प्रकरण ४.वक्र अवकाश,गुरुत्वबल व विश्व याविषयी प्राध्यापकांचे भाषण भाग २
           समजा आंतरग्रह प्रवासासाठी तयार केलेले एक अवकाश यान अवकाशात तरंगत आहे आणि ते निरनिराळ्या ताऱ्यांपासून इतके दूर आहे की त्यावर गुरुत्व बल अजिबात नसते. त्यामुळे त्यात प्रवास करणाऱ्या  प्रयोगकर्त्यांना वजन नसणार व हवेत जूल्स व्हर्नच्या मायकेल आर्डन्ट व त्याच्या सहप्रवाशांसारखे ते हवेत तरंगत आहेत,आता अवकाशयानाचे इंजिन चालू केले यान चालू होते व हळूहळू वेग घेऊन वर जाऊ लागते.त्यानंतर आत काय घडेल?अर्थातच हे समजणे सोपे आहे की यानाच्या त्वरणामुळे आतील वस्तूंचा कल यानाच्या खालील पृष्ठभागाकडे असेल किंवा दुसऱ्या शब्दात सांगायचे झाल्यास पृष्ठभाग त्या वस्तूंकडे ओढ घेईल. जर आतील निरीक्षकाने हातात सफरचंद धरले व सोडून दिले तर सभोवतालच्या ताऱ्यांच्या दृष्टीतून ते सफरचंद हातातून सोडलेल्या क्षणी  ज्या गतीने यान वर जात असते त्याच  कायम एका  गतीने  हालत असेल पण यानाच्या त्वरणामुळे यानाची गती वाढते ( सफरचंदाची मात्र तीच रहाते) व एका क्षणी यानाचा खालचा पृष्ठभाग सफरचंदाला टेकतो व या क्षणापासून सफरचंद त्या पृष्ठास चिकटून रहाते इतकेच काय पण यानाच्या प्रवेगामुळे ते त्या पृष्ठभागावर अधिक दाबले जाते. आतील निरीक्षकास मात्र सफरचंद विशिष्ट प्रवेगाने खाली पडले व खालील पृष्ठभागास टेकल्यावर आपल्या वजनाने त्यावरच राहिले असे वाटेल.निरनिराळ्या वस्तु टाकून हाच अनुभव त्यास येईल. कोणतीही वस्तु टाकली तरी त्याच विशिष्ट प्रवेगाने ती खाली पडते(घर्षणाचा परिणाम त्याने विचारात न घेतल्यास) असेही त्याच्या अनुभवास येईल.वस्तूच्या मुक्त पतनाविषयी गॅलिलिओ गॅलिलीने शोधून काढलेल्या नियमाचेच हे पालन आहे असे त्याला वाटेल थोडक्यात नेहमीचे गुरुत्वाकर्षण व त्वरणशील यानातील ही घटना या दोन्हीत कणमात्रही फरक नाही असे त्याला वाटेल त्यामुळे लंबकाचे घड्याळ तो वापरू शकेल किंवा पुस्तके उडून इतस्तत: पसरण्याची भीती न बाळगता सेल्फवर ठेवू शकेल किंवा खिळ्याला ज्याने प्रथम संदर्भक्षेत्राचे त्वरण व गुरुत्वक्षेत्र यांच्या समत्वाचा संबंध दर्शविला व त्याच्या आधारावर सापेक्षतेचा सर्वसाधारण सिद्धान्त मांडला त्या आइन्स्टाइनचे चित्रही अडकवू शकेल. पण फिरत्या तक्ताच्या उदाहरणाप्रमाणे गॅलिलिओ आणि न्यूटन यांना त्यांच्या गुरुत्वाच्या अभ्यासात न आढळलेला प्रकार यात आपल्या निदर्शनास येतो.यानाच्या केबिनच्या एका  बाजूने सोडलेला प्रकाशकिरण वाकल्याचे जाणवेल व दुसऱ्या भिंतीवरील पडद्यावर यानाच्या त्वरणप्रमाणानुसार तो वेगळ्याच जागेवर उमटेल.बाहेरून पहाणाऱ्यास प्रकाशाचा सरळ रेषेतील प्रवास व केबिनची त्वरणयुक्त गती यांच्या एकमेळाचा हा परिणाम आहे असे वाटेल. ही गोष्ट कोणत्याही संदर्भक्षेत्रातील कोणत्याही चलनास लागू पडेल.
