कुतूहल : नेपच्यूनचे गणित

युरेनस या ग्रहाचा शोध लागल्यानंतर केल्या गेलेल्या त्याच्या निरीक्षणांतून, युरेनसचे गणिताद्वारे मिळालेले स्थान आणि आकाशातले प्रत्यक्ष स्थान, यात फरक पडत असल्याचे दिसून येत होते. १८४० सालापर्यंतच्या सहा दशकांतच हा फरक अंशाच्या दोनशे चाळिसाव्या भागाइतका (१५ सेकंदांइतका) मोठा झाला होता. युरेनसच्या कक्षेचे गणित न्यूटनच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांतावर आधारलेले असल्याने, आता न्यूटनच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या सिद्धांताबद्दल शंका व्यक्त केली जाऊ लागली; मात्र त्याचबरोबर या त्रुटीमागील इतर कारणांचाही शोध घेतला जात होता.

इंग्लंडमधील केंब्रिज विद्यापीठात शिकलेल्या जॉन अ‍ॅडम्स याने १८४३ साली पदवी मिळाल्यानंतर लगेचच या प्रश्नाचा पाठपुरावा सुरू केला. यासाठी अ‍ॅडम्सने युरेनसच्या कक्षेतली त्रुटी, युरेनसच्या पलीकडील एखाद्या ग्रहाच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे निर्माण होत असल्याचे मानून आपले गणित मांडले. या गणिताद्वारे त्याने युरेनसच्या पलीकडचा ग्रह आकाशात कुठे सापडेल हे शोधून ते ग्रिनविच वेधशाळेचा संचालक जॉर्ज एअरी याला १८४५ सालच्या नोव्हेंबर महिन्यात कळवले. या पत्रव्यवहारादरम्यान एअरी याने अ‍ॅडम्सला एक शंका विचारून त्याचा उलगडा करायला सांगितले. अ‍ॅडम्सने या प्रश्नाकडे दुर्लक्ष करून त्याचे उत्तरच पाठवले नाही.

त्याच सुमारास फ्रान्समध्ये अब्रेन ले व्हेरिए या गणितज्ञानेही स्वतंत्रपणे गणित करून युरेनसच्या पलीकडे एखादा ग्रह असल्याचे भाकीत केले. ले व्हेरिएने पॅरिस आणि ग्रिनविच वेधशाळेला हा अज्ञात ग्रह शोधण्याची विनंती केली. अद्ययावत आकाश नकाशांच्या अभावी पॅरिस वेधशाळेने या शोधात रस दाखवला नाही. ग्रिनविच वेधशाळेच्या जेम्स चालिस याने मात्र हा ग्रह शोधण्यासाठी दोन महिने प्रयत्न केले. परंतु त्यात त्याला अपयश आले. दरम्यानच्या काळात ले व्हेरिएने या नव्या ग्रहाचे अधिक अचूक गणित मांडून बर्लिन वेधशाळेला हा ग्रह शोधण्याची विनंती केली. ले व्हेरिएचे पत्र मिळताच २३ सप्टेंबर १८४६ रोजी, बर्लिन वेधशाळेतील योहान गॅली याने या ग्रहाच्या शोधाला सुरुवात केली. शोधाला सुरुवात झाल्यावर अर्ध्या तासातच गॅली याला हा ग्रह कुंभ तारकासमूहात, ले व्हेरिएला अपेक्षित असलेल्या जागेपासून एक अंशावर सापडला. या शोधाने न्यूटनचा गुरुत्वाकर्षणाचा सिद्धांत अधिक बळकट झाला. कालांतराने, परंपरेनुसार या नवीन ग्रहाला रोमन पुराणातील, समुद्रांचा राजा असणाऱ्या नेपच्यूनचे नाव दिले गेले.

मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२

office@mavipamumbai.org