4.1 ਜਾਣ-ਪਛਾਣ

ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ, ਸਾਡਾ ਧਿਆਨ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਕਣ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ‘ਤੇ ਸੀ। ਅਸੀਂ ਵੇਖਿਆ ਕਿ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਲਈ ਸਿਰਫ਼ ਵੇਗ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦਕਿ ਗੈਰ-ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਲਈ ਵੇਗ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਦੀ ਵੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਤੱਕ, ਅਸੀਂ ਇਹ ਪ੍ਰਸ਼ਨ ਨਹੀਂ ਪੁੱਛਿਆ ਕਿ ਪਿੰਡਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਕੀ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਅਧਿਆਇ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਇਸ ਬੁਨਿਆਦੀ ਪ੍ਰਸ਼ਨ ਵੱਲ ਮੁੜਦੇ ਹਾਂ।

ਆਓ ਪਹਿਲਾਂ ਆਪਣੇ ਆਮ ਅਨੁਭਵ ਦੇ ਆਧਾਰ ‘ਤੇ ਜਵਾਬ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਈਏ। ਆਰਾਮ ਤੋਂ ਫੁੱਟਬਾਲ ਨੂੰ ਹਿਲਾਉਣ ਲਈ, ਕਿਸੇ ਨੂੰ ਇਸਨੂੰ ਕਿੱਕ ਮਾਰਨੀ ਪਵੇਗੀ। ਇੱਕ ਪੱਥਰ ਨੂੰ ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਸੁੱਟਣ ਲਈ, ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਉੱਪਰੀ ਧੱਕਾ ਦੇਣਾ ਪਵੇਗਾ। ਇੱਕ ਹਵਾ ਦਾ ਝੋਂਕਾ ਰੁੱਖ ਦੀਆਂ ਟਾਹਣੀਆਂ ਨੂੰ ਹਿਲਾਉਂਦਾ ਹੈ; ਇੱਕ ਤੇਜ਼ ਹਵਾ ਭਾਰੀ ਵਸਤੂਆਂ ਨੂੰ ਵੀ ਹਿਲਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਕਿਸ਼ਤੀ ਵਹਿੰਦੀ ਨਦੀ ਵਿੱਚ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਦੇ ਚੱਪੂ ਚਲਾਏ ਹਿਲਦੀ ਹੈ। ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ, ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਆਰਾਮ ਤੋਂ ਹਿਲਾਉਣ ਲਈ ਕੁਝ ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਬਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰੇ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗਤੀ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਜਾਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਵੀ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਤੁਸੀਂ ਇੱਕ ਝੁਕੀ ਹੋਈ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਲੁੜਕਦੀ ਗੇਂਦ ਨੂੰ ਉਸਦੀ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਉਲਟ ਬਲ ਲਗਾ ਕੇ ਰੋਕ ਸਕਦੇ ਹੋ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ, ਬਲ ਦਾ ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨ (ਹੱਥ, ਹਵਾ, ਧਾਰਾ, ਆਦਿ) ਵਸਤੂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਇਹ ਹਮੇਸ਼ਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇੱਕ ਇਮਾਰਤ ਦੀ ਚੋਟੀ ਤੋਂ ਛੱਡਿਆ ਗਿਆ ਪੱਥਰ ਧਰਤੀ ਦੇ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਖਿੱਚ ਕਾਰਨ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਬਾਰ ਚੁੰਬਕ ਦੂਰੀ ਤੋਂ ਇੱਕ ਲੋਹੇ ਦੀ ਕਿੱਲ ਨੂੰ ਆਕਰਸ਼ਿਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨ (ਜਿਵੇਂ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਅਤੇ ਚੁੰਬਕੀ ਬਲ) ਦੂਰੀ ਤੋਂ ਵੀ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ‘ਤੇ ਬਲ ਲਗਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਲਿਆਉਣ ਜਾਂ ਇੱਕ ਚਲਦੇ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਇੱਕ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹ ਬਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੁਝ ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨ ਪਿੰਡ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਨਹੀਂ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦਾ। ਇਹ ਤੱਕ ਠੀਕ ਹੈ। ਪਰ ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਇਕਸਾਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਚਲ ਰਿਹਾ ਹੈ (ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਇੱਕ ਹਾਕੀ ਖਿਡਾਰੀ ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਬਰਫ਼ ਦੀ ਸਲੈਬ ‘ਤੇ ਸਥਿਰ ਗਤੀ ਨਾਲ ਸਿੱਧਾ ਚਲ ਰਿਹਾ ਹੈ)? ਕੀ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ?

