विजेची गोष्ट ८: डेव्हिची ठिणगी - एडिस्वानचा दिवा, प्लॅंक ला दिसला मार्ग नवा

Primary tabs

अनिकेत कवठेकर's picture
अनिकेत कवठेकर in तंत्रजगत
26 Sep 2022 - 11:06 pm

समईची वात जळते, स्वतः:ला तेलात भिजवून घेते आणि जळत जळत आजूबाजूच्या अंधाराला जाळते. आपल्या जीवात जीव असेपर्यंत आपल्या अवतीभवती अंधाराला फिरकू देत नाही. तेच मशालीतल्या वातीचं, पणतीतल्या, मेणबत्तीतल्या वातीचं.. हे स्वतः जळणं, स्वतः: ला त्रास करून घेऊन आजूबाजूला आनंद देणं तसं सृष्टीत सर्वत्रच दिसतं.. स्वतः:चं सारं अग्नीला वाहून, इदं न मम म्हणजे हे माझं नाही असं म्हणत स्वतः कडचं उत्तम समाजाला देणं आणि त्या निःस्वार्थात स्वतः उजळून जाणं यापेक्षा एखादा माणूस स्वतः चं अधिक चांगलं असं काय करू शकतो? जे कोनाड्यातला छोटासा, मिणमिणता दिवा करतो तेच महाकाय, अजस्त्र, पृथ्वीपेक्षा शेकडो, हजारो पटींनी मोठे असलेले विश्वातले अगणित तारे, तारकाही करतात... या असीम तपामुळेच बहुधा करोडो किलोमीटर अंतरावरील आपणासारखे लोकही त्यांना सदैव स्मरणात ठेवतात, सूर्य हा तर अनेक धर्मांमध्ये देव म्हणला गेलेला आहे.. असं जळणं कितीबरं पुण्यकारी असतं असा विचारच आपल्या हातातल्या मशालीकडे पाहत, त्या अंधाऱ्या रात्री विक्रमादित्य राजा झपाझप पावले टाकत होता, प्रजेच्या हितासाठी सतत कष्टत राहणारा राजा, जनसेवेच्या तपात, विचारात  आकंठ बुडलेला होता.. पण मनोमनी त्या छोट्याशा मशालीच्याच कौतुकात रममाण झाला होता...

"वा राजा वा.. स्वतः अहोरात्र या प्रजेच्या चिंतेने जाळून घेतोस, त्यांच्या साठी हितकर अशा कामांमध्ये स्वतःला तन - मन - धनाने वाहून घेतोस आणि इतके होऊनही त्या इवल्याशा वातीच्या त्यागाचे कौतुक करीत राहतोस. कमाल आहे रे तुझ्या या त्यागी आणि गुणानुरागी स्वभावाची. पण राजा हे दिवा, वात, मशाल सारं कसं पुन्हा जुनं वाटतं.. अर्थातच उष्णतेच्या म्हणजेच तेज द्रव्याच्या संपर्कात आल्यावर पदार्थ तेजस्वी प्रकाशमान होतात हे खरं आहे. पण या जळण्यातून त्यांचे रंग दिसतात त्यांमधून त्या पदार्थांचे काही गुण तुम्हाला कळतात का? आणि तेलाचे दिवे जाऊन  आधुनिक काळातील या विजेच्या दिव्यांची सुरुवात कशी, कुठे  झाली आणि त्या दिव्यामध्ये जळणाऱ्या, तापून प्रकाश देणाऱ्या पदार्थांचे कोणते गुण तुम्हाला कळले? या तापणाऱ्या विजेच्या दिव्यांनी फिजिक्स ला कोणती नवीन वाट दाखवली ते सांग.."

डेव्ही चा स्पार्क

"वा वा वेताळा, प्रश्न विचारावा तर वेताळानेच विचारावा.. किती अर्थपूर्ण प्रश्न! सांगतो. साधारण १८०० च्या सुमारास वोल्टा या शास्त्रज्ञाने विद्युत घटाचा किंवा आजकालच्या भाषेत बॅटरीचा शोध लावला आणि विजेचा अखंड पुरवठा मिळण्याची सोय झाली.  त्या विजेच्या उपयोग कुठे आणि कसा करून घ्यायचा या धडपडीत सर्व जग मग्न झालं . याच प्रयत्नातील एक अतिशय डोळे दिपवणारा प्रयत्न १८०८ साली सर हंफ्रे डेव्ही या शास्त्रज्ञाने इंग्लंड मध्ये केला. त्या महान माणसाने लंडन त्या रॉयल सोसायटीच्या एका मजल्यावरील पूर्ण एका खोलीत या वोल्टाचा एक अतिशय मोठा घट तयार केला. पूर्ण खोलीभर कॉपर प्लेट आणि त्याला जोडलेल्या ऍसिडमध्ये बुडवलेल्या दुर्वाहक चकत्या, आणि पुन्हा त्याला जोडून कॉपर प्लेट अशी वोल्टाच्या घटांची मोठी च्या मोठी माळच लावली. इलेक्ट्रॉन अक्षरश:त्या ऍसिड मध्ये वाहत होते आणि सारी खोली त्या  आवाजाने आणि वासाने भरून गेली होती म्हणे.. प्रयोग दाखवताना सर डेव्ही यांनी त्या खोलीच्या आकाराच्या  बॅटरीची दोन टोके दोन कार्बन इलेक्ट्रोड ना जोडली आणि सर्व लोकांसमोर ते इलेकट्रोड एकमेकाच्या अतिशय जवळ आणले आणि असं काही स्पार्किंग झालं म्हणता कि ज्याचं नाव ते. डोळे दिपवणारा प्रकाश पूर्ण सभागृहात पसरला, लोकांच्या डोळयाचे पारणे फिटले.  आजवर जे युरोप आणि खासकरून इंग्लंड गॅस जाळून दिवे उजळवत होते त्यांना दिवे लावण्याचा मार्ग इलेक्ट्रिसिटी मधून दिसला होता. गॅस ने दिवे लावण्यातले धोके माहिती झाल्याने या विजेच्या वापराने दिवे लावता येतील का याचेच संशोधन सगळीकडे सुरु झाले.. "

"म्हणजे विक्रमा अश्या विजेच्या ठिणग्या उडवून लोक दिवे लावू लागले? "

"नाही वेताळा, एक प्रयोग म्हणून डेव्ही यांनी ठिणग्या उडवून प्रकाश दाखवला असला तरी तो पर्याय लोकांच्या घराघरात वापरणे कमी धोकादायक नव्हते. मग सर्वांनी एक वेगळाच प्रकार सुरु केला एक काचेची ट्यूब घ्यायची, त्यात गॅस भरायचा आणि त्या गॅस मध्ये डेव्ही त्या प्रयोगात केल्याप्रमाणे छोटा स्पार्क उडवायचा आणि त्यासाठी विजेचा स्रोत म्हणून एक वोल्टाची बॅटरी वापरायची. स्पार्क उडाल्यामुळे ट्यूबमध्ये असलेला गॅस उष्ण व्हायचा आणि त्याच्या विशिष्ट रंगाने चमकू लागायचा. ट्यूब मधल्या गॅस प्रमाणे त्याचा रंग बदलायचा. प्रत्येक गॅसचा स्वतः:चा रंग. मग कल्पक, उद्योगी  मंडळींनी या ट्यूब चेही अनेक आकार बाजारात आणले, वेगवेगळे रंग हवेत म्हणून त्या ट्यूबमध्ये वेगवेगळे गॅस वापरले जाऊ लागले आणि एकूणच काय तर बाजारात एकदम या ट्यूब ना जोरदार मागणी आली, धंदा जोरदार चालला.. "

"अरे पण विक्रमा असे गॅस भरले तर ट्यूब तापून फुटेल की! कोणतेही गॅस भरले का काही विशिष्ट गॅसच भरले?"