      आता एका महत्त्वाच्या प्रश्नाकडे वळूया.त्वरणशील संदर्भक्षेत्रात नेहमीच्या गुरुत्वीय क्षेत्रास अज्ञात असणाऱ्या  अश्या बऱ्याच घटना आढळतात. प्रकाशकिरणांचे वक्रीभवन,किंवा घड्याळाचे मंदावणे या घटना (पृथ्वीसारख्या)लक्षणीय वस्तुमानाच्या पदार्थांच्या गुरुत्वाकर्षणक्षेत्रात सुद्धा असू शकतात
का ? किंवा दुसऱ्या शब्दात त्वरण व गुरुत्वाकर्षण यांचे परिणाम अगदी सारखेच नव्हे तर तेच असतात काय? अंदाजाने असे मान्य करण्याचा मोह होणॅ स्वाभाविक असले तरी तरी अंतीम उत्तर प्रत्यक्ष प्रयोगातूनच काढता येईल. व प्रयोगातूनही तसे प्रत्ययास आले. परंतु या दोन शक्तींच्या समानतेव्या गृहीतावरून वर्तवलेले परिणाम अतिशय सूक्ष्म असतात व त्यामुळे वैज्ञानिकांनी त्यांचा त्या दृष्टीने शोध घेतल्यावरच ते जाणवू लागले.वर उल्लेखलेल्या त्वरणशील क्षेत्रांच्या उदाहरणांचा वापर करून घड्याळाचे मंदावणे व प्रकाशकिरणाचे वक्र होणे या दोन सापेक्ष गुरुत्वीय घटनाची मात्रा आपण ठरवू शकतो
 समजा आंतरग्रह प्रवासासाठी तयार केलेले एक अवकाश यान अवकाशात तरंगत आहे आणि ते निरनिराळ्या ताऱ्यांपासून इतके दूर आहे की त्यावर गुरुत्व बल अजिबात नसते. त्यामुळे त्यात प्रवास करणाऱ्या  प्रयोगकर्त्यांना वजन नसणार व हवेत जूल्स व्हर्नच्या मायकेल आर्डन्ट व त्याच्या सहप्रवाशांसारखे ते हवेत तरंगत आहेत,आता अवकाशयानाचे इंजिन चालू केले यान चालू होते व हळूहळू वेग घेऊन वर जाऊ लागते.त्यानंतर आत काय घडेल?अर्थातच हे समजणे सोपे आहे की यानाच्या त्वरणामुळे आतील वस्तूंचा कल यानाच्या खालील पृष्ठभागाकडे असेल किंवा दुसऱ्या शब्दात सांगायचे झाल्यास पृष्ठभाग त्या वस्तूंकडे ओढ घेईल. जर आतील निरीक्षकाने हातात सफरचंद धरले व सोडून दिले तर सभोवतालच्या ताऱ्यांच्या दृष्टीतून ते सफरचंद हातातून सोडलेल्या क्षणी  ज्या गतीने यान वर जात असते त्याच  कायम एका  गतीने  हालत असेल पण यानाच्या त्वरणामुळे यानाची गती वाढते ( सफरचंदाची मात्र तीच रहाते) व एका क्षणी यानाचा खालचा पृष्ठभाग सफरचंदाला टेकतो व या क्षणापासून सफरचंद त्या पृष्ठास चिकटून रहाते इतकेच काय पण यानाच्या प्रवेगामुळे ते त्या पृष्ठभागावर अधिक दाबले जाते. आतील निरीक्षकास मात्र सफरचंद विशिष्ट प्रवेगाने खाली पडले व खालील पृष्ठभागास टेकल्यावर आपल्या वजनाने त्यावरच राहिले असे वाटेल.