शोध आणि बोधरोजच्या जीवनात अनुभवायला मिळणाऱ्या शोधांचे जनक, त्या शोधांची जन्मकथा आणि त्यांचे व्यवहारातले उपयोजन याबद्दल माहिती देणारं आणि प्रकल्प कार्याला उपयुक्त ठरणारं कृतीप्रधान पाक्षिक सदर..पाठय़पुस्तकांमधून अनेक शास्त्रज्ञांचा आपल्याला परिचय होतो. पण पाठय़पुस्तकांमध्ये दिलेल्या माहितीखेरीज त्यांच्याविषयी आपल्याला फारशी माहिती नसते. काही वेळा आपण शिकत असलेल्या वेगवेगळ्या संकल्पना विकसित करण्यामागे कोणते शास्त्रज्ञ होते, हे आपल्याला माहीत नसतं. १८ व्या शतकात होऊन गेलेला डॅनिएल बनरली हा असाच एक संशोधक. खरं म्हणजे या शास्त्रज्ञाने मांडलेल्या तत्त्वाचा वापर आजही दैनंदिन जीवनात आपण अनेक ठिकाणी करतो. उदाहरणच द्यायचं तर विमान हवेमध्ये जेव्हा उडतं तेव्हा त्यामागे न्यूटनच्या गतीविषयक नियमांप्रमाणेच बनरलीचंही तत्त्व महत्त्वाची भूमिका बजावतं.डॅनिएलचा जन्म अशा कुटुंबात झाला होता की, ज्याला संशोधनाची मोठी परंपरा लाभली होती. डॅनिएलचे वडील जोहान बनरली आणि काका जेकब बनरली हे दोघेही त्याकाळी अत्यंत प्रसिद्ध गणिती म्हणून नावाजलेले होते. जोहान बनरली हे कॅल्युलसचे जनक म्हणून मानले जातात तर जेकब बनरली यांनी प्रोबॅबिलीटी (संभाव्यता) थिअरी मांडली.बनरली कुटुंबाला जशी संशोधनाची परंपरा लाभली होती तशीच व्यापाराचीही लाभली होती. खरं म्हणजे, जोहान बनरलींना आपला मुलगा मोठा व्यापारी व्हावा, असंच वाटत होतं. त्या दृष्टीने डॅनिएलला शिक्षण घेण्याची त्यांनी गळ घातली. पण मुळातच गणिताकडे कल असलेल्या डॅनिएलने आपल्या वडिलांची ही इच्छा साफ धुडकावून लावली. मग डॅनिएलने वैद्यकशास्त्राचा अभ्यास करावा अशी अट वडिलांनी घातली. वडिलांच्या इच्छेनुसार डॅनिएलने वयाच्या १३ व्या वर्षी वैद्यकशास्त्राचा अभ्यास सुरू केला. पण त्याचं मन रमलं ते गणितामध्ये आणि भौतिकशास्त्रातील काही मूलभूत संकल्पना मांडून त्यांचे गणितीय सूत्रांच्या मदतीने स्पष्टीकरण देण्यामध्ये. म्हणूनच जेव्हा वैद्यकशास्त्रातली पदवी मिळवण्यासाठी प्रकल्प करण्याची जेव्हा वेळ आली तेव्हा डॅनिएलने ‘श्वसनक्रियेतील यांत्रिकी प्रक्रिया’ असा भौतिकशास्त्राशी संबंधित विषय घेतला होता. वैद्यकशास्त्राची परीक्षा सुरू असताना डॅनिएलने गणितावर चक्क एक पुस्तक लिहिलं आणि विशेष म्हणजे या पुस्तकाला पॅरिस अ‍ॅकॅडमीचा पुरस्कार मिळाला. ही घटना १७२५ सालातली. त्यानंतर रशियातल्या सेंट पिटर्सबर्गमधल्या इंपिरिकल अ‍ॅकॅडमीने डॅनिएल बनरलीला आमंत्रित करून ‘चेअर ऑफ मॅथेमेटिक्स’ हा सन्मान दिला. आपला बालपणीचा मित्र आणि सुप्रसिद्ध गणिती लिओनार्ड ऑयलर याच्यासह बनरलीने इंपिरिकल अ‍ॅकॅडमीमध्ये द्रव आणि वायू पदार्थाच्या प्रवाहांवर संशोधन केलं. विशेषत: त्यांना आपल्या शरीरात वाहणाऱ्या रक्ताचा वेग आणि रक्तदाब यांच्यातला संबंध शोधायचा होता. या संशोधनादरम्यान बनरलीला असं आढळून आलं की, कोणत्याही द्रव किंवा वायू पदार्थाच्या प्रवाहाचा वेग वाढला की, त्याचा दाब कमी होतो. हेच विधान ‘बनरलीचे तत्त्व’ म्हणून प्रचलित झालं.