वैज्ञानिकांचे प्रयोग- ओलस रोमर आणि प्रकाशाचा वेग

गॅलिलिओच्या प्रकाशाचा वेग मोजण्याचा फसलेला प्रयोग आपण बघीतला यानंतर 40 वर्षांच्या आतच डच खगोलनिरीक्षक ओलस रोमर याने गुरूच्या चंद्रग्रहणावरून प्रकाशाचा वेग मोजला पण तो काही प्रकाशाचा वेग मोजण्यासाठी प्रयोग करत नव्हता. मग हा शोध कसा लागला ते जाणून घेऊया.

1610 साली गॅलिलिओने दुर्बिणीच्या सहाय्याने गुरूच्या चार उपग्रहांचा शोध लावला. या उपग्रहांच्या कक्षा व त्यांचा गुरू भोवतीचा परिभ्रमणकालावधी मोजून आपल्याला अंतराळातील घड्याळ शोधता येईल असा अंदाज गॅलिलिओने बांधला होता. या घड्याळाची तुलना स्थानिक सौरघड्याळाशी करून समुद्रातील जहाजांचे रेखावृत्तीय स्थान शोधता येईल असेही अंदाज 17 व्या शतकात बांधले जात होते पण या प्रयत्नांना यश येत नव्हते. पुढे घड्याळांचा शोध लागल्यावर हे प्रयत्न सुध्दा बंद झाले पण रोमर यांनी बरीच वर्ष अथक मेहनतीने गुरूच्या लो या उपग्रहाच्या केलेल्या निरीक्षणांनी प्रकाशाचा वेग मोजण्यासाठीची योग्य पध्दत शोधली.

वर्षानुवर्षे गुरूच्या उपग्रहाच्या निरिक्षणांवरून एक वैशिष्ट्यपूर्ण गोष्ट त्यांच्या लक्षात आली ती म्हणजे गुरूच्या लो या चंद्रग्रहणाचा कालावधी वर्षभर सारखा नसतो. पृथ्वी आणि गुरू यांच्यातील अंतराशी याचा संबंध दिसत होता. हे दोन ग्रह एकमेकांपासून सर्वात जवळ असतात तेव्हा आणि सर्वात लांब असतात तेव्हा या ग्रहणकालावधीत नेहमीपेक्षा 11 मिनिटांचा फरक पडत असे. हा फरक का पडत असेल असा आता प्रश्न होता. याचं उत्तर गुरूच्या कक्षीय गतीत नसून ते प्रकाशाच्या वेगात असल्याचं त्यांनी ताडलं. नेहमीपेक्षा 11 मिनिटं कमी व 11 मिनिटं जास्त हा 22 मिनिटांचा वेळ प्रकाशाला पृथ्वीच्या भ्रमणकक्षेचा व्यास एवढं अंतर पार करण्यासाठी लागत असे. यावरुन अंतर/वेळ= वेग या सुत्राच्या सहाय्याने प्रकाशाचा वेग मोजता येईल.

अशाप्रकारे रेखावृत्तीय स्थान शोधण्यासाठी गुरूच्या सर्वात जवळच्या लो या उपग्रहाच्या कक्षा व त्याच्या ग्रहणाचा अचूक कालावधी मोजण्याच्या प्रयत्नाने विज्ञानातील एका वेगळ्याच प्रश्नाची उकल केली. तो प्रश्न म्हणजे प्रकाशाचा वेग कसा मोजावा?