निरनिराळ्या वस्तु टाकून हाच अनुभव त्यास येईल. कोणतीही वस्तु टाकली तरी त्याच विशिष्ट प्रवेगाने ती खाली पडते(घर्षणाचा परिणाम त्याने विचारात न घेतल्यास) असेही त्याच्या अनुभवास येईल.वस्तूच्या मुक्त पतनाविषयी गॅलिलिओ गॅलिलीने शोधून काढलेल्या नियमाचेच हे पालन आहे असे त्याला वाटेल थोडक्यात नेहमीचे गुरुत्वाकर्षण व त्वरणशील यानातील ही घटना या दोन्हीत कणमात्रही फरक नाही असे त्याला वाटेल त्यामुळे लंबकाचे घड्याळ तो वापरू शकेल किंवा पुस्तके उडून इतस्तत: पसरण्याची भीती न बाळगता सेल्फवर ठेवू शकेल किंवा खिळ्याला ज्याने प्रथम संदर्भक्षेत्राचे त्वरण व गुरुत्वक्षेत्र यांच्या समत्वाचा संबंध दर्शविला व त्याच्या आधारावर सापेक्षतेचा सर्वसाधारण सिद्धान्त मांडला त्या आइन्स्टाइनचे चित्रही अडकवू शकेल. पण फिरत्या तक्ताच्या उदाहरणाप्रमाणे गॅलिलिओ आणि न्यूटन यांना त्यांच्या गुरुत्वाच्या अभ्यासात न आढळलेला प्रकार यात आपल्या निदर्शनास येतो.यानाच्या केबिनच्या एका  बाजूने सोडलेला प्रकाशकिरण वाकल्याचे जाणवेल व दुसऱ्या भिंतीवरील पडद्यावर यानाच्या त्वरणप्रमाणानुसार तो वेगळ्याच जागेवर उमटेल.बाहेरून पहाणाऱ्यास प्रकाशाचा सरळ रेषेतील प्रवास व केबिनची त्वरणयुक्त गती यांच्या एकमेळाचा हा परिणाम आहे असे वाटेल. ही गोष्ट कोणत्याही संदर्भक्षेत्रातील कोणत्याही चलनास लागू पडेल.
      आता एका महत्त्वाच्या प्रश्नाकडे वळूया.त्वरणशील संदर्भक्षेत्रात नेहमीच्या गुरुत्वीय क्षेत्रास अज्ञात असणाऱ्या  अश्या बऱ्याच घटना आढळतात. प्रकाशकिरणांचे वक्रीभवन,किंवा घड्याळाचे मंदावणे या घटना (पृथ्वीसारख्या)लक्षणीय वस्तुमानाच्या पदार्थांच्या गुरुत्वाकर्षणक्षेत्रात सुद्धा असू शकतात
का ? किंवा दुसऱ्या शब्दात त्वरण व गुरुत्वाकर्षण यांचे परिणाम अगदी सारखेच नव्हे तर तेच असतात काय? अंदाजाने असे मान्य करण्याचा मोह होणॅ स्वाभाविक असले तरी तरी अंतीम उत्तर प्रत्यक्ष प्रयोगातूनच काढता येईल. व प्रयोगातूनही तसे प्रत्ययास आले. परंतु या दोन शक्तींच्या समानतेव्या गृहीतावरून वर्तवलेले परिणाम अतिशय सूक्ष्म असतात व त्यामुळे वैज्ञानिकांनी त्यांचा त्या दृष्टीने शोध घेतल्यावरच ते जाणवू लागले.वर उल्लेखलेल्या त्वरणशील क्षेत्रांच्या उदाहरणांचा वापर करून घड्याळाचे मंदावणे व प्रकाशकिरणाचे वक्र होणे या दोन सापेक्ष गुरुत्वीय घटनाची मात्रा आपण ठरवू शकतो