विमानाच्या उडण्यामागे बनरलीच्या तत्त्वाची महत्त्वाची भूमिका आहे. विमानाच्या पंखांचा वरचा पृष्ठभाग वक्र, म्हणजेच फुगीर आणि खालचा पृष्ठभाग हा सपाट असतो. प्रचंड मोठय़ा आकाराचे विमानाचे हे पंख टोकाकडे निमुळते होत गेलेले असतात. विमान गतिमान झाले की, त्याच्या पंखांमुळे आजूबाजूला असलेल्या हवेचा प्रवाह दुभंगतो. म्हणजेच, हवेचे प्रवाह खूप वेगाने पंखाच्या वरच्या भागातून आणि खालच्या भागातून वाहू लागतात. पंखाच्या विशिष्ट रचनेमुळे त्याच्या वरून वाहणाऱ्या हवेला पंखाच्या खालून वाहणाऱ्या हवेपेक्षा थोडं जास्त अंतर कापावं लागतं. त्यामुळे पंखाच्या वरून वाहणाऱ्या हवेचा वेग थोडा जास्त असतो. त्या मानाने पंखाच्या खालून जाणाऱ्या हवेच्या प्रवाहाचा वेग मात्र कमी असतो. बनरलीच्या तत्त्वाप्रमाणे जलद गतीने वाहणाऱ्या हवेचा दाब कमी होतो. त्यामुळे धावपट्टीवरून वेगाने धावत असताना विमानाच्या पंखांवर वरून खालच्या दिशेने असणारा हवेचा दाब खूप कमी होतो आणि या उलट, पंखाच्या खालून वरच्या दिशेने असणारा हवेचा दाब मात्र त्या मानाने जास्त असतो. हवेच्या दाबातील या फरकामुळे विमानाचा पृष्ठभाग वरच्या दिशेने ओढला जातो आणि विमान जमिनीपासून वर उचलले जाते.विमानाच्या पंखाच्या वरच्या भागात आणि पंखाखालच्या भागात असलेल्या हवेच्या दाबामध्ये पुरेसा फरक पडावा, यासाठी विमानाला सुरुवातीला धावपट्टीवरून वेगाने पळावं लागतं. विमानांप्रमाणे, पक्षीही हवेपेक्षा जडच असतात. पण पक्षी आपले पंख हलवून आकाशात उडतात. पंखांनी हवा खाली ढकलल्यामुळे निर्माण झालेल्या प्रतिक्रिया बलामुळे पक्ष्यांना आपले शरीर वर उचलणं शक्य होतं. त्यामुळे पक्ष्यांना उडण्यापूर्वी विमानासारखं धावावं लागत नाही. विमानाचे पंख मात्र स्थिर असतात. पक्ष्यांप्रमाणे पंख हलवण्याची कोणतीही सोय विमानांमध्ये नसते.डॅनिएल बनरलीला सर आयझ्ॉक न्यूटन किंवा अल्बर्ट आइनस्टाइन यांच्याप्रमाणे फारशी प्रसिद्धी मिळाली नसली तरी त्याने केलेलं संशोधन कार्य तितकंच मूलभूत स्वरूपाचं आहे. भौतिकीतल्या अनेक संकल्पनांवर बनरलीने संशोधन केलं. त्याने आपल्या वडिलांसमवेत ऊर्जा अक्षय्यतेवर संशोधन केलं. त्याचप्रमाणे, स्थितीस्थापकता, वायूंच्या गतिमानतेचा सिद्धांत यावरही बनरलीने मूलभूत