സ്കൂൾ പച്ച
വീഴുന്ന ആപ്പിളും വീഴാത്ത ചന്ദ്രനും
  • അബ്​ദുള്ള പേരാമ്പ്ര
  • 10:36 AM
  • 05/09/2019

പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ച്  മനുഷ്യൻ വളരെ പണ്ടുമുതലേ ചിന്തിച്ചുതുടങ്ങിയിരുന്നു. ആകാശവും ഭൂമിയും അതിലെ കോടാനുകോടി ജീവജാലങ്ങളും മനുഷ്യനെ എക്കാലവും അത്ഭുതപ്പെടുത്തിയിട്ടുമുണ്ട്. പ്രപഞ്ചവും അതിലുള്ള സകലതിനെയും നിയന്ത്രിക്കുകയും നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രതിഭാസം എന്താവുമെന്ന ചോദ്യങ്ങളിൽനിന്നാണ് ശാസ്​ത്രം പുരോഗമിച്ചത്. 

ബലത്തിനു പിന്നിൽ...
ആധുനിക ഭൗതികശാസ്​ത്രത്തിന് അടിത്തറയിട്ട ഒന്നാണ് ബലത്തെക്കുറിച്ച നിരീക്ഷണങ്ങളും പരീക്ഷണങ്ങളും. എന്താണ് ബലം എന്നും എങ്ങനെയാണ് അത് പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്നും ശാസ്​ത്ര​േലാകം ചിന്തിക്കാൻ തുടങ്ങി. അങ്ങനെ ചിന്തിച്ചതുകൊണ്ടാണ് ‘ബലസിദ്ധാന്തം’ തന്നെ രൂപപ്പെട്ടത്. ആപ്പിൾമരത്തിൽനിന്ന്​ ആപ്പിൾ താഴോട്ടുതന്നെ പതിക്കുന്നതും ബഹിരാകാശത്തെ നക്ഷത്രങ്ങൾ പിടിവിട്ട് താഴേക്ക് വീണുപോകാത്തതും ഈ ബല സിദ്ധാന്തത്തിെൻറ ഫലമാണ്. പ്രപഞ്ചം ഇങ്ങനെ നിലനിൽക്കുന്നതുതന്നെ ബലം അഥവാ ഫോഴ്​സി​െൻറ ഫലമാണ്. ചുരുക്കത്തിൽ, ഒരു വസ്​തുവിെൻറ നിശ്ചലാവസ്​ഥയോ ചലനാവസ്​ഥയോ മാറ്റാനാവശ്യമായ ബാഹ്യശക്തിയെയാണ് ബലമെന്ന് ശാസ്​ത്രം വിളിക്കുന്നത്.

ന്യൂട്ടനും ബലസിദ്ധാന്തവും
തലയിൽ ആപ്പിൾ വീഴുകയും ആ ആപ്പിൾ എന്തുകൊണ്ട് താഴോട്ട് പതിച്ചുവെന്ന് ചിന്തിക്കുകയും ചെയ്ത ഐസക് ന്യൂട്ടനാണ് ചലനനിയമം അല്ലെങ്കിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം ആവിഷ്കരിച്ചതെന്ന് നാം ക്ലാസുകളിൽ പഠിക്കുന്നുണ്ട്​. എന്നാൽ, ന്യൂട്ടന് എത്രയോ കാലങ്ങൾക്കുമുമ്പ് അതേകുറിച്ച ആലോചനകൾ ലോകത്ത് നടന്നിരുന്നു. പക്ഷേ, അവക്കൊന്നും ശാസ്​ത്രീയ അടിത്തറ ഉണ്ടായിരുന്നില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതുമില്ല. അരിസ്​റ്റോട്ടിൽ ഭൂഗുരുത്വാകർഷണത്തെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചിരുന്നു. ഭാരമുള്ള ഒരു വസ്​തു വേഗത്തിൽ നിലംപതിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് ആദ്യമായി ചിന്തിച്ച ശാസ്​ത്രജ്ഞനാണ് അദ്ദേഹം. ബി.സി നാലാം നൂറ്റാണ്ടിലാണ് ഇത്. പിന്നീട് അതേകുറിച്ച് കാര്യമായ അന്വേഷണങ്ങളോ പഠനങ്ങളോ ഉണ്ടായില്ല. കാന്തികത എന്ന പ്രതിഭാസം പൗരാണിക ഗ്രീക്കിലെ ഒരു ആട്ടിടയൻ കണ്ടുപിടിച്ചിരുന്നു. മാഗ്​നസ്​ എന്നായിരുന്നു പേര്. ആ പേരിൽനിന്നാണ് മാഗ്​നറ്റിസം (Magnetism) ഉണ്ടാവുന്നത്. ആടുകളെ മേക്കുമ്പോൾ ചെരിപ്പിൽ ആണി തറക്കുകയും ഒരു പ്രത്യേകതരം പാറ അതാകർഷിക്കുകയും ചെയ്തതാണ് ഈ ആട്ടിടയനെ ഇങ്ങനെയൊരു കണ്ടുപിടിത്തത്തിലേക്ക് എത്തിച്ചത്.
ഐസക് ന്യൂട്ടൻ ബലത്തെക്കുറിച്ചും ചലനത്തെക്കുറിച്ചും ശാസ്​ത്രീയമായി കണ്ടെത്തുന്നതിനു മുമ്പ് ലോകത്ത് ഇതിനെക്കുറിച്ച് പഠനങ്ങൾ നടത്തിയവരായിരുന്നു ഗ്രീക്​ വംശജനായ അരിസ്​റ്റോട്ടിൽ, ആർകിമിഡിസ്​, ഇറ്റാലിയൻ വാനനിരീക്ഷകനായ ഗലീലിയോ ഗലീലി എന്നിവർ. അരിസ്​റ്റോട്ടിലിെൻറ ആശയങ്ങൾക്ക് വ്യക്തത കുറവായിരുന്നു. അദ്ദേഹത്തെ തള്ളിയാണ് 17ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഗലീലിയോ രംഗത്ത് വരുന്നത്. ബലത്തിന് കുറെയൊക്കെ ശാസ്​ത്രീയമായ അടിത്തറ പാകാൻ ഗലീലിയോക്ക് കഴിഞ്ഞു. എന്നാൽ, ഇവർക്കൊന്നും ബലത്തിനെ അതിെൻറ പൂർണാടിസ്​ഥാനത്തിൽ നിർവചിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല എന്നത് വലിയ പോരായ്മയായിനിന്നു. തെളിവുകളുടെ കുറവായിരുന്നു ഈ ശാസ്​ത്രജ്ഞരെ കുഴക്കിയത്. അരിസ്​റ്റോട്ടിലിെൻറ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ അപൂർണമായിരുന്നു. അവയെ വേണ്ടവിധം പരിഹരിക്കാൻ ഗലീലിയോക്ക് കഴിയാതെയും പോയി. അവിടെയാണ് ഐസക് ന്യൂട്ട​​െൻറ പ്രസക്തി. 17ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമവും ചലന നിയമവും ശാസ്​ത്രീയമായി ന്യൂട്ടൻ തെളിയിച്ചു.

ന്യൂട്ടൻ തെളിയിച്ചത്
ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണംമൂലമാണ് ചന്ദ്രൻ താഴേക്ക് വീഴാത്തതെന്നും ഭൂമിക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നതെന്നും അദ്ദേഹം സിദ്ധാന്തിച്ചു. സൂര്യ​െൻറ ഗുരുത്വാകർഷണംമൂലം ഭൂമി അടക്കമുള്ള മറ്റു ഗ്രഹങ്ങൾ കൃത്യമായ ഭ്രമണപഥത്തിൽ സൂര്യനെ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്നതായി ന്യൂട്ടൻ കണ്ടെത്തി. ആപ്പിൾ താഴേക്ക് പതിപ്പിച്ച അതേ ശക്തിതന്നെ പ്രപഞ്ചത്തെ നിലനിർത്തുന്നുവെന്ന് അർഥം. ഈ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെ ലോകം അതേവരെ ഒരു സമസ്യയായി കണ്ടിരുന്ന വലിയ ഒരു ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരമായി. 
1687ൽ ഐസക്​​ ന്യൂട്ടൻ രചിച്ച ‘ഫിലസോഫിയ നാച്വറാലസ്​ പ്രിൻസിപ്പിയ മാത്തമാറ്റിക്ക’ എന്ന വിഖ്യാത കൃതിയിലാണ് അദ്ദേഹം ത​െൻറ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ േക്രാഡീകരിച്ചത്. ആറ്റങ്ങൾ മുതൽ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അനേകം സമൂഹങ്ങൾ വരെ ഈ പ്രപഞ്ചത്തിൽ നാം കാണുന്നതെന്തും ചലിക്കുന്നതിെൻറ രഹസ്യം ഗുരുത്വാകർഷണമാണെന്നും ചലന നിയമങ്ങളുടെ ഫലമാണെന്നും വിവരിക്കാൻ ന്യൂട്ടണ് കഴിഞ്ഞത് അക്കാലത്തെ വലിയ വിപ്ലവമായി കണക്കാക്കുന്നു.

ചലന നിയമങ്ങൾ
ആകെ മൂന്ന് ചലന നിയമങ്ങളാണ് ന്യൂട്ടൻ ശാസ്​ത്ര ലോകത്തിന് സംഭാവന നൽകിയത്. അതിലൊന്നാമത്തേതാണ് ജഡത്വ നിയമം (Law of Inertia). ‘ഒരു വസ്​തു ബാഹ്യബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നതു വരെ അതിെൻറ ചലനാവസ്​ഥയിലോ നിശ്ചലാവസ്​ഥയിലോ തുടരു’മെന്ന നിയമമാണ് ഇത്. ‘ഒരു വസ്​തുവിൽ ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുമ്പോൾ ചലനത്തെ എങ്ങനെയൊക്കെ ബാധിക്കുന്നു’ എന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതാണ് രണ്ടാം ചലന നിയമം. ബലം കണക്കാക്കാനുള്ള സമവാക്യം ഈ ചലന നിയമത്തിൽനിന്ന് വരുന്നു. ന്യൂട്ട​െൻറ മൂന്നാമത്തെ ചലന നിയമം വളരെ ലളിതമാണ്. ‘ഒറ്റപ്പെട്ട ഒരു ബലത്തിനും നിലനിൽപില്ല’ എന്നതാണ് ഈ നിയമത്തിലൂടെ ന്യൂട്ടൻ പറയാൻ ശ്രമിച്ചത്. ‘ഏതൊരു പ്രവർത്തനത്തിനും തുല്യവും വിപരീതവുമായ ഒരു പ്രതിപ്രവർത്തനം  ഉണ്ടായിരിക്കു’മെന്ന് ഈ സിദ്ധാന്തം പറയുന്നു. ഇന്ധനത്തിെൻറ ജ്വലനത്തിെൻറ ശക്തിയിൽ ഒരു റോക്കറ്റ് കുതിച്ചുപായുന്നത് ഈ ഒരു ചലന നിയമത്തെ അടിസ്​ഥാനമാക്കിയാണ്. 

ഗുരുത്വാകർഷണം ഇല്ലാതായാൽ
ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം എന്ന അവസ്​ഥ ഇല്ലായിരുന്നുവെങ്കിൽ ഈ പ്രപഞ്ചംതന്നെ ഉണ്ടാകില്ല. അന്തരീക്ഷം നിലനിൽക്കുന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണം കൊണ്ടാണല്ലോ. അന്തരീക്ഷമില്ലെങ്കിൽ വായുവോ വായുവില്ലെങ്കിൽ ജീവജാലങ്ങളോ ഉണ്ടാകില്ല. ഗുരുത്വാകർഷണം ഇല്ലെങ്കിൽ വസ്​തുവിെൻറ ഭാരവും ഇല്ല. ശൂന്യാകാശത്ത് സംഭവിക്കുന്നത് അതാണ്.