के चन्द्रमामा तपाईँको तौल घट्छ?

तपाईं ६५ किलोको हुनुहुन्छ भने यो तपाईको तौल (weight ) हो कि तपाईंको द्रव्यमान (mass ) ? तौल र द्रव्यमानमा अन्तर हुन्छ। द्रव्यमान भन्नाले वस्तुमा पदार्थको मात्रा कति छ, कति ग्राम अथवा किलोग्राम पदार्थ छ भन्ने निर्धारित हुन्छ। तपाईंमा पदार्थको मात्रा जति हुन्छ, त्यो तपाईको द्रव्यमान हो? तौल अथवा भार होइन। तौल अथवा भार भन्ने फरक कुरा हो।

तपाईंले धेरैपटक सुन्नु भएको होला, यदि चन्द्रमामा पुग्नु भयो भने तपाईंको भार अथवा तौलमा कमी आउँछ । कतिपयले त जोक गर्दै यदि ‘वेट’ कम गर्नुछ भने चन्द्रमामा जानुस् पनि भन्ने गर्छन् । त के साँच्चै नै चन्द्रमामा पुग्दा ‘वेट’मा कमी आउँछ ? तपाईंलाई जान्न मन लाग्यो होला।

तर, यसको जवाफ भने अलिक घुमाउरो छ। ल मैले तपाईलाई चन्द्रमामा लगे। पृथ्वीमा तपाईको ‘वेट’ कति रे! ल म जत्तिकै ६५ किलो मानौं। हामी दुवै चन्द्रमामा घुम्दै त्यहाँ रहेको नेपाली कफी सपमा गयौ। पोखराका दुईजना दिदीबहिनीको पोखरा मःमः एन्ड कफी सेन्टरमा कफी पिउँदै हामी मःमःका लागि पर्खिरहेका थियौं। तपाईले काउन्टरको छेउमा रहेको तौल जोख्ने मेसिन हेर्दै आफ्नो तौल हेर्ने इच्छा व्यक्त गर्नुभयो।

मैले अलिक होसले है मात्रै भनेँ।

काउन्टरबाट क्वाइन लिई मेसिनमा छिराउँदै तपाईले आफूलाई जोख्नु भयो। मेसिनबाट आएको स्लिप हेर्नसाथ तपाईले काउन्टरमा बसेको बहिनीलाई सोध्नुभयो, के यो मेसिन बिग्रिएको छ?

‘किन के भो र दाजु?’

‘यसले मेरो ‘वेट’ ठीक देखाएन।’

‘होइन हो दाजु, मेसिन पृथ्वीबाट ल्याए पनि काम यसले चन्द्रमाकै अनुसार गर्छ हो,’ साहुनीले हाँस्दै भनिन् ।

‘के मतलब ?’ मैले कुरो बुझिन्।

स्लिपमा जति लेखिएको छ नि त्यसलाई तपाईले ६ दशमलब ०४८ ले गुणन गर्दा यदि तपाईको ‘रियल वेट’ हुन आउँछ भने मेसिन ठीक छ, अन्यथा बिग्रिएको छ। मेसिनकै साइडमा क्याल्कुलेटर छ, गरी हेर्नुस्। स्लिपमा तलतिर यो सबै लेखिएको छ।

हिसाब गरेर तपाईँ केही नभनी आएर आफ्नो सीटमा बस्नुभयो। र, स्लिप मलाई दिँदै बुदबुदाउन थाल्नुभयो, के घनचक्कर हो यो सब? मेसिनबाट ‘वेट’ लिँदा पनि आफैं हिसाब गरेर बुझ्नुपर्ने?

‘होइन हिसाब गर्दा तपाईंलाई सन्तुष्टि त भयो नि कि मेसिन ठीक छ?’

‘त्यो त भयो। तर, यो हिसाब गर्नुपर्ने किन, सोझै ‘वेट’ कति भनी किन नआएको?’

