এখনও, বিজ্ঞান একটি নির্দিষ্ট উত্তর দিতে অক্ষম। কিন্তু এটা আরো কাছে আসছে…
বাইকে চড়ে। এটা ঠিক সাইকেল চালানোর মতো, তাই না? ঠিক আছে, আপনি যদি কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক অ্যান্ডি রুইনা হন না।
তিনি, সহ-লেখক জিম পাপাডোপোলোস, আরেন্ড শোয়াব, জোডি কুইজম্যান এবং জাপ মেজার্ডের সাথে, একটি বাইসাইকেল ক্যান বি সেলফ-স্টেবল উইদাউট গাইরোস্কোপিক বা ক্যাস্টর ইফেক্টস শিরোনামে একটি গবেষণাপত্র লিখেছেন যা স্থিতিশীলতার জন্য পূর্বে উদ্ধৃত শর্তগুলির পরামর্শ দেয় স্ব-স্থিতিশীল বাইকের ঘটনাটি পর্যাপ্তভাবে ব্যাখ্যা করুন - এবং এমনকি এর জন্য প্রয়োজনীয়ও নয়৷
‘এটি একটি উল্লেখযোগ্য বিষয় যে লোকেরা মোটেও সাইকেলে থাকতে পারে। কিন্তু সাইকেল সম্পর্কে সবচেয়ে আশ্চর্যজনক জিনিসগুলির মধ্যে একটি হল যে তারা নিজেদের ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে,’ রুইনা বলে৷
Jacques Tati এর 1949 সালের চলচ্চিত্র Jour de Fête-এর বিখ্যাত দৃশ্যের উদাহরণ দিয়ে, যেখানে ডাকপিয়ন ফ্রাঙ্কোইস তার পলাতক স্টীডকে ধাওয়া করেন যখন এটি একটি দেশের রাস্তায় রাইডারহীন হয়ে যায়, রুইনা এবং তার সহযোগী বিজ্ঞানীরা প্রচলিত প্রজ্ঞা অন্বেষণ করতে শুরু করেন একটি সাইকেল সোজা থাকার জন্য দুটি প্রয়োজনীয় শর্ত হল চাকার ঘোরানো জাইরোস্কোপিক টর্ক বা সামনের চাকার ক্যাস্টর ট্রেইল।
রুইনা বলেছেন 'যা সুপরিচিত যে স্টিয়ারিং আপনাকে ভারসাম্য দেয়। আমরা এটি দেখাতে পারি যদি আমরা একটি চালকবিহীন বাইকের স্টিয়ারিংটি লক করি, এটিকে ধাক্কা দিয়ে, তারপরে ছেড়ে দিই। বাইকটি স্থির থাকলে যেভাবে পড়ে যায় সেভাবে দ্রুত পড়ে যাবে।’
রুইনা একজনের হাতে ঝাড়ুর ভারসাম্যের প্রভাবকে তুলনা করে। উল্লম্ব ঝাড়ু বাম দিকে ঝুঁকতে শুরু করলে, ব্যালেন্সারও তাদের হাত বাম দিকে নিয়ে যায়, ঝাড়ুর নীচের অংশটি তার পড়ে যাওয়া শীর্ষের নীচে নিয়ে আসে, যার ফলে ভারসাম্য ফিরে আসে।কিন্তু রাইডারকে সমীকরণ থেকে বের করে নিয়ে, বাইকের সাথে কেন এমন হয়?
‘মানুষ স্বাভাবিকভাবেই মনে করে যে যদি কিছু দ্রুত ঘোরে তা জাইরোস্কোপিক প্রভাবের কারণে শক্ত হয়ে যায়, তাই আপনি যখন এটি ঘুরান, তখন এটি অন্য দিকে ঘুরতে চায়। এটি একটি সাধারণ ব্যাখ্যা। অন্যটি হল একটি বাইক শপিং ট্রলিতে ক্যাস্টরের মতো আচরণ করে৷
যোগাযোগ পয়েন্ট
লোকেরা ধরে নেয় সামনের চাকার প্রকৃত স্থল যোগাযোগ বিন্দুটি স্টিয়ারিং অক্ষের সামনে রয়েছে কারণ হেড অ্যাঙ্গেল এবং ফর্ক রেকের কারণে। কিন্তু আসলে চাকা এই অক্ষের ঠিক পিছনে মেঝের সাথে যোগাযোগ করে।'
ফলাফল হল, একটি ক্যাস্টরের মতো যা একটি উল্লম্ব অক্ষের চারপাশে 360° ঘুরতে পারে (মনে করুন আপনার হেডসেটটি ক্যাস্টরের ভারবহন এবং আপনার হাব এটির অক্ষ), আপনার সামনের চাকাটি আপনার হ্যান্ডেলবারগুলিকে ‘অনুসরণ করে’। তাই একটি শপিং ট্রলির মতো, আপনার বাইকটিকে সামনের দিকে ঠেলে দিন এবং সামনের চাকাটি অগত্যা টেনে নিয়ে যান এবং ভ্রমণের দিক থেকে পিছনে যান৷
তবে, গবেষকদের গণনা দেখায় যে জাইরোস্কোপিক বা ক্যাস্টর প্রভাব কোনটাই আসলে বাইকের স্টিয়ারিং এবং স্ব-স্থির হওয়ার প্রবণতার জন্য দায়ী নয়৷
এটি প্রমাণ করার জন্য, রুইনা এবং তার দল নির্মাণ করেছিলেন যাকে তারা 'টু মাস স্কেট' (TMS) বলে। একটি ভাঁজ-আপ স্কুটারের মতো দেখতে, TMS-এর বাইকের মতো একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে - দুটি চাকা এবং একটি কব্জা (অর্থাৎ, হেডসেট) দ্বারা সংযুক্ত ভরের একটি সামনে এবং পিছনের অংশ - তবে এটি এমনভাবে তৈরি করা হয়েছে যে এটি নয় জাইরোস্কোপিক বা ক্যাস্টর প্রভাব প্রবণ।
এটি অর্জনের জন্য, দুটি ছোট চাকা মাটির সাথে যোগাযোগ করে, যার প্রত্যেকটির উপরে সমান ভরের সমান ভরের বিপরীত ঘূর্ণায়মান চাকা, যা বিপরীত গতির সাথে যেকোন জাইরোস্কোপিক প্রভাবকে বাতিল করে (টিএমএস এর চাকাগুলি স্কেটের মতো কাজ করে). এবং সামনের চাকার যোগাযোগ বিন্দুটি স্টিয়ারিং অক্ষের সামনে থাকে, ক্যাস্টরের মতো পিছনে নয়।
যখন ঠেলে দেওয়া হয় এবং ছেড়ে দেওয়া হয়, এই ক্যাস্টরলেস, ট্রেইললেস ‘বাইক’ সোজা থাকে, এমনকি পাশ থেকে ছিটকে গেলেও নিজেকে সংশোধন করে।
অতএব এটি প্রমাণ করে যে জাইরোস্কোপিক বা ক্যাস্টর প্রভাব ব্যতীত অন্য কিছু অবশ্যই একটি বাইকের নিজের নীচে স্টিয়ারিং করে স্ব-স্থির হওয়ার প্রবণতার জন্য দায়ী।এটি ব্যাখ্যা করার জন্য, গবেষকরা মনে করেন যে ভরের বন্টন, বিশেষ করে স্টিয়ারিং সমাবেশে, গুরুত্বপূর্ণ৷
ঝাড়ুর উদাহরণে ফিরে গিয়ে, রুইনা পরামর্শ দেন, ‘টিএমএস-এর একটি ভর রয়েছে যা স্টিয়ারিং অক্ষের সামনের পাশাপাশি ফ্রেমে ভর রয়েছে। যখন একটি বাইকের সামনের অংশ পড়ে, এটি দ্রুত পড়ে, ঠিক যেমন আপনি যদি আপনার হাতে একটি পেন্সিলের ভারসাম্য রাখেন তবে এটি একটি ঝাড়ুর চেয়ে দ্রুত পড়ে যাবে।
সুতরাং সামনের ভর পিছনের ভরের চেয়ে দ্রুত পড়ে, কিন্তু তারা স্টিয়ারিং অক্ষ দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে। এইভাবে দ্রুত পড়ে যাওয়ার প্রয়াসে সামনের প্রান্তটি স্টিয়ারিং ঘটায় এবং বাইকটিকে নিজের অধীনে ফিরিয়ে আনে।’
রুইনা উল্লেখ করেছেন যে এটি এখনও একটি বাইসাইকেলের স্থায়িত্বের প্রশ্নের সমাধান করে না, অন্তত এটি একটি রাইডার-লেস বাইকের ক্ষেত্রে নয়। তবে এটি যা করে তা হল আমরা কীভাবে একটি বাইকে সোজা থাকি সে সম্পর্কে নতুন প্রশ্ন ছুঁড়ে দেয়, যার ফলে একদিন মৌলিক ডিজাইনের পরিবর্তন হতে পারে৷
যেমন গবেষকরা বলেছেন: ‘এই ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে বিবর্তনীয় প্রক্রিয়া যা সাধারণ বর্তমান সাইকেল ডিজাইনের দিকে পরিচালিত করেছে তা হয়ত এখনও ডিজাইনের স্থানের সম্ভাব্য উপযোগী অঞ্চলগুলি অন্বেষণ করতে পারেনি।’ তাই সেখানে৷
