ಹಗುರವಾಗಿರುವ ಬೆಳಕು ಯಾಕೆ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ? ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಭಾಷೆಯನ್ನು ಬಳಸದೆ ಸರಳವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿ.

 ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಭಾಷೆಯನ್ನು ಬಳಸದೇ ಇದನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಿರಿಕಿರಿಯೇ ಸೈ. ಕೊಂಚ ಸರಳವಾದ ಗಣಿತ ಬಳಸಿ, ಆದಷ್ಟು ಚುಟುಕಾಗಿ ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆಯೇ ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.

ಅದಕ್ಕೂ ಮುಂಚೆ ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ಹೇಳಿದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಒಂದು ಆಧಾರ ವಾಕ್ಯವನ್ನು ನೀವು ಹೌದೆಂದು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೆಂದರೆ;

ವಿಶ್ವದ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿಗೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಈಗ ನಿಮ್ಮ ಬಳಿಯೊಂದು ಬಟಾಣಿ ಕಾಳಿದೆ; ಅದನ್ನು ಒಂದು ಪವರ್ಫುಲ್ ಇಂಜಿನ್ನಿನ ವಾಹನದ ಮೇಲಿಟ್ಟು ಹೋಗಲು ಬಿಡುತ್ತೀರಿ…..ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಬಹಳ ತೀವ್ರವಾದ ವೇಗ ಎಂದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಿ (ಅಂದಾಜು; ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 1 ಲಕ್ಷ ಕಿಮೀ) ಅದು ಇಂತಹಾ ವಿಪರೀತ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲು ಆರಂಭಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆಯೇ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಅವರ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ನಿಯಮಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಅದರ ತೂಕ ಹೆಚ್ಚಾಗತೊಡಗುತ್ತದೆ.

ಹಾಗಂದರೆ ನಮ್ಮ ಮೋಟು ಬಟಾಣಿಯು ಉಬ್ಬಿಕೊಂಡು ಫುಟ್ ಬಾಲ್ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಬೆಳೆದುಬಿಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯದಿರಿ, ಅದರಲ್ಲಿನ ವಸ್ತುಪ್ರಮಾಣ ಅಥವಾ ಅಣುಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಇದ್ದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಹಾಗಿದ್ದರೆ ಇಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವುದೇನು? ಅದರ inertia ಅಥವಾ ಜಡತ್ವ/ಸ್ಥಿತಿನಿದ್ರೆ ಮಾತ್ರ.

ಅಂದರೆ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಕಲ್ಲನ್ನು ಕೈಯ ಬೆರಳಿನಿಂದ ಹಾರಿಸಬಲ್ಲ ನೀವು, ಅದೇ ಒಂದು ಬಂಡೆಯನ್ನು ತಿಣುಕಾಡಿದರೂ ಅಲುಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದು. ಕಾರಣ, ಬಂಡೆಗೆ ಸ್ಥಿತಿನಿದ್ರೆ ಹೆಚ್ಚು. ಇದು ವಸ್ತುವೊಂದು ಬಾಹ್ಯಬಲಕ್ಕೆ ತೋರುವ ಪ್ರತಿರೋಧ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಜಾಸ್ತಿಯಾದಂತೆ ಜಡತ್ವವೂ ಹೆಚ್ಚಬೇಕು; ಆದರಿಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಹೊಂದದೆ ಕೇವಲ ಅದರ ಜಡತ್ವ ಮಾತ್ರ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಜಡತ್ವದ ಕುರಿತು ವಿವರವಾದ ನಿರೂಪಣೆಯು ಬೇಕಿದ್ದರೆ ಕ್ಷಣಕಾಲ ಇಲ್ಲಿಗೆ ಹೋಗಿಬನ್ನಿ→(ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಚಲನೆಯ ಒಂದನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸುವಿರಾ? ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ Gurubasaveshwara Swamy G M ಅವರ ಉತ್ತರ)

ಅಂದರೆ, ಬಟಾಣಿಯ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟೂ ಅದನ್ನು ಬೇರೆಯವರು ಅಲುಗಿಸಲಿಕ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗದಷ್ಟು ಜಡತ್ವ (inertia) ಅದನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ. ಅದನ್ನು ತಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಇಂಜಿನ್ನಿಗೆ, ನಾನು ಭಾರೀ ತೂಕದ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊರುತ್ತಿದ್ದೇನೆ ಎಂಬ ಭಾವವುಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆಯೇ ಮುಂದುವರಿದು ವೇಗವನ್ನು ಬೆಳೆಸುತ್ತಾ ಹೋದಲ್ಲಿ, ಜಡತೆಯೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಾ ನಿಮ್ಮ ಸೂಪರ್ ಇಂಜಿನ್ನು ಎಳೆಯಲಾಗದೆ, ಏದುಸಿರು ಬಿಡಲಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಆಗ ತಂತಾನೇ ನಿಮ್ಮ ವೇಗ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಿಮ್ಮ ಕೈಲಿ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ.

