काही बेसिक वैज्ञानिक प्रश्न

४. क्रमांकाच्या प्रश्नातल्या बेसिकमधील लोचा माझ्या बायोलॉजिकल सायन्सेसच्या अभ्यासामुळे मला सहज दिसतो.

काही काळानंतर विस्कटून दाखवीन.

दरम्यान इतरही प्रश्नांत असाच बेसिकमे राडा असणारच आहे, तो कसा, ते त्या त्या क्षेत्रातील ज्ञानी लोक दाखवतील, ते पहायची उत्सुकता आहे.

४. Virus हे सजीव व अजीवांच्या उंबरठ्यावरचे असतात. त्यांच्यामध्ये केंद्रक नसते व केवळ DNA / RNA असते म्हणून असेल. ते फक्त मल्टिप्लाय आणि म्युटेट होतात. म्युटेशन हा त्यांच्या परिने विकास असू शकेल. पेशी virus च्या हल्ल्यामुळेच विकसित होतात?

दीमांचे उत्तर आले की कळेलच काय ते.

माझा प्रश्न
माकडांपासून माणूस निर्माण झाला तर मग माकडे अजूनही कशी आढळतात?
आणि सगळी माकडे मानवात परिवर्तित का झाली नाहीत?

१ आणि २: या साठी प्रकाशाच्या वेगाने जाणार्‍या यानात बसण्याची गरज नाही. तुम्ही गाडी चालवत आहात, क्ष वेगाने. आणि तुम्ही हेड लाईट ऑन केला. तुमच्या गाडीच्या हेड्लाईट मधुन जाणार्‍या प्रकाशाचा वेग, एका स्थिर वस्तुच्या सापेक्षाने क्ष + प्रकाशाचा वेग म्हणजे प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असेल का?

प्रकाशाच्या वेगा जवळील वेग असतो तेव्हा वेगांची सरळ बेरीज होत नाही.
कमाल वेग हा प्रकाशाच्या मूळ वेगा एवढाच राहील आणि तो कायम ठेवण्यास space आणि time हे dilate किंवा contract होतील. सापेक्ष असल्या कारणानेच कमाल वेग हा प्रकाशाच्या वेगा एवढाच दिसेल.
थोडक्यात जर तुम्ही प्रकाशाच्या वेगाने जात असाल आणि ज्या क्षणी तुम्ही गोळी सोडाल, आणि तुमचा आणि गोळीचा वेग मोजाल तर तुम्हाला दिसेल की तुमचा वेग हा प्रकाशाचा वेग उणे गोळीचा वेग इतका झालाय.

दुसर्‍या प्रश्नाबाबतीतही तेच: ट्रेन क्रॉस होण्या पूर्वी सुद्धा एकमेकांना पुढुन येणारी ट्रेन ही प्रकाशाच्या वेगानेच येताना दिसेल आणि क्रॉस झाल्यावर सुद्धा मागे जाणारी ट्रेन ही प्रकाशाच्या वेगानेच जाताना दिसेल. कारण Time dilate झाला असेल. एका ट्रेन मधुन दुसर्‍या ट्रेनचा वेग बघितल्यास वेळ हा ट्रेन बाहेरील न धावणार्‍या वस्तुच्या तुलनेत निम्या वेगाने धावताना दिसेल.

५ मध्ये तुम्ही त्या पदार्थाच्या अणु रेणुंचा बाईंडिंग फोर्स हा प्रतिगुरुत्वाकर्षण फोर्सपेक्षा कमी आहे असे गृहित धरले आहे.

१ आणि २: या साठी प्रकाशाच्या वेगाने जाणार्‍या यानात बसण्याची गरज नाही. तुम्ही गाडी चालवत आहात, क्ष वेगाने. आणि तुम्ही हेड लाईट ऑन केला. तुमच्या गाडीच्या हेड्लाईट मधुन जाणार्‍या प्रकाशाचा वेग, एक स्थित वस्तुच्या सापेक्षाने क्ष + प्रकाशाचा वेग म्हणजे प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असेल का?
<<

पर्फेक्ट.

त्याच प्रमाणे, उत्क्रांती ही लिनियर / एकरेषीय नसून फांद्या-फांद्यांची प्रक्रिया आहे. ब्रांचिंग. हे लक्षात घेतले तर उत्तर सोपे होईल.

(१), (२)

u = यानाची गती
v = गोळीची गती
c = प्रकाशाचा वेग

ह्या फॉर्म्युल्याने तुम्हाला त्या गोळीची गती काढता येईल. त्यात दिल्याप्रमाणे तुम्ही गतींची फक्त बेरीज न करता त्याला एका फॅक्टरने भागणे अपेक्षित आहे. जेव्हा u, v प्रकाशापेक्षा खूपच हळू जात असतात, तेव्हा तो फॅक्टर जवळपास १ असतो, त्यामुळे नेहमीची अ‍ॅडिशन चालून जाते. त्या फॅक्टरने भागल्यावर गती ही c पेक्षा कमीच असेल. (का? )

तसेच, माणूस माकडांपासून आला नाही, तर त्या दोघांना एक कॉमन अ‍ॅन्सेस्टर होता ना?

जर दोन्ही प्रकाशाच्याच वेगाने जात असतील, तर गती = (c + c) / (1 + c^2/c^2) = 2c / (1 + 1) = c च येते, हे बघणे इन्स्ट्रक्टिव्ह आहे.

माझा प्रश्न
माकडांपासून माणूस निर्माण झाला तर मग माकडे अजूनही कशी आढळतात?
आणि सगळी माकडे मानवात परिवर्तित का झाली नाहीत?

अनेक प्रकारचे कपि आताही आहेत, आधीही होते. काही नामशेष झाले.
काहींची दोन पायांवर व्यवस्थित चालण्याएवढी, एकमेकांची काळजी घेण्याइतकी उत्क्रांती झाली, पण नामशेष झाले.

मानव हा एका प्रकारच्या कपि पासून उत्क्रांत झाला.

उत्क्रांतीस काही दशक, शतक, सहत्र नव्हे लक्षावधी वर्षांचा काळ लागतो.
जर नामशेष झाले नाही तर इतर कपिंची सुद्धा भविष्यात उत्क्रांती होईल, इतर प्राण्यांचीही होईल.

खालील दुव्यावरील लेख वाचा. खुपच इंटरेस्टींग आहे.
http://www.misalpav.com/node/25105

बाकी मानव अचानकच उत्क्रांत कसा झाला? लहान डोक्यापासून एकदम एवढे मोठे, एवढा प्रगत मेंदु कसा आला, यावर खुप मनोरंजक वाद विवाद आणि थिअरीज आहेत.
पैकी Erich Von Daniken च्या थिअरीज विशेष गाजल्या. त्यांचे ’Chariots of the Gods" हे पुस्तक अथवा, त्यावर आधारीत मराठीतील ’पृथ्वीवर माणुस उपराच’ हे पुस्तक वाचाच एकदा.

अरे हुशार लोक,
तुम्ही धक्काभाऊंना उत्तर देताय की अजून कन्फ्यूज करताय?

अशाने ते परत आपल्या 'कोशात' जाऊन बसतील हां!

<१. प्रकाशाच्या वेगानं जाण्याऱ्या यानात मी बसलो आहे. ( प्रकाशाच्या वेगानं म्हणजे 99.99% of light )
समजा माझ्या हातात एक बंदूक आहे. आणि त्यातून मी समोरच्या दिशेने एक गोळी झाडली तर त्या गोळीचा वेग किती? प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त ?>

-------- छान प्रश्न.... प्रश्न विचारलेले आवडले. १९९० साला नन्तर आज...

पहिल्या दोन प्रश्नान्ची उत्तरे तुम्हाला देण्याचा प्रयत्न करतो,
गोळीचा वेग हा सापेक्ष आहे. गोळीचा वेग हा मोजणारा कुठे आहे (यानात बसलेला आहे, जमिनीवर स्थिर आहे, का गोळीवर). कुणाच्या रेफरन्स फ्रेम मधे मोज-माप होते आहे.
कृपया येथे बघा.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/relativ/einvel.html#c1

दुसर्‍या उदाहरणात: दोन ट्रेनचा वेग ०.९ c आणि ०.९ c आहे असे समजले तर जमिनीवर स्थिर असणार्‍या ऑबझरवरसाठी,
v = (0.9 c + 0.9 c)/ [(1 + (0.9 c x 0.9 c)/c^2]
=(1.80/1.81) c < c
वेग हा च पेक्षा जास्त होणार नाही.... भले ते ०.९९ c ने जात असतील.

पेशी (cells) आणि विषाणू (virus) जीवनाच्या उगमापासून अस्तित्वात आहे. पेशींचा विकास झाला मग विषाणूंचा का नाही?
>> पेशींचा जसा विकास झाला तसाच विषाणूंचा देखील झाला आहे. विषाणू हे जीवनाच्या सीमारेषेवर असले तरी अत्यंत कमी संसाधनांमध्ये ते बरेच काही साध्य करू शकतात. The life cycle of many viruses is supremely efficient and highly evolved. If they weren't evolving they would have been extinct by now!

पेशींचा विकास विषाणूंच्या वारंवार हल्ल्यांमुळेच होत गेला. विषाणू असे हल्ले का करतात? त्यांचे अंतिम ध्येय काय असावे?
>> सोपे उत्तर: विषाणूंना त्यांचे जीवनचक्र पूर्ण करण्यासाठी एका होस्ट ची गरज असते जी इतर सजीव पूर्ण करतात. आणि म्हणून विषाणू त्यांच्या होस्ट वर हल्ले करतात. Of course, viruses are highly host specific. Because they have evolved that way (it's termed as co-evolution). Viruses not only infect eukaryotes (uni or multicellular organisms with a defined nucleus) but also infect prokaryotes i.e. bacteria. Viruses of bacteria are called phages/bacteriophages. विषाणूंचे अंतिम ध्येय तेच असते जे सर्व सजीवांचे असते - जिवंत राहणे (survival) आणि पुनरुत्पादन (multiplication).

उपप्रश्न - झाडांचाही अजून म्हणावा तसा विकास का झालेला नाही?
>> झाडांचा विकास झाला नाही हे विधान अत्यंत चुकीचे आहे. झाडे ही पृथ्वीतलावरील अत्यंत विकसित जीव आहेत. तुम्ही विचार केलात तर असे लक्षात येईल की पृथ्वीवरील संपूर्ण जीवन (९९%) हे उर्जेसाठी झाडांवर अवलंबून आहे. जर झाडांनी प्रकाश संश्लेषणाच्याद्वारे सौर उर्जेचे रुपांतर रासायनिक उर्जेत केले नाही तर पृथ्वीवरील बहुतांश प्राणीजीवन (आपल्यासकट) नष्ट होईल. उर्जेचे एका रूपातून दुसऱ्या रुपात रूपांतरण होताना काही उर्जा ही वाया जात असते (entropy). झाडांनी विकसित केलेली प्रकाश संश्लेषणक्रिया ही उर्जा रुपांतरणाची सर्वात efficient क्रिया आहे. There are many more evolutionary feats that plants have achieved. If you search in the right place, you'll know.

मानव पृथ्वीकर - तुम्ही Richard Dawkins चे The Selfish Gene हे पुस्तक वाचा. तुम्हाला तुमच्या उत्क्रांती विषयक सर्व प्रश्नांची उत्तरे मिळतील.

मानव दादा
पृथ्वीवर माणूस उपराच हे पुस्तक वाचले आहे पण त्यात प्रश्नांची उत्तरे न मिळता नवीन प्रश्न पडले ते विचारताच आमच्या गुरूजींनी आधी दहावीचा अभ्यास करण्यास सांगितले असो.
तर त्यात सांगितल्याप्रमाणे जर खरंच मानवाच्या विकासासाठी परग्रहवासीयांनी मदत केली असेल तर मग त्यांचा यामागचा हेतू काय हा प्रश्न उरतोच.

एरिक व्हॉन डॅनिकेन विषयी मात्र मला खूप आदर आहे. आपलं संपूर्ण जीवन त्याने परग्रहवासिंयांचे अस्तित्व शोधण्यात घालवले.

एरिक व्हान डॅनिकेन उर्फ पुना का? बरं.

संशोधक
ओके,
तुमचा प्रश्न वेगळा वाटला (अजून मा़कडे कशी दिसतात) त्यावरुन उत्तर दिले होते.

डॅनिकेनची थिअरीज / भाकिते आहेत. मनोरंजक वाटतात म्हणुन सुचवले होते, उत्तर म्हणुन नव्हे.
तुम्ही वाचलेच आहेत.
त्यातिल अनेक दावे खोडुन काढण्यात आले आहेत.

डॅनिकन फ्रॉडसाठी तुरुंगात गेला होता - त्याला कशाला मध्ये आणताय?

१,२ भास्कराचार्य +१
माकडाचा माणूस झाला म्हणजे लिटरली आपण लहानपणी माकड न्हवतो (हा विनोद नाही हसू नका). माकडात एक म्युटेशन माणसाच्या जवळ जाणारं झालं, ते चांगलं होतं म्हणून टिकलं आणि त्यात आणखी random म्युटेशन होत होत ज्यांचा टिकाव लागण शक्य झालं ती टिकली. उरलेली अस्तंगत झाली.
मग एकपेशीय अमिबा पासून माकडं अजून कशी टिकली? तर ते सजीवही (अजून) लायक आहेत, पुढेमागे इव्होल्युशन मध्ये टिकाव धरू शकली नाहीत तर होतील अस्तंगत.
हा असा विचार करायला सुरुवात केलं की फार एक्स्ट्रापोलेट करू नये, नाहीतर दोन भयानक टोकं दिसतात.

डॅनिकनच्या फ्रॉडविषयी काही कल्पना नाही, नक्की काय केले होते त्याने?

http://michaelsheiser.com/PaleoBabble/2013/04/chariots-frauds-real-erich...

डॅनिकन फ्रॉडसाठी तुरुंगात गेला होता - त्याला कशाला मध्ये आणताय?

aschig, agreed. त्याने विषयांतरपण होते आहे, नको होता आणायला.

जिज्ञासा, अमितव,
जेनेटिक मुटेशन्स होत गेली त्याच वेळी पृथ्वीवरील विविध उत्पाद, घडामोडी (भू विभाजन, ज्वालामुखी, हिमयुग इत्यादी), यांच्यामुळे एकाच प्रकारचे प्राणी सुद्ध्या वेगवेगळ्या भूभागात विभागल्या गेले, त्यांचा संकर शक्य झाला नाही आणि त्यांचे स्वतंत्र मुटेशन्स होत गेली असावी (कुठे जास्त उत्क्रांत, कुठे कमी, काही नामशेष - त्या त्या भूभागात टिकाव धरुन रहाण्याच्या गरजेनुसार )
हे कारण असावे का की विविध जातीचे कपि आपण आज पहातो, कारण त्यांच्यात तेवढ्या उत्क्रांतीची गरज भासली नसावी?

प्रश्न १ आणि २: या दोन्ही प्रश्नामध्ये "दोन वेगांची बेरीज म्हणजे तिसरा वेग" (क = अ+ब) हे सर्वसाधारण सूत्र वापरल्यामुळे आपला गोंधळ उडाला आहे. आपल्या रोजच्या जीवनातील वस्तूंच्या वेगांसाठी हे सूत्र योग्य असले तरी हे वेग प्रकाशाच्या वेगाच्या तुलनेत अत्यंत नगण्य असल्याने "प्रकाशाचा वेग" हा घटक त्यात आपण विचारात घेत नाही व सरळ साधी बेरीज करून रिकामे होतो. पण प्रकाशाच्या वेगाच्या तुलनेत जेंव्हा एखाद्या वस्तूचा वेग नगण्य नसतो तेंव्हा हा घटक विचारात घ्यावा लागतो (कारण तो आता नगण्य राहत नाही). म्हणून ते सूत्र

क = अ+ब

असे न राहता,

क = (अ+ब)/(१ + ((अ*ब)/प्रकाशाच्या वेगाचा वर्ग)))

असे होते. याला Einstein Velocity Addition असे म्हणतात. खरे तर हेच दोन वस्तूंचा सापेक्ष वेग काढण्याचे वैश्विक सूत्र होय. यानुसार असे लक्षात येईल कि अ आणि ब या वस्तूंचा वेग प्रकाशाच्या वेगाच्या नगण्य असेल तेंव्हा ((अ*ब)/प्रकाशाच्या वेगाचा वर्ग)) ची किंमत नगण्य होते आणि क ची किंमत म्हणेज (अ+ब) इतकीच राहते.
पण अ आणि ब यांना जेंव्हा प्रकाशाचा वेग येईल तेंव्हा क ची किंमत:

क = (प्रकाशाचा वेग + प्रकाशाचा वेग)/(१ + (प्रकाशाचा वेग*प्रकाशाचा वेग)/(प्रकाशाच्या वेगाचा वर्ग)) = २ * (प्रकाशाचा वेग) / (१ + १) = प्रकाशाचा वेग

म्हणजेच प्रकाशाच्या वेगाने जाणाऱ्या यानातून बंदुकीतून झाडलेली गोळी असो वा परस्परविरोधी प्रकाशाच्या वेगाने जाणारी याने असोत, त्यांचा सापेक्ष वेग प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असू शकत नाही.

उपप्रश्न २: "विश्वातील प्रत्येक गोष्ट ही प्रकाशाच्या वेगाने जात असते" होय आणि नाही. जर आपण प्रकाश कणांच्या दृष्टीने विचार केला तर होय. अन्यथा नाही.

प्रश्न ३: "बिंदूच्या स्फोटापासून झाला" म्हणजे विश्व त्या एका बिंदूत होते. त्याबाहेर काही नव्हते. अजूनही काही नाही. अवकाशाच्या बाहेर काहीतरी आहे असे मानणे म्हणजे तिथे सुद्धा अवकाश आहे असे मान्य केल्यासारखे आहे. पण तसे सिद्ध करायला सध्या तरी कोणतेही साधन नाही. सध्या विद्युतचुंबकीय लहरींचा अभ्यास करून आपल्या विश्वाचा अभ्यास केला जातो. अवकाश नसेल तर तिथे काय असेल हि कल्पना निरर्थक आहे असे आईनस्टाईनने म्हटले होते कारण आपण सगळे अवकाश, वेळ अन उर्जा यांनी बनलेल्या विश्वाचा भाग आहोत. तुम्ही म्हणता ती Multi-universe ची कल्पना वेगळी आहे. ती पुंजभौतिकीतील Uncertainty Principle वर आधारित आहे. यानुसार अनेक विश्वे अस्तित्वात आहेत व ती एकमेकाला छेदत आहेत त्यापैकी केवळ एकाच विश्वाचे ज्ञान आपल्याला होत असते. एकाच Bing Bang मधूनच या सर्व विश्वांचा उगम झाला. याच विश्वाच्या निर्मितीमागे अनेक Big Bang असते तर काही आकाशगंगा एकमेकांकडे तर काही बाजूला जात आहेत असे चित्र पहावयास मिळाले असते. पण तसे आढळत नाही. आकाशगंगा वेगाने एकमेकांपासून दूरच जाताना आढळतात. म्हणूनच Big Bang थियरी जन्माला आली. अर्थात यावर अजून संशोधन सुरु आहे. आकाशगंगांचे मार्गक्रमण नक्की कसे आहे हे अजूनही न उमगलेले कोडे आहे.

प्रश्न ४: Evolution जसे आपल्याला अपेक्षित आहे (असे आपल्या प्रश्नांवरून जाणवते) तसे ते नाही. यावर पूर्वी पण अनेकदा वेगवेगळ्या फोरम्स मधून चर्चा झाली आहे कि सगळी माकडे एकसारखी उत्र्क्रांत का नाही झाली? काहींचेच का मानव झाले? वाघ सिंह व अन्य प्राणी किंवा झाडे उत्क्रांत झाले का? या व अशा सर्व प्रश्नांचे उत्तर थोडक्यात एकच आहे ते असे कि उत्क्रांती हि सर्वच सजीवांमध्ये (व विषाणूंमध्येही) होत असते पण तिचा वेग सर्व ठिकाणी सारखा नसतो. यासंबंधी वैज्ञानिक आधार असलेले लिखाण नेटवर विपुल प्रमाणात उपलब्ध आहे. ते जरूर वाचा. (व्हॉन डॅनिकेन सारखे लेखक विज्ञानवादी नव्हेत. ते विज्ञाननिष्ठ पुरावे देत नाहीत. उलट लोकांचा कल दैववादाकडे व्हावा असा प्रयत्न त्या लिखाणामागे असल्याचा मुख्य आरोप केला गेला आहे. त्यामुळे केवळ मनोरंजन यापलीकडे त्याच्या पुस्तकांना महत्व राहत नाही)

प्रश्न ५: "प्रतीगुरुत्वाकर्षण म्हणजे स्वतःपासून दूर ढकलणारे" गुरुत्वीय आकर्षण हे मुलभूत आहे. ते का आहे याचे नीट वैज्ञानिक उत्तर आजवर कोणीही दिलेले नाही. अवकाश-वेळ यांच्या वक्रतेमुळे ते वस्तुमानयुक्त पदार्थांना प्राप्त झाले आहे असे क्वांटम फिजिक्स सांगते. पण ती वक्रता का आहे हा प्रश्न उरतोच. त्याच्या विरुद्ध जर "एकमेकांपासून बाजूला ढकलणारे" म्हणजेच आण्विक/औष्णिक उर्जा म्हणता येणार नाही का? ताऱ्यांच्या केंद्रस्थानी आण्विक क्रियांमधून जी प्रचंड उर्जा निर्माण होते तीमुळे त्याच्या गुरुत्वीय आकर्षणामुळे केंद्राजवळ येणारे वस्तुमान बाहेर ढकलले जाते. ती एकप्रकारे प्रति-गुरुत्वीय उर्जाच असतो. नाही का?

atuldpatil , अंगठा वरती. छान सविस्तर उत्तरे.

जिज्ञासा ++
झाड अप्रगत म्हणणं खूपच फनी आहे..

धक्का, चांगले प्रश्न आहेत. काही प्रतिप्रश्नः

> पृथ्वीवर मी ५० किमी प्रतितास वेगाने स्कुटर चालवत आहे. चंद्रावरुन पाहिल्यास ह्याच स्कुटरचा वेग कितीतरी जास्त वाटेल.

का?

> विषाणू असे हल्ले का करतात? त्यांचे अंतिम ध्येय काय असावे?

एखादं अंतिम ध्येय का असायला हवं ?

अतुल, छान/दिर्घ उत्तरं.

> जर आपण प्रकाश कणांच्या दृष्टीने विचार केला तर होय.

प्रकाशकणांची स्थिती खास असते - त्यांच्यासाठी विश्वाला मिती नसतात. त्यांच्यासाठी काळ पूर्णपणे ठप्प असल्यानी ते स्वतःच्या फ्रेमप्रमाणे/मध्ये एकाचवेळी सगळीकडे असु शकतात.

> आकाशगंगांचे मार्गक्रमण नक्की कसे आहे हे अजूनही न उमगलेले कोडे आहे.

आपली आकाशगंगा आहे तिथेच आहे - इतर दिर्घीका मात्र दूर-दूर जाताहेत.
केवळ गुरुत्वबलामूळे थोडंफार इकडे-तिकडे फिरणं सुरु असतं.

> ती एकप्रकारे प्रति-गुरुत्वीय उर्जाच असतो.

नाही. ते रेडिएशन प्रेशर असतं

सॉरी, त्रोटक मुद्दे मांडले आहेत. प्रत्येक प्रश्नासाठी स्वतंत्र लेख होऊ शकतो, तसे लेख आहेतही ...

प्रगत-अप्रगत चे मानवी निकष निसर्गात कुचकामी आहेत. जो निसर्गचक्राशी जुळवून टिकून राहतो आणि प्रजनन करतो तो प्रगत. त्याचप्रमाणे निश्चित दिशा, ध्येय या देखील मानवी संकल्पना आहेत ज्या उत्क्रांतीला लागू पडत नाहीत.