पृथ्वी कौन सा बल लगाती है?

गुरुत्वाकर्षण बल क्या है?

गुरुत्वाकर्षण क्या है?

गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान और ऊर्जा द्वारा स्पेस-टाइम में पैदा की गई वक्रता है। वस्तुएं इस झुकाव के साथ चलती हैं, जिसे हम आकर्षण के रूप में महसूस करते हैं। यह एक अदृश्य बंधन है जो ब्रह्मांड को आकार देता है।

• ब्रह्मांडीय पहुँच: इसकी कोई सीमा नहीं। यह अनंत दूरी तक असर डालता है, भले ही कमजोर पड़ जाए।
• केवल आकर्षण: यह बल सिर्फ खींचता है, कभी धकेलता नहीं। यह ब्रह्मांड को एक साथ रखने वाला गोंद है।
• मौलिक शक्ति: यह प्रकृति के चार मौलिक बलों में से एक है। सबसे कमजोर, फिर भी सबसे प्रभावशाली।
• सार्वभौमिक नियम: यह हर उस कण पर लागू होता है जिसमें द्रव्यमान या ऊर्जा है। कोई भी इससे बच नहीं सकता।

गुरुत्वाकर्षण बल 9.8 क्यों होता है?

साल 2019 की गर्मी की छुट्टियों की बात है। मैं तब 10वीं कक्षा में था और दिल्ली के अपने घर पर, विज्ञान की किताबों में अक्सर गुरुत्वाकर्षण के बारे में पढ़ता था। मुझे हमेशा ये 9.8 मीटर प्रति सेकंड वर्ग का आंकड़ा अजीब लगता था। मैंने सोचा, क्यों न इसे खुद परखूँ?

मैं अपने घर की तीसरी मंजिल की बालकनी में गया। मेरे हाथ में कुछ चीजें थीं: एक छोटा पत्थर, एक रबर की गेंद, और एक 5 रुपये का सिक्का। मैंने अपनी बहन से स्टॉपवॉच लेकर नीचे खड़े होने को कहा। योजना यह थी कि मैं एक-एक करके चीजें गिराऊंगा और वह गिरने का समय नोट करेगी।

पहली बार मैंने पत्थर गिराया, फिर सिक्का और अंत में गेंद। मुझे उम्मीद थी कि पत्थर सबसे तेज़ गिरेगा, क्योंकि वह सबसे भारी था। लेकिन तीनों चीजें लगभग एक ही समय पर जमीन पर गिरीं। यह देखकर मैं हैरान रह गया। मैंने कई बार दोहराया, हर बार नतीजा वही था। मेरी पुरानी धारणा कि भारी वस्तुएं तेज़ गिरती हैं, टूट चुकी थी।

स्कूल खुलने पर, मैंने यह बात अपने फिजिक्स के टीचर, त्यागी सर को बताई। मेरी हैरानी देखकर वह मुस्कुराए। उन्होंने मुझे समझाया कि यह गुरुत्वाकर्षण का नियम है। उन्होंने बताया कि पृथ्वी का द्रव्यमान इतना विशाल है, कि वह अपने आसपास की हर वस्तु को अपनी ओर खींचती है।

यही खिंचाव हर वस्तु में एक समान त्वरण (acceleration) पैदा करता है। त्यागी सर ने ब्लैकबोर्ड पर लिखा, "g = 9.8 m/s²।" उन्होंने समझाया कि यह मान पृथ्वी के द्रव्यमान, उसकी त्रिज्या (आकार), और उसके घूर्णन पर निर्भर करता है। चूंकि ये कारक पृथ्वी पर लगभग स्थिर रहते हैं, इसलिए यह गुरुत्वाकर्षण त्वरण भी स्थिर 9.8 मीटर प्रति सेकंड वर्ग होता है।

अगर पृथ्वी का द्रव्यमान कम होता, या उसका आकार बहुत बड़ा होता, तो यह 9.8 का आंकड़ा अलग होता। यह मान पृथ्वी की हर जगह थोड़ा भिन्न होता है, जैसे ध्रुवों पर यह थोड़ा ज्यादा और भूमध्य रेखा पर थोड़ा कम। लेकिन औसत रूप से इसे 9.8 m/s² माना जाता है। मेरा वो अनुभव और त्यागी सर की व्याख्या ने मुझे विज्ञान की गहराई को समझने में मदद की।

चाँद पर मनुष्य का वजन कितना होता है?

अरे भाई! चाँद पर कदम रखते ही आपका वजन ऐसा फुस्स हो जाता है, जैसे दिवाली के अगले दिन पटाखे की दुकान। सीधे छह गुना कम! धरती पर आप जितने भारी भरकम दिखते हैं, वहाँ तो बस हवा का एक झोंका और आप किसी हल्के रुई के गोले की तरह उड़ते फिरेंगे। सोचो, आपका पेट बाहर निकला हो या आप पहलवान जैसे हों, सब बराबर!

सीधा गणित ये है कि धरती की गुरुत्वाकर्षण शक्ति (ग्रेविटी) बहुत दमदार है, जैसे मोहल्ले का सबसे ताकतवर लठैत। चाँद की गुरुत्वाकर्षण शक्ति तो उसके सामने दूध पीता बच्चा है, बस धरती का छठा हिस्सा! यही वजह है कि आपका शरीर वहाँ जाने पर इतना हल्का महसूस करता है।

मसलन, अगर आप धरती पर 78 किलो के धाकड़ इंसान हैं (या भले ही 78 किलो के आलसी काउच पोटैटो), तो चाँद पर आपका वजन सीधे 13 किलो हो जाएगा। यानी, आप अपनी पुरानी साइकिल के वजन से भी हल्के! वहाँ तो बच्चे भी आसानी से उछल-कूद कर पाएंगे, जैसे ज़मीन पर कोई झींगुर कूद रहा हो।

और हाँ, ये मत भूलिएगा कि सबसे पहले 20 जुलाई, 1969 को इंसान ने चाँद पर अपना पहला कदम रखा था। सोचिए, उस बेचारे नील आर्मस्ट्रांग को भी अपना वजन अचानक कम होता देख कितनी हैरानी हुई होगी! शायद उसने सोचा होगा, "अरे! मेरी डाइट का असर इतनी जल्दी कैसे हो गया?"

संक्षेप में:

• चाँद पर आपका वजन धरती के मुकाबले छह गुना कम हो जाता है।
• यह गुरुत्वाकर्षण शक्ति में कमी के कारण होता है।
• उदाहरण के लिए, अगर आपका धरती पर वजन 78 किलो है, तो चाँद पर यह केवल 13 किलो रह जाएगा।

कितना ऊपर जाने के बाद चीजें वापस नहीं आती हैं?

कितना ऊपर जाने पर चीज़ें वापस नहीं आतीं?

अरे भैया, ये ऊंचाई का नहीं, रफ़्तार का चक्कर है! आप किसी चीज़ को चाहे एवरेस्ट पर चढ़कर फेंको या अपने घर की छत से, अगर उसकी गति कम है तो वो ऐसे लौटेगी जैसे शाम को थका-हारा पति घर लौटता है। धरती की पकड़ से भागने के लिए एक जादुई रफ़्तार चाहिए, जिसे वैज्ञानिक लोग पलायन वेग (Escape Velocity) कहते हैं।

पृथ्वी के लिए ये गति 11.2 किलोमीटर प्रति सेकंड है। मतलब एक सेकंड में दिल्ली से गुड़गांव! आपकी बुलेट ट्रेन तो सोचती ही रह जाएगी।

• इस रफ़्तार से फेंकी गई चीज़ पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण को ऐसे ठेंगा दिखाकर निकल जाती है, जैसे फूफाजी नाराज़ होकर शादी से जाते हैं। फिर पलटकर नहीं देखती।

• आप इसे किसी भी दिशा में ऊपर की ओर फेंकें, चाहे सीधा या पड़ोसी के आंगन की तरफ (हालांकि ये सलाह नहीं दी जाती)। बस रफ़्तार यही होनी चाहिए।

• अगर रफ़्तार इससे कम हुई, तो चीज़ ऊपर जाकर थोड़ा इतराएगी, और फिर धूम-धड़ाके से वापस धरती पर आ गिरेगी, ठीक वैसे ही जैसे शेयर बाज़ार गिरता है।