एडिस्वान चा दिवा

"बरोबर वेताळा, हेन्रिक गायझलर (Heinrich Geissler) या जर्मन शास्त्रज्ञाने १८५७ साली या ट्यूब बनवण्याचे तंत्र विकसित केले. यात तो काचेच्या ट्यूब मधली आधी जमेल तितकी हवा काढे, हवाबंद काचेत मग निऑन, अरगॉन किंवा काही प्रमाणात हवा सुद्धा असे. दोन बाजूंना इलेकट्रोड लावून पॅक केले जाई आणि ते इलेकट्रोड बॅटरीला जोडले जात. सर्किट चालू केल्यावर आतल्या निऑन, अरगॉन किंवा कधी मर्क्युरी व्हेपर असे पदार्थ तापायला सुरुवात होई. त्यांच्या रेणूंना(gas molecules) मोठ्या प्रमाणात गती मिळू लागे आणि त्यांचे रेणू आपसात आणि बाटलीतल्या हवेच्या रेणूंशी धडकू लागत.  पण हवा बंद केल्याने, आणि जमेल तितकी हवा काढून व्हॅक्यूम किंवा निर्वात केल्याने या धडका होण्याचे प्रमाण कमी होई. पण तरीही या ट्यूब सामान्य माणसाच्या घरात लावण्यासाठी वापरण्याच्या दृष्टीने फार जास्त महाग, खूप जास्त प्रकाश देणाऱ्या, झगमगीत आणि फॅशनेबलच होत्या. एक साधा विजेचा दिवा जो बनवेल त्याला जगात सर्वत्र मोठी मागणी मिळण्याची आणि त्याद्वारे जगप्रसिद्ध आणि अतिश्रीमंत व्हायची संधी हात जोडून उभी होती. जो कोणी शास्त्रज्ञ असा विजेचा दिवा तयार करून सामान्य माणसाच्या घरात विजेद्वारे प्रकाश आणू शकेल अश्या माणसाची सर्व जग वाट पाहत होते आणि तो आलाच..१८८० च्या दशकाच्या सुरुवातीला अमेरिकेतून.. त्यावेळी असलेल्या परिस्थितीला अतिशय अनुरूप.. जितका हुशार, कोणतेही औपचारिक शिक्षण, इंजिनिअरिंग ची डिग्री नसूनही प्रयोगात रमणारा, संशोधक प्रवृत्तीचा, धडपड्या, प्रयोगशील तितकाच व्यवहार चतुर, बिझनेस माईंडेड, धूर्त, मोठ्या लोकांशी असलेल्या ओळखीचा वापर करून बरोब्बर कसं काम साधावं या कलेतला पारंगत माणूस.. "

"विक्रमा तुझ्या वर्णनावरून तर तो मनुष्य अमेरिकन बिझनेसमन - हजारो संशोधनांच्या पेटंट्स चा मालक - पगारी संशोधकांची टीम बाळगून त्यांची पेटंट्स स्वतः कडे घेणारा - महत्वाकांक्षी - मेन्लो पार्क चा जादूगार (Wizard of Menlo Park) असं ज्याचं वर्णन केले जाई तो थॉमस अल्वा एडिसन (Thomas Alva Edison) तर नाही .. "

"साधु, साधु.. वा वा भलेहुशार, क्या बात है.. अगदी बरोबर ताडलंस वेताळा.. कमाल आहे बाबा तुझी.. या साठीच अशा अंधाऱ्या, भीषण रात्री मला तुझ्या बरोबर बोलायला आवडतं.. एडिसनच तो.. खरंतर १८८० च्या दशकात किंवा त्या आधीच्या चार दशकांपासून जगातले  सर्वच म्हणजे फ्रेंच, रशियन, बेल्जीयन, ब्रिटिश असे सारेच इलेकट्रीशियन हे विजेच्या दिव्यामागे लागलेले होते.. सुरुवातीला एडिसन ने प्लॅटिनम ची फिलॅमेंट वापरली..दोन इलेकट्रोड दरम्यान हि फिलॅमेंट लावली तर ती फार लवकर वितळत नसे. या फिलॅमेंट मधून वीज प्रवाहित केली की त्या प्रवाहाला विरोध होई(electric resistance)..या विद्युतरोधामुळे तार तापे.. तापली की गरम होऊन लाल-पांढरट वगैरे होई. गरम झाली की प्रवाहाला असलेला विरोध वाढे. मग तारेचे तापमान अजून वाढे. लालसर पांढरट प्रकाश दिसे. प्लॅटिनम ची पातळ, बारीक तारही काढता येई. जितकी पातळ, बारीक तार तेवढा विद्युतरोध जास्त. पण प्लॅटिनम फार महाग पडत असे आणि प्लॅटिनम चा विद्युतरोध कमी होता. ज्या काळात अमेरिकेत एडिसन प्रयोग करत होता साधारण त्याच काळात ब्रिटन मध्ये जोसेफ स्वान (Joseph Swan) हा शास्त्रज्ञ सुद्धा इलेक्ट्रिक दिवेच तयार करण्याचा प्रयत्न करत होता. स्वानने बल्ब साठी अधिक परिणामकारक युक्ती शोधून काढली होती. तो बल्ब ला निर्वात करत असे. बल्ब निर्वात केला की तो फार जास्त तापत नसे, त्यामुळे फिलॅमेंटही लवकर जळून जात नसे. प्रमाणाबाहेर तापत नसे. फिलॅमेंट आणि पर्यायाने बल्बचेही लाईफ वाढे.. तो अधिक काळासाठी वापरता येई. त्यामुळे तो वापरणेही  किफायतशीर होई. एडिसन ने यातली मेख ओळखली, त्याला फायदा लगेचच कळला. मग काय त्याने जोसेफ स्वानशी पार्टनरशिप केली आणि त्याची आयडिया नवीन बल्बमध्ये वापरली. एडिसन ने फिलॅमेंटसाठी सिल्क वगैरे अनेक पदार्थांचा वापर करून पाहिला. इतकेच काय तर एका सहकार्याच्या दाढीचे केसही वापरून पाहिले. शेवटी बांबूच्या पातळ, बारीक  काड्या हा एक चांगला पर्याय असल्याचे त्याला कळले. स्वान ने प्रक्रिया केलेले कापडाचे धागे वापरले. एडिसन - स्वान यांची पार्टनरशिप जोरात सुरु झाली. त्यांना त्या काळी एडीस्वान (Ediswan) असे म्हणत. १८८३ ते १९०४ पर्यंतचा तो काळ. पण आता जग मात्र एडिसनलाच विजेच्या दिव्याचा जादूगार म्हणून ओळखते आणि स्वान कोणाला माहीतही नाही. असो. "

"ती तर तुम्हा माणसांची खासियतच आहे. नवीन काहीच नाही. पण काय रे विक्रमा मला एक प्रश्न आहे या लाईट बल्ब विषयी.. हे बघ चांगले वोल्टेज असेल तर लगेच काय तो  पिवळसर पांढरा होतो. कमी वोल्टेज असेल तर आतली लालसर म्हणतोस तशी फिलॅमेंट दिसते. कमी वोल्टेज मुळे फिलॅमेंट मध्ये कमी वीज वाहतेय आणि त्यामुळे विद्युतरोध कमी झालाय म्हणून फिलॅमेंट कमी तापतेय आणि त्यामुळे अशी फक्त लालसर होतीये. पण कमी तापली कि लालसर- जास्त तापली कि लालसर पांढरी- अजून तापत गेली तरी त्यातला पांढरट पणा वाढत जातो. पण जरका तुमचा वर्णपट (color spectrum ) पहिला तर तांबडा(red ) - नारंगी(orange) -पिवळा(yellow) -हिरवा(green) -निळा(blue) -पारवा(indigo) -जांभळा (violet) असा क्रम असतो. शिवाय तू सांगितलंयस तसं तांबड्या रंगाची ऊर्जा सगळ्यात कमी आणि जांभळ्याची सगळ्यात जास्त.. मग खरंतर आपला दिवा असा तापत गेला तर या क्रमाने त्यातून प्रकाश बाहेर पडला पाहिजे ना रे? तांबड्या लाल रंगापासून सुरुवात होते आणि जास्तीत जास्त पिवळ्यापर्यंत बदलतात किंवा दिसतात रंग आलेले.. हिरवा - निळा असा होत नाही आपला दिवा.. कितीही तापला तरी.. असं का होतं रे? हो आणि मी पारदर्शक दिव्यातले रंग आपोआप का बदलत नाहीत असे विचारतोय बरंका.. दिव्याला बाहेरून रंग देऊन आपण हव्या त्या रंगाचा प्रकाश पाडून घेतोच.. "

