गुरुत्वाकर्षण की खोज कब हुई थी?

गुरुत्वाकर्षण की खोज कब हुई ?

आज हम सब जिस विषय के बारे में बात करने जा रहे है। वह बहुँत मजेदार है। इस के बारे में बहुँत बार आप को बचपन में भी खियाल आया होगा कि जब हम किसी भी चींज को ऊपर की तरफ़ फेकते है, तो वह चीज हमेशा नीचें ही क्यों आतीं है। फिर आपको कुँछ सालों के बाद आपको इस सवाल का जबाब आपको अपनी पड़ई करते समय मिल गया होगा। पर आज हम सब इस बारे में फिर से जान लेतें है कि गुरुत्वाकर्षण (Gravity) की खोज कब हुई?

Recommended Articles:

Google aap kya kar rahe ho?

गुरुत्वाकर्षण क्या होता है ?

जैसे कि आप जानते ही है कि ब्रह्माण्ड में मौजूद सभी वस्तुएं एक दूसरे को अपनी ओर खिंचती हैं और इस प्रक्रिया को गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है। पृथ्वी पर वस्तुओं को भार भी गुरुत्वाकर्षण ही प्रदान करता है। क्या आप जानते है कि आप का भार गुरुत्वाकर्षण के कारण ही होता है।

गुरुत्वाकर्षण की खोज करने वाला पहला व्यक्ति कौन था?

आइजैक न्यूटन ने 1687 में गुरुत्वाकर्षण का एक व्यापक सिद्धांत प्रकाशित किया। हालांकि अन्य लोगों ने इसके बारे में उससे पहले सोचा था, न्यूटन ने सबसे पहले एक सिद्धांत बनाया था, जो अपने समय से आगे के गणित का उपयोग करते हुए, बड़े और छोटे सभी वस्तुओं पर लागू होता था। न्यूटन का सिद्धांत सैकड़ों वर्षों तक सफल रहा - जब तक कि आइंस्टीन साथ नहीं आए और इसे अपने सिर पर नहीं रखा।

सर आइजैक न्यूटन

आइजैक न्यूटन का जन्म 1643 में इंग्लैंड में हुआ था। एक युवा व्यक्ति के रूप में वे कैम्ब्रिज में ट्रिनिटी कॉलेज गए, पहले एक छात्र के रूप में नामांकन किया और अंततः एक साथी के रूप में बने रहे। इस अवधि के दौरान उन्होंने गुरुत्वाकर्षण के नियम सहित गति के अपने तीन नियमों के पहले संस्करण विकसित किए। अपने करियर के दौरान, उन्होंने प्रकाशिकी और केन्द्रापसारक बल की समझ के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण प्रगति की। वह अंततः अपने काम के लिए नाइट होने वाले पहले अंग्रेजी वैज्ञानिक बन गए।

गुरुत्वाकर्षण की खोज

एक लोकप्रिय कहानी कहती है कि न्यूटन ने तुरंत गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के साथ आया, जब एक सेब एक पेड़ से गिर गया और उसके सिर पर मारा। दरअसल, न्यूटन ने एक पेड़ से एक सेब को गिरते हुए देखा, और यह उसे उस रहस्यमयी शक्ति के बारे में सोचने पर मजबूर कर दिया जो वस्तुओं को जमीन पर खींचती है। उन्होंने सेब के सीधे रास्ते की तुलना फायर किए हुए तोप के गोले के घुमावदार रास्ते से की। उन्होंने सोचा कि क्या होगा यदि तोप का गोला तेज और तेज चला जाए, और महसूस किया कि यह अंततः हमेशा के लिए पृथ्वी की वक्र के चारों ओर "गिर" जाएगा, और कभी जमीन से नहीं टकराएगा। यह "हमेशा के लिए गिरने वाली" गति पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति और सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति का वर्णन करती है।

गुरुत्वाकर्षण का महत्व

गुरुत्वाकर्षण गिरने वाली वस्तुओं को जमीन पर खींचता है, लेकिन लोग पहले से ही सहज रूप से जानते थे कि ऐसा कुछ हो रहा है। गुरुत्वाकर्षण के नियम के बारे में वास्तव में महत्वपूर्ण बात यह थी कि यह सभी आकारों की वस्तुओं पर लागू होता था, यह बताते हुए कि किसी वस्तु का जितना अधिक द्रव्यमान होता है, उतना ही वह अन्य वस्तुओं को आकर्षित करता है। न्यूटन की खोज के समय, लोगों को इस बात का ज्यादा अंदाजा नहीं था कि चंद्रमा और ग्रहों की कक्षाएँ कैसे काम करती हैं। नई खोज ने इसके बारे में बहुत कुछ समझाया, विशेष रूप से परिक्रमा करने वाली वस्तुएं अंतरिक्ष में क्यों नहीं उड़ती हैं।

