अठराव्या- एकोणिसाव्या शतकात चुंबकत्वविषयक तसेच विद्युतविषयक संशोधनाने मोठी प्रगती केली. चार्लस कुलोम याने विद्युतभारावरचे नियम, तर कार्ल गाऊसने चुंबकत्वाचे नियम मांडले. ओरस्टेड याने बदलत्या विद्युतक्षेत्रापासून चुंबकीय क्षेत्र निर्माण केले, तर फॅरडेने बदलत्या चुंबकीयक्षेत्रापासून विद्युतनिर्मिती करून दाखवली. हाच धागा पकडून मॅक्सवेलने विद्युतचुंबकीय लहरी म्हणजे प्रकाशकिरणच असल्याची गणिती शक्यता व्यक्त केली. आता आवश्यकता होती ती, मॅक्सवेलचे हे विधान प्रयोगाद्वारे सिद्ध करण्याची. १८८९ साली जर्मनीच्या हाइनरिश हर्ट्झने हे आव्हान यशस्वीरीत्या पेलले.

हर्ट्झला आपल्या प्रयोगात दोन गोष्टी साधायच्या होत्या – विद्युतचुंबकीय लहरींची निर्मिती करणे आणि त्यांचे गुणधर्म तपासणे. हर्ट्झने यासाठी सुमारे २०,००० व्होल्ट इतक्या उच्च दाबाचे प्रत्यावर्ती (ऑल्टन्रेटिंग) विद्युतक्षेत्र निर्माण केले. हे विद्युतक्षेत्र सेकंदाला पाच कोटी वेळा आपली दिशा बदलत होते. हे विद्युतक्षेत्र निर्माण करणाऱ्या विद्युत मंडलाच्या तारांत हर्ट्झने सुमारे ७.५ मिलिमीटर रुंदीची फट ठेवली होती. या फटीतून विद्युतप्रवाह जाऊ लागल्यावर स्फुल्लिंगांची (स्पार्क) निर्मिती होऊ लागली. या विद्युतमंडलापासून काही मीटर अंतरावर हर्ट्झने असेच दुसरे एक, विद्युतप्रवाह नसलेले विद्युतमंडल ठेवले होते. त्यातल्या तारांतही त्याने फट ठेवली होती. आता पहिल्या मंडलातील बदलत्या विद्युतक्षेत्रामुळे विद्युतचुंबकीय लहरी निर्माण होऊन, त्याद्वारे दुसऱ्या मंडलात विद्युतप्रवाह निर्माण होणे अपेक्षित होते. दुसरया मंडलातील फटीत दिसून आलेली स्फुिल्लगांची निर्मिती, त्या मंडलात विद्युतप्रवाह निर्माण झाल्याचे दर्शवित होती.

हर्ट्झने आता या पहिल्या विद्युतमंडलाद्वारे निर्माण झालेल्या, डोळ्यांना दिसू न शकणाऱ्या विद्युतचुंबकीय लहरींचे परावर्तन, अपवर्तन यासारखे अनेक गुणधर्म तपासले. या विद्युतचुंबकीय लहरींचे सर्व गुणधर्म प्रकाशकिरणांच्या गुणधर्मासारखेच होते. हर्ट्झने या विद्युतचुंबकीय लहरींची तरंगलांबीही मोजली. ती सुमारे ५.८ मीटर इतकी भरली. या बदलत्या विद्युतक्षेत्राची वारंवारिता आणि त्यामुळे निर्माण होणाऱ्या लहरींची कंपनसंख्या ही सेकंदाला सुमारे पाच कोटी इतकी होती. यावरून साध्या गणिताद्वारे, या विद्युतचुंबकीय लहरींचा वेग सेकंदाला सुमारे तीन लाख किलोमीटर, म्हणजे प्रकाशकिरणांच्या वेगाइतकाच असल्याचे स्पष्ट झाले. विद्युतचुंबकीय लहरींच्या प्रकाशकिरणांशी असणाऱ्या साधम्र्यावरून, या प्रकाशलहरीच असल्याचे नक्की झाले. मॅक्सवेलच्या विधानाला पुरावा लाभला. हर्ट्झचा हा प्रयोग नजीकच्या भविष्यातल्या बिनतारी संदेशवहनाचा पाया ठरला.

– डॉ. राजीव चिटणीस

मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२  office@mavipamumbai.org