4.2 ਅਰਸਤੂ ਦੀ ਭੁੱਲ

ਉੱਪਰ ਪੁੱਛਿਆ ਗਿਆ ਪ੍ਰਸ਼ਨ ਸਰਲ ਜਾਪਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦਾ ਜਵਾਬ ਦੇਣ ਵਿੱਚ ਸਦੀਆਂ ਲੱਗ ਗਈਆਂ। ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਪ੍ਰਸ਼ਨ ਦਾ ਸਹੀ ਜਵਾਬ ਜੋ ਸਤਾਰ੍ਹਵੀਂ ਸਦੀ ਵਿੱਚ ਗੈਲੀਲੀਓ ਦੁਆਰਾ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਨਿਊਟਨੀਅਨ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦ ਸੀ, ਜਿਸਨੇ ਆਧੁਨਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਜਨਮ ਦਾ ਸੰਕੇਤ ਦਿੱਤਾ।

ਯੂਨਾਨੀ ਵਿਚਾਰਕ, ਅਰਸਤੂ (384 ਬੀ.ਸੀ.– 322 ਬੀ.ਸੀ.), ਇਹ ਵਿਚਾਰ ਰੱਖਦਾ ਸੀ ਕਿ ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਚਲ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਕੁਝ ਬਾਹਰੀ ਚੀਜ਼ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਅਨੁਸਾਰ, ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਇੱਕ ਧਨੁਖ ਤੋਂ ਛੁੱਟਿਆ ਤੀਰ ਉੱਡਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਤੀਰ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਹਵਾ ਇਸਨੂੰ ਧੱਕਦੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਵਿਚਾਰ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਪਿੰਡਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਅਰਸਤੂ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਢਾਂਚੇ ਦਾ ਹਿੱਸਾ ਸੀ। ਗਤੀ ‘ਤੇ ਅਰਸਤੂ ਦੇ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਵਿਚਾਰ ਹੁਣ ਗਲਤ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਸਾਨੂੰ ਚਿੰਤਾ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੈ।ਇੱਥੇ ਸਾਡੇ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ, ਅਰਸਤੂ ਦੇ ਗਤੀ ਦੇ ਨਿਯਮ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਅਰਸਤੂ ਦਾ ਗਤੀ ਦਾ ਨਿਯਮ ਗਲਤ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਵੇਖਾਂਗੇ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਇੱਕ ਕੁਦਰਤੀ ਵਿਚਾਰ ਹੈ ਜੋ ਕੋਈ ਵੀ ਆਮ ਅਨੁਭਵ ਤੋਂ ਰੱਖੇਗਾ। ਫਰਸ਼ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ (ਗੈਰ-ਬਿਜਲੀ) ਖਿਡੌਣਾ-ਕਾਰ ਨਾਲ ਖੇਡਦਾ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਬੱਚਾ ਵੀ ਅੰਤਰਜਾਮੀ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਜਾਣਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਨੂੰ ਚਲਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਖਿਡੌਣਾ-ਕਾਰ ਨਾਲ ਜੁੜੀ ਰੱਸੀ ਨੂੰ ਕੁਝ ਬਲ ਨਾਲ ਲਗਾਤਾਰ ਖਿੱਚਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇਹ ਰੱਸੀ ਛੱਡ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਨੁਭਵ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਧਰਤੀ ਦੀ ਗਤੀ ਲਈ ਆਮ ਹੈ। ਪਿੰਡਾਂ ਨੂੰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਬਲਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਜਾਪਦੀ ਹੈ। ਆਪਣੇ ਆਪ ‘ਤੇ ਛੱਡ ਦਿੱਤੇ ਜਾਣ ‘ਤੇ, ਸਾਰੇ ਪਿੰਡ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਆ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਅਰਸਤੂ ਦੇ ਤਰਕ ਵਿੱਚ ਕੀ ਖਾਮੀ ਹੈ? ਜਵਾਬ ਹੈ: ਇੱਕ ਚਲਦੀ ਖਿਡੌਣਾ ਕਾਰ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਆ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਫਰਸ਼ ਦੁਆਰਾ ਕਾਰ ‘ਤੇ ਘਰਸ਼ਣ ਦਾ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਇਸਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਬਲ ਦਾ ਮੁਕਾਬਲਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਬੱਚੇ ਨੂੰ ਗਤੀ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਕਾਰ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਲਗਾਉਣਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਾਰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਕੁੱਲ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ: ਬੱਚੇ ਦੁਆਰਾ ਬਲ ਫਰਸ਼ ਦੁਆਰਾ ਬਲ (ਘਰਸ਼ਣ) ਨੂੰ ਰੱਦ ਕਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜਾ ਇਹ ਹੈ: ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਘਰਸ਼ਣ ਨਾ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਬੱਚੇ ਨੂੰ ਖਿਡੌਣਾ ਕਾਰ ਨੂੰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਕੋਈ ਬਲ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗੀ।

