कुतूहल : घंटा मंजूळ का वाजते?

घंटा वाजते तेव्हा त्यात कंप निर्माण होतात आणि त्यातून मंजूळ ध्वनिलहरी निर्माण होतात. घंटेसाठी वापरलेला धातू तसेच तिची जाडी आणि आकार यांची रचना यातून हा मंजूळ नाद निर्माण होतो. आता या घटकांना आपण अधिक सविस्तरपणे समजून घेऊ या.

घंटा ‘बेल मेटल’ किंवा ‘बेल ब्रॉन्झ’ या मिश्रधातूपासून बनवली जाते. हा धातू सुमारे ७८ टक्के तांबे आणि २२ टक्के कथिल यांच्या मिश्रणातून तयार केला जातो. तांबे आणि कथिल एकत्र मिसळलं की एक कठीण, टिकाऊ आणि लवचीक मिश्रधातू तयार होतो. या मिश्रधातूमध्ये एक खास धातू रचना असते. घट्ट होत असताना या मिश्रधातूंमध्ये तांबे आणि कथिल यांच्या वेगवेगळ्या प्रमाणांचे दोन घटक तयार होतात. एक घटक धातूला मजबुती देतो; तर दुसरा घंटेला नादमय बनवतो. या धातू-मिश्रणाचा महत्त्वाचा गुणधर्म म्हणजे त्यावर प्रहार केल्यास यात कंपनांची निर्मिती होते आणि या कंपनांतून नादलहरी निर्माण होतात.

घंटेची जाडी सर्वत्र सारखी नसते. खालचा काठ जाड असतो. मधला भाग थोडा पातळ असतो. वरचा भाग पुन्हा वेगळ्या जाडीचा असतो. जाडीचा संबंध थेट निर्माण होणार्‍या ध्वनीच्या स्वरांशी आणि पट्टीशी असतो. जाड भाग खोल आणि गंभीर नाद तयार करतो तर पातळ भाग थोडा उंच सूर निर्माण करतो. या वेगवेगळ्या जाडीमुळे घंटेत एकाच वेळी अनेक नाद तयार होतात आणि ते एकमेकांत मिसळून आपल्याला मंजूळ नाद ऐकू येतो. घंटा वक्र आणि खालच्या बाजूला पसरट असते. घंटेच्या वक्र आकाराच्या पोकळीने धातूतून निर्माण होणार्‍या ध्वनिलहरींना अनुनादाची म्हणजेच ‘रेझोनन्स’ची जोड मिळते. याशिवाय, घंटेचा खालचा पसरट भाग कण्र्यासारखा काम करतो. निर्माण झालेल्या कंपनांना तो दूरवर पसरायला मदत करतो.

भारतात घंटानिर्मितीचे तंत्र अतिप्राचीन आहे. सिंधू संस्कृतीपासून बेल मेटल व ‘लॉस्ट वॅक्स कास्टिंग’चा वापर होत आहे. भारतीय घंटा शांत नादासाठी आध्यात्मिक हेतूने बनवल्या जातात; तर युरोपमध्ये विविध सुरांच्या निर्मितीवर भर दिला जातो.

पुढच्या वेळी वाजणारी घंटा ऐकली, की त्यामागे दडलेलं धातुशास्त्र, भौतिकशास्त्र आणि मानवी कौशल्य आठवा. मग घंटानाद फक्त कानाला गोड वाटणार नाही, तर बुद्धीलाही आनंद देईल.
-गिरीश घाटे, मराठी विज्ञान परिषद