न्यूटन से पहले और बाद में

1589 में, गैलीलियो ने गुरुत्वाकर्षण के साथ प्रयोग किए, जैसे पीसा की झुकी मीनार से गेंदें गिराना; उन्होंने पाया कि अलग-अलग वजन होने के बावजूद वे एक ही समय में जमीन से टकराते हैं। न्यूटन के काम ने, 100 साल बाद, गुरुत्वाकर्षण की एक तस्वीर को एक साथ रखा, जो एक और दो शताब्दियों तक चलने के लिए पर्याप्त थी। हालाँकि, हालांकि न्यूटन के सिद्धांत ने वर्णन किया कि वस्तुएं एक-दूसरे को कैसे आकर्षित करती हैं, यह स्पष्ट नहीं करता है कि क्यों। 1915 में, आइंस्टीन के थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी ने गुरुत्वाकर्षण को बड़े पैमाने पर युद्ध करने वाले समय और स्थान के रूप में वर्णित किया। यह उस तरीके का भी वर्णन करता है जिस तरह से तारों और अन्य अत्यधिक विशाल वस्तुओं के पास से गुजरने पर भी प्रकाश झुकता है। फिर भी, इस हालिया बदलाव के बावजूद, न्यूटन का मूल सिद्धांत पूरे ब्रह्मांड में वस्तुओं के व्यवहार के बारे में बहुत कुछ बताता है।

पृथ्वी पर गुरुत्वाकर्षण का क्या कारण है?

अधिकांश लोग, वैज्ञानिक रूप से उन्मुख या अन्यथा, कम से कम एक अस्पष्ट विचार है कि "गुरुत्वाकर्षण" नामक कुछ मात्रा या अवधारणा वह है जो वस्तुओं को स्वयं सहित, पृथ्वी से बांधती है। वे समझते हैं कि यह सामान्य रूप से एक आशीर्वाद है, लेकिन कुछ स्थितियों में ऐसा कम होता है - कहते हैं, जब एक पेड़ की शाखा पर बैठे हों और इस बारे में थोड़ा अनिश्चित हो कि कैसे जमीन पर वापस आना है, या जब एक में एक नया व्यक्तिगत रिकॉर्ड स्थापित करने की कोशिश कर रहा हो ऊंची कूद या पोल वॉल्ट जैसी घटना।

गुरुत्वाकर्षण की धारणा की सराहना करना शायद तब तक मुश्किल है जब तक कि इसका प्रभाव कम या नष्ट होने पर क्या होता है, जैसे कि अंतरिक्ष स्टेशन पर अंतरिक्ष यात्रियों के फुटेज को पृथ्वी की सतह से दूर ग्रह की परिक्रमा करते समय देखना। और वास्तव में, भौतिकविदों को इस बात का बहुत कम पता है कि अंततः गुरुत्वाकर्षण का "कारण" क्या है, इससे कहीं अधिक वे हममें से किसी को भी बता सकते हैं कि ब्रह्मांड पहले स्थान पर क्यों मौजूद है। हालांकि, भौतिकविदों ने ऐसे समीकरण तैयार किए हैं जो बताते हैं कि न केवल पृथ्वी पर बल्कि पूरे ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण क्या असाधारण रूप से अच्छा करता है।

गुरुत्वाकर्षण का एक संक्षिप्त इतिहास

2,000 साल पहले, प्राचीन यूनानी विचारक बहुत सारे विचारों के साथ आए थे जो काफी हद तक समय की कसौटी पर खरे उतरे हैं और आधुनिकता तक जीवित रहे हैं। उन्होंने पाया कि दूर की वस्तुएं जैसे ग्रह और तारे (पृथ्वी से वास्तविक दूरी, निश्चित रूप से, पर्यवेक्षकों के पास जानने का कोई तरीका नहीं था), वास्तव में, एक दूसरे से शारीरिक रूप से बंधे होने के बावजूद संभवतः केबल या रस्सियों को जोड़ने जैसा कुछ भी नहीं था। साथ में। अन्य सिद्धांतों की अनुपस्थिति में, यूनानियों ने प्रस्तावित किया कि सूर्य, चंद्रमा, सितारों और ग्रहों की गति देवताओं की सनक से निर्धारित होती है। (वास्तव में, सभी ग्रह जानते हैं कि उन दिनों देवताओं के नाम पर रखा गया था।) हालांकि यह सिद्धांत साफ और निर्णायक था, यह परीक्षण योग्य नहीं था, और इसलिए अधिक संतोषजनक और वैज्ञानिक रूप से कठोर स्पष्टीकरण के लिए स्टैंड-इन से अधिक नहीं था।

