१ लिटर पेट्रोलमा २० किमी गुड्ने कारलाई प्रकाशको गतिमा १ घण्टा गुडाउन कति पेट्रोल चाहिन्छ ?
भदौ २९, २०७७

तपाईको मस्तिष्कले बोकेको समय विषयक भारी र  प्रकृतिमा गतिका कारण प्रतिभाषित हुने समयमा तात्विक भेद छ, फरक छ । तपाईको शिक्षण 'टाइम इज मनी' ले तपाई एक्लैको जीवनलाई मात्रै होइन, पृथ्वीकै सम्पूर्ण जीवनलाई नरक कोटिमा पुर्‍याई सक्यो । अब यहाँ कसैसँग समय छैन, खुवै पृथ्वीवासी कुन समयको कुरा गर्छन जसको उनीहरुसँग अभाव भएको छ ? जति जति  महँगो र किमती  घडी लाउने मानिस छन् तीनिहरुसँग त्यति त्यति बढी समय अभाव रहेको पाइन्छ । मानौ‌ं उनीहरुका लागि समय स्विटजरलैंडको कुनै घडी कारखानामा उत्पादित हुन्छ । अजब गजबको भागदौड छ पृथ्वीवासीहरुमा, मानौं उनीहरुलाई  'टाइम डाइलेसन' को अवधारणाबारे छर्लङ्ग  छ र उनीहरु भागमभाग गरेर  आफ्नो समय लम्ब्याउन (गतिमा समय 'स्लो' हुन्छ) प्रयासरत छन् ।

माथी गरिएको चर्चा स्मरण गर्नुस । पृथ्वीको समय सापेक्ष समयको गति सुस्त गर्नलाइ (टाइम डालेसन अनुभव गर्नलाई) प्रकाश गतिको ९९ प्रतिशत गति प्राप्त गरेमा (यस गतिमा समय ७ गुना 'स्लो' हुन्छ ) मात्र सम्भव छ । २ गुना नै समय 'स्लो' हुनलाइ प्रकाशको गतिको ८७ प्रतिशत (२६०८१९ किमी प्रति सेकेण्ड ) गति 'ऐचीभ' गर्नु पर्छ । तीन गुना 'स्लो' हुनलाई  प्रकाशको ९५ प्रतिशत गति, ४ गुना 'स्लो' हुनलाई ९७ प्रतिशत प्रकाश गति, ५ गुना 'स्लो' हुनलाई प्रकश गतिको ९८ प्रतिशत गतिलाइ छुनुपर्छ । २-४-८-१०  गुना समय 'स्लो' भएर पनि के नै तात्विक भिन्नता हुन्छ ? दस गुनाभन्दा बढी 'टाइम डाइलेसन' हुनलाई प्रकश गतिको ९९ दशमलब ९९९९९९९९९ गतिसम्म पुग्नु  पर्छ।

के यस गतिसम्मको गतिबाट  उडन  र गुडन  सकिन्छ  ? हेरौ यस विषयमा आधुनिक विज्ञान के भन्छ ??

कुनै पनि वस्तुलाई गति दिन बल लाउनु पर्छ । मनुष्यले आफ्नो बलले कूदने क्षमता १ सेकेण्डमा १० मीटरसम्मको हो । यस सम्बन्धमा उसेन  बोल्टको कीर्तिमान छ । जमैकाका बोल्टले सन्  २००९ मा ९ दशमलब ५८ सेकेण्डमा १०० मीटर दगुरेर यो रेकार्ड बनाएका थिए । सबैभन्दा तीव्र गतिले उडने हाम्रा रकेटको गति १६/१७ किमी प्रति सेकेण्डको छ । पृथ्वीको गुरुत्वाकर्षणलाइ पार गर्न आवश्यक गति नै ११ दशमलब १८६ किमी प्रति सेकेण्डको हुनुपर्छ।  यही नै पृथ्वीको 'स्केप भेलोसिटी' (escape velocity ) हो । रकेटलाई यो गतिमा हुत्याउन हजारौं लिटर इन्धन आवश्यक हुन्छ । निश्चय पनि तपाईँले बुझ्नु भयो होला रकेटको तौल अनुसार नै इन्धनको मात्रा थप-घट  हुन्छ । रकेटको द्रव्यमान जति बढी, इन्धन खर्च त्यति  नै बढी । र, जति बढी इन्धन रकेटमा सञ्चय गरिन्छ रकेटको तौल त्यति मात्रामै वृद्धि हुँदै जान्छ ।

