*ज्यूलचे प्रयोग*
(काॅपीपेस्ट,दै लोकसत्ता)
उष्णतेचे स्वरूप समजून घेण्यासाठी ज्युलने केलेले प्रयोग फार महत्त्वाचे आहेत. मात्र ज्यूल (१७८४-१८५८) हा काही व्यवसायाने संशोधक किंवा एखादा प्राध्यापक नव्हता. तो होता दारू गाळण्याचा धंदा करणारा एक व्यावसायिक! त्याच्या कुटुंबाचा तो पारंपरिक व्यवसाय होता. यात काही तरी नावीन्यपूर्ण करण्याच्या प्रयत्नातून विज्ञानात मोलाची भर पडली.
विजेचा शोध तेव्हा नुकताच लागला होता. विजेचे विविध उपयोग करण्याचे प्रयत्न केले जात होते. दारू गाळण्याच्या भट्टीत कोळशाऐवजी वीज वापरता येईल का, या विचारातून त्याच्या संशोधनाला सुरुवात झाली. त्याने किती वीज किती उष्णता निर्माण करते याचा शोध घेतला व त्याचा मूलभूत सिद्धांत शोधून काढला. ‘विद्युत प्रवाहाचा वर्ग आणि विद्युतमंडलाचा रोध यांच्या गुणाकाराएवढी उष्णता दर सेकंदाला निर्माण होते’ हा तो ज्युलचा सिद्धांत. त्याचे दुसरे निरीक्षण अधिक महत्त्वाचे ठरले. ते म्हणजे, खर्च झालेली विद्युत ऊर्जा आणि मिळालेली उष्णता यांचे गुणोत्तर नेहमी ठरावीकच असते.
मग ज्युलने यांत्रिकी ऊर्जा आणि त्यातून मिळणारी उष्णता यांचे गुणोत्तर मोजण्याचे प्रयोग सुरू केले. एखादे वजन ठरावीक अंतरातून खाली येताना एक रवी फिरवेल आणि त्यामुळे पाण्याची ज्वलनातून मुक्त झालेली उष्णता घुसळण होईल व त्यातून पाण्याचे तापमान वाढेल अशी एक यंत्रणा त्याने केली. तापमान अगदी नेमकेपणाने मोजण्याची व्यवस्था केली. त्याला असे आढळले की, खर्च झालेली यांत्रिक ऊर्जा आणि मिळालेली उष्णता यांचे गुणोत्तरही विद्युत ऊर्जा आणि उष्णता यांच्याइतकेच आहे.
ज्युलने त्यातून असा निष्कर्ष काढला की, यांत्रिक, विद्युत, उष्णता वगरे हे सर्व ऊर्जेचे विविध प्रकार आहेत. अन्य प्रकारची ऊर्जा उष्णतेत रूपांतरित होऊ शकते (किंवा उलटदेखील). पण त्यांचे गुणोत्तर नेहमी स्थिर असते. त्याला ज्यूलचा स्थिरांक म्हणतात. (४.१८ ज्युल/कॅलरी). ‘ऊर्जा निर्माण होत नाही व विनाश पावत नाही’ हा ऊर्जेच्या अक्षय्यतेचा सिद्धांत यातूनच जन्माला आला. (त्याला ‘उष्मागतिकीचा पहिला नियम’ असेही म्हणतात.)
ज्यूलचे संशोधन त्या वेळच्या प्रस्थापित कल्पनांना धक्का देणारे होते. त्याला विरोध आणि उपेक्षा यांचा सामना करावा लागला. आपले संशोधन प्रसिद्ध व्हावे म्हणून झगडावे लागले; पण आज ज्यूल विज्ञानात अजरामर झाला आहे.
(काॅपीपेस्ट,दै लोकसत्ता)
उष्णतेचे स्वरूप समजून घेण्यासाठी ज्युलने केलेले प्रयोग फार महत्त्वाचे आहेत. मात्र ज्यूल (१७८४-१८५८) हा काही व्यवसायाने संशोधक किंवा एखादा प्राध्यापक नव्हता. तो होता दारू गाळण्याचा धंदा करणारा एक व्यावसायिक! त्याच्या कुटुंबाचा तो पारंपरिक व्यवसाय होता. यात काही तरी नावीन्यपूर्ण करण्याच्या प्रयत्नातून विज्ञानात मोलाची भर पडली.
विजेचा शोध तेव्हा नुकताच लागला होता. विजेचे विविध उपयोग करण्याचे प्रयत्न केले जात होते. दारू गाळण्याच्या भट्टीत कोळशाऐवजी वीज वापरता येईल का, या विचारातून त्याच्या संशोधनाला सुरुवात झाली. त्याने किती वीज किती उष्णता निर्माण करते याचा शोध घेतला व त्याचा मूलभूत सिद्धांत शोधून काढला. ‘विद्युत प्रवाहाचा वर्ग आणि विद्युतमंडलाचा रोध यांच्या गुणाकाराएवढी उष्णता दर सेकंदाला निर्माण होते’ हा तो ज्युलचा सिद्धांत. त्याचे दुसरे निरीक्षण अधिक महत्त्वाचे ठरले. ते म्हणजे, खर्च झालेली विद्युत ऊर्जा आणि मिळालेली उष्णता यांचे गुणोत्तर नेहमी ठरावीकच असते.
मग ज्युलने यांत्रिकी ऊर्जा आणि त्यातून मिळणारी उष्णता यांचे गुणोत्तर मोजण्याचे प्रयोग सुरू केले. एखादे वजन ठरावीक अंतरातून खाली येताना एक रवी फिरवेल आणि त्यामुळे पाण्याची ज्वलनातून मुक्त झालेली उष्णता घुसळण होईल व त्यातून पाण्याचे तापमान वाढेल अशी एक यंत्रणा त्याने केली. तापमान अगदी नेमकेपणाने मोजण्याची व्यवस्था केली. त्याला असे आढळले की, खर्च झालेली यांत्रिक ऊर्जा आणि मिळालेली उष्णता यांचे गुणोत्तरही विद्युत ऊर्जा आणि उष्णता यांच्याइतकेच आहे.
ज्युलने त्यातून असा निष्कर्ष काढला की, यांत्रिक, विद्युत, उष्णता वगरे हे सर्व ऊर्जेचे विविध प्रकार आहेत. अन्य प्रकारची ऊर्जा उष्णतेत रूपांतरित होऊ शकते (किंवा उलटदेखील). पण त्यांचे गुणोत्तर नेहमी स्थिर असते. त्याला ज्यूलचा स्थिरांक म्हणतात. (४.१८ ज्युल/कॅलरी). ‘ऊर्जा निर्माण होत नाही व विनाश पावत नाही’ हा ऊर्जेच्या अक्षय्यतेचा सिद्धांत यातूनच जन्माला आला. (त्याला ‘उष्मागतिकीचा पहिला नियम’ असेही म्हणतात.)
ज्यूलचे संशोधन त्या वेळच्या प्रस्थापित कल्पनांना धक्का देणारे होते. त्याला विरोध आणि उपेक्षा यांचा सामना करावा लागला. आपले संशोधन प्रसिद्ध व्हावे म्हणून झगडावे लागले; पण आज ज्यूल विज्ञानात अजरामर झाला आहे.
कोणत्याही टिप्पण्या नाहीत:
टिप्पणी पोस्ट करा