यह लगभग 300 से 400 साल पहले तक नहीं था कि टाइको ब्राहे और गैलीलियो गैलीली जैसे खगोलविदों ने माना कि, बाइबिल की शिक्षाओं के विपरीत, 15 शताब्दी के करीब, पृथ्वी और ग्रह सूर्य के चारों ओर घूमते थे, न कि पृथ्वी पर ब्रह्मांड का केंद्र। इसने गुरुत्वाकर्षण के अन्वेषण का मार्ग प्रशस्त किया जैसा कि वर्तमान में समझा जाता है।

गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत

कैलटेक के लिए एक निबंध में देर से सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जैकब बेकेंस्टीन द्वारा व्यक्त वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के बारे में सोचने का एक तरीका है, "लंबी दूरी की ताकतें जो विद्युत रूप से तटस्थ निकायों को उनके पदार्थ सामग्री के कारण एक दूसरे पर लागू करती हैं।" यही है, जबकि वस्तुओं को इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज में अंतर के परिणामस्वरूप बल का अनुभव हो सकता है, इसके बजाय गुरुत्वाकर्षण के परिणामस्वरूप बल द्रव्यमान के कारण होता है। तकनीकी रूप से, आप और जिस कंप्यूटर, फोन या टैबलेट पर आप इसे पढ़ रहे हैं, एक-दूसरे पर गुरुत्वाकर्षण बल लगाते हैं, लेकिन आप और आपका इंटरनेट-सक्षम डिवाइस इतना छोटा है कि यह बल वस्तुतः ज्ञानी नहीं है। जाहिर है, ग्रहों, सितारों, पूरी आकाशगंगाओं और यहां तक ​​कि आकाशगंगाओं के समूहों के पैमाने पर वस्तुओं के लिए, यह एक अलग कहानी है।

आइजैक न्यूटन (1642-1727), जिसे इतिहास में सबसे शानदार गणितीय दिमागों में से एक और कलन के क्षेत्र के सह-आविष्कारकों में से एक होने का श्रेय दिया जाता है, ने प्रस्तावित किया कि दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल उनके उत्पाद के सीधे आनुपातिक है द्रव्यमान और उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती। यह समीकरण का रूप लेता है:

F_{grav}=\frac{Gm_1m_2}{r^2}

जहाँ न्यूटन में Fgrav गुरुत्वाकर्षण बल है, m1 और m2 वस्तुओं का द्रव्यमान किलोग्राम में है, r वस्तुओं को मीटर में अलग करने की दूरी है और आनुपातिकता स्थिरांक G का मान 6.67 × 10-11 (N m2)/ किलो 2.

हालांकि यह समीकरण रोज़मर्रा के उद्देश्यों के लिए शानदार ढंग से काम करता है, लेकिन इसका मूल्य तब कम हो जाता है जब विचाराधीन वस्तुएं सापेक्षतावादी होती हैं, जो कि विशिष्ट मानव अनुभव के बाहर द्रव्यमान और गति द्वारा वर्णित होती हैं। यहीं से आइंस्टीन का गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत आता है।

आइंस्टीन का सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत

1905 में, अल्बर्ट आइंस्टीन, जिसका नाम शायद विज्ञान के इतिहास में सबसे अधिक पहचाना जाने वाला और जीनियस-लेवल करतबों का पर्यायवाची है, ने सापेक्षता के अपने विशेष सिद्धांत को प्रकाशित किया। भौतिक ज्ञान के मौजूदा शरीर पर इसके अन्य प्रभावों के अलावा, इसने न्यूटन की गुरुत्वाकर्षण की अवधारणा में निर्मित धारणा पर सवाल उठाया, जो यह है कि गुरुत्वाकर्षण उनके पृथक्करण की विशालता की परवाह किए बिना वस्तुओं के बीच तुरंत संचालित होता है। आइंस्टीन की गणना के बाद यह स्थापित हो गया कि प्रकाश की गति, 3 × 108 मीटर/सेकेंड या लगभग 186,000 मील प्रति सेकेंड, अंतरिक्ष के माध्यम से कितनी जल्दी प्रचारित किया जा सकता है, इस पर ऊपरी सीमा रखी गई, कम से कम कुछ उदाहरणों में न्यूटन के विचार अचानक कमजोर लग रहे थे। दूसरे शब्दों में, जबकि न्यूटोनियन गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत ने लगभग सभी कल्पनीय संदर्भों में सराहनीय प्रदर्शन करना जारी रखा, यह स्पष्ट रूप से गुरुत्वाकर्षण का सार्वभौमिक रूप से सही वर्णन नहीं था।