‘किनकि तपाई चन्द्रमामा हुनुहुन्छु। यहाँको चलन यस्तै छ।’

‘अलिक बुझ्ने गरी भन्नुस् न।’

‘बैनी तपाईकहाँ काँटा तराजु पनि छ ?’ मैले सोधेँ।

‘छ नि दाजु, किचेनको पछाडिपट्टि काँटा तराजु छ।’

‘गुड, त्यसो भए उहाँलाई बुझाउन सजिलो हुन्छ।’

काँटा तराजुले जोख्दा तौल ६५ किलो आयो।

‘हो, यो पो ठीक हो, मेरो तौल ६५ किलो नै हो, तपाईले खुसी हुँदै भन्नुभयो।’

‘तर, क्षमा गर्नुस् मित्र यो तपाईको तौल होइन।’

‘के कुरा गरेको, यो मेरो तौल नभए के तपाईको तौल हो?’

तपाईंको भाषामा तौल त मेरो पनि ६५ किलो नै हो। तर, वास्तविकता यो हो, यो तौल नभएर हाम्रो द्रव्यमान हो। हामीमा भएको पदार्थको मात्रा हो ६५ किलो। तर, यसलाई तौल अथवा ‘वेट’ भन्न मिल्दैन।

तर, पृथ्वीमा त हामी यसलाई ‘वेट’ नै भन्छौ।

हो, त्यो व्यावहारिक कुरा हो, चलनचल्तीमा स्थापित भएको कुरा हो। तर, वैज्ञानिक दृष्टिकोणमा भने गलत कुरा हो। हेर्नुस् पृथ्वीमा तपाईं ६५ किलोको हुनु भनेको तपाईँको संरचनामा ६५ किलो पदार्थ हुनु हो। यसलाई तपाईको द्रव्यमान (mass ) ६५ किलो हो भन्नुपर्छ। तपाईको तौल अथवा ‘वेट’ भनेको बेग्लै कुरा हो। तौल, भार अथवा ‘वेट’ भनेको तपाईं जुन खगोलीय पिण्डमा हुनुहुन्छ, त्यहाँको गुरुत्वाकर्षणले त्यसमाथि अर्थात तपाईको द्रव्यमानमाथि पारेको प्रभाव हो। तौललाई किलोग्राममा नापिन्न। तौललाई मापन गर्ने यूनिट न्युटन हो। मेरो तौल ६५ किलो भन्नु गलत हो। यो ६५ किलो तपाईको तौल नभएर द्रव्यमान हो। कुनै पनि वस्तुमा जति पदार्थ छ, त्यो उसको द्रव्यमान हो।

वस्तुको आयतन (volume ) र घनत्व (density ) बाट वस्तुको द्रव्यमान (mass ) ज्ञात गर्न सकिन्छ।

द्रव्यमान = आयतन * घनत्व ( m = v * d)

सामान्यतया: हामीले तराजुबाट जे जोख्छौं, त्यो वस्तुको द्रव्यमान हो। कुनै पनि वस्तुको द्रव्यमान कहिले पनि जीरो हुन सक्दैन।

र, ब्रह्माण्डको जुनसुकै ठाउँमा गए पनि द्रव्यमान परिवर्तित हुँदैन। तपाईंको द्रव्यमान पृथ्वीमा ६५ किलो थियो भने चन्द्रमामा पनि ६५ किलो नै हुन्छ। जुनसुकै ग्रहमा गएर जोखे पनि ६५ किलो नै हुन्छ। हो चन्द्रमामा आएपछि तपाईको भार कम हुन गएको हो, किनकि चन्द्रमाको गुरुत्वाकर्षण पृथ्वीभन्दा निकै कम छ।

अनि तौल भनेको के हो नि ?

तौल अथवा भार भनेको द्रव्यमान माथि लाग्ने गुरुत्वाकर्षणको प्रभाव हो। किनकि सबै खगोलीय पिण्डहरुको गुरुत्वाकर्षण बेग्लाबेग्लै छ। तसर्थ, सबै ठाउमा तौल घटी बढी हुन्छ।

त्यसो भए पृथ्वीमा मेरो तौल कति हुन्छ?

द्रव्यमानलाई गुरुत्वाकर्षणले गुणन गर्नुपर्छ तौल थाहा पाउन ।

तौल = द्रव्यमान * गुरुत्वाकर्षण ( w = m * g)

यो नै तपाईंको तौल हुन्छ –

तौल = ६५ किलो * ९. ८१ मीटर/सेकेण्ड स्क्वायर

तौल = ६३७.६५ न्युटन

पृथ्वीमा तपाईंको तौल ६३७.६५ न्यूटन हो। ब्रह्माण्डको फरक–फरक ग्रहमा तपाईंको तौल फरक–फरक हुन्छ। कारण सबै ठाउँको गुरुत्वाकर्षण फरक–फरक हुन्छ। तर, तपाईको स्थिर अवस्थाको द्रव्यमान (rest mass ) जहाँ गए पनि बदलिँदैन । यो जति पृथ्वीमा छ, ब्रह्माण्डका सबै सबै ठाउँमा त्यति नै रहन्छ।

तर,’स्पेस’मा त गुरुत्वाकर्षण हुँदैन, त्यहाँ त द्रव्यमान जीरो हुनुपर्ने होइन र ?

‘स्पेस’मा गुरुत्वाकर्षण हुँदै हुँदैन भन्ने होइन, अति कम हुन्छ। त्यहाँ पनि तपाईंको द्रव्यमान जतिको त्यति नै रहन्छ, हो तौल जीरो भएको अनुभूति हुन्छ। यसलाई नै भारहीनताको स्थिति भन्छन्। भारलाई बुझ्नुस् यो भनेको गुरुत्वाकर्षणको द्रव्यमानमाथि परेको प्रभाव हो, गुरुत्वाकर्षणले आफूतिर तान्छ। गुरुत्वाकर्षण जति पातलो अथवा सघन हुन्छ, भार त्यसैअनुसार घटी अथवा बढी हुन्छ। पृथ्वी भन्दा बढी गुरुत्वाकर्षण भएको खगोलीय पिंड जस्तो कि बृहस्पति ग्रहमा पुग्दा तपाईको तौल पृथ्वी भन्दा बढी हुन्छ। बृहस्पतिको गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी भन्दा बढी छ, तर तपाईको द्रव्यमानमा भने कुनै अन्तर आउँदैन।एउटा कुरा अझै स्पष्ट भएन। चन्द्रमामा मेसिनले जोख्दा फरक गणना देखायो, तर काँटा तराजुले पृथ्वीजस्तै देखायो, यस्तो किन?
किनकि तराजुका दुबै पलडामा रहेको सामान द्रव्यमानले गुरुत्वाकर्षण प्रभावलाई काटिदियो र जीरो बनाइदियो । तराजुका दुबै पलडामा सामान गुरुत्वाकर्षण लाग्दै थियो। जस्तो कि पृथ्वीमा हुन्छ। जुन कुरा मेसिनमा सम्भव थिएन। काँटा तराजुले तपाई चाहे बृहस्पति ग्रहमा जोख्नुस, ‘स्पेस’मा जोख्नुस तपाईको द्रव्यमान जति छ त्यति नै देखाउँछ। कारण दुबै पलड़ामा रहेको सामान द्रव्यमानले गुरुत्वाकर्षणलाई ‘क्यान्सिल’ गरी दिन्छ।

प्रकृतिमा रहेका विभिन्न खगोलीय पिण्डमा गुरुत्वाकर्षण बल बेग्लाबेग्लै हुन्छ। जस्तो कि पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षण बल ९ दशमलब ८१ मीटर प्रति सेकेन्ड स्क्वायर रहेको छ। पृथ्वीले कुनै पनि वस्तुलाई यस बलले आफूतिर तानी रहेको हुन्छ। न्यूटनको बगैँचाको स्याउलाई मात्रै होइन, ४०० किमी माथि घुमिरहेको वैज्ञानिक प्रयोगशालालाई पनि यस बलले आफूतिर तानिरहेको हुन्छ। पृथ्वीमा हिँड्ने हामीलाई पनि तानिरहेको हुन्छ।

पृथ्वीजस्तै सबै खगोलीय पिण्डहरुमा गुरुत्वाकर्षण बल हुन्छ, तर, यसको मात्रा सबै पिण्डहरुमा फरकफरक रहेको छ। यसो हुनुको कारण ती पिण्डहरुको संरचनामा सम्मिलित पदार्थको मात्रा जसले पिण्डको द्रव्यमान निर्धारित गर्छ र त्यहाँको ‘डेन्सिटी’ (घनत्व) हो। द्रव्यमान भनेको एउटा अणुभित्र रहेको प्रोटोन र न्यूट्रोनको सयुक्त तौल हो। एउटा प्रोटोनको द्रव्यमान १ दशमलब ६७ × १० को घात माइनस २४ ग्राम हुन्छ। न्यूट्रोनको पनि द्रव्यमान यति नै हुन्छ। तपाईलाई कुनै खगोलीय पिण्डको द्रव्यमान थाहा छ भने त्यस खगोलीय पिण्डको संरचनामा कति वटा प्रोटोन र न्युट्रोन सम्मिलित छन् भन्ने मोटामोटी गणना गर्न सकिन्छ। पृथ्वीको ज्ञात द्रव्यमानलाई १ दशमलब ६७ × १० को घात माइनस २४ ग्रामले भागा गर्दा जुन संख्या प्राप्त हुन्छ। त्यस संख्यालाई २ ले पुनः भाग गर्दा प्रोटोन र न्युट्रोनको अनुपात प्राप्त हुन्छ। तर, यस विधिले अणु संख्या ज्ञात गर्न सकिन्न। कारण बेग्ला बेग्लै तत्वका अणुमा प्रोटोन र न्युट्रोन संख्या फरकफरक भएकाले विभिन्न तत्वका अणुको द्रव्यमान फरक फरक हुन्छ।

सुन, फलाम, हीरा (कार्बन) लगायत जुनसुकै तत्वका अणुको द्रव्यमान फरक फरक हुन्छ, तर यी सबैमा एउटा कुरा के ‘कमन’ छ भने जुनसुकै तत्व होस् तिनका अणुको संरचनामा सम्मिलित प्रोटोन र न्युट्रोनको द्रव्यमान दुरुस्त एउटै हुन्छ। भन्न सकिन्छ ‘क्वान्टम’ स्तरमा अथवा ‘सब एटमिक’ स्तरमा ब्रह्माण्डमा रहेका सबै तत्वमा समानता छ। सानो स्तरमा उचनिच, भेदभाव, असमानता हुँदो रहेनछ क्रमशः ठूलो हुँदै जाँदा, उन्नति गर्दै जाँदा यी गुण अथवा अवगुण उत्पत्ति हुँदा रहेछन्।

सौर्यमण्डलका सबै ग्रह उपग्रहमा गुरुत्वाकर्षण फरक–फरक रहेको छ। तसर्थ, सबै ठाउँमा तपाईंमाथि पर्ने गुरुत्वाकर्षणको प्रभाव कहीँ बढी कहीँ घटी हुन्छ। घटी भएको ठाउँमा तपाई आफूलाई हलुंगो भएको अनुभव गर्नुहुन्छ भने बढी भएको ठाउँमा तपाईं आफूलाई अजंगको भारयुक्त अनुभव गर्नुहुन्छ।

पृथ्वी सतहदेखि जति जति माथि उठ्दै गयो त्यति त्यति नै गुरुत्वाकर्षण कम हुँदै जान्छ। तपाईले अनुभव गर्नु भा छ कि छैन समुद्र छेउ भन्दा उच्च पहाड़मा आफ्नो शरीर हलुङ्गो भएको अनुभव हुन्छ। तर पहाड़का स्थानीय बासिन्दाले यो अनुभव गर्दैनन्। कारण उनीहरु त्यहाँ कै वातावरणको अभ्यस्त भएका हुन्छन्। खगोलविदले ८१ किमी माथी अंतरिक्ष प्रारम्भ हुने मान्यता राख्छन्, यसभन्दा माथिको स्थानमा यदि तपाई हवाई जहाजमा बसेर जानुभयो भने तपाईले भारहीनताको अनुभव गर्नुहुनेछ। तपाईँ हवाईजहाजभित्र सहज रूपमा हिँडडुल,खानपान, दिसापिशाब गर्न सक्नु हुन्न।