मॅक्स प्लॅंक

"वेताळा एक्झॅक्ट्ली हाच प्रश्न जर्मनीतल्या एका शास्त्रज्ञाला पडला होता. उष्मागतिकी किंवा Thermodynamics या विषयावर त्या शास्त्रज्ञाने डॉक्टरेट म्हणजे Ph. D. केली होती. त्याकाळात सुरु झालेले लाईट बल्ब चे उत्पादन पाहता या माणसाचे कुतूहल या दिव्यातल्या फिलॅमेंट चे तापणे आणि त्या गरम झालेल्या फिलॅमेंट मधून होणारे उष्णतेचे प्रारण किंवा radiation या दिशेकडे त्याला खेचू लागले होते. तसं तर जेव्हा तो फिजिक्स शिकू पाहत होता तेव्हा 'आता फिजिक्स मध्ये फारसे काही नवीन शोधण्यासारखे राहिलेले नाही ' असे एका फिजिक्स प्रोफेसर महाशयांनीच त्याला सांगितले. तरीपण हा हट्टाने तेच शिकायला गेला. आधी हर्मन फॉन हेल्महोल्ट्झ(Hermann von Helmholtz) आणि नंतर बर्लिन विद्यापीठात गुस्ताव किरचॉफ (Gustav Kirchhoff) या थर्मोडायनामिक्स मधल्या एक्सपर्ट लोकांकडून मार्गदर्शन घेऊन तो प्रोफेसर झाला. उष्णता आणि त्यातून बाहेर पडणारा प्रकाश यांमध्ये काहीतरी संबंध असला  पाहिजे आणि आपण त्याला काही सिद्धांतिक रूप दिले पाहिजे आणि याकामात आपण पारंपरिक फिजिक्स(classical physics) मधलीच तत्वे अंगिकारली पाहिजेत असा त्याचा साधारण प्लॅन होता. पारंपरिक फिजिक्स मधल्या तत्वांमधून उत्तर शोधू गेला तरीही त्याच्याच शोधातून १९०० च्या  सुमारास नवीन फिजिक्स युगाची - क्वांटम युगाची - नांदी व्हायची होती. सार्वकालिक महान शास्त्रज्ञ अल्बर्ट आईन्स्टाईन ला स्वित्झर्लंड मधल्या पेटंट ऑफिस मधल्या क्लार्क ची पोझिशन सोडायला लावून जर्मनीत त्याच्यासाठी प्रोफेसरची पोस्ट तयार करून त्याला जर्मनीत जवळ जवळ हाताला धरून घेऊन येणारा, त्याला प्रोत्साहन देणारा आणि त्याच्या सारख्याच अनेक शास्त्रज्ञांना जर्मनीत आणून १९००-१९३० याकाळात जर्मनीला फिजिक्स च्या संशोधनाची पंढरी बनवणारा, त्यासाठी अहोरात्र मेहनत करणारा, पहिले दुसरे महायुद्ध होऊनही आईन्स्टाईन सारख्या शास्त्रज्ञांना जमेल तिथपर्यंत मदत करणारा, फिजिक्स मधले संशोधन युद्धामुळे बंद होऊ नये याची काळजी घेणारा, प्रसंगी हिटलरच्या नाझी धोरणांना प्रत्यक्ष अप्रत्यक्ष विरोध करणारा, तरीही पितृभूमी जर्मनीवर प्रचंड प्रेम करणारा असा तो अतिशय कर्तव्यदक्ष, अतिबुद्धिमान, शास्त्रज्ञांच्या अडीअडचणींना धावणारा असा क्वांटामयुगाचा कर्ताधर्ता, आईन्स्टाईन चा परममित्र, १९१९ साली नोबेल पुरस्कार मिळवणारा जर्मन फिजिसिस्ट आणि एक उत्तम पियानोवादक.. आपल्या हातून पारंपरिक फिजिक्स ला धक्का लागतोय म्हटल्यावर स्वतः:च्याच संशोधनाला अनेक वर्षे नाकारणारा असा विलक्षण माणूस.. मॅक्स कार्ल अर्न्स्ट लुडविग प्लॅंक (Max Karl Ernst Ludwig Planck) किंवा मॅक्स प्लॅंक.. "