आइंस्टीन ने अगले 10 साल एक और सिद्धांत तैयार करने में बिताए, जो न्यूटन के बुनियादी गुरुत्वाकर्षण ढांचे को ऊपरी सीमा के साथ ब्रह्मांड में सभी प्रक्रियाओं पर लगाए गए प्रकाश की गति के साथ जोड़ देगा, या लागू करने के लिए प्रतीत होता है। 1915 में आइंस्टीन ने जो परिणाम पेश किया, वह सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत था। इस सिद्धांत की विजय, जो आज तक सभी गुरुत्वाकर्षण सिद्धांतों का आधार है, यह है कि इसने गुरुत्वाकर्षण की अवधारणा को अंतरिक्ष-समय की वक्रता की अभिव्यक्ति के रूप में तैयार किया, न कि बल के रूप में। यह विचार बिल्कुल नया नहीं था। गणितज्ञ जॉर्ज बर्नहार्ड रीमैन ने 1854 में संबंधित विचारों का निर्माण किया था। लेकिन आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत को भौतिक बलों में पूरी तरह से जड़ से अधिक ज्यामिति-आधारित सिद्धांत में बदल दिया था: इसने तीन स्थानिक आयामों के साथ एक वास्तविक चौथा आयाम, समय प्रस्तावित किया था। जो पहले से परिचित थे।

पृथ्वी और परे की गुरुत्वाकर्षण

आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के निहितार्थों में से एक यह है कि गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान या वस्तुओं की भौतिक संरचना से स्वतंत्र रूप से संचालित होता है। इसका मतलब यह है कि, अन्य बातों के अलावा, एक गगनचुंबी इमारत के ऊपर से गिराया गया एक तोप का गोला और एक संगमरमर एक ही गति से जमीन की ओर गिरेगा, गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा ठीक उसी हद तक त्वरित किया जाएगा, जबकि एक दूसरे की तुलना में कहीं अधिक विशाल होगा। (पूर्णता के लिए यह नोट करना महत्वपूर्ण है कि यह तकनीकी रूप से केवल एक निर्वात में सच है, जहां वायु प्रतिरोध कोई मुद्दा नहीं है। एक पंख स्पष्ट रूप से शॉट पुट की तुलना में अधिक धीरे-धीरे गिरता है, लेकिन एक निर्वात में, यह नहीं होगा मामला।) आइंस्टीन के विचार का यह पहलू पर्याप्त परीक्षण योग्य था। लेकिन सापेक्षतावादी स्थितियों के बारे में क्या?

जुलाई 2018 में, खगोलविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने पृथ्वी से 4,200 प्रकाश वर्ष दूर एक ट्रिपल-स्टार सिस्टम का अध्ययन किया। एक प्रकाश वर्ष होने के कारण प्रकाश एक वर्ष (लगभग छह ट्रिलियन मील) में यात्रा करता है, इसका मतलब है कि पृथ्वी पर खगोलविद प्रकाश-प्रकटीकरण की घटनाओं को देख रहे थे जो वास्तव में लगभग 2,200 ईसा पूर्व में हुई थी। इस असामान्य प्रणाली में दो छोटे, घने तारे होते हैं - एक "पल्सर" अपनी धुरी पर प्रति सेकंड 366 बार घूमता है, और दूसरा एक सफेद बौना - 1.6 दिनों की उल्लेखनीय छोटी अवधि के साथ एक-दूसरे की परिक्रमा करता है। यह जोड़ी बदले में हर 327 दिनों में एक अधिक दूर के सफेद बौने तारे की परिक्रमा करती है। संक्षेप में, गुरुत्वाकर्षण का एकमात्र विवरण जो इस अत्यधिक असामान्य प्रणाली में तीन सितारों के आपसी उन्मादी आंदोलनों के लिए जिम्मेदार हो सकता है, वह था आइंस्टीन का सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत - और समीकरण, वास्तव में, स्थिति को पूरी तरह से फिट करते हैं।