Galileo's ship
ગેલિલિયોનું જહાજ 16મી અને 17મી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રી અને ખગોળશાસ્ત્રી ગેલિલિયો ગેલિલી દ્વારા કરવામાં આવેલા બે ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રયોગો, એક વિચાર પ્રયોગ અને એક વાસ્તવિક પ્રયોગનો ઉલ્લેખ કરે છે. આ પ્રયોગો સૂર્ય, ગ્રહો અને તારાઓની આસપાસ ફરતી સ્થિર પૃથ્વીના વિરોધમાં ફરતી પૃથ્વીના વિચારની દલીલ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા. તે સમયે એક દલીલનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો કે જો પૃથ્વી ફરતી હોત, તો પ્રક્ષેપ્ય અથવા પડતા પદાર્થોના માર્ગ પર શોધી શકાય તેવી અસરો હશે. 1616 માં, ગેલિલિયો પહેલેથી જ ચિંતિત થઈ ગયા હતા કે તેઓ અદાલતી તપાસ દ્વારા શંકાનું લક્ષ્ય છે, તેમને મોન્સિગ્નોર ફ્રાન્સેસ્કો ઇંગોલી તરફથી એક પત્ર મળ્યો હતો જેમાં કોપરનિકનિઝમ સામે વૈજ્ઞાનિક અને ધાર્મિક દલીલો બંનેની યાદી આપવામાં આવી હતી. 1624ના લાંબા જવાબના ભાગરૂપે, ગેલિલિયોએ સરળતાથી ચાલતા જહાજના માસ્તુલમાંથી એક ખડક ફેંકવાના પ્રયોગનું વર્ણન કર્યું હતું અને નિરીક્ષણ કર્યું હતું કે તે ખડક માસ્તુલના પાયા પર અથવા તેની પાછળ અથડાયો છે કે કેમ. વિવિધ લોકોએ પ્રયોગની સૈદ્ધાંતિક દ્રષ્ટિએ ચર્ચા કરી હતી, અને કેટલાક લોકોએ પરિણામ અંગે વિરોધાભાસી અહેવાલો સાથે તે કર્યું હોવાનો દાવો કર્યો હતો. ઉદાહરણ તરીકે, જીન બુરિડેન, નિકોલસ ઓરેસમે, નિકોલસ કુસાનસ, ક્લેવિયસ અને જિઓર્ડાનો બ્રુનો દ્વારા અગાઉ આ પ્રકારના વાસ્તવિક અથવા વિચારશીલ પ્રયોગોની ચર્ચા કરવામાં આવી હતી. ગેલિલિયોએ ઇંગોલીને કહ્યું (સ્ટિલમેન ડ્રેક દ્વારા અનુવાદિત): હું તે અન્ય લોકો કરતા બમણો સારો ફિલસૂફ રહ્યો છું કારણ કે તેઓએ, અસરની વિરુદ્ધ શું છે તે કહેતા, તેઓએ પ્રયોગ દ્વારા આ જોયું હોવાના જૂઠાણાને પણ ઉમેર્યું છે; અને મેં પ્રયોગ કર્યો છે-જે પહેલાં, ભૌતિક તર્કથી મને સમજાવવામાં આવ્યું હતું કે અસર ખરેખર થાય છે તે પ્રમાણે જ હોવી જોઈએ. ગેલિલિયોએ તેમના ડાયલોગ કન્સર્નિંગ ધ ટુ ચીફ વર્લ્ડ સિસ્ટમ્સ (દિવસ 2) માં પણ આ પ્રયોગની ચર્ચા કરી હતી, પરંતુ તે ખરેખર હાથ ધરવામાં આવ્યો હોવાનો દાવો કર્યા વિના. ગેલિલિયો અને ઓરેસમે, ક્લેવિયસ અને બ્રુનો જેવા અન્ય લેખકો દ્વારા ચર્ચા કરાયેલ સમાન પ્રયોગ એ છે કે જેમાં પૃથ્વીની સપાટી પરથી સીધા જ પ્રક્ષેપ્ય છોડવામાં આવે છે. એક સામાન્ય એરિસ્ટોટેલિયન-સ્કોલાસ્ટિક દલીલ હતી કે જો પૃથ્વીની સપાટી પૂર્વ તરફ આગળ વધી રહી હોય, તો આ પ્રયોગમાં પ્રક્ષેપ્ય પ્રક્ષેપણ બિંદુની પશ્ચિમ તરફ ઉતરશે, જે નિરીક્ષણથી વિપરીત છે. 1632ના વિચાર પ્રયોગ ગેલિલિયોના 1632ના પુસ્તક ડાયલોગ કન્સર્નિંગ ધ ટુ ચીફ વર્લ્ડ સિસ્ટમ્સમાં (બીજો દિવસ) પૃથ્વી ફરે છે તે વિચારની વિરુદ્ધ તમામ સામાન્ય દલીલો રજૂ કરવામાં આવી હતી. તેમાંથી એક એ છે કે જો પૃથ્વી તેની ધરી પર ફરતી હોત, તો આપણે બધા હજારો કિલોમીટર પ્રતિ કલાકની ઝડપે પૂર્વ તરફ આગળ વધી રહ્યા હોત, જેથી ટાવર પરથી સીધો નીચે પડેલો દડો ટાવરની પશ્ચિમમાં ઊતરી ગયો હોત, જે વચગાળામાં પૂર્વ તરફ થોડું અંતર આગળ વધ્યો હોત. તેવી જ રીતે, દલીલ કરવામાં આવી હતી કે, પૂર્વ તરફ ફેંકવામાં આવેલી તોપનો દડો પશ્ચિમ તરફ ફેંકવામાં આવેલી તોપ કરતાં તોપની નજીક ઊતરી જશે કારણ કે પૂર્વ તરફ ફરતી તોપ અંશતઃ બોલને પકડી લેશે. આવી દલીલો સામે લડવા માટે પુસ્તક અવલોકન કરે છે કે એકસરખી રીતે ચાલતા જહાજ પરની વ્યક્તિને હલનચલનની કોઈ સમજ હોતી નથી અને તેથી માસ્ટની ટોચ પરથી ફેંકવામાં આવેલો તોપનો ગોળા સીધા પગ પર પડી જશે. આ મુદ્દાને સાબિત કરવા માટે ગેલિલિયોના કાલ્પનિક વકીલ સાલ્વિયાટીએ સાપેક્ષતાના શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતને બતાવવા માટે નીચે વર્ણવેલ પ્રયોગની દરખાસ્ત કરી હતી, જે મુજબ કોઈ આંતરિક અવલોકન નથી (એટલે કે. તે વિના, જેમ કે, બારીની બહાર જોવું) જેના દ્વારા કોઈ વ્યક્તિ એક સમાન રીતે ચાલતી સિસ્ટમ વચ્ચે તફાવત કરી શકે છે. તેથી, પ્રવેગ વિના ચાલતી કોઈપણ બે પ્રણાલીઓ સમકક્ષ હોય છે, અને ત્વરિત ગતિ સાપેક્ષ હોય છે. લગભગ ત્રણ સદીઓ પછી, આ ખ્યાલ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા વીજળી અને ચુંબકત્વ (મેક્સવેલના સમીકરણો) ના નિયમો પર લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો. આનાથી સાપેક્ષતાના વિશેષ સિદ્ધાંતની રચના થઈ, જે ગુરુત્વાકર્ષણ અને વિદ્યુતચુંબકીયતાના તે સમયના જાણીતા નિયમો સાથે ગેલિલિયોની દલીલનું પુનરાવર્તન હતું. પ્રસ્તાવ સાલ્વિયતીનો પ્રયોગ નીચે પ્રમાણે છેઃ કોઈ મોટા જહાજ પર ડેકની નીચે મુખ્ય કેબિનમાં કોઈ મિત્ર સાથે તમારી જાતને બંધ કરો, અને ત્યાં તમારી સાથે કેટલાક માખીઓ, પતંગિયાઓ અને અન્ય નાના ઉડતા પ્રાણીઓ રાખો. પાણીનો એક મોટો બાઉલ લો અને તેમાં થોડી માછલીઓ રાખો; એક બોટલ લટકાવી દો જે તેની નીચે એક પહોળા વાસણમાં ટીપાં દ્વારા ખાલી થાય છે. વહાણ સ્થિર રહીને, નાના પ્રાણીઓ કેબિનની બધી બાજુઓ પર સમાન ઝડપે કેવી રીતે ઉડે છે તેનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કરો. માછલી બધી દિશાઓમાં બેદરકારીથી તરે છે; ટીપાં નીચે વાસણમાં પડે છે; અને, તમારા મિત્રને કંઈક ફેંકતી વખતે, તમારે તેને એક દિશા કરતાં બીજી દિશામાં વધુ મજબૂત રીતે ફેંકવાની જરૂર નથી, અંતર સમાન હોવાથી; તમારા પગ સાથે કૂદીને, તમે દરેક દિશામાં સમાન જગ્યાઓ પસાર કરો છો. જ્યારે તમે આ બધી બાબતોનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કર્યું હોય (જો કે જહાજ ઊભું હોય ત્યારે બધું આ રીતે જ થવું જોઈએ), તો જહાજને તમને ગમે તે ગતિએ આગળ વધવા દો, જ્યાં સુધી ગતિ એકસમાન હોય અને આ રીતે અને તે રીતે વધઘટ ન થાય. તમને નામના તમામ પ્રભાવોમાં ઓછામાં ઓછો ફેરફાર જોવા મળશે નહીં, ન તો તમે તેમાંથી કોઈ પાસેથી કહી શકશો કે જહાજ આગળ વધી રહ્યું હતું કે સ્થિર ઊભું હતું. કૂદકો મારવામાં, તમે પહેલા જેવી જ જગ્યાઓ પર ફ્લોર પર પસાર થશો, ન તો તમે જહાજ ખૂબ ઝડપથી આગળ વધી રહ્યું હોવા છતાં પ્રોવ તરફ કરતાં સ્ટર્ન તરફ મોટી કૂદકો મારશો, એ હકીકત હોવા છતાં કે તમે હવામાં છો તે સમય દરમિયાન ફ્લોર તમારી કૂદકાની વિરુદ્ધ દિશામાં જઈ રહ્યું હશે. તમારા સાથીને કંઈક ફેંકવા માટે, તમારે તેને તેના સુધી પહોંચાડવા માટે વધુ બળની જરૂર રહેશે નહીં, પછી ભલે તે ધનુષની દિશામાં હોય કે સ્ટર્નની દિશામાં, તમારી સામે સ્થિત હોય. ટીપાં સ્ટર્ન તરફ પડ્યા વિના જહાજમાં પહેલાની જેમ નીચે પડી જશે, જો કે જ્યારે ટીપાં હવામાં હોય ત્યારે જહાજ ઘણા સ્પાન્સ ચલાવે છે. તેમના પાણીમાં રહેલી માછલીઓ તેમના બાઉલની આગળની તરફ તરશે અને પાછળની તરફ કરતાં વધુ પ્રયાસ કરશે નહીં, અને બાઉલની કિનારીઓની આસપાસ ક્યાંય પણ મૂકવામાં આવેલા લાલચ જેટલી જ સરળતા સાથે જશે. છેવટે પતંગિયાઓ અને માખીઓ દરેક બાજુ તરફ ઉદાસીન રીતે તેમની ઉડાન ચાલુ રાખશે, ન તો એવું ક્યારેય બનશે કે તેઓ સખત તરફ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે, જાણે કે તેઓ વહાણના માર્ગને જાળવી રાખવાથી થાકી ગયા હોય, જેનાથી તેઓ હવામાં પોતાને રાખીને લાંબા અંતરાલો દરમિયાન અલગ થઈ ગયા હશે. અને જો કોઈ ધૂપ બાળીને ધુમાડો બનાવવામાં આવે, તો તે નાના વાદળના રૂપમાં ઉપર જતા દેખાશે, સ્થિર રહેશે અને બીજી બાજુ કરતાં એક બાજુ વધુ આગળ નહીં વધે. અસરના આ તમામ પત્રવ્યવહારોનું કારણ એ હકીકત છે કે વહાણની ગતિ તેમાં સમાવિષ્ટ તમામ વસ્તુઓ માટે અને હવા માટે પણ સામાન્ય છે. તેથી જ મેં કહ્યું કે તમારે ડેકની નીચે હોવું જોઈએ; કારણ કે જો આ ખુલ્લી હવામાં ઉપર થયું હોય, જે વહાણના માર્ગને અનુસરશે નહીં, તો નોંધાયેલી કેટલીક અસરોમાં વધુ કે ઓછા નોંધપાત્ર તફાવતો જોવા મળશે. ડાયલોગ કન્સર્નિંગ ધ ટુ ચીફ વર્લ્ડ સિસ્ટમ્સ, સ્ટિલમેન ડ્રેક દ્વારા અનુવાદિત, યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા પ્રેસ, 1953, પીપી. 186-187 (બીજો દિવસ). સંદર્ભો સ્ત્રોતો સ્ટિલમેન ડ્રેક, ગેલિલિયો એટ વર્કઃ તેમની વૈજ્ઞાનિક જીવનચરિત્ર, પૃષ્ઠ 117 ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વિચારોના પ્રયોગો