ਘਰਸ਼ਣ (ਠੋਸ) ਅਤੇ ਸੰਘਣ ਬਲ (ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ) ਵਰਗੇ ਵਿਰੋਧੀ ਬਲ ਕੁਦਰਤੀ ਦੁਨੀਆ ਵਿੱਚ ਹਮੇਸ਼ਾ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਿੰਡਾਂ ਨੂੰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਘਰਸ਼ਣ ਬਲਾਂ ‘ਤੇ ਕਾਬੂ ਪਾਉਣ ਲਈ ਬਾਹਰੀ ਸਾਧਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਲਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਕਿਉਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਅਸੀਂ ਸਮਝਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਅਰਸਤੂ ਕਿੱਥੇ ਗਲਤ ਸੀ। ਉਸਨੇ ਇਸ ਅਮਲੀ ਅਨੁਭਵ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਤਰਕ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੋਡਿਤ ਕੀਤਾ। ਬਲਾਂ ਅਤੇ ਗਤੀ ਲਈ ਕੁਦਰਤ ਦੇ ਸਹੀ ਨਿਯਮ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚਣ ਲਈ, ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਦੁਨੀਆ ਦੀ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨੀ ਪਵੇਗੀ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬਿਨਾਂ ਕਿਸੇ ਵਿਰੋਧੀ ਘਰਸ਼ਣ ਬਲਾਂ ਦੇ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਸੰਭਵ ਹੋਵੇ। ਇਹੀ ਗੈਲੀਲੀਓ ਨੇ ਕੀਤਾ ਸੀ।

4.3 ਜੜਤਾ ਦਾ ਨਿਯਮ

ਗੈਲੀਲੀਓ ਨੇ ਇੱਕ ਝੁਕੀ ਹੋਈ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਵਸਤੂਆਂ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ। ਵਸਤੂਆਂ (i) ਇੱਕ ਝੁਕੀ ਹੋਈ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਚਲਦੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਦਕਿ (ii) ਉੱਪਰ ਵੱਲ ਚਲਦੀਆਂ ਹੋਈਆਂ ਮੰਦ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। (iii) ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਗਤੀ ਇੱਕ ਵਿਚਕਾਰਲੀ ਸਥਿਤੀ ਹੈ। ਗੈਲੀਲੀਓ ਨੇ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਕਿ ਇੱਕ ਘਰਸ਼ਣ-ਰਹਿਤ ਖਿਤਿਜੀ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਚਲਦੀ ਵਸਤੂ ਦਾ ਨਾ ਤਾਂ ਪ੍ਰਵੇਗ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਾ ਹੀ ਮੰਦਨ, ਭਾਵ ਇਸਨੂੰ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚਲਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 4.1(a))।

ਚਿੱਤਰ 4.1(a)