प्रकाशको गति झण्डै ३ लाख किमी प्रति सेकेण्डको गतिले गुडने कारलाई एक घण्टा गुडाउन ५ करोड़ ४० लाख लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । अब १०० किलोको कारमा ५ करोड़ ४० लाख लीटर पेट्रोल भण्डारण गर्दा त्यस कारको तौल कति  हुन पुग्छ ? यस्तो कुनै पनि वाहनबारे  वर्तमानको आधुनिकतम विज्ञान र प्राविधिबाट  कल्पनासम्म पनि  गर्न सकिन्न ।

कुनै पनि वस्तु गतिमान अवस्थामा हुँदा उसको स्थिर  अवस्थाको जुन द्रव्यमान  हुन्छ त्यसमा वृद्धि हुन्छ । फेरी पढ्नुस, गतिको अवस्थामा वस्तुको द्रव्यमान  बढ्छ ।  तपाईँको द्रव्यमान १००  किलोग्राम छ भने  यो स्थिर अवस्थाको द्रव्यमान (rest mass) हो । तर, तपाईँ यदि  कूदी रहनु भएको छ भने तपाईँको द्रव्यमानमा वृद्धि हुन्छ । तपाईँ  जति वेगले कुदनु हुन्छ त्यति नै तौलमा वृद्धि हुन्छ । गतिमान अवस्थामा एउटा अर्को पनि अन्तर आउँछ । कुनै कारको लम्बाई स्थिर अवस्थामा २ मीटर छ भने कार कुद्दा यसको आकार खुम्चिन पुग्छ । सामान्य पाठकलाई विश्वास नलाग्न सक्छ ! स्वाभाविक नै हो किनकि तौल र आकारमा फरक महसूस हुने गति हामीसँग छैन । तर, यो वैज्ञानिक सत्य हो ।
तपाईसँग एउटा कार छ जसको द्रव्यमान  स्थिर अवस्थामा  १०० किलोग्राम  छ ।  

तपाईँ यसलाई १२० किमी प्रति घण्टाले गुडाउनु हुन्छ । यसको तौलमा के परिवर्तन हुन्छ =  

m = गतिमान हुँदाको नयाँ द्रव्यमान  
m0 = स्थिर अवस्थाको द्रव्यमान  
v = कारको गति किमी प्रति सेकेण्ड
c = प्रकाशको वेग

यस अनुसार  अर्थात यस गतिमा तपाईँको कारको द्रव्यमानमा ० दशमलब ००००००००००२२३ किलोको वृद्धि हुन्छ । तर, गति बढ्दै ज्यादा तौलमा बढोत्तरीको प्रतिशत अचम्मले बढ्दै जान्छ । गति बढाउँदै प्रकाश कै छेउमा लगी हेरौ‌ं -

१०० किलोकाे कारलाइ  प्रकाशको गतिको ८० प्रतिशत अर्थात २३९८३३ किमी प्रति सेकेण्डमा गुडाउदा तौलमा वृद्धि ० दशमलब  ६६६६ किलोको हुन आउँछ । ९० प्रतिशत गतिमा वृद्धि झण्डै ३ गुना हुन्छ । ९९ प्रतिशतको गतिमा तौलमा वृद्धि झण्डै ७ गुना हुन्छ । यसैगरी अन्तिम बिन्दु अर्थात गति २९९७९२ दशमलब ४५७९९९९ पुग्दा तौलमा वृद्धि १२ लाख २४ हजार गुनाले हुन्छ । १०० किलोको कारको तौल १२ करोड़ २४ लाख किलो हुन पुग्छ । यत्तिको तौल भएको वस्तुलाइ एक डेग पनि गुडाउन  कति  बल अर्थात  कति  ईंधन चाहिन्छ होला ?

