பூமி ஏன் தொடர்ந்து சுற்றிக்கொண்டே இருக்கிறது?

நாம் மிதிவண்டியை ஓட்டும்போது, பெடலை மிதிப்பதை நிறுத்திவிட்டால், அது சிறிது தூரம் ஓடி நின்றுவிடும். மிதிவண்டி தொடர்ந்து ஓட நாம் பெடலை மிதித்துக்கொண்டே இருக்க வேண்டும்.

அதேபோல, ஒரு ஊஞ்சலை நாம் தள்ளிக்கொண்டே இருந்தால் மட்டுமே அது ஆடிக்கொண்டே இருக்கும். அப்படியானால், பூமி தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொள்ளும்போது, அதை எது சுற்ற வைக்கிறது? பூமி எப்படித் தொடர்ந்து சுற்றுகிறது?

இதற்கான விடையை கலிலியோ என்ற அறிஞர் கண்டறிந்தார்.

பொருள்கள் கீழே விழும்போது அவை எப்படி நகர்கின்றன என்பதை கலிலியோ ஆராய்ந்தார். அவர் இரண்டு வழவழப்பான பலகைகளையும் ஒரு பந்தையும் பயன்படுத்தினார்.

இரண்டு பலகைகளையும் ‘V’ வடிவில் வைத்து, முதல் பலகையில் பந்தை வைத்து கீழே தள்ளினார். பந்து உருண்டு சென்று தரையைத் தொட்டு, அங்கேயே நிற்காமல், இரண்டாவது பலகையில் மேல்நோக்கி ஏறியது.

பந்து எந்த உயரத்தில் இருந்து முதல் பலகையில் விடப்பட்டதோ, அதே உயரத்திற்கு ஏறக்குறைய இரண்டாவது பலகையில் உயர்ந்தது. பின்னர், பந்து மீண்டும் கீழே வந்து முதல் பலகையில் மேலே ஏறியது. இப்படி அது மேலும் கீழும் ஊசலாடிக்கொண்டே இருந்தது.

பலகையும் பந்தும் மிகவும் வழவழப்பாக இருந்தாலும், சிறிதளவு உராய்வு (தேய்மானம்) இருக்கும். அதனால், ஒவ்வொரு முறை ஊசலாடும்போதும் பந்தின் உயரம் கொஞ்சம் கொஞ்சமாகக் குறைந்தது.

பல முறை இப்படி உருண்டு சென்று, கடைசியில் பந்து இரண்டு பலகைகளின் நடுவில் நின்றுவிட்டது. உராய்வு சக்தி மட்டும் இல்லாவிட்டால், பந்து மேலும் கீழும் தொடர்ந்து ஊசலாடிக்கொண்டே இருந்திருக்கும் என்று கலிலியோ புரிந்துகொண்டார்.

கலிலியோ ‘V’ வடிவப் பலகைகளின் கோணத்தை மாற்றிப் பரிசோதித்தார். கோணத்தை அதிகப்படுத்தினாலும் அல்லது குறைத்தாலும், இதே நிகழ்வுதான் நடந்தது. பந்து எந்த உயரத்தில் இருந்து விடப்பட்டதோ, அதே உயரத்திற்கு இரண்டாவது பலகையில் உயர்ந்தது.

அப்போது அவருக்கு ஒரு புதிய யோசனை வந்தது. ஒரு பலகையைத் தரையில் ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் சாய்த்து வைத்துவிட்டு, இரண்டாவது பலகையின் கோணத்தை மாற்றிப் பரிசோதிக்க முடிவு செய்தார்.

முதல் பலகை சற்று அதிகமாகச் சாய்ந்திருந்தது. இரண்டாவது பலகையின் சாய்வு குறைவாக இருந்தது. பந்து முதல் பலகையில் சென்ற அதே தூரத்தை இரண்டாவது பலகையிலும் செல்லுமா அல்லது முதல் பலகையில் எந்த உயரத்தில் இருந்து உருண்டதோ, அதே உயரத்திற்கு இரண்டாவது பலகையிலும் உயருமா?

பரிசோதனையின் முடிவு தெளிவாக இருந்தது. இரண்டாவது பலகையில் அதிக தூரம் செல்ல வேண்டியிருந்தாலும், பந்து அதே உயரத்தை அடையும் வரை உருண்டு சென்றது. இரண்டாவது பலகையின் சாய்வை மேலும் குறைத்தபோதும், அதே உயரம் செல்லும் வரை பந்து உருண்டது.

இந்த முடிவு கலிலியோவை வியப்பில் ஆழ்த்தியது. இரண்டாவது பலகையை எவ்வளவு சாய்வாக வைத்தாலும், முதல் பலகையில் எந்த உயரத்தில் இருந்து பந்து விடப்பட்டதோ, அதே உயரத்தை அடையும் வரை பந்து உருண்டது. இரண்டாவது பலகையின் சாய்வு குறையக் குறைய, அதே உயரத்தை அடைய பந்து அதிக தூரம் செல்ல வேண்டியிருந்தது.

இப்போது கலிலியோவின் சிந்தனையில் ஒரு பெரிய மாற்றம் ஏற்பட்டது. இரண்டாவது பலகையைச் சாய்க்காமல், கிடைமட்டமாக (நேராக) வைத்தால் என்ன ஆகும்? முதல் பலகை சாய்வாக இருக்கிறது. அதில் ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில் இருந்து பந்தை நழுவவிட்டால், அது உருண்டு இரண்டாவது பலகையை அடையும்.

இரண்டாவது பலகையில் அதே உயரம் செல்லும் வரை உருண்டோட வேண்டும். ஆனால், இரண்டாவது பலகை கிடைமட்டமாக இருப்பதால், அதே உயரத்தை அடைய முடியுமா? இந்தச் சிந்தனையில் இருந்து, கலிலியோ ஒரு வியக்கத்தக்க முடிவை எட்டினார்.

உராய்வு சக்தி மட்டும் இல்லாவிட்டால், அந்தப் பந்து காலம் காலமாக உருண்டு ஓடிக்கொண்டே இருக்கும் என்பதுதான் அந்த முடிவு.

இதைத்தான் நாம் இன்று சடத்துவம் (Inertia) என்று அழைக்கிறோம். நியூட்டனின் முதல் விதியும் இதையே கூறுகிறது: ஒரு பொருளின் மீது வேறு எந்த சக்தியும் செயல்படாதவரை, அது ஓய்வாக இருந்தால் ஓய்வாகவே இருக்கும், அல்லது ஒரே வேகத்தில் நேராக நகர்ந்தால் அப்படியே நகர்ந்துகொண்டே இருக்கும்.

இந்தக் கருத்தை முதன்முதலில் கலிலியோதான் உருவாக்கினார். கலிலியோ கண்டறிந்து, பின்னர் நியூட்டன் உருவாக்கிய இந்த முதல் விதியின் அடிப்படையில்தான் பூமி ஏன் சுற்றிக்கொண்டே இருக்கிறது என்பதற்கு விளக்கம் கிடைக்கிறது.

விண்வெளியில் உராய்வு சக்தி இல்லை. அதனால், சுற்றிக்கொண்டிருக்கும் பூமி, தொடர்ந்து சுற்றிக்கொண்டேதான் இருக்கும்.

பூமியின் வேகம் கூடவோ அல்லது குறையவோ வேண்டும் என்றால், வேறு ஏதாவது சக்தி பூமியின் மீது செயல்பட வேண்டும். அதுவரை, அதே சீரான வேகத்தில் பூமி சுற்றிக்கொண்டேதான் இருக்கும்.

இதே அடிப்படையில், ஒரு விண்கலத்தை விண்வெளிக்கு எடுத்துச் சென்று, பூமியைச் சுற்றும்படி ஒருமுறை உந்துவிசை (தள்ளும் சக்தி) கொடுத்தால் போதும். அதன் பிறகு எந்த சக்தியும் இல்லாமல் விண்கலம் தானே பூமியைச் சுற்றிவந்தபடி இருக்கும்.

இறைவன் இந்த உலகத்தை எவ்வளவு நுட்பமாகப் படைத்து, ஒழுங்குபடுத்தி இருக்கிறார் என்பதை எண்ணிப் பாருங்கள். அவரது ஞானமும் ஆற்றலும் அளவிட முடியாதவை. நாம் காணும் ஒவ்வொரு அசைவிலும் அவரது படைப்பின் மகத்துவம் வெளிப்படுகிறது.

ஆதாரம்: இந்து தமிழ் திசை