फौकॉल्ट पेंडुलम को भारत के हाल ही में उद्घाटन किए गए संसद भवन में एक नया घर मिला है। पेंडुलम संसद की संवैधानिक गैलरी क्षेत्र में है। | फोटो साभार: @ncsmgoi/twitter

फौकॉल्ट पेंडुलम, 19वीं शताब्दी का प्रयोग जिसने जटिल गणनाओं के बिना पृथ्वी के घूर्णन का उदाहरण दिया, नया घर मिल गया है हाल ही में उद्घाटन में भारत का संसद भवन. पेंडुलम संसद की संवैधानिक गैलरी क्षेत्र में है। इसे राष्ट्रीय विज्ञान संग्रहालय परिषद (एनसीएसएम), कोलकाता द्वारा डिजाइन और स्थापित किया गया था।

19वीं शताब्दी के फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी जीन बर्नार्ड लियोन फौकॉल्ट द्वारा आविष्कृत, पेंडुलम ने सरल भौतिक प्रमाण प्रदान किया कि पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है।

हालांकि, भारत और विदेशों में फौकॉल्ट पेंडुलम मॉडल बनाने वाली एनसीएसएम टीम के एक सदस्य ई. इस्लाम ने एक शोध पत्र में बताया, आविष्कार वास्तव में एक दुर्घटना थी। श्री इस्लाम के अनुसार, फौकॉल्ट एक लंबी और पतली धातु की छड़ को एक खराद में स्थापित कर रहे थे, जब उन्होंने गलती से इसे तोड़ दिया, जिससे धातु की छड़ का अंत उसी विमान में कंपन करने लगा। खराद के हेडस्टॉक पर स्थिर रहते हुए इसका दूसरा सिरा घूमता है।

इस घटना ने फौकॉल्ट पेंडुलम के वर्तमान संस्करण का मार्ग प्रशस्त किया। सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, फौकॉल्ट ने एक ऊर्ध्वाधर ड्रिल प्रेस के चक से एक छोटा पेंडुलम निलंबित कर दिया और इसे दोलन के लिए सेट किया। फिर उन्होंने ड्रिल प्रेस शुरू किया, और देखा कि पेंडुलम अपने मूल तल में झूल गया, इस तथ्य के बावजूद कि इसका घुड़सवार सिरा घूम रहा था। फौकॉल्ट जानता था कि वह कुछ पर था। उन्होंने विश्लेषण के लिए पेरिस वेधशाला में 11 मीटर लंबा तार लगाया और पाया कि यह भी दक्षिणावर्त घूमता है।

भौतिक विज्ञानी ने पहली बार 1851 में पेरिस में पेंथियन में पेंडुलम के सार्वजनिक प्रदर्शन की स्थापना की। इसमें द्रव्यमान में 28 किलोग्राम तक पहुंचने के लिए सीसा से भरा एक खोखला पीतल का गोला शामिल था। इसका व्यास 17 सेमी था और इसे 67 मीटर लंबे पेंडुलम से लटकाया गया था।

उनके निष्कर्षों के अनुसार, निचले अक्षांशों की तुलना में ध्रुवों पर लोलक का उपयोग करके पृथ्वी के घूमने की घटना को समझना बहुत आसान है। ध्रुवों पर, पेंडुलम का तल हर 24 घंटे में एक बार घूमता है (जो कि पृथ्वी के एक चक्कर के लिए अनुमानित अवधि है), जबकि भूमध्य रेखा पर, यह बिल्कुल भी नहीं घूमता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पृथ्वी भूमध्य रेखा पर ध्रुवों की तुलना में तेजी से घूमती है क्योंकि यह केंद्र में व्यापक है और इसलिए उत्तरी या दक्षिणी ध्रुव की तुलना में समान समय अवधि में अधिक क्षेत्र को कवर करने की आवश्यकता होती है।

पेंडुलम एक समतल पर झूलता है, जो कि गोले की गति द्वारा स्वाइप की गई सतह है, जिसे पेंडुलम का बॉब भी कहा जाता है। जैसे-जैसे पृथ्वी घूमती है, पेंडुलम के झूले का तल धीरे-धीरे घूमता हुआ प्रतीत होता है। हालाँकि, यह पेंडुलम नहीं है, बल्कि पृथ्वी ही है, जो घूम रही है।

कॉरिओलिस प्रभाव

यह सापेक्ष गति कोरिओलिस प्रभाव की व्याख्या करती है। कोरिओलिस बल एक ऐसी घटना है जो पृथ्वी की तरह एक घूर्णन संदर्भ फ्रेम में गतिमान वस्तुओं पर कार्य करती प्रतीत होती है। उत्तरी गोलार्ध में, कोरिओलिस बल गतिमान वस्तुओं को दाईं ओर विक्षेपित करने का कारण बनता है, जबकि इसका प्रभाव दक्षिणी गोलार्ध में विपरीत होता है। इस विक्षेपण को कोरिओलिस प्रभाव कहा जाता है। जिस दिशा में फौकॉल्ट पेंडुलम झूलता है वह कोरिओलिस प्रभाव के अनुरूप होता है। प्रत्येक झूले के साथ, फौकॉल्ट पेंडुलम का बॉब उत्तरी गोलार्ध में थोड़ा दाहिनी ओर और दक्षिण में इसके विपरीत चलता है। यही कारण है कि झूले का तल कुछ समय के लिए उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त दिशा में घूमता हुआ देखा गया है।

रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी, लंदन, का कहना है कि फौकॉल्ट पेंडुलम की सटीकता के लिए कुछ शर्तों को पूरा करना होगा। पेंडुलम को किसी भी विमान में, किसी भी टोक़ से स्वतंत्र रूप से स्विंग करने की अनुमति दी जानी चाहिए। बॉब भारी होना चाहिए, और वायु प्रतिरोध प्रभाव को कम करने के लिए स्ट्रिंग लंबी होनी चाहिए। घुटने के झटके से बचने के लिए और यह सुनिश्चित करने के लिए कि यह एक विमान में झूलता है, पेंडुलम को सुचारू रूप से आराम से छोड़ा जाना चाहिए।

पृथ्वी की सतह पर खड़े लोगों के लिए, घूर्णन दैनिक जीवन का ध्यान देने योग्य हिस्सा नहीं है। यही कारण है कि अगर पेंडुलम को उत्तरी ध्रुव पर स्थापित किया जाता है, तो यह झूल जाएगा क्योंकि पृथ्वी इसके नीचे घूमती है, और झूले का विमान 24 घंटे में पृथ्वी के घूमने की तरह एक पूर्ण चक्र घूमता हुआ दिखाई देगा। हालाँकि, भूमध्य रेखा पर एक पेंडुलम एक ही तल में बना हुआ प्रतीत होता है क्योंकि यह पृथ्वी के साथ-साथ घूमता है।

भारत का पहला फौकॉल्ट पेंडुलम डिस्प्ले 1991 में इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स, पुणे द्वारा कमीशन किया गया था। इसे 1993 में NCSM द्वारा स्थापित किया गया था।