ಆದರೆ ನಾವು ಸುಸ್ತೇ ಆಗದ ಸೂಪರ್ ಇಂಜಿನನ್ನು ತಯಾರು ಮಾಡಿ, ಬಟಾಣಿಯನ್ನು ಮತ್ತೆ ಹೊರಡಿಸೋಣ. ಹೀಗೆಯೇ ಬಟಾಣಿಯ ವೇಗವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು, ಮಗದಷ್ಟು ಏರಿಸುತ್ತಾ ವಸ್ತುವೊಂದು ತಲುಪಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಜವ - ಅಂದರೆ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ (ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 3 ಲಕ್ಷ ಕಿಮೀ) ಸಮವಾಗಿ ತಂದುಬಿಡಲು ನೀವು ಹಠತೊಟ್ಟು ನಿಂತರೆ, ಅದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಏಕೆಂದರೆ, ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಜಡತ್ವವು ಅನಂತ ಅಥವಾ ಅಗ್ರಾಹ್ಯ ಆಗಿಬಿಡುತ್ತದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ = ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ $(v=c)$ಆದಾಗ,

ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = ಅನಂತ $(mass;m=\infty )$

ಅಲ್ಲಿಗೆ ನಿಮ್ಮ ಇಂಜಿನ್ನಿಗೆ ಯಕಃಶ್ಚಿತ್ ಒಂದು ಬಟಾಣಿಕಾಳು ಅದೆಷ್ಟು ಭೂಮತೂಕದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತೋರುತ್ತದೆಯೆಂದರೆ, ಇಡೀ ವಿಶ್ವದ ಸಕಲ ವಸ್ತುವೂ ಅದರ ತಲೆಯ ಮೇಲೆ ಬಂದು ಕೂತಂತೆ, ಅನಂತ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಭಾರವನ್ನು ಹೊತ್ತು ತಾನು ಓಡುತ್ತಿದ್ದೇನೆ ಎಂಬ ಭಾಸವಾಗಿ, ಅದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವೆಂದು ಅರಿವಾಗಿ, ನಿಮ್ಮ ಸೂಪರ್ ಇಂಜಿನ್ನು ಸಹ ನಿಧಾನವಾಗುತ್ತ ಸ್ಥಗಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತಾ ಬರುತ್ತದೆ.

$m=\infty$ ಆದಲ್ಲಿ,

ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ಶಕ್ತಿ ಸೂತ್ರ: $E=m{c}^2$ ಪ್ರಕಾರ,

$E=\left(\infty \right)c^2$

$E=\infty$

ಅಂದರೆ ಅನಂತ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಗಲಿಕ್ಕೆ ಇಂಜಿನ್ನಿಗೆ ಇರಬೇಕಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವೂ ಸಹ ಅನಂತವೇ ಆಗಬೇಕು….ಎಲ್ಲಿಂದ ತರುತ್ತೀರಿ ಇಂಥಾ ಶಕ್ತಿಮೂಲವನ್ನು? ಇದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ ಮಾತು.

ಅಲ್ಲಿಗೆ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರವಾಕ್ಯವು ಸರಿ. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಇರುವ ಯಾವ ವಸ್ತುವಿಗೂ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪಯಣಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

ಆದರೆ ಬೆಳಕು ಚಲಿಸುತ್ತದೆಯಲ್ಲ? ಅದೂ ಸರಿಯೇ, ಬೆಳಕಿಗೆ ತನ್ನದೇ ಆದ ನಿಲ್-ಭಾರವಿಲ್ಲ.$(Restmass=0)$ಅದನ್ನು ಹಗುರ ಅಥವಾ ಭಾರ ಎನ್ನುವುದೇ ಅರ್ಥವಿಲ್ಲದ್ದು.

ಸ್ಪಷ್ಟವಾಯಿತಲ್ಲ?

ಆದ್ದರಿಂದ ವೇಗವು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಾ ಹೋದಂತೆ ಅದರ ಜಡತೆ ಬೆಳೆಯುವುದಾಗಲಿ, ಇದರ ಕಾರಣದಿಂದ ಅದರ ವೇಗವು ನಮ್ಮ ಬಟಾಣಿಯಂತೆ ತಗ್ಗುವುದಾಗಲಿ ಆಗುವುದಿಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಬೆಳಕನ್ನು ಚಿಮ್ಮಿಸಲಿಕ್ಕೆ ಅನಂತ ಶಕ್ತಿಯ ಪೂರೈಕೆಯೂ ಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಬೆಳಕು, ಜಗತ್ತಿನ ತಾರಕ ವೇಗವೆನಿಸಿದ - ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಅಡಚಣೆಯೂ ಇಲ್ಲದಂತೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ.