काही बेसिक वैज्ञानिक प्रश्न

कर्रेक्ट
सॅटेलाईट सोडताना याचाच विचार करतात

धन्यवाद अतूल.

आपण एखादा उपगृह आकाशात भूस्थिर करतो तेंव्हा त्याला लागणारी योग्य गती आपण अग्निबाणाचा वापर करून दिलेली असते. माझा प्रश्न असा आहे की पृथ्वीला अशी योग्य गती कशी मिळाली. की हा योगायोग होता.

याबरोबरच दुसरा प्रश्न असा की पृथ्वीची गती कमी होत नाही का?. बर हॅलेचा धूम केतू कोणा भोवती फिरतो आणि तो सुर्यावर आदळत का नाही?.

सूर्यापासून घटक द्रव्य फेकल्या गेले, ते असंख्य तुकड्यात, लहान मोठ्या आकारात आणि गतीत. काही तुकडे त्यांच्या भ्रमंतीत एकमेकांवर आदळुन आणि मिसळुन गेले. तर काहींनी अजुन तुकडे पाडले, ते मग नंतर दुसर्‍यावर आदळले अशा अनेक प्रक्रिया /उलाढाली झाल्या. काहींना योग्य गती न मिळाल्याने परत सूर्यात जाऊन आदळले, तर काही जास्त गती असल्याने सूर्यमालेतून बाहेर निघुन गेले. जे स्थिर कक्षात राहिले ते आताचे ग्रह, त्यांचे उपग्रह, उल्का झाले.

पृथ्वी (आणि इतर ग्रह) सूर्याभोवती किंचित लंबवर्तुळाकार फिरते, त्यामुळे कक्षा सूर्याजवळ असताना, आणि सूर्यापासून लांब असतानाच्या गतीत फरक असतो. पण तुम्हाला कालानुसार पृथ्वीची गती घटत चालली आहे का असे विचारायचेय. तर गती संवर्धनाच्या नियमानुसार (conservation of momentum ), समतोल स्थिती प्राप्त झाल्यावर गती कमी व्हायला नको. पण इतर अनेक गोष्टींचा परिणाम होऊ शकतो. ग्रहांची सूर्याभोवती फिरण्याची गती कमी होत गेली तर कक्षा स्थिर रहाणार नाही आणि सूर्यमाला शेवटी कोलमडेल.
इतर कुठल्या परिणामांमुळे पृथ्वीची गती घटतेय का यावर इतर कोणी अधिक प्रकाश टाकल्यास आवडेल.

हॅलीचा धूमकेतु सूर्याभोवतीच फिरतो.

एका व्याख्यानात असे ऐकले होते की चंद्र दरवर्षी पृथ्वीपासून दीड इंचाने लांब जातो आहे (का रे दुरावा? का रे अबोला?). याचाच संबंध वेग कमी होण्याशी असेल का? अधिक माहिती वाचायला लागेल.

उत्तम माहिती आणि चर्चा...

ग्रह कसे बनले (असावेत): http://lasp.colorado.edu/~bagenal/1010/SESSIONS/11.Formation.html

ज्याप्रमाणे लीप दिवस असतात त्याचप्रमाणे लीप सेकंदही असतात. ते पृथ्वीच्या बदलणार्‍या गतीमूळेचः http://spaceplace.nasa.gov/review/dr-marc-earth/earth-rotation.html

ग्रहांच्या कक्षा लंबवर्तुळाकार असतात. धूमकेतुंच्या जास्तच (पण प्लानेट ९चिही तशीच आहे).

http://rosetta.jpl.nasa.gov/science/comet-primer/where-do-comets-come

aschig उत्तम माहिती

सापेक्षतावादाबद्दल मागे लिहिलेले दोन मायक्रोलेखः

http://www.maayboli.com/node/34962
http://www.maayboli.com/node/35019

छान माहिती aschig.

लिप सेकंद हे पृथ्वीच्या स्वत:भोवती फिरण्याच्या वेग कमी होत असल्याने अ‍ॅड करावे लागतात.

परंतु लिप दिवस हे पृथ्वीचा सूर्याभोवती एक प्रदक्षिणा पूर्ण करण्यास लागणारा वेळ हा अचूक ३६५ दिवस नसून जरा जास्त (काही तास/ मिनिटे) असल्यामुळे, अपूर्णांकामुळे. पृथ्वीचा सूर्याभोवती फिरण्याचा वेग सुद्धा कमी होतोय का? आणि तो फॅक्टर पण लिप दिवसात असतो का?

सूर्यमालेच्या निर्मितीच्या अनेक थियरीज आजवर मांडल्या गेल्या. अर्थात हि सगळी हायपोथेसिस असतात (कि ज्यातून निर्माण झालेले फोर्म्युले आणि सध्याची निरीक्षणे जुळावी लागतात). पैकी "नेब्युलर हायपोथेसिस" हे संशोधकांमध्ये सर्वात जास्त स्वीकारले गेलेले हायपोथेसिस आहे. (माफ करा मागच्या पोष्ट मध्ये मी जाता जाता याविषयी जी त्रोटक माहिती दिली होती ती Chamberlin-Moulton मॉडेल वर आधारलेली होती. पण हे मॉडेल कालबाह्य झालेले आहे)

"नेब्युलर हायपोथेसिस" नुसार सूर्यमालिका एका अतिविशाल नेब्युला पासून बनली आहे. केवळ आपली सुर्यमालाच नव्हे तर विश्वातील सर्वच "तारा आणि त्याचे ग्रह" अशा संरचना अशा महाकाय नेब्युला पासून बनल्या असाव्यात असे संशोधकांना वाटते. नेब्युला म्हणजे धूळ व प्लाज्मा वायूंचे आकाशगंगेत फिरणारे अतिविशाल महाकाय असे ढग. ताऱ्यांची निर्मिती कशी झाली असावी हे शोधण्यासाठी अशाच ढगांचा अभ्यास संशोधक करीत असतात. पैकी "इगल नेबुला" चे हबल दुर्बिणीतून घेतलेले फोटो खूप प्रसिद्ध आहेत.

असो. तर "नेब्युलर हायपोथेसिस" नुसार आपली सूर्यमाला ज्या नेब्युला पासून बनली, तो ढग सूर्यमालेच्या सध्याच्या आकाराच्या असंख्य असंख्य पटीने महाकाय व पसरलेला असावा. इतका विरळ आणि पसरलेला कि त्यातील वायू आणि धुळीचे आपल्या पृथ्वीइतक्या आकाराचे वस्तुमान केवळ काही किलोच भरेल! यावरून त्याची व्याप्ती लक्षात यावी. अशा या महाकाय नेब्युला ढगात वस्तुमानाचा गुरुत्वीय समतोल साधला होता. म्हणजे सगळे वस्तुमान (धूळकण वायू इत्यादी) आपापल्या कक्षेत या ढगाच्या मध्याभोवती संथ गतीने फिरत होते.

पण यातील काही भागाचा गुरुत्वीय तोल काही कारणाने ढासळला आणि तो भाग आतल्या आत कोसळायला सुरवात झाली. हि क्रिया अतिशय किचकट आणि शेकडो दशलक्ष वर्षे (आपल्या सध्याच्या कालमापने नुसार) सुरु होती. कोसळल्याने मध्यभागी आलेले घटक आणखीन वेगाने फिरू लागले (भौतिकशास्त्रातील Conservation Of Angular Momentum या तत्वानुसार). त्यामुळे त्यांच्यात घर्षण निर्माण होऊन प्रचंड दाब आणि उष्णता उर्जा निर्माण झाली. हे प्रमाण पुढे प्रचंड वेगाने वाढत वाढतच गेले आणि मध्यभागी तेजपुंज अशा अनेक गोलकांची (Short lived stars) निर्मिती झाली. त्यांच्या स्फोटातूनच (सुपरनोव्हा) पुढे मध्यभागी आपला सध्याचा सूर्य आकाराला आला असावा असे संशोधक मानतात (याचे कारण, पृथ्वीवर सापडणारी काही दुर्मिळ मूलद्रव्ये वा काहींची समस्थानिके (isotopes) निर्माण होण्यासाठी लागणारा दाब व तापमान केवळ सुपरनोव्हा मध्येच शक्य आहे).

या प्रचंड कोसळण्याची आणि स्फोटांची परिणीती मध्यभागी तेजपुंज महासूर्य असलेल्या व स्वत:भोवती फिरणाऱ्या महाकाय व विशाल अशा तबकडी (Protoplanetary disk) मध्ये झाली. हि इतकी मोठी होती कि तिचा व्यास सध्याच्या सूर्य आणि पृथ्वी मधील अंतराच्या जवळपास दोनशे पट इतका असेल.

त्यानंतर पन्नास दशलक्ष वर्षांच्या काळात केंद्रस्थानी असलेल्या सूर्यामध्ये दाब व तापमान इतका प्रचंड वाढला कि आत एक प्रकारची अणुभट्टी तयार होऊन त्यात हायड्रोजनचे अणु एकत्र येऊन हेलियम बनायला सुरवात झाली आणि आपण सध्या पाहत आहोत त्या रुपात सूर्य आला. अजूनही त्यात हायड्रोजन जाळून हेलियम बनणे सुरूच आहे.

दरम्यानच्या काळात या तबकडीत बाह्यभागात असणारे धूळ आणि वायू यांच्यात तबकडीच्या केंद्राभोवती फिरता फिरता गुरुत्वीय कोसळणे सुरूच राहिले आणि त्यातून त्यांचे गोलक बनायला सुरवात झाली. ते छोटे गोलक एकत्र येऊन मोठाले ग्रह निर्माण झाले. अर्थात केंद्रा इतके वस्तुमान नसल्याने त्यात हवा तितका दाब निर्माण न झाल्याने अणु क्रिया झाल्या नाहीत. तर केवळ गुरुत्वाकर्षणमुळे ते घनगोल बनून फिरत राहिले. तेच आजचे ग्रह होत. अशा रीतीने आपली ग्रहमाला आकारास आली असे "नेब्युलर हायपोथेसिस" सांगते.

सूर्यामध्ये हायड्रोजन जाळून हेलियम बनविण्याची प्रक्रिया सुरू आहे.
तर माझा प्रश्न असा आहे की, यासाठी लागणारा हायड्रोजन कसा उपलब्ध होतो?
मी वाचलं होतं की, जेव्हा ता-यांमधील अणुइंधन संपते तेव्हा त्याचे रूपांतर सुपरनोव्हा मध्ये होते. आपल्या सुर्याचाही सुपरनोव्हा होणार का?

>> यासाठी लागणारा हायड्रोजन कसा उपलब्ध होतो?
नेबुला मध्येच जे वायू असतात त्यात हायड्रोजन हा प्रामुख्याने असतो.

>> जेव्हा ता-यांमधील अणुइंधन संपते तेव्हा त्याचे रूपांतर सुपरनोव्हा मध्ये होते. आपल्या सुर्याचाही सुपरनोव्हा होणार का?

नाही. सुपरनोव्हा होण्यासाठी लागणारे वस्तुमान आपल्या सूर्यात नाही. त्या ऐवजी तो श्वेतबटू (White Dwarf) तारा बनून राहील. म्हणजेच वस्तुमान सध्याचा सूर्याइतके पण आकार शंभर पटीने लहान.

.

atuldpatil छान माहिती दिलीत!

३० मार्च २०१० साली युरोपातील सर्न(युरोपियन सेंटर फॉर न्यूक्लिअर रिसर्च) ने लार्ज हॅड्रॉन कोलायडर मध्ये केलेल्या प्रयोगात हिग्ज बोसॉन कणांचे अस्तित्व सापडले. त्यामुळे कणांना वस्तुमान कसे मिळाले याचा उलगडा झाला.
तर मला पडलेला प्रश्न असा- फोटॉन (प्रकाशकण) वगळता इतर कणांना वस्तुमान देण्याची क्षमता हिग्ज बोसॉन मध्ये कशी निर्माण झाली? आणि तो फोटॉनला वस्तुमान का देवू शकत नाही?

आबेलियन गेज फिल्ड्सच्या क्वांटाची सिमेट्री ब्रेक झालेली नसेल, तर ते मासलेस, चार्जलेस असतात हे स्टँडर्ड मॉडेल सांगते. हिग्स थिअरी ह्या मॉडेलचाच एक भाग आहे. फोटॉन हा U(1) गेज फिल्डचा क्वांटम आहे जे आबेलियन आहे आणि त्याची सिमेट्री ब्रेक झालेली नाही, म्हणून त्याला रेस्ट मास नाही.

इलेक्ट्रोवीक इंटरअ‍ॅक्शनचे इतर तीन पार्टिकल्स आहेत त्यांची गेज सिमेट्री SU(2) असते, जी एका प्रक्रियेमुळे ब्रेक झालेली असते. त्यामुळे त्या तिघांना रेस्ट मास आहे.

त्या ऐवजी तो श्वेतबटू (White Dwarf) तारा बनून राहील >>> सूर्य मेल्यावर त्याचा red giant बनणार आहे ना? का White Dwarf ?

नेब्युलातील पदार्थानी (matter) तार्‍यांचे जन्म-मृत्यू होत होत जेंव्हा बहुतांश पदार्थ लोखंड बनेल (H - He - C - Fe) त्यापुढेही ती भट्टी चालू शकेल का ? नसेल तर त्या सुमारास ( विश्वातील जवळपास सगळ्याच नेब्युलांतील पदार्थ लोखंड बनल्यामुळे) विश्वाचे आकुंचन सुरू होइल का?

सूर्य white dwarf बनेल आणि white dwarf च राहील. सूर्याच्या दिडपटीने किंवा अधिक वजन असणारे तारे Red giant बनतात आणि शेवटी त्यांचा supernova होतो. ह्या लिमिटला चंद्रशेखर लिमिट म्हणून ओळखले जाते.

सूर्य white dwarf बनेल आणि white dwarf च राहील. सूर्याच्या दिडपटीने किंवा अधिक वजन असणारे तारे Red giant बनतात आणि शेवटी त्यांचा supernova होतो. ह्या लिमिटला चंद्रशेखर लिमिट म्हणून ओळखले जाते.
>> थोडं चुकतंय बहुतेक (जाणकारांनी अधिक प्रकाश टाकावा). सूर्य श्वेतबटू बनेल हे बरोबर पण त्याआधी तो रेड जायंट बनेल ना? संदर्भ - https://en.wikipedia.org/wiki/Sun#Life_phases
सूर्य मेन सीक्वेन्स स्टार आहे. त्यामुळे तो रेड जायंट फेज मधून जाईल आणि मग श्वेतबटू बनेल. त्याच्या जवळ पुरेसे वस्तुमान नसल्याने त्याचा सुपरनोव्हा होणार नाही हे बरोबर पण प्रत्येक रेड जायंट सुपरनोव्हा बनतोच असे नाही आणि त्याचा चंद्रशेखर मर्यादेशी बहुधा संबंध नाही. चंद्रशेखर लिमिट श्वेतबटूच्या स्थैर्याविषयी भाष्य करते, ज्याची आधुनिक किंमत सूर्याच्या वस्तुमानाच्या १.३९ पट आहे (पूर्वीच्या १.४४ पेक्षा टाईट बाऊंड). सूर्य लिमिट मध्ये असल्याने श्वेतबटूच राहिल अन्यथा तार्‍याचा न्यूट्रॉन तारा, ब्लॅक होल किंवा क्वार्क स्टार बनेल. अर्थात माझी माहिती वरवरची आहे.

पायस, बरोबर आहे तुझं. सूर्य पण रेड जायंट स्टेजमधून जाईल. मला वाटतं मृग नक्षत्रातला एका कोपर्‍यातला तारा रेड जायंट स्टेजला आहे. नीट पाहिले तर तो लालसर दिसतो.

मला वाटतं मृग नक्षत्रातला एका कोपर्‍यातला तारा रेड जायंट स्टेजला आहे. नीट पाहिले तर तो लालसर दिसतो. >> बीटलगीज(Betelguese)

छान धागा आणि प्रतिसादही.

पण काहीच समजलं नाही
डोकं गरगरायला लागलं

आता कुणी तरी मराठी भाषेत समजावून सांगा