"वा वा वा विक्रमा तू अशी नवीन माहिती देतोस ना तेव्हा जाम खूष व्हायला होतं बघ.. हा प्लॅन्क म्हणजे खरंच अवलिया, अफलातून माणूस दिसतोय रे पण असा काय धक्का लावला रे या पठ्ठ्याने पारंपरिक फिजिक्स ला? झाल काय असं?"

क्वांटमची जाणीव

"वेताळा साधारण सोप्या भाषेत सांगायचं झालं तर न्यूटनच्या काळापासून प्रकाश हा अनेक कणांचा बनलेला आहे का प्रकाश हा तरंगांचा बनलेला आहे यावर शास्त्रज्ञांच्या मध्ये खडाजंगी होती. प्लॅन्क च्या काळापर्यंत प्रकाश हा तरंगांचाच बनलेला आहे हे सिद्ध झालं होतं. जर प्रकाश हा तरंगांचा बनलेला होता तर प्रकाशातले वेगवेगळे रंग म्हणजे त्या तरंगांच्या वेगवेगळ्या पाऊल खुणाच.. लाल रंगाचे पाऊल मोठे व वारंवारता कमी (longer wavelength-lower frequency ) तर जांभळ्या रंगाचे पाऊल छोटे व वारंवारता जास्त (shorter wavelength - higher frequency).. जेवढी वारंवारता जास्त तेवढी त्या रंगातली ऊर्जा जास्त (higher frequency implies higher energy).. म्हणजे लाल रंगात ऊर्जा सर्वात कमी तर जांभळ्यात सर्वात जास्त.. पण प्रकाश हा जर केवळ एक तरंगच असता तर उष्णता दिल्यावर लाल रंगापासून जांभळ्या पर्यंत रंग बदलणे अपेक्षित होते.. पण तसे घडत नव्हते.. प्लॅन्क ने अशा फिलॅमेंट्स सारख्या वस्तू बंद उपकरणात ठेवून २००० सेल्शिअस - ३००० डिग्री सेल्शिअस अशा उच्च तापमानापर्यंत तापवून पहिल्या  पण तरीही रंग तांबडा - नारंगी - पिवळसर इथपर्यंतच जाई.. एवढंच काय त्याने त्याचे गुरु किरचॉफ यांनी सूर्यप्रकाशाच्या काढलेल्या वर्णपटाचाही(solar color spectrum) अभ्यास केला.. त्यातही निळे -अल्ट्राव्हायोलेट रंग होते पण प्रमाण लाल रंगाच्या तूलनेत कमीच होते..सूर्यावरच्या अंदाजे ५५०० डिग्री सेल्शिअस तापमानाला ही अवस्था तर बाकीच्यांचे काय  पाहावे..म्हणजे वस्तू तापवत नेली तर ती तापवण्याच्या समप्रमाणात उष्णता किंवा प्रकाशरूप ऊर्जा बाहेर टाकत नसून ती वस्तू तिच्या स्वतः:च्या कुठल्यातरी गुणधर्माच्या बरहुकूम हे वेगवेगळे प्रकाश रंग बाहेर टाकत आहे. प्रकाशाची ही एकसंध धार नसून  वस्तू तिच्या स्वतःच्या क्षमते नुरुप ही ऊर्जा पुंजक्यांच्या रूपात बाहेर टाकते आहे..म्हणजे लाल रंगाचे इतके पुंजके..हिरव्याचे इतके.. निळ्याचे इतके असे हे काम चाललंय असे प्लॅन्क ला वाटले.. द्रव्यांमधून प्रकाशाची-रंगांची  संततधार निघत नसून रंगांची पाकिटे बाहेर पडतायत असे काहीसे त्याला वाटले.. किंवा जाणवले"