संशोधन केलं. बनरलीने मांडलेल्या काही सांख्यिकीय सूत्रांच्या आधारे अर्थशास्त्रातल्याही अनेक संकल्पना स्पष्ट करता येतात. hemantlagvankar@gmail.comबनरलीने मांडलेल्या तत्त्वाची ओळख आपण करून घेतली. आता याच तत्त्वावर आधारित काही सोप्या कृती करून बघा आणि त्यामागची कारणमीमांसा शोधण्याचा प्रयत्न करा. त्याचप्रमाणे, दैनंदिन जीवनात अनुभवायला येणाऱ्या काही घटना पुढे दिल्या आहेत. त्या घटनांमागचं स्पष्टीकरण शोधा. * टेबल टेनिस खेळण्यासाठी जे चेंडू वापरले जातात, असे दोन चेंडू घ्या. या चेंडूंना चिकटपट्टीच्या मदतीने लांब दोरे चिकटवा. आता एका काठीला हे दोन चेंडू दोऱ्याच्या मदतीने टांगून ठेवा. दोन्ही दोऱ्यांची लांबी समान असणं आवश्यक आहे. म्हणजे हे दोन्ही चेंडू काठीपासून समान अंतरावर आणि एकमेकांच्या शेजारी असतील. या दोन चेंडूंमध्ये सुमारे ५ ते ६ सेंटिमीटर अंतर ठेवा. चेंडू टांगलेली काठी स्टँडला क्षितिज समांतर रेषेत आडवी अडकवा. आता या दोन चेंडूंच्या मधल्या जागेमधून फुंकर मारा. फुंकर मारल्यावर चेंडू एकमेकांपासून लांब जातात का जवळ येऊन एकमेकांवर आदळतात, याचं निरीक्षण करा. तुम्ही केलेल्या निरीक्षणामागची कारणमीमांसा करा. टेबल टेनिसच्या चेंडूंऐवजी हाच प्रयोग कागदी कप किंवा कागदाचे बोळे वापरूनही तुम्ही करू शकता.* वेगाने जाणाऱ्या रेल्वेगाडीच्या रुळांलगत वाढलेल्या गवताचं निरीक्षण केलंत तर गाडी जात असताना हे गवत गाडीच्या विरुद्ध दिशेने न झुकता गाडीच्या दिशेने झुकल्याचं आढळतं. असं का होतं?* एकमेकांशेजारी असलेल्या दोन लोहमार्गावरून धावणाऱ्या गाडय़ांची दिशा एकमेकांच्या विरुद्ध असते, हे आपल्याला माहिती आहे. पण त्या मागचं कारण तुम्ही सांगू शकाल का?* विमानाचं वजन खूप जास्त असलं तरी ते हवेत कसं उडू शकतं? हे पाहण्यासाठी एक सोपा प्रयोग करून पाहा. तीन सेंटीमीटर रूंद आणि साधारण १२ ते १५ सेंटीमीटर लांब या आकाराची कागदाची एक पट्टी घ्या. पट्टीची अरुंद कड दोन्ही हातांच्या चिमटीमध्ये धरून ही पट्टी तोंडासमोर, खालच्या ओठाच्या रेषेत धरा. आता पट्टीच्या वरच्या पृष्ठभागावरून हळुवार फुंकर मारा आणि पट्टीचं निरीक्षण करा. फुंकर मारत असताना कागदाची पट्टी खालच्या दिशेने दबली जाते की वर उचलली जाते? आता जास्त जाडीचा कागद घेऊन हाच प्रयोग करून बघा. योग्य तो परिणाम साधण्यासाठी. जास्त जोरात फुंकर मारावी लागते का?* गिधाडांसारखे काही जड पक्षी उडण्यापूर्वी जमिनीवरून थोडं अंतर धावत का जातात? * रक्तदाब मोजण्यासाठी डॉक्टर विशिष्ट उपकरण वापरतात. या उपकरणाचं कार्य कसं चालतं आणि ते वापरून डॉक्टर रक्तदाब कसा मोजतात, याची माहिती मिळवा.
