंगा विश्वात पुढे (इतर आकाशगंगापासून दूर) जात आहे... विश्व प्रसरण पावत आहे.
दर सेकंदाला असे सर्व वेग एकत्र प्रभाव टाकत / घडत असताना आपल्याला मात्र यातले काही जाणवत नाही / आजूबाजूला सर्व काही स्थिर आहे असेच दिसते असे का ?
याचे कारण आहे - निरीक्षक सापेक्ष गती
गती ही नेहमी कोणत्यातरी स्थिर वस्तू / बिंदू ला रेफरन्स मानून ठरवली जाते.
रस्त्यावर धावणाऱ्या गाडीचा वेग हा स्थिर रस्त्याच्या रेफरन्स ने काढला जातो.
तसेच रेल्वेगाडीत बसल्यावर सुद्धा आपण आत बघितले तर सर्व काही सामान्य / स्थिर असते पण खिडकीतून बाहेर बघितले तर सर्व काही वेगाने मागे जाते आहे असे दिसते. (चित्र बघा)
समजा ट्रेन मध्ये तुमच्याकडे GPS वेग मापक ऍप आहे त्यात तुम्ही ट्रेन चा वेग लाईव्ह बघत आहात.
आता ट्रेन 100 किमी / तास वेगाने जाते असे तुम्हाला ऍप मध्ये दिसले, बाहेर बघितल्यावर तुम्हाला हा वेग जास्त आहे हे सहज समजेल.
कारण तितक्याच वेगात बाहेरील स्थिर गोष्टी झाडे, इमारती, रास्ता वगैरे तितक्याच 100 किमी / तास वेगाने मागे जात आहे असे वाटेल.
परंतु प्रत्यक्षात तुम्ही चल वस्तू (ट्रेन) मध्ये गतिमान आहात आणि बाहेर अचल गोष्टी (झाडे, इमारती वगैरे) त्यांच्या ठिकाणी स्थिर आहेत.
हेच पृथ्वीच्या बाबतीत घडते.
पृथ्वी वेगाने फिरत असून सुद्धा आपल्याला ते पृथ्वीवरच असल्याने जाणवत नाही, कारण पृथ्वी वरच्या सर्व गोष्टी सुद्धा पृथ्वीच्याच वेगात फिरत असतात त्यामुळे आपला आणि इतर गोष्टींचा रिलेटिव्ह वेग शून्य असतो ज्यामुळे गतिमान पृथ्वीवर असून सुद्धा आजूबाजूच्या गोष्टी स्थिर दिसतात.
हेच तुम्ही सूर्य, चंद्र, तारे आकाशात उगवताना, मावळताना बघा त्यांचे उगवणे, मावळणे, पूर्व दिशेतून पश्चिम दिशेत जाणे हेच आभासी चलन (गतिमान) आहे, खरे कारण पृथ्वी स्वतः भोवती पश्चिम - पूर्व अशा दिशेत फिरत आहे म्हणून आकाशातील गोष्टी पूर्व दिशेत उगवून पश्चिम दिशेत मावळताना आपल्याला दिसतात.
हेच जर समजा तुम्ही पृथ्वीच्या बाहेर अवकाशात एखाद्या स्थिर बिंदूवर गेलात तर तिथून बघताना सर्व काही (सूर्य, तारे) स्थिर ठिकाणी दिसतील परंतु पृथ्वी स्वतः भोवती फिरत आहे हे स्पष्ट दिसेल.
या वरून असे समजते की वेग, गतिमानता हे निरीक्षण करणाऱ्याच्या स्थानावर अवलंबून असते.
निरीक्षण करणारा स्वतः गतिमान असेल तर इतर गतिमान वस्तूंची गती ही निरीक्षण करणाऱ्याच्या गतीच्या दिशेवर अवलंबून आहे.
निरीक्षण करणारा (A ची गती) आणि ज्या वास्तूचे निरीक्षण केले जात आहे ती वस्तू (B ची गती) एकाच दिशेत गतिमान असतील तर त्यांची परस्पर गती ही फरक म्हणजे B-A अशी ठरते.
उदाहरण - दोन ट्रेन 50 किमी / तास वेगाने समांतर ट्रॅक वरून जात आहेत तर त्यांची परस्पर गती 50-50 = 0 किमी / तास
एक ट्रेन 100 किमी / तास दुसरी ट्रेन 40 किमी / तास वेगाने समांतर ट्रॅक वरून जात आहेत तर त्यांची परस्पर गती 100-40 = 60 किमी / तास
निरीक्षण करणारा (A ची गती) आणि ज्या वास्तूचे निरीक्षण केले जात आहे ती वस्तू (B ची गती) परस्पर विरुद्ध दिशेत गतिमान असतील तर त्यांची परस्पर गती ही बेरीज म्हणजे B + A अशी ठरते.
उदाहरण - दोन ट्रेन 50 किमी / तास वेगाने दोन समांतर ट्रॅक वरून विरुद्ध दिशेत जात आहेत तर त्यांची परस्पर गती 50+50 = 100 किमी / तास
परंतु ही समांतर गती केवळ त्या दोन्ही ट्रेन मधील निरीक्षणांच्या तुलनेत असेल. Net speed relative to the observer in the train
ट्रॅक च्या बाजूला स्थिर जमिनीवर उभ्या असणाऱ्या निरीक्षकासाठी त्या ट्रेन 50 किमी/तास याच गतीत परंतु वेगवेगळ्या दिशेत जात आहे असेच दिसेल. Actual speed related to the ground observer outside.
------------------
सर्व प्रकारच्या विज्ञानात ह्या रिलेटिव्हिटी तत्वाचा वापर होतो ज्यात अनेक नवीन शोध लागतात आणि जुन्या शोधांच्या थिअरी ला पुरावे मिळण्यास मदत होते.
शुभांषु शुक्ला यांच्या रॉकेटला ह्या रिलेटिव्ह गतीचा कसा उपयोग झाला हे पुढील पोस्ट मध्ये बघू.
-------------
@followers माहिती आवडल्यास शेअर बटणाचा वापर करून तुमच्या मित्र परिवाराला पाठवा आणि त्यांना सुद्धा या पेजला लाईक फॉलो करण्यास सांगा.
आपल्या प्रतिक्रिया आमच्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहेत .