काही बेसिक वैज्ञानिक प्रश्न

रविवारी कसं गावरान चुलीवरचं चिकण ,बाजरीची खरपुस भाकरी यावर ताव मारावा,मग १२० ३००, किंवा फुलचंद (रिमझीम ज्यादा) पान खावे व मस्त ताणून द्यावी.

(हलके घ्याच ही धमकी ;-)) (योग्य उत्तरे जाणकार देतीलच.) (वी.डेला सायन्सक्लासला धाडल्याबद्दल हा सूड ;-)

तसे आमचे वैज्ञानिक नॉलेज बेसिक असल्याने काही बेसिक प्रश्न मनात आले. आपण याची ऊत्तरे द्याल अशी खात्री आहे.

१.>> बंदुकीचे लायसन हाय का?

२.>> आदी सांगा, टिकट काढलं का? चेन खेचु नका. दंड होइल.
>>> हवलदार पाहत नसल्यास प्रत्येक स्कुटर प्रकाशाच्या वेगानेच जात असते.

३.>> आम्हाला आज नकार मिळाला. कुठल्यातरी युनिवर्समधे होकार मिळाला आसंल. तरी बी आमी ह्या य्नुइवर्समदे येकलेच.

४.>> एकच उत्तरः आप कतार में है.

५. >> प्रतीगुरुत्वाकर्षण : लग्नाची बायको हे ठसठशीत उदाहरण.

असले गंभीर धागे इथे काढू नका. टर उडली जाण्याची शक्यता ९९.९ टक्के. त्यापेक्षा केळाची शिक्रण करण्याची रीत कशी असा धागा टाका १०० प्रतिसाद नकक्की. आमचा कोकणात अशी करतात खानदेशात अशी वगैरे !

तुमच्या पहिल्या व दुसर्‍या प्रश्नाचे उत्तरः

Firstly, if I say I'm moving at 50 mph, I have to be saying that in reference to another object. Most commonly the ground. No mass can be measured as moving at the speed of light relative an observer. What then would you be moving at the speed of light relative too?

So let's start out a bit slower: 1% the speed of light. If you fire a round that has a muzzle velocity 300 m/s, (0.000001c), in the forward direction while moving at 0.01c, what will the velocity of the round be? In Newtonian physics the round would be moving at 0.01c + 0.000001c = 0.010001c. Straight forward addition.

Relativistically, however, the addition isn't so straight foreword. It looks like this:

s = (v + u)/(1 + vu/c²)

Which would look like this:

s = (.01 + .000001)/(1 + (.01 • .000001)/1.0²)

s = 0.010001/(1 + .00000001/1)

s = 0.010001/1.00000001

s = 0.010000999c

That looks like the same thing to me. The difference only amounts to 3 mm/s. At relativistically low velocities Newtonian physics works just fine.

But let's speed you up to .99c and speed the bullet up to .99c too. In Newtonian physics the final velocity would be .99c + .99c = 1.98c. Nearly twice the speed of light.

But we can't use that; we have to do that other thing.

s = (0.99 + 0.99)/(1 + (0.99 • 0.99)/1.0²)

s = 1.98/(1 + 0.9801/1)

s = 1.98/1.9801

s = 0.999949487c

So, even though you were traveling at 99% the speed of light, and your gun fired a bullet at 99% the speed of light. A person watching from the outside would see the bullet moving faster than you but still less than the speed of light.

Now, lets say you can move the speed of light: 1c

s = (v + u)/(1 + vu/c²)

s = (1 + u)/(1 + 1u/1)

s = (1 + u)/(1 + u)

s = 1c

You're bullet is moving at the speed of light relative to you and and relative to an outside observer. He nor you measure the bullet moving faster than the speed of light. The only reason either are measuring it at the speed of light is because we entered this last argument pretending that we could. But even then we couldn't get faster.

Quod erat demonstrandum: An observer can never measure a mass moving faster than the speed of light.

गुगल केल्यावर सापडले.

छान प्रश्न आहेत, असेच मलाही काही काळापूर्वी पडले होते आणि त्याची उत्तरे शोधताना काही गोष्टी वाचनात आल्या त्या लिहितो. त्यात काही चुकीचे असल्यास दुरुस्ती करावी.

special relativity नुसार प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त वेग गाठता येणार नाही.

तुम्हाच्या पहिल्या प्रश्नाला थोडेसे बदलूया, समजा तुम्ही प्रकाशाच्या वेगाने जाणार्या यानात बसला आहात आणि तुमच्या हातात आरसा धरला आहे त्यात तुमचे प्रतिबिंब आरश्यात दिसेल का??(कारण प्रकाश आरश्यापर्यंत पोहोचून तुमच्यापर्यंत कसा येणार जर तुमचा वेग प्रकाश इतका आहे)
>> आता physics चे नियम सगळ्या ठिकाणी सारखे राहतात मानले तर तुमची प्रतिमा तुम्हाला दिसली पाहिजे. मग त्यासाठी प्रकाश दुप्पट वेगाने प्रवास करेल का? तर नाही... observer साठी तुमच्या यानाचा आकार एकदम लहान होईल.
जेव्हा तुम्ही प्रकाशाच्या वेगाने जात असाल तेव्हा तर तो जवळपास न दिसण्या इतका लहान होईल.
त्यामुळे observer साठी प्रकाश तुमच्या चेहर्यापासून आरश्यापर्यंत जाउन परत तुमच्या डोळ्यापर्यंत येउन तुम्हाला तुमची प्रतिमा दिसेल. हे अंतर नगण्य झालेले असेल.

हीच गोष्ट बंदुकीच्या गोळी साठी होईल.

मुळात हा सगळा फ्रेम ऑफ रेफरन्स चा घोळ आहे. आपण जेव्हा म्हणतो कि ग्रह ४० प्रकाश वर्ष दूर आहे याचा अर्थ एक माणूस इथून ४० वर्षाचा असताना प्रवासाला निघाला तर तो तिथे पोहोचे पर्यंत जिवंत राहील का आपल्याला वाटते.
पण खर तर माणूस प्रकाशाच्या वेगाने जाताना शेकडो प्रकाश वर्षाचा प्रवास करू शकतो. कारण त्याच्या यानातले वेळेच घड्याळ "आपल्या (पृथ्वीवरच्या)' वेळेपेक्षा खूपच हळू चालत असते.(observer earth )
त्यामुळे तो चांगला तरुण असतानाच तिथे पोहोचू शकतो.

space - Time या मजेशीर गोष्टी आहे. (विवेक ठाकूर यांनी कृपया पुन्हा, काळ भासमान हे हि चर्चा याखाली सुरु करू नये)

इंट्रेस्टींग प्रश्न आहेत.
सदस्यांचे माहितीपूर्ण प्रतुसाद वाचायला आवडतील.

बाकी मल्टीयुनिव्हर्स हा शब्द चुकीचा असून मल्टीव्हर्स हा शब्द योग्य आहे. युनिव्हर्स ह्या शब्दाच्या व्याख्येतच 'एकमेव' असे गृहीत आहे.

आमची झोप उडवलीत.
हे सर्व प्रश्न भारतीय मूलत्वाच्या वैज्ञानिकाने उपस्थित करून नेहमीप्रमाणेच खळबळ उडवून दिली आहे.यावैज्ञानिकाच्या गावातल्या आजीची मुलाखत घेण्यास पत्रकार *** बुद्रुक गावात पोहोचले आहेत.

भारीयेत राव प्रश्न. बेसिक म्हणता म्हणता झोप उडवणारे आहेत.

हेच प्रश्न इथे देखील विचारले गेले आहेत. तिथे शास्त्रीय उत्तरं देखील आहेत.

.
प्रतीगुरुत्वाकर्षण -
गुरुत्वाकर्षण म्हणजे आजूबाजूच्या पदार्थाला स्वतःकडे खेचून घेणारे.
प्रतीगुरुत्वाकर्षण म्हणजे स्वतःपासून दूर ढकलणारे.
प्रतीगुरुत्वाकर्षण असलेला पदार्थ आपल्या कणांनाही दूर ढकलेल आणि त्याचे अस्तित्व लवकरच नष्ट होईल. मुळात असा पदार्थ तयार होणेच शक्य नाही. याचा अर्थ असा घ्यावा काय?
प्रतीगुरुत्वाकर्षण अस्तित्वात नसते.

प्रश्न गंडलाय. प्रति गुरुत्वाकर्षण म्हणजे गुरुत्वाकर्षणाचा अभाव. https://en.wikipedia.org/wiki/Anti-gravity

पेशी (cells) आणि विषाणू (virus) जीवनाच्या उगमापासून अस्तित्वात आहे. पेशींचा विकास झाला मग विषाणूंचा का नाही?

विषाणूंचा विकास झाला नाही असे कसे म्हणता? जर इन्फेक्टेड होस्ट मरत असेल तर तो विषाणू मूर्ख आहे कारण त्यानंंतर विषाणूचीच पाळी आहे. जर विषाणू त्वरित प्रसारित होवू शकत नसेल, उच्च किंवा शीत तपमानात जिवंत रहात नसेल तर तो विषाणू अप्रगत आहे. कारण प्रसार न होणारा विषाणू थोड्याच अवधीत संपेल. म्हणून सर्वात कमी धोकादायक विषाणू हे सर्वात प्रगत आहेत (उदाहरणार्थ फ्लू). सर्वात धोकादायक विषाणू हे सर्वात अप्रगत (मूर्ख) आहेत. उदाहरणार्थ एबोला. हवेतून प्रसार होणारे प्रगत आहेत.

पेशींचा विकास विषाणूंच्या वारंवार हल्ल्यांमुळेच होत गेला. विषाणू असे हल्ले का करतात? त्यांचे अंतिम ध्येय काय असावे?

प्रजनन आणि आपल्या प्रजातीचा प्रसार.

मस्त धागा. इतके अ‍ॅडव्हान्स्ड प्रश्न विचारता येतील इतकेही माझे शास्त्रीय ज्ञान नाही.तेव्हा मी पण माझ्या अतिबेसिक पातळीवर शोभेल असा एकच अतिबेसिक प्रश्न विचारतो:

माणूस मरतो म्हणजे नक्की काय होते? म्हणजे एका सेकंदापूर्वी जिवंत असलेला माणूस आणि आताच मेलेला माणूस यात नक्की फरक काय असतो? हृदय बंद पडणे, मेंदू बंद पडणे इत्यादी गोष्टी या माणूस मेल्यामुळे होतात की हृदय्/मेंदू इत्यादी बंद पडते म्हणून माणूस मरतो? इन आयदर केस, माणूस मरतो म्हणजे नक्की काय होते?

(या धाग्यावर लक्ष ठेऊन अतिबेसिक वरून ज्ञानाची पातळी बेसिकवर जाईल अशी अपेक्षा असलेला) ट्रुमन

मला थिअरी ऑफ रिलेटिव्हिटीवर काही बेसिक शंका आहेत. काळ, गती, शक्ती आणि वस्तुमानाच्या बाउंड्र्या पार करता आल्या तर टेलीपोर्टेशन शक्य होउ शकेल का? किंवा काळप्रवास. शक्यतो गाणिती सुत्रं मांडावीत थेरी झेपत नाही छोट्या मेंदुला. फिलाडेल्फिया एक्स्पेरिमेंट इझ वन एक्झांपल.

मृत्युनंतर आपले (आत्मा, जीव यांचे वगैरे ) काय होते येथे सायन्स संपून अध्यात्म सुरु होते.

नको प्लिज प्लिज :((
विचारलेले प्रश्ण लेखकाच्या द्रुष्टिने जरि बेसिक असले तरि इथे बहुतेक लोकांकरता ते बेसिक नाहियेत.
ते आत्मा, सायन्स संपून अध्यात्म वगैरे इथे नको.

इथे बहुतेक लोकांकरता ते बेसिक नाहियेत including me :))
ते सायन्स संपून अध्यात्म वगैरे गोष्टि एका वेगळ्याच अनुभुतितुन न्यायला इथे एक जण तयारच आहे. तेव्हा ते नको.

सर तुमच्या पहिल्या २ प्रश्नांची उत्तरे तर आइनस्टाइन आजोबांच्या सापेक्षता सिद्धांतात मिळतील. तो सिद्धांत कळण्याएवढी बौद्धिक पात्रता आमची नसल्यामुळे पास.. बाकी तज्ञांच्या प्रतिसादाच्या प्रतीक्षेत !
रोचक चर्चा वाचायला मिळणार बहुतेक.

धाग्याचे नाव वाचुन अपेक्षेने उघडला आणि प्रश्न वाचताना टोपी उडाली. आपला पास!!

स्टिफन हॉकिन्ग्सचे मराठी भाषांतर केलेले "ब्रिफ हिस्टरी ऑफ टाईम" मोठया हौसेने विकत घेतले. १०० पानी छोटे पुस्तक मी १-२ वर्षे झाली हळुहळु वाचतोय :(

एस यांचा प्रतिसाद आवडला. विज्ञानात बहुतांश वेळा गणित जास्त बोलते शब्दापेक्षा.
उत्तम धागा अजून प्रश्न आणि उत्तरे येवू द्यात.

https://cosmosmagazine.com/physics/why-can-t-anything-travel-faster-light

In 1964, Bill Bertozzi at MIT accelerated electrons to a range of speeds. He then measured their kinetic energy and found that as their speeds approached the speed of light, the electrons became heavier and heavier – until the point they became so heavy it was impossible to make them go any faster. The maximum speed he could get the electrons to travel before they became too heavy to accelerate further? The speed of light.

सोप्या भाषेत समजा तुम्हाला A या ठिकाणावरून B ह्या ठिकाणी जायचं आहे, तुमच्यावर एक condition आहे कि तुमची प्रत्येक नवीन स्टेप हि जुन्या स्टेप च्या अर्धी असेल. असे करत राहिलात तर तुम्ही कधीच B ठिकाणी पोहचू शकत नाही.

तुम्ही जसे जसे प्रकाशाच्या वेगाकडे झाल तसे तुमचे वस्तुमान वाढेल आणि acceleration कमी होईल ज्यामुळे तुम्हाला प्रकाशाचा वेग घाटता येणार नाही. मग खालील प्रश्न पडतो
१. मग प्रकाशच का प्रकाश्याच्या वेगाने जातो.?
कारण प्रकाश म्हणजे photons ज्याच खर वस्तुमान शून्य आहे, त्यमुळे तो सर्वोत्तम वेग घेवू शकतो. म्हणूनच MIT मध्ये इलेक्ट्रोन वर केलेल्या प्रयोगात प्रकाशाचा वेग achieve करता आला नाही कारण कितीही झाल तरी इलेक्ट्रोन ला थोडफार वस्तुमान आहेच. हे वाचल्यावर पुडाचा प्रश्न पडतो
२. photon वस्तुमान नाही तर प्रकाश energy कसा carry करतो कारण E=m*c*c. तसेच black होल प्रकाश कसे वळवू शकते ?
याच उत्तर इथ मिळतंय. photon च real mass शून्य असल तरी relativistic mass शून्य नाहीये. photon ची energy momentum मधून मिळते. मग अता पुढचा प्रश्न पडतो
३. प्रकाश अंदाजे ३ लाख किलोमीटर पर सेकंद vaccum मध्ये ह्याच वेगाने का जातो
आता याच उत्तर थोड कठीण आहे आणि सध्या यावर संशोधन चालू आहे. पण खात्रीलायक माहिती इथे वाचू शकता. प्रकाश हा electromagnetic wave आहे, त्यामुळे electromagnetic properties of the quantum vacuum आणि Maxwell थेअरी वापरून संशोधकांनी प्रकाशाचा वेग काडला आणि काय by surprise तो तेवदाच निघाला. पण यासाठी संशोधकांनी काही assumptions वापरल्या मुळे हे उत्तर अजून satisfying नाहीये.

