वातावरणीय दाब

एकाच वेळी सर्वत्र असण्याची भावना कशी असते याची कल्पना करा. मी एक अदृश्य वजन आहे, जे प्रत्येक गोष्टीवर आणि प्रत्येकावर दाब टाकत असते. तुम्ही गाडीने टेकडीवर चढताना तुमच्या कानात जो हलकासा आवाज येतो, किंवा तुम्ही स्ट्रॉने पेय पिऊ शकता, किंवा जगातील हवा अवकाशात तरंगण्याऐवजी पृथ्वीवर टिकून राहते, या सर्वांमागे मीच आहे. या अदृश्य शक्तीभोवती एक रहस्य निर्माण करा. माझी कल्पना एका मोठ्या, उबदार पांघरुणासारखी करा, ज्याने संपूर्ण पृथ्वीला झाकून टाकले आहे. मी तुमच्या सभोवतालच्या हवेचे वजन आहे. मी वातावरणीय दाब आहे.

शतकानुशतके, प्राचीन ग्रीक तत्त्वज्ञ ॲरिस्टॉटलसारख्या हुशार लोकांचा असा विश्वास होता की निसर्गाला रिकाम्या जागा आवडत नाहीत. या कल्पनेला 'हॉरर व्हॅक्युई' (horror vacui) असे म्हटले जायचे. त्यांना वाटायचे की निर्वात पोकळी (vacuum) अशक्य आहे. ही कल्पना १६४० च्या दशकात आव्हानात्मक ठरली, जेव्हा इटालियन खाण कामगारांनी सुमारे १० मीटरपेक्षा जास्त उंच पाणी पंपाने खेचण्याचा प्रयत्न केला आणि त्यांना ते जमले नाही. गॅलिलिओचा विद्यार्थी, इव्हानजेलिस्टा टॉरिसेली याला या कोड्याबद्दल उत्सुकता वाटली. त्याने १६४३ मध्ये आपला प्रसिद्ध प्रयोग केला: त्याने एक लांब काचेची नळी जड द्रव, म्हणजे पाऱ्याने भरली, तिचे एक टोक बंद केले आणि ती नळी पाऱ्याने भरलेल्या एका भांड्यात उलटी ठेवली. नळी पूर्णपणे रिकामी होण्याऐवजी, पाऱ्याची उंची फक्त थोडी कमी झाली आणि नळीच्या वरच्या भागात एक रिकामी जागा तयार झाली - ही इतिहासातील पहिली टिकणारी निर्वात पोकळी होती. या प्रयोगाने दाखवून दिले की मी, म्हणजे भांड्यातील पाऱ्यावर दाब देणारी हवा, नळीतील जड पाऱ्याच्या स्तंभाला तोलून धरण्याइतकी शक्तिशाली आहे.

टॉरिसेलीची कल्पना कशी पसरली आणि तिची चाचणी कशी झाली हे पाहूया. ब्लेझ पास्कल, एक फ्रेंच शास्त्रज्ञ आणि तत्त्वज्ञ, याने तर्क केला की जर मी हवेचे वजन असेन, तर पर्वताच्या शिखरावर माझे वजन 'हलके' असले पाहिजे. त्याने त्याचा मेहुणा, फ्लोरीन पेरियर याला १९ सप्टेंबर, १६४८ रोजी फ्रान्समधील प्युय दे डोम पर्वतावर एक बॅरोमीटर (टॉरिसेलीचा शोध) घेऊन जाण्यास सांगितले. पास्कलच्या अंदाजानुसार, जसजसे ते उंच चढत गेले, तसतशी पाऱ्याची पातळी खाली आली. यावरून सिद्ध झाले की हवेचे पांघरूण उंचीनुसार पातळ होते. त्यानंतर, माझ्या शक्तीचा एक अधिक नाट्यमय पुरावा समोर आला. ओटो वॉन गेरिक, एक जर्मन शास्त्रज्ञ आणि मॅग्डेबर्गचे महापौर, यांनी १६५४ मध्ये माझी ताकद दाखवून दिली. त्यांनी दोन मोठे तांब्याचे अर्धगोल एकत्र जोडून त्यातील हवा पंपाने बाहेर काढली. विरुद्ध दिशांना ओढणाऱ्या घोड्यांच्या दोन तुकड्याही ते अर्धगोल वेगळे करू शकल्या नाहीत, कारण मी त्यांना सर्व बाजूंनी दाबून धरले होते. जेव्हा आत हवा परत सोडली गेली, तेव्हाच ते सहजपणे वेगळे झाले.

माझ्या कथेला तुमच्या आधुनिक जीवनाशी जोडूया. मला समजून घेणे हवामानाचा अंदाज वर्तवण्यासाठी महत्त्वाचे आहे - 'उच्च दाब' म्हणजे शांत, निरभ्र दिवस, तर 'कमी दाब' वादळे आणू शकतो. मी विमानांना उडण्यास मदत करतो, त्यांच्या पंखांच्या वर आणि खाली वेगवेगळा दाब निर्माण करून (ज्याला 'लिफ्ट' म्हणतात) आणि मी सक्शन कपला खिडक्यांना चिकटवून ठेवतो. मी केवळ एक वैज्ञानिक संकल्पना नाही, तर एक उपयुक्त सोबती आहे. माझ्याबद्दल समजून घेऊन, मानवांनी हवामानाचा अंदाज वर्तवायला, जगभर प्रवास करायला आणि पृथ्वीच्या या संरक्षक पांघरुणाच्या पलीकडे जाऊन अंतराळयानांची रचना करायला शिकले आहे. मी एक आठवण आहे की कधीकधी सर्वात शक्तिशाली शक्ती त्या असतात ज्या आपण पाहू शकत नाही आणि जगाबद्दल शोधण्यासाठी नेहमीच काहीतरी नवीन असते.