"म्हणजे सर्व जनतेला दान देणं सक्तीचं केलं तर  गरिब तांबे-चांदी थोडं देईल, सोनं - चांदी - हिरे तर देऊच शकणार नाही कारण ते त्याच्याकडे नसतीलच पण समाजातले लक्षाधीश - कोट्याधीश - अब्जाधीश तर तांबे चांदीचे डोंगरच उभे करतील - सोन्या - हिऱ्या - माणकांची त्यांच्या त्यांच्या हिशेबात पोती -रांजण असे भरून थैल्या आणून देतील.. असं काहीसं?  "

"अगदी बरोबर वेताळा.. प्रत्येक द्रव्य त्याच्या वकुबानुसार ऊर्जेच्या कमी - अधिक  पिशव्या किंवा थैल्या आणून टाकेल..त्यामुळे तापवल्यावर प्रत्येक द्रव्य वेगळा रंग बाहेर टाकेल. हा  रंग किंवा प्रकाश ऊर्जा अशी संततधार पावसासारखी एकसमान ऊर्जेच्या  थेंबांसारखी पडत नसून लाल रंगाच्या प्रकाशाच्या थैल्या कमी ऊर्जेच्या आहेत तर निळ्या रंगाच्या थैल्या अतिशय जास्त ऊर्जेच्या आहेत.. आणि मी म्हटलं त्यानुसार प्रत्येक रंगाची एक विशिष्ट अशी ऊर्जा आहे.. प्लॅन्क ने प्रत्येक रंगाच्या ऊर्जेचे मोजमाप काढण्याचे एक सूत्र शोधले.. e = h . v.. यात v (न्यू) हि त्या रंगलहरीची वारंवारता(frequency) आहे आणि h हा प्लॅन्क चा स्थिरांक आहे.. त्याची किंमत   6.6260715×10 -34 J.s इतकी आहे.. रंगाची फ्रिक्वेन्सी आणि h चा गुणाकार म्हणजे त्या रंगात असलेली ऊर्जा होय.. अर्थातच लाल रंगाची फ्रिक्वेन्सी कमी म्हणजे त्यातली ऊर्जा कमी आणि निळ्या रंगाची वारंवारता किंवा frequency जास्त म्हणजे ऊर्जा जास्त.. शिवाय प्रत्येक द्रव्यामध्ये असणारी इलेकट्रोन्स ची संख्या आणि  कक्षा वेगवेगळ्या.. या द्रव्यांना तापवले की हे इलेक्ट्रॉन शक्ती किंवा ऊर्जा शोषून घेतात आणि वरच्या कक्षेत झेप घेतात आणि पुन्हा परत मूळ जागी येतात.. हे परत येताना विशिष्ट रंगाचा फोटॉन सोडतात.. हायड्रोजन च्या बाबतीत तिसऱ्यावरून दुसऱ्या कक्षेत उडी मारली तर लाल फोटॉन, चौथ्यावरून दुसऱ्यावर आलं तर हिरवा आणि पाचव्या वरून दुसऱ्यावर आला तर इलेक्ट्रॉन तर निळ्या रंगाचा फोटॉन बाहेर पडतो.. अशा रीतीने प्रत्येक माणसाचा बोटाचा ठसा जसा विशिष्ट किंवा unique असतो तसा तापवल्यावर प्रत्येक द्रव्याने दाखवलेला रंगांचा पट हा त्या द्र्व्याचा विशिष्ट किंवा unique वर्णपट असतो. Every element has a unique color spectrum on heating. म्हणजे हायड्रोजन तापवला तर तो दिलेल्या उष्णतेनुसार लाल -हिरवा - निळा या रंगांचाच वर्णपट दाखवणार. तांब्याचा वेगळा, सोन्याचा वेगळा, चांदीचा वेगळा असं प्रत्येकाचा युनिक, हटके वर्णपट असणार आणि त्या मेटलची फिलॅमेंट या वर्णपटानुसारच रंग दाखवणार हे कळलं.. यातून प्रत्येक द्रव्याला ओळखण्याची निश्चित अशी खूण शास्त्रज्ञांना सापडली.. सूक्ष्म स्तरावरील अणुरेणूंच्या वागणुकीला ओळखण्याच्या नवीन शास्त्राचीच मुहूर्तमेढ रोवली गेली.. साधारण १९०० साली या क्वांटम युगाची पहिली वीट मॅक्स प्लॅंक कडून रचली गेली आणि त्यानंतर कैक युरोपियन - अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी त्यावर इमारत बांधली.."

"वावा..म्हणजे हे रंग ही वेगवेगळे नाणी असले तरी तांब्याचं, जस्ताचं, पितळ्याचं, सोन्याचं, चांदीचं असं ते नाणं वेगवेगळ्या किमतीचं.. सोन्याच्या एका नाण्यात जेवढ्या वस्तू येतील तेवढ्या वस्तू घ्यायला तांब्याची हजारो नाणीही कमी पडतील.. प्रत्येक नाण्याच्या किमतीनुसार त्याचं वेगळं मोल.. नाण्याच्या बाबतीत जो किमतीचा न्याय तो रंगांच्या बाबतीत ऊर्जेचा.. लाल रंगांच्या हजारो थैल्या  टाकल्या तरी त्यांची ऊर्जा निळ्या रंगाच्या एका थैलीपेक्षाही कमी भरेल.. हेच ते रंगानुसार बदलणारं  ऊर्जेचं विशिष्ट माप.. प्रत्येक द्रव्याच्या अणूतील इलेक्ट्रॉन्स च्या संख्येनुसार आणि कक्षांनुसार त्यात लाल पाकिटे किती, पिवळी किती, निळी किती हे वेगवेगळं असणार..त्यानुसार प्रत्येक द्रव्याचा वर्णपट spectrum विशिष्ट, वेगळा, हटके असणार.. काय डोकं आहे या माणसाचं राव! कमाल आहे पण काय रे विक्रमा म्हणजे प्रकाश हा एकाच वेळी लहरींच्या रूपातला हि झाला आणि त्याचवेळी असा रंगांच्या पाकिटांच्या स्वरूपात एक प्रकाशकण स्वरूपही झाला.. पण लाल रंग हा कमी ऊर्जेचा आणि निळा रंग जास्त ऊर्जेचा हे तुम्हाला कळलं कसं आणि त्याचा तुम्ही उपयोग कसा केला ते तरी सांगकी.. नुसतं थिअरी सांगून माझा वेळ घालवलास रे पण ते बघ त्या पूर्व दिशेला ती लाल रंगांची अगणित पाकिटे टाकू लागला तो सूर्यदेव. मला आता वेताळ लोकात परत जायला हवं.. एकाच ढांगेत वेताळ लोकात पोहोचायची ऊर्जा माझ्यात आहे.. ती तुमच्यात नाही.. तुम्ही बसा पाकिटा, पाकिटांच्या मापात  क्वांटमचे हिशेब मांडत..हा मी चाललो..   हाs हाssहाsss ..."

(क्रमश:)

गोष्टींची पूर्ण यादी
आधुनिक भौतिकशास्त्र
Graduate Physics

प्रतिक्रिया

आग्या१९९०'s picture

26 Sep 2022 - 11:51 pm | आग्या१९९०

छान माहितपूर्ण लेख.
कॉलेजचे दिवस आठवले. फ्लेम टेस्टमध्ये टंगस्टन तारेवर माहित नसलेला धातू घेऊन बंसेन बर्नरच्या ज्योतीवर धरून ज्योतीच्या बदललेल्या रंगावरून धातू ओळखता येत असे.

मुक्त विहारि's picture

27 Sep 2022 - 8:41 am | मुक्त विहारि

आवडला

धन्यवाद