ਇੱਕੋ ਸਿੱਟੇ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦਾ ਗੈਲੀਲੀਓ ਦਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਪ੍ਰਯੋਗ ਇੱਕ ਦੋਹਰੀ ਝੁਕੀ ਹੋਈ ਸਮਤਲ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਆਰਾਮ ਤੋਂ ਛੱਡੀ ਗਈ ਗੇਂਦ ਹੇਠਾਂ ਲੁੜਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ‘ਤੇ ਚੜ੍ਹਦੀ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਮਤਲ ਚਿਕਨੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਗੇਂਦ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਉਚਾਈ ਲਗਭਗ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਉਚਾਈ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਥੋੜ੍ਹੀ ਘੱਟ ਪਰ ਕਦੇ ਵੀ ਵੱਧ ਨਹੀਂ)। ਆਦਰਸ਼ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਜਦੋਂ ਘਰਸ਼ਣ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੇਂਦ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਉਚਾਈ ਇਸਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਉਚਾਈ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਜੇਕਰ ਦੂਜੇ ਸਮਤਲ ਦੀ ਢਲਾਨ ਘੱਟ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੁਹਰਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਗੇਂਦ ਅਜੇ ਵੀ ਉਸੇ ਉਚਾਈ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚੇਗੀ, ਪਰ ਅਜਿਹਾ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਇਹ ਇੱਕ ਲੰਬੀ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰੇਗੀ। ਸੀਮਾਂਤ ਕੇਸ ਵਿੱਚ, ਜਦੋਂ ਦੂਜੇ ਸਮਤਲ ਦੀ ਢਲਾਨ ਜ਼ੀਰੋ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਭਾਵ ਇੱਕ ਖਿਤਿਜੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ) ਗੇਂਦ ਇੱਕ ਅਨੰਤ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਸਦੀ ਗਤੀ ਕਦੇ ਵੀ ਬੰਦ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ। ਇਹ, ਬੇਸ਼ਕ, ਇੱਕ ਆਦਰਸ਼ੀਕ੍ਰਿਤ ਸਥਿਤੀ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 4.1(b))

ਚਿੱਤਰ 4.1(b) ਜੜਤਾ ਦਾ ਨਿਯਮ ਗੈਲੀਲੀਓ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਦੋਹਰੀ ਝੁਕੀ ਹੋਈ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਗੇਂਦ ਦੀ ਗਤੀ ਦੇ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਤੋਂ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।

ਅਮਲ ਵਿੱਚ, ਗੇਂਦ ਖਿਤਿਜੀ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਸੀਮਤ ਦੂਰੀ ਤੈਅ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਰੁਕ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਵਿਰੋਧੀ ਘਰਸ਼ਣ ਬਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਖਤਮ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਘਰਸ਼ਣ ਨਾ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਗੇਂਦ ਖਿਤਿਜੀ ਸਮਤਲ ‘ਤੇ ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚਲਦੀ ਰਹੇਗੀ। ਗੈਲੀਲੀਓ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਗਤੀ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਸੂਝ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚਿਆ ਜੋ ਅਰਸਤੂ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਅਨੁਯਾਈਆਂ ਤੋਂ ਛੁਪੀ ਰਹੀ ਸੀ। ਆਰਾਮ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਅਤੇ ਇਕਸਾਰ ਰੇਖਿਕ ਗਤੀ (ਸਥਿਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਗਤੀ) ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਸਮਾਨ ਹਨ। ਦੋਵਾਂ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ, ਪਿੰਡ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਕੁੱਲ ਬਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਮੰਨਣਾ ਗਲਤ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ ਕੁੱਲ ਬਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਨੂੰ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਘਰਸ਼ਣ ਬਲ ਦਾ ਮੁਕਾਬਲਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੋ ਦੋਵੇਂ ਬਲ ਜੋੜ ਕੇ ਜ਼ੀਰੋ ਕੁੱਲ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਬਣ ਜਾਣ।

ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਜੇਕਰ ਕੁੱਲ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ, ਤਾਂ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਆਰਾਮ ‘ਤੇ ਰਹਿਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗਤੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਇਕਸਾਰ ਵੇਗ ਨਾਲ ਚਲਦਾ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ। ਪਿੰਡ ਦੀ ਇਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਨੂੰ ਜੜਤਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੜਤਾ ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ‘ਬਦਲਾਅ ਦਾ ਵਿਰੋਧ’। ਇੱਕ ਪਿੰਡ ਆਪਣੀ ਆਰਾਮ ਜਾਂ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ, ਜਦ ਤੱਕ ਕਿ ਇੱਕ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਇਸਨੂੰ ਉਸ ਅਵਸਥਾ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ।

ਪ੍ਰਾਚੀਨ ਭਾਰਤੀ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਬਾਰੇ ਵਿਚਾਰ

ਪ੍ਰਾਚੀਨ ਭਾਰਤੀ ਵਿਚਾਰਕਾਂ ਨੇ ਗਤੀ ‘ਤੇ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ‘ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਬਣਾਈ ਸੀ। ਬਲ, ਗਤੀ ਦਾ ਕਾਰਨ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦਾ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ: ਲਗਾਤਾਰ ਦਬਾਅ (ਨੋਦਨ) ਕਾਰਨ ਬਲ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਜਹਾਜ਼ ‘ਤੇ ਹਵਾ ਦਾ ਬਲ; ਟਕਰਾਅ (ਅਭਿਘਾਟ), ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਕੁੰਭਾਰ ਦੀ ਛੜ ਚੱਕਰ ‘ਤੇ ਮਾਰਦੀ ਹੈ; ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ (ਵੇਗ) ਵਿੱਚ ਚਲਣ ਦੀ ਲਗਾਤਾਰ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ (ਸੰਸਕਾਰ) ਜਾਂ ਇੱਕ ਲਚਕਦਾਰ ਪਿੰਡ ਵਿੱਚ ਆਕਾਰ ਦੀ ਬਹਾਲੀ; ਇੱਕ ਰੱਸੀ, ਛੜ, ਆਦਿ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਬਲ। ਵੈਸ਼ੇਸ਼ਿਕ ਗਤੀ ਸਿਧਾਂਤ ਵਿੱਚ (ਵੇਗ) ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਸ਼ਾਇਦ ਜੜਤਾ ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਨੇੜੇ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਵੇਗ, ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਚਲਣ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ, ਵਸਤੂਆਂ ਸਮੇਤ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਦੁਆਰਾ ਵਿਰੋਧ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਸੀ, ਘਰਸ਼ਣ ਅਤੇ ਹਵਾ ਪ੍ਰਤਿਰੋਧ ਦੇ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨਾਂਤਰ। ਇਹ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਪਿੰਡ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ ਗਤੀਆਂ (ਟ੍ਰਾਂਸਲੇਸ਼ਨਲ, ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਅਤੇ ਕੰਪਨ) ਸਿਰਫ਼ ਇਸਦੇ ਘਟਕ ਕਣਾਂ ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਸਲੇਸ਼ਨਲ ਗਤੀ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਡਿੱਗਦਾ ਪੱਤਾ ਸਮੁੱਚੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਗਤੀ (ਪਤਨ) ਅਤੇ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਅਤੇ ਕੰਪਨ ਗਤੀ (ਭ੍ਰਮਣ, ਸਪੰਦਨ) ਵੀ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਪੱਤੇ ਦਾ ਹਰ ਕਣ ਇੱਕ ਪਲ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ (ਛੋਟਾ) ਵਿਸਥਾਪਨ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਭਾਰਤੀ ਵਿਚਾਰ ਵਿੱਚ ਗਤੀ ਦੇ ਮਾਪ ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਦੀਆਂ ਇਕਾਈਆਂ ‘ਤੇ ਕਾਫ਼ੀ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦ੍ਰਿਤ ਸੀ। ਇਹ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਸੀ ਕਿ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਣ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਧੁਰਿਆਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮਾਪੀ ਗਈ ਦੂਰੀ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਭਾਸਕਰ (1150 ਈ.) ਨੇ ‘ਤਾਤਕਾਲਿਕ ਗਤੀ’ (ਤਤਕਾਲਿਕੀ ਗਤੀ) ਦੀ ਧਾਰਨਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਸੀ, ਜਿਸਨੇ ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਕੈਲਕੂਲਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਤਾਤਕਾਲਿਕ ਵੇਗ ਦੀ ਆਧੁਨਿਕ ਧਾਰਨਾ ਦੀ ਪੂਰਵ-ਝਲਕ ਦਿੱਤੀ ਸੀ। ਇੱਕ ਲਹਿਰ ਅਤੇ ਇੱਕ ਧਾਰਾ (ਪਾਣੀ ਦੀ) ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ ਨੂੰ ਸਪੱਸ਼ਟ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਮਝਿਆ ਗਿਆ ਸੀ; ਇੱਕ ਧਾਰਾ ਗੁਰੂਤਾਕਰਸ਼ਣ ਅਤੇ ਤਰਲਤਾ ਦੇ ਅਧੀਨ ਪਾਣੀ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਗਤੀ ਹੈ ਜਦਕਿ ਇੱਕ ਲਹਿਰ ਪਾਣੀ ਦੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਕੰਪਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