प्रकाशको गतिको छेउछाउको कुरा त स्वप्नभित्रको पनि महास्वप्न हो, विज्ञानसंग प्रकाशको गति को १ प्रतिशत गति हासिल गर्ने कौशल सामर्थ्य, उपाय, प्राविधि , इन्धन , त्यतिको दूरीको उपलब्धतता लगायत आदि बीसौैं कारणहरुको पूर्णतया अभाव  छ ।

पक्कै यो धारावाहिक लेखन सबैखाले पाठकका लागि होइन, विज्ञानमा रूचि हुने, विज्ञान विषयक सामान्य ज्ञान हुने, र अतीव जिज्ञासु पाठकका लागि मात्रै हो । तसर्थ जटिल चर्चा गर्न मलाई कुनै संकोच छैन । गतिबारे चर्चा वा अध्ययन गर्दा हामीले 'ऐक्सिलरेसन' (त्वरण ) बारे बुझ्नु पर्ने हुन्छ । तपाईँको कार एकैपटकमा  १०० किमीघण्टा अथवा १६६६  मीटर प्रति मिनेट  अथवा  झण्डै २८ मीटर प्रति सेकेण्डको स्पीडमा पुग्दैन् । यसमा केही समय लाग्छ । गतिको यो बढ़ोत्तरी नै 'ऐक्सिलरेसन' हो । शायद यसैले गति बढाउने माध्यमलाइ 'एक्सीलेटर' भनिन्छ होला ।

तपाईँको कारलाई २८ मीटर प्रति सेकेण्डको गतिमा पुग्न केही सेकेण्ड अथवा मिनेटको समय लाग्छ होला । तर, कल्पना  गर्नुस तपाईँको कारको 'स्पीड' क्षमता असीमित छ जति पनि बढ़न सक्छ । तर, गुरुत्वाकर्षणले गर्दा 'ऐक्सिलरेसन' वृद्धि हुनमा समय लाग्छ । 'ऐक्सिलरेसन' बढाउँदै प्रकाशको गतिको एक प्रतिशत अर्थात ३०० किमी प्रति सेकेण्ड पुर्‍याउन झण्डै ४ दिनको समय लाग्छ।  बढ्दो 'ऐक्सिलरेसन'ले ३०० किमी प्रति सेकेण्डको गति छुनुभन्दा पहिला तपाईँको कारले झण्डै 'इन्टरस्टेलर स्पेस'मा प्रवेश गरीसकेको  हुन्छ । र, अब ख्याल गर्नुस त 'इन्टरस्टेलर स्पेस' सम्म पुग्न तपाईँको कारलाइ कति  'फ्यूल' चाहिन्छ ? 

ल, उदहारणका लागि यसलाइ (इन्टरस्टेलरको दूरी ) एक अरब किमी नै मानौं । १ अरब किमी गुडन तपाईँको कारलाइ कति  लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । कारको एभरेज २० किमी प्रति लीटर नै छ भने ५ करोड़ लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । अब १०० किलो तौल भएको कारमा के ५ करोड़ लीटर पेट्रोल राख्दा उसको बढ़ने तौललाइ १०० किलोमै सीमित राख्ने कुनै उपाय हुन सक्छ ? यो चर्चा प्रकाशको १ प्रतिशत गतिका लागि हो मात्रै हो, जुन असंभव छ । प्रकाशको गति समतुल्य अथवा छेउछाउको कुरा के गर्नु ? प्रकाशको गतिमा पुग्दा वस्तुको द्रव्यमान अनन्त  हुन्छ, र यहाँसम्म अर्थात यो गतिसम्म पुग्न अनन्त लीटर इन्धन चाहिन्छ।

विज्ञानलाइ स्पष्ट थाहा छ कि १ ग्राम पनि द्रव्यमान भएको वस्तुलाइ पृथ्वीमा उपलब्ध भएका सबै किसिमका समस्त इन्धन प्रयोग गर्दा, सम्पूर्ण पृथ्वीलाई नै इन्धनका रूपमा प्रयोग गर्दा पनि प्रकाश गतिको बराबर होइन, छेउछाउ पनि पुर्‍याउन सकिंदैन । तपाईँले 'पैराडॉक्स' बुझ्नु भयो कि  बुझ्न सक्नु भएन !

ल यसरी बुझ्नुस- तपाईँसँग एउटा कार छ जसले १ लीटर पेट्रोलमा २० किमीको माइलेज दिन्छ । तपाई आफ्नो ज्यानको ज्यादै माया गर्ने मानिस हुनुहुन्छ । कारलाई घण्टाको ४० किमी भन्दा माथीको गतिमा  गुडाउनु हुन्न । तपाईँको कारमा १ घण्टामा सरदार २ लीटर पेट्रोलको खपत हुन्छ । अब तपाईँको छोरो भने लक्का जवान उ कारलाइ प्रति घण्टा २०० किमीको गतिले गुडाउछ । उसको ड्राइभिङमा कारलाइ प्रति घण्टा १० लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । कारको गति १००० किमी प्रति घण्टा भए प्रति घण्टा पेट्रोल खपत ५० लीटर हुन पुग्छ । कार १ लाख किमी प्रति घण्टाले गुड्ने हो भने हिसाब गर्नुस प्रति घण्टाका लागि कति  लीटर पेट्रोल चाहिन्छ ।  १०००००/ २०= ५००० लीटर पेट्रोल  प्रति घण्टाका लागि चाहिन्छ।

१ लाख किमी प्रति घण्टाको गति  झण्डै २८ किमी प्रति सेकेण्ड हुन आउछ । जुन प्रकाशको गति २९९७९२ किमी प्रति सेकेण्डका सामु  केही पनि होइन ।  २८ किमी प्रति सेकेण्डको गतिमा गुडनलाइ नै तपाइको कारलाइ  १ सेकेण्डका लागि ५०००÷ ६०x६० = १ दशमलब ३८  लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । प्रकाशको गतिको १ प्रतिशत भनेको झण्डै ३०० किमी  प्रति सेकेण्ड हुन आउँछ । अर्थात यस गतिमा गुडन कारलाइ प्रति सेकेण्ड झण्डै १५ लीटर पेट्रोल आवश्यक हुन्छ । १ सेकेण्डमा ३०० किमी उड़ने र गुडने शक्तिशाली रकेट इंजन विज्ञानले बनायो भने पनि समस्या इन्धन कै आउँछ । यत्रो इन्धन रकेट अथवा कारमा राख्ने  कसरी ? सेकेण्डमा १५ लीटर ,मिनेटमा ९०० लीटर, र १ घण्टामा ५४००० लीटर इन्धन खपत हुने १ जम्मा ३०० किमी प्रति सेकेण्ड ले गुडने कार लाई एक घण्टा गुडाउन ५४००० लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । प्रकाशको गति झण्डै ३ लाख किमी प्रति सेकेण्डको गतिले गुडने कारलाई एक घण्टा गुडाउन ५ करोड़ ४० लाख लीटर पेट्रोल चाहिन्छ । अब १०० किलोको कारमा ५ करोड़ ४० लाख लीटर पेट्रोल भण्डारण गर्दा त्यस कारको तौल कति  हुन पुग्छ ? यस्तो कुनै पनि वाहनबारे  वर्तमानको आधुनिकतम विज्ञान र प्राविधिबाट  कल्पनासम्म पनि  गर्न सकिन्न ।

अब बुझ्नु भयो १ ग्रामको वस्तुलाइ पनि प्रकाशको गतिको १ प्रतिशत गतिमा उडाऊन र गुडाउन किन सकिन्न ? प्रकाशको  गति अथवा प्रकाशको ९९ प्रतिशत गतिको कुरै नगरे हुन्छ । कुनै पनि तौल भएको वस्तुलाइ, जति सुकै तौल भएको वस्तुलाइ प्रकाश गतिको समकक्ष उडाउन  सकिन्न ।

नोट : गतिमा वस्तुको द्रव्यमान बढने होइन, वरन गतिका कारण वस्तुको तौल बढने हो, फ़ोर्स बढने हो । वास्तवमा वस्तुको जुन द्रव्यमान हुन्छ त्यो जुनसुकै अवस्थामा पनि परिवर्तित हुन्न । चाहे त्यो वस्तु मंगल ग्रहमा पुगोस, चन्द्रमामा पुगोस अथवा प्रकाशको गतिमा गुडोस ।  है वस्तुको तौलमा भने  गति हुनासाथ अथवा गुरुत्वाकर्षण परिवर्तन हुनासाथ परिवर्तन आउँछ ।  

याे पनि 

ब्रह्माण्ड मै समयका भिन्न गति : हिन्दु शास्त्रहरूमा विभिन्न लोकमा फरक फरक समयको व्याख्या

'टाइम डाइलेसन'बारेमा हिन्दुशास्त्र : प्रकाशको गतिमा समय र पदार्थ दुवैको मृत्यु हुन्छ !

समयको पोस्टमार्टम : समयको मूल यूनिट सेकेण्ड के हो ?


म साहित्य,कला,धर्म, दर्शन, अध्यात्म, विज्ञान लगायत कुनै पनि विधाको विज्ञ हाेइन ।