गेल्या आठवड्यात आपण पृथ्वीवरच्या समुद्राच्या भरती-ओहोटीचा खेळ गुरुत्वाकर्षणामुळे कसा होतो याची माहिती घेतली. या गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमाने आणि प्रभावाने आपण पृथ्वीशी निगडित आहोत. त्याचप्रमाणे अवघं विश्व परस्परांशी बांधलेलं आहे. सूर्याच्या प्रचंड गुरुत्वाकर्षणामुळे त्याच्यापासून दूरवरच्या कक्षेत असलेले गुरू, शनी यांसारखे मोठे ग्रह आणि नेपच्यूनपलीकडचा किपर बोल्ट नावाचा अशनींचा पट्टासुद्धा फिरत असतो. मात्र सूर्यापासून जसजसं दूर जावं तसतसं गुरुवाकर्षण कमी होत जातं. साहजिकच नेपच्यूनच्या पलीकडे ते कमी असणार, परंतु हे सारे ग्रह सूर्यमालेतून निसटून जाऊ शकतील इतकंही कमी नाही. अगदी आपला चंद्र पृथ्वीभोवती फिरत असला तरी समजा पृथ्वी अचानक गायब झाली तरीसुद्धा थोडासा कक्षाबदल घडून चंद्र सूर्याभोवती फिरतच राहील. चंद्राच्या आकारमानाच्या आणि वस्तुमानाच्या तुलनेत त्याचं गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीच्या एक षष्ठांश आहे. म्हणून पृथ्वीवर तीन फूट उंच उडी मारणार्‍यांची उडी चांद्रपृष्ठावर अठरा फूट वर जाईल. म्हणूनच नील आर्मस्ट्राँग आणि मायकेल कॉलिन्स यांना प्रथमच चंद्रावर चालण्याचा अनुभव घ्यावा लागला. त्या फिल्ममध्ये ते चालताना उड्या मारल्यासारखे दिसतात.
याच बंधनाने अनेक दीर्घिका आहे, सारे दृश्य विश्व आपले अस्तित्व टिकवून आहे. त्यात कधी दोन दीर्घिकांची टक्कर होते. कृष्णविवरं एखादा तारा गिळतात किंवा दोन कृष्णविवरांचं संमीलन होतं. अशाच एका घटनेतून गुरुत्वीय लहरींचा शोध लागला. आइन्स्टाईन यांनी 1916 मध्ये त्याचं भाकीत केलं आणि 2016 मध्ये त्याचा प्रत्यक्ष पुरावा मिळाला व प्रमेय सिद्ध झालं.
सूर्याभोवती फिरणार्‍या ग्रहांच्या बाबतीत गुरुत्वाकर्षणामुळे आणखी एक गंमत घडते ती म्हणजे सूर्य आणि या ग्रहांच्या सूर्याभोवतीच्या भ्रमणामुळे सूर्य व तो ग्रह यांच्या दरम्यान असे पाच बिंदू अवकाशात तयार होतात की, त्या ठिकाणी सूर्य व तो ग्रह यांच्या परस्पर गुरुत्वाकर्षणाचा समतोल निर्माण होऊन ती जागा गुरुत्वाकर्षणशून्य बनते. अशा ठिकाणी एखादी वस्तू नेऊन ठेवली किंवा नैसर्गिकरीत्या ‘अडकली’ तरी तिची सुटका नाही.
याचं गणित प्रसिद्ध खगोलशास्त्रज्ञ लॅग्रॅन्ज यांनी मांडलं. जोसेफ लुई लॅग्रॅन्ज असं त्याचं पूर्ण नाव. 1772 मध्ये या गणितज्ञ आणि भौतिकशास्त्राच्या अभ्यासकाने ‘थ्री बॉडी प्रॉब्लेम’ यावर एक शोध निबंध प्रस्तृत केला. उदा. सूर्य, पृथ्वी व चंद्र. यापैकी सूर्य व पृथ्वी यांच्यातील गुरुत्वाकर्षणापेक्षा पृथ्वी व चंद्र यांच्यातील गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव मिळाला असणार. त्यामुळे सूर्य-पृथ्वी कक्षेत जसे 1 ते 5 लॅग्रॅन्जियन बिंदू येतील तसेच ते पृथ्वी व चंद्र यांच्या कक्षेमध्येही असणार.
तला पहिला बिंदू दोन वस्तूंमध्ये (उदा. सूर्य-पृथ्वी) मध्ये येतो. क्रमांक दोनचा बिंदू पृथ्वीच्या पलीकडे तर तिसरा बिंदू सूर्यापलीकडे असतो. हे तीनही बिंदू सरळ रेषेत असतात. क्रमांक 4 आणि 5 हे बिंदू मात्र सूर्य-पृथ्वी यांच्यामध्ये पृथ्वीच्या कक्षेत जिथे समभुज त्रिकोण होतो, तिथे येतात. त्यामुळे ते स्थिर असतात. 1 ते 3 हे बिंदू अस्थिर असतात. यातला गणिती भाग वगळता त्याचा परिणाम जाणून घेऊ.
या 4 व 5 क्रमांकाच्या लॅग्रॅन्ज पॉइंटच्या जागी ठेवलेली वस्तू शिल्प स्थिरच राहणार. गुरु हा खूप मोठा ग्रह आहे. त्याच्या व सूर्याच्या स्थिर लॅग्रॅन्ज बिंदूंच्या जागी काही अशनी (महापाषाण) ट्रप झालेत किंवा अटकलेत. त्यांना ट्रॉजन ऍस्टेरॉईड म्हणतात.
आता कल्पना करा की, सूर्य व पृथ्वीच्या स्थिर लॅग्रॅन्ज बिंदूंपाशी एखादी वस्तू म्हणजे स्पेस शटल वगैरे ठेवलं तर ते आपोआपच त्या कक्षेत फिरत राहील आणि त्या कक्षेतून सुटण्याची धास्तीही उरणार नाही. मग कालांतराने अशा 7 अवकाशी सिथर बिंदूंच्या जागी एखादी छोटीशी वसाहत निर्माण केली तर? अर्थात अस्थिर पॉइंटपाशीही एखादे यान राहू शकते. ‘सोहो’ हे आपले सूर्याचा अभ्यास करणारे यान. सूर्य पृथ्वीच्या मध्ये असलेल्या एल-1 बिंदूवर ठेवले आहे. त्याविषयी पुन्हा केव्हातरी.
अर्थात ती स्थिर बिंदू जागा किती असेल ते त्या जागेची व्याप्ती किती यावर अवलंबून आणि ती व्याप्ती त्या दोन वस्तूंमधील वस्तुमान व गुरुत्वाकर्षणावर आधारित असेल. भविष्यकाळात एकेक ग्रह ‘जिंकत’ माणसाची ग्रहमालेची यात्रा सुरूच राहिली तर लॅग्रेन्ज बिंदूंपाशी ठेवलेली स्पेस स्टेशन मदतगार ठरू शकतील. उद्याच्या अंतराळ संशोधनात आणि ग्रहमालेच्या प्रवासात त्याचा नक्कीच उपयोग होऊ शकेल. 1736 ते 1813 या काळात होऊन गेलेल्या लॅग्रॅन्ज या इटालियन संशोधकाने नंतर फ्रान्समध्येच वास्तव्य केले व त्याने हे प्रमेय मांडले. अशा संशोधकांमुळेच गेल्या काही शतकांत आधुनिक खगोलशास्त्राच्या अभ्यासाला गती प्राप्त झाली. अंतराळाविषयीचं अचूक गणित, ग्रह गणिताच्या स्वरूपात आपल्याकडेही होतंच. परंतु पाश्चात्त्य देशांत ते सतत विकसित होत गेलं आणि त्यावर आधारित भौतिक प्रयोगही होत गेले. त्यातूनच आज आपण अंतराळयुगात (स्पेस एज) पोचलो आहोत. पावसाळ्यात आकाश दिसत नाही. तेव्हा अधूनमधून अशा संशोधकांची माहिती घेऊया.
