विज्ञानको यात्रा (Journey Through Science) भाग–२
विज्ञानको यात्रा (Journey Through Science)
भाग-२
"युरेका!" (Eureka!): एउटा नुहाउने टबबाट जन्मिएको संसार परिवर्तन गर्ने सिद्धान्त
"महान् वैज्ञानिक खोजहरू कहिलेकाहीँ प्रयोगशालामा मात्र होइन, दैनिक जीवनका सामान्य घटनाबाट पनि जन्मिन्छन्।"
एउटा राजाको समस्या
करिब २,३०० वर्षअघि प्राचीन ग्रीस (Ancient Greece) को सिराक्युज (Syracuse) राज्यमा एउटा रोचक घटना भयो।
त्यहाँका राजा हिएरो द्वितीय (King Hiero II) ले आफ्ना लागि शुद्ध सुन (Gold) को एउटा सुन्दर मुकुट बनाउन सुनारलाई आदेश दिए।
राजाले सुनारलाई निश्चित परिमाणको सुन दिए।
केही समयपछि सुनारले मुकुट तयार गरेर राजालाई बुझायो।
मुकुट अत्यन्त सुन्दर थियो।
तर राजाको मनमा एउटा शंका पैदा भयो।
"के सुनारले मैले दिएको सबै सुन प्रयोग गरेको छ?"
"कतै केही सुन निकालेर त्यसको ठाउँमा चाँदी (Silver) त मिसाएको छैन?"
तर समस्या के थियो भने-
मुकुटलाई काटेर वा पगालेर परीक्षण गर्न मिल्दैनथ्यो।
यदि त्यसो गरियो भने बहुमूल्य मुकुट नै नष्ट हुन्थ्यो।
राजाले यो कठिन समस्या समाधान गर्न आफ्ना दरबारका सबैभन्दा बुद्धिमान् वैज्ञानिक-आर्किमिडीज-लाई बोलाए।
कठिन चुनौती
राजाले भने,
"मलाई मुकुट नबिगारी यसको शुद्धता प्रमाणित गरेर देखाऊ।"
यो सामान्य समस्या थिएन।
आज हामीसँग आधुनिक प्रयोगशाला, रासायनिक विश्लेषण (Chemical Analysis), एक्स–रे (X-ray) र विभिन्न उपकरण छन्।
तर त्यो समयमा यस्ता कुनै उपकरण थिएनन्।
आर्किमिडीज धेरै दिनसम्म सोचिरहे।
तर समाधान भेटिएन।
एउटा सामान्य घटना...
एक दिन उनी नुहाउन टब (Bathtub) मा पस्दै थिए।
जसै उनको शरीर पानीमा डुब्न थाल्यो,
टबबाट केही पानी बाहिर पोखियो।
धेरै मानिसका लागि यो सामान्य घटना थियो।
तर आर्किमिडीजका लागि त्यो एउटा प्रश्न बन्यो।
"मेरो शरीर जति पानीभित्र गयो, त्यति नै पानी किन बाहिर आयो?"
उनले ध्यान दिए,
कुनै पनि वस्तु पानीमा डुब्दा त्यसले आफ्नो ठाउँ बनाउन पानीलाई हटाउँछ।
अर्थात्
वस्तुले जति ठाउँ ओगट्छ, त्यति नै पानी बाहिर विस्थापित (Displace) हुन्छ।
यही क्षण उनको दिमागमा एउटा नयाँ विचार चम्कियो।
यदि मुकुटले पनि निश्चित मात्रामा पानी हटाउँछ भने,
त्यसबाट यसको आयतन (Volume) पत्ता लगाउन सकिन्छ।
र यदि आयतन थाहा भयो भने,
त्यसको घनत्व (Density) गणना गर्न सकिन्छ।
त्यसपछि शुद्ध सुन र मिसावट भएको मुकुट छुट्याउन सम्भव हुन्छ।
"युरेका! युरेका!"
लोकप्रिय कथाअनुसार,
यो विचार आएको उत्साहमा आर्किमिडीज नुहाउने टबबाट बाहिर निस्किए।
उनी सडकमा दौडँदै कराए-
"युरेका! युरेका!" (Eureka! Eureka!)
ग्रीक भाषामा "युरेका" को अर्थ हुन्छ-
"मैले पत्ता लगाए!"
आज पनि कुनै नयाँ वैज्ञानिक खोज वा महत्त्वपूर्ण समाधान भेटिँदा "युरेका" भन्ने शब्द उत्साहको प्रतीकका रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
तर... के यो घटना वास्तवमै भएको थियो?
यहाँ एउटा रोचक कुरा छ।
यो कथा संसारभर प्रसिद्ध छ।
तर इतिहासकारहरूका अनुसार यसको प्रत्यक्ष प्रमाण (Direct Evidence) उपलब्ध छैन।
यो घटना आर्किमिडीज बाँचेको धेरै वर्षपछि रोमी लेखकले आफ्नो पुस्तकमा उल्लेख गरेका थिए।
त्यसैले धेरै इतिहासकारहरू भन्छन्
यो घटना सम्भव त थियो, तर आज उपलब्ध प्रमाणका आधारमा यसलाई पूर्ण रूपमा ऐतिहासिक तथ्य भन्न सकिँदैन।
तर एउटा कुरा भने निश्चित छ।
आर्किमिडीजले तरल पदार्थमा डुबेका वस्तुहरूमा लाग्ने उत्प्लावन बल (Buoyant Force) सम्बन्धी सिद्धान्त विकास गरेका थिए, र यही सिद्धान्त आधुनिक विज्ञानको आधार बनेको छ।
अर्थात्
"युरेका" कथा ऐतिहासिक रूपमा विवादित हुन सक्छ, तर आर्किमिडीजको सिद्धान्त वैज्ञानिक रूपमा पूर्ण रूपमा स्थापित छ।
पानी किन बाहिर निस्कियो?
अब विज्ञानतर्फ जाऔँ।
कल्पना गर्नुहोस्-
एउटा गिलास पानीले भरिएको छ।
यदि तपाईं त्यसमा एउटा ढुङ्गा हाल्नुहुन्छ भने,
पानीको सतह माथि उठ्छ।
यदि गिलास पूरै भरिएको छ भने,
केही पानी बाहिर पोखिन्छ।
किन?
किनकि ढुङ्गाले पानीको ठाउँ ओगटेको हुन्छ।
यसलाई विस्थापन (Displacement) भनिन्छ।
यही विस्थापन नै आर्किमिडीजको सिद्धान्तको पहिलो आधार हो।
आर्किमिडीजको सिद्धान्त वास्तवमा के भन्छ?
सरल भाषामा
"कुनै वस्तु कुनै तरल (Liquid) वा ग्यास (Gas) मा पूर्ण वा आंशिक रूपमा डुबाइयो भने, त्यस वस्तुमाथि माथितर्फ लाग्ने उत्प्लावन बल (Buoyant Force) त्यस वस्तुले विस्थापित गरेको तरल वा ग्यासको तौल बराबर हुन्छ।"
पहिलो पटक पढ्दा यो वाक्य अलि जटिल लाग्न सक्छ।
तर चिन्ता नगर्नुहोस्।
हामी यसलाई अझ सरल उदाहरणबाट बुझ्नेछौँ।
एउटा सजिलो उदाहरण
कल्पना गर्नुहोस्
तपाईं पौडी खेल्दै हुनुहुन्छ।
पानीभित्र उभिँदा तपाईंलाई आफ्नो शरीर हलुका भएको अनुभव हुन्छ।
किन?
के तपाईंको वास्तविक तौल घटेको हो?
होइन।
वास्तवमा पानीले तपाईंलाई माथितर्फ धकेलिरहेको हुन्छ।
यही माथितर्फ लाग्ने बललाई उत्प्लावन बल (Buoyant Force) भनिन्छ।
त्यसैले पानीभित्र भारी वस्तु उठाउन जमिनमा भन्दा सजिलो हुन्छ।
दैनिक जीवनमा हामीले महसुस गर्ने उत्प्लावन
हामीमध्ये धेरैले उत्प्लावनको अनुभव गरेका हुन्छौँ, तर यसको कारण थाहा नहुन सक्छ।
उदाहरणका लागि
नदीमा पौडी खेल्दा शरीर हलुका लाग्नु।
प्लास्टिकको बल पानीमा आफैँ तैरिनु।
माछा सहज रूपमा पानीमा चल्नु।
डुङ्गा नदीमा नडुब्नु।
तेल पानीको माथि तैरिनु।
यी सबै एउटै वैज्ञानिक नियमका उदाहरण हुन्।
अब एउटा प्रश्न तपाईंका लागि...
यदि फलामको सानो कीला पानीमा डुब्छ भने,
फलामकै बनेको लाखौँ टन तौलको जहाज किन तैरिन्छ?
यस प्रश्नको उत्तर नै आर्किमिडीजको सिद्धान्तको सबैभन्दा रोचक भाग हो। र यसको उत्तर बुझ्न हामीले अर्को महत्त्वपूर्ण वैज्ञानिक अवधारणा
घनत्व (Density)-बुझ्नुपर्छ।
त्यसैबाट जहाज किन तैरिन्छ भन्ने रहस्य खुल्नेछ।
🔜 भाग-३ मा...
घनत्व (Density) के हो?
फलाम किन डुब्छ?
जहाज किन तैरिन्छ?
उत्प्लावन बल (Buoyant Force) कसरी गणना गरिन्छ?
आर्किमिडीजको सिद्धान्तको वैज्ञानिक सूत्र
विद्यार्थीले घरमै गर्न सक्ने सरल प्रयोग
Comments
Post a Comment