आणखीन प्रश्न पडलेत जालावर उत्तरे शोधणे चालू आहे. काही प्रतिसादातून छान माहिती मिळाली

१) प्रकाशाच्या वेगानं जाण्याऱ्या यानात मी बसलो आहे. (प्रकाशाच्या वेगानं म्हणजे 99.99% of light) समजा माझ्या हातात एक बंदूक आहे. आणि त्यातून मी समोरच्या दिशेने एक गोळी झाडली तर त्या गोळीचा वेग किती? प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त ?

= समजा मी आणि तुम्ही काही ठरावीक (परंतू कॉन्स्टंट) वेगाने जात आहोत. आता माझ्या दृष्टीकोनातून मी स्थीरच असेल आणि तुम्ही काही वेगाने जाताना दिसाल, आणि तुमच्या दृष्टीकोनातून तुम्ही स्थीर असाल आणि मी काही वेगाने (आणि विरुद्ध दिशेने) जाताना दिसेल. (हा परिणाम गाडी मधून जाताना झाडे मागे पळतात, यातून दिसतो). लक्षात घेण्यासारखी गोष्ट आशी की "स्थिरता" आणि "कॉन्स्टंट वेग" या संकल्पना सापेक्ष आहेत, निरपेक्ष नाहीत (आपल्या दृष्टीकोनातून आपण स्वतःला स्थिरच मानतो). कोण स्थिर आहे आणि कोण कॉन्स्टंट वेगाने जाते आहे हे सांगता येत नाही. या तत्वाला "गॅलीलीयन इन्व्हेरियन्स किंवा गॅलीलीयन रिलेटिव्हीटी" म्हणतात.

आता तुमच्या प्रश्नाच्या संदर्भात गॅलीलीयन इन्व्हेरियन्स वापरून पाहू. समजा तुम्ही कॉन्स्टंट वेगाने (99.99% of light) जात आहात. परंतू कितीही वेगाने जात असाल तरी तुमच्या स्वतःच्या दृष्टीकोनातून तुम्ही स्थीरच असायला हवे, आणि पृथ्वी विरुद्ध दिशेने 99.99% of light वेगाने जाताना दिसायला हवा तसेच पृथ्वी वरच्या माणसाला तो स्वतः स्थीर आहे आणि तुम्ही 99.99% of light वेगाने जात आहात असे दिसायला हवे. मात्र गॅलीलीयन इन्व्हेरियन्स नुसार ही दोन्ही निरिक्षणे (तुमचे आणि पृथ्वीवरच्या माणसाचे) सापेक्ष असतील (म्हणजे आपापल्या दृष्टीकोनातून बरोबर असतील). अ‍ॅबसोल्यूट बरोबर आणि चूक कोणीही नसेल कारण वेग कोणातरी सापेक्षच मोजावा लागतो.
समजा तुमच्या गोळीच्या वेगामध्ये काही फरक पडला (म्हणजे तुम्ही पृथ्वीवर असतानाचा तीचा वेग आणि वेगवान यानात बसून मोजलेला वेग) तर तुम्हाला निश्चीतपणे सांगता येयील की तुम्ही वेगात जात आहात आणि पृथ्वी स्थीर आहे. परंतू गॅलीलीयन इन्व्हेरियन्स नुसार तुम्हाला असं निरपेक्षपणे कधीच सांगता येत नाही. याचाच अर्थ तुम्हाला गोळीचा वेग तेवढाच दिसायला हवा जेवढा पृथ्वी वरच्या माणसाला दिसतो आहे.(१)
आता पृथ्वीवरच्या माणसाच्या दृष्टीकोनातून विचार करून पाहू? त्याच्या दृष्टीने तर तुम्ही वेगवान यानात बसून जात आहात, तुमचा वेग 99.99% of light आहे आणि स्वतः (पृथ्वीवरच्या माणूस) स्थिरच आहे. मग त्याला तुमच्या गोळीचा वेग हा "0.9999 c + गोळीचा वेग" एवढा दिसेल का? समजा गोळीचा वेग 20% of light होता, तर पृथ्वीवरच्या माणसाला तो 119.99% of light वाटेल का? परंतू हा तर प्रकाशापेक्षा जास्त वेग झाला, आणि प्रकाशापेक्षा जास्त वेग असणे म्हणजे कार्यकारणभावाच्या वेगापेक्षा जास्त वेग असणे, जे शक्य नाही. म्हणजे पृथ्वीवरच्या माणसाच्या दृष्टीनेही गोळीचा वेग प्रकाशापेक्षा कमी असायला हवा.(२). आता (१) वरून असे कळते की पृथ्वी वरच्या माणसाने मोजलेला वेग आणि तुम्ही यानामधून मोजलेला वेग हे दोन्ही सारखेच हवेत. हे वेग सारखेच मोजले जाण्यासाठी "पृथ्वी वरच्या व्यक्तीच्या दृष्टीकोनातून यानाचे अवकाश आकुंचन पावलेले असायला हवे" (म्हणजे पृथ्वीवरच्या माणसाच्या दृष्टीकोनातून ज्याला १ मीटर म्हणतात त्यापेक्षा कमी अंतराला यानातील व्यक्ती १ मीटर म्हणेल) आणि "यानामधले घड्याळही पृथ्वीच्या दृष्टीकोनातून हळू चालायला हवे." (म्हणजे पृथ्वीवरच्या माणसाच्या दृष्टीकोनातून ज्याला १ सेकंद म्हणतात त्यापेक्षा जास्त वेळाला यानातील व्यक्ती १ सेकंद म्हणेल). त्याचप्रमाने पृथ्वीचे अवकाश आणि काळ यानाच्या दृष्टीकोणातून प्रसरण पावलेले असायला हवेत. अंतर व काळ कीती प्रमाणात बदलेल हे सांगणार्‍या सूत्रांना लोरेन्ट्झ ट्रान्स्फॉर्मेशन म्हणतात. अंतर आणि वेळ यांचा भागाकार करून वेग मिळेल जो दोघांसाठीही सारखाच असेल (अवकाश आणि काळाचे आकुंचन प्रसरण सारख्याच प्रमाणात झाल्यामुळे).

बाकीचे नंतर टाईप करतो.

बंदुकीच्या गोळीचा स्पीड प्रकाशाच्या वेगापेक्षा कमी असला तर यान जोराने पुढे जाताना ती गोळी, बंदुक मारणार्‍याच्याच छातीत घुसेल का ?

प्रश्न आवडले आणि त्यापेक्षा हे प्रश्न पडतात हे जास्त महत्वाचे. मी बर्‍याच वर्षांपासून फिजिक्स, अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स आणि काही ईतर शास्त्रांमधील शोध, विकास यावर नजर ठेवून आहे (आवड म्हणून). माझं निरिक्षण असं आहे की आजही आपल्याला (मानव जातीला) फारच कमी माहिती आहे. जितके शोध लागतात त्यापेक्षा जास्त क्लिष्ट प्रश्न निर्माण होतात. आज जे अश्क्य वाटते ते थोड्याच काळात शक्य वाटू लागते.
आवड अस्ल्यास काही युट्युब चॅनेल सुचवतो, बर्‍याच प्र्श्नांची उत्तरे तिथे मिळतील आणि प्रश्नही विचारु शकता.
१. PBS Nova - https://www.youtube.com/user/NOVAonline/videos
२. PBS Space Time - https://www.youtube.com/channel/UC7_gcs09iThXybpVgjHZ_7g
३. Curiosity stream - https://curiositystream.com/
४. डी न्युज - https://www.youtube.com/channel/UCzWQYUVCpZqtN93H8RR44Qw
५.टेड एड - https://www.youtube.com/teded

धन्यवाद.

> त्यातून मी समोरच्या दिशेने एक गोळी झाडली तर त्या गोळीचा वेग किती?

बुलेट ची गती निर्धारीत करण्याचा फॉर्मुला खालील प्रकारे आहे :
w = (u + v)/(1 + uv/c²)

अर्थात आपण प्रकाशाच्या वेगाने जात असल्याने आपल्यासाठी काळाची गती मंदावेल आणि तुम्हाला साधारण बंदूक झाडल्याप्रमाणेच जाणवेल.