4.4 ਨਿਊਟਨ ਦਾ ਗਤੀ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ

ਗੈਲੀਲੀਓ ਦੇ ਸਧਾਰਨ, ਪਰ ਕ੍ਰਾਂਤੀਕਾਰੀ ਵਿਚਾਰਾਂ ਨੇ ਅਰਸਤੂ ਮਕੈਨਿਕਸ ਨੂੰ ਗਿਰਵੀਂ ਤੋਂ ਉਤਾਰ ਦਿੱਤਾ। ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਮਕੈਨਿਕਸ ਵਿਕਸਿਤ ਕਰਨੀ ਪਈ। ਇਹ ਕਾਰਜ ਹਰ ਸਮੇਂ ਦੇ ਮਹਾਨ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ, ਆਈਜ਼ੈਕ ਨਿਊਟਨ ਦੁਆਰਾ ਲਗਭਗ ਇਕੱਲੇ ਹੀ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।

ਨਿਊਟਨ ਨੇ ਗੈਲੀਲੀਓ ਦੇ ਵਿਚਾਰਾਂ ‘ਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਨਾਮ ਨਾਲ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਗਤੀ ਦੇ ਤਿੰਨ ਨਿਯਮਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਮਕੈਨਿਕਸ ਦੀ ਬੁਨਿਆਦ ਰੱਖੀ। ਗੈਲੀਲੀਓ ਦਾ ਜੜਤਾ ਦਾ ਨਿਯਮ ਉਸਦਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬਿੰਦੂ ਸੀ ਜਿਸਨੂੰ ਉਸਨੇ ਗਤੀ ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਨਿਯਮ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਘੜਿਆ:

ਹਰ ਪਿੰਡ ਆਪਣੀ ਆਰਾਮ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਜਾਂ ਇੱਕ ਸਿੱਧੀ ਰੇਖਾ ਵਿੱਚ ਇਕਸਾਰ ਗਤੀ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਰਹਿੰਦਾ ਹੈ ਜਦ ਤੱਕ ਕਿ ਕਿਸੇ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਦੁਆਰਾ ਅਜਿਹਾ ਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਮਜਬੂਰ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ।

ਆਰਾਮ ਜਾਂ ਇਕਸਾਰ ਰੇਖਿਕ ਗਤੀ ਦੀ ਅਵਸਥਾ ਦੋਵੇਂ ਜ਼ੀਰੋ ਪ੍ਰਵੇਗ ਦਾ ਸੰਕੇਤ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਗਤੀ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਨਿਯਮ, ਇਸ ਲਈ, ਸਿਰਫ਼ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ:

ਜੇਕਰ ਕਿਸੇ ਪਿੰਡ ‘ਤੇ ਕੁੱਲ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਵੇਗ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ। ਪ੍ਰਵੇਗ ਗੈਰ-ਜ਼ੀਰੋ ਤਾਂ ਹੀ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੇਕਰ ਪਿੰਡ ‘ਤੇ ਕੋਈ ਕੁੱਲ ਬਾਹਰੀ ਬਲ ਹੋਵੇ।

ਅਮਲ ਵਿੱਚ ਇਸ ਨਿਯਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਜਾਣਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਵਸ