विज्ञानाचे बिनरहस्य - भाग २

भाग १ - दुवा

वैज्ञानिक संशोधन करणारे कुणीतरी खास लोक असतात, आपल्यापेक्षा वेगळे असतात; असं मनात घट्ट बसलं, की प्राचीन संस्कृतात अमुक अगोदरच लिहून ठेवलेलं आहे, यावर विश्वास सहज बसतो. मुळात आपले पूर्वज आपल्यापेक्षा कितीतरी जास्त बुद्धिमान होते, ही आपली ठाम श्रद्धा. आणि विज्ञान हे बुद्धिमंतांचं काम, हे विधान त्या श्रद्धेला जोडलं की पुरे. आपण विज्ञानात जगतो आणि वैज्ञानिक शोध ही एक हळूहळू पुढे सरकणारी साखळी आहे, ही जाणीव आपल्या समाजातून कशी नष्ट झाली? बौद्धिक आळसातून झाली, की वस्तू आणि उत्पादनं यांवर अग्रहक्क सांगण्यासाठी सामान्य जनांना गाफील ठेवण्याच्या कावेबाज हितसंबंधातून झाली? की आपली भूमाता आपल्यावर कृपा करत राहिली आणि विचार करून, धडपडून नव्या वाटा शोधून जगणं सुसह्य करण्याची इथल्या बहुसंख्यांना गरजच पडली नाही, म्हणून?

येशू ख्रिस्ताच्या मृत्यूनंतरच्या एक हजार वर्षांच्या काळाला युरोपच्या इतिहासात ‘Dark Ages’ – कृष्ण युग – म्हणतात. या काळात बायबलशी विसंगत विधान करणे म्हणजे अधर्म, असा कडक दंडक होता. या गुन्ह्यासाठी अनेकांना जिवंत जाळलं गेलं. हाल हाल करून ठार मारण्यात आलं. चर्चची भयंकर दहशत होती. स्वतंत्र विचार, स्वतंत्र निरीक्षण मांडण्याची हिंमत कोणामध्ये नव्हती. जवळ जवळ एक हजार वर्षं अशी वैचारिक अंधःकारात गेल्यावर चर्चची पकड सैल होऊ लागली. निकोलस कोपर्निकसचा जन्म १४७३मधला. ईश्वराने स्वतःची प्रतिमा म्हणून मानवाला घडवलं, या धार्मिक श्रद्धेला अनुसरून मानवाचा निवास असलेली पृथ्वी सर्व विश्वाच्या केंद्रस्थानी आहे आणि चंद्र-सूर्यासह सर्व ग्रह तारे पृथ्वीभोवती फिरतात, असं त्या काळी मानलं जात असे आणि तसंच शिकवलं जात असे. कोपर्निकसने केलेल्या निरीक्षणांमधून त्याचं मत वेगळं पडलं. त्याच्या मते सूर्य पृथ्वीभोवती फिरतो, असं जरी भासलं, तरी प्रत्यक्षात पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते. पण धर्मविरोधी ठरवून ठार मारतील, या भयाने तो गप्प राहिला. अगदी मरायला टेकला, तेव्हा त्याने ही मांडणी करणारं त्याचं पुस्तक प्रसिद्ध करायला परवानगी दिली.

तरी त्या पुस्तकात ‘पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते,’ असं म्हटलेलं नव्हतंच! पुस्तकात म्हटलेलं होतं की वास्तवात सूर्य पृथ्वीभोवती फिरत असला तरी पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते, असं गृहीत धरून जर गणितं केली; तर मिळणारी उत्तरं निरिक्षणांशी जुळतात!

ही गोष्ट १५४३ मधली. जोहान्स केपलरचा जन्म १५७१चा. केपलर वयात येईपर्यंत कोपर्निकसच्या मांडणीवर युरोपातल्या विचारवंतांमध्ये घनघोर चर्चा झाली होती. उलट सुलट वाद झाले होते. गणितापुरतं खरं मानायचं आणि व्यवहारात वेगळंच धरायचं; यातला भोंदूपणा सामान्यांच्याही लक्षात येऊ लागला होता. विश्वाचं केंद्र पृथ्वीच, हा हट्ट सैल पडू लागला होता. ‘खऱ्या’ म्हणण्याला मान्यता मिळू लागली होती. पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते, असं म्हणणाऱ्याला मृत्यूदंड न होण्याची शक्यता निर्माण झाली होती. केपलर खगोलशास्त्रज्ञ होता. कोपर्निकसचं पुस्तक अर्थातच त्याने वाचलेलं होतं. जेव्हा टायको ब्राहे या नामांकित खगोल निरिक्षकाने मरताना सगळे उच्चवर्गीय मदतनीस, शिष्य सोडून गरीब, सामान्य घराण्यातल्या केपलरच्या हवाली आपली निरिक्षणं केली; तेव्हा त्याच्या आसपासच्या सगळ्यांनाच आश्चर्य वाटलं. उमराव असलेला टायको ब्राहे सामान्य कुळातल्या केपलरशी प्रेमाने, बरोबरीच्या नात्याने वागत नसे. पण त्याने केपलरची योग्यता ओळखली असावी. केपलरने टायको ब्राहेचा विश्वास सार्थ ठरवला. पृथ्वी आणि इतर ग्रह यांच्या सूर्याभोवती फिरण्याच्या कक्षा त्याने शोधून काढल्या. त्या कक्षांना गणितात बसवलं. केपलरच्या मांडणीमुळे कोणता ग्रह कधी कुठे होता आणि भविष्यात कुठे असेल, हे सांगता येऊ लागलं. ग्रहाला प्लॅनेट म्हणतात. प्लॅनेट म्हणजे भटक्या. आकाशातल्या गोलांपैकी काही गोल वर्षातल्या ठराविक दिवशी ठराविक ठिकाणीच असतात; पण काही नसतात. आपली जागा सोडून जाणाऱ्या गोलांना ग्रीकांनी प्लॅनेट हे नावं दिलं. हे प्लॅनेट्ससुद्धा सूर्याभोवती फिरतात आणि त्यांची सूर्याभोवती फिरण्याचा मार्ग हा असा असा आहे, असं गणितात मांडणारा केपलर पहिला. केपलरचा शोध तेव्हा अर्थातच महान मानला गेला.

निकोलस कोपर्निकस

कोपर्निकसच्या मांडणीने एका महान शोधाला प्रेरणा दिली होती.

केपलरच्या काळी खगोल ज्योतिषाला प्रतिष्ठा होती आणि खगोलशास्त्रीय गणितांना तितकीशी नव्हती. केपलरने ती मिळवून दिली. ग्रहांच्या कक्षांचं गणित मांडून केपलर स्वस्थ बसला नाही. ग्रहाची कक्षा कशी ठरते, ते अमुकच मार्गाने का फिरतात, हा प्रश्न त्याला सतावत होता. आणखी वीसेक वर्षं चिकाटीने संशोधन करून केपलरने शोधून काढलं की ग्रह सूर्याभोवती फेऱ्या मारत असताना त्याच्या प्रवासातले कोणतेही दोन बिंदू सूर्याशी जोडले, तर दोन सरळ रेषा आणि एक वक्र रेषा यांच्या त्रिकोणाचं जे क्षेत्रफळ मिळतं, ते ग्रहाच्या वेगाशी जुळतं. ग्रह ठराविक काळात ठराविकच क्षेत्रफळ कापतो. म्हणजे, ग्रहाची कक्षा वर्तुळाकार नसून लंबवर्तुळाकार आहे. आणि सूर्याच्या जवळ असताना ग्रहाचा वेग जास्त असतो. सूर्यापासून दूर गेल्यावर वेग कमी होतो. यामुळे वर दिलेलं क्षेत्रफळ समान राहतं.

केपलरच्याच एका शोधाने दुसऱ्या, अधिक खोल जाणाऱ्या शोधाला वाट दाखवली होती.

विज्ञानाचं एक वैशिष्ट्य म्हणजे ते कोणा एकाचं नसतं. ‘मला साक्षात्कार झाला, तुम्हाला नाही झाला त्याला मी काय करू?’ असलं, बोलणाऱ्याला भ्रमिष्ट ठरवू शकणारं भंपक विधान विज्ञान करत नाही. केपलरच्या गणितांना ग्रहांच्या परिभ्रमणाशी वारंवार ताडून बघितलं गेलं. केपलर बरोबर ठरला. म्हणून मग पुढचा प्रश्न उभा राहिला. ग्रह याच कक्षेत का फिरतात? खगोल वैज्ञानिकांचं सर्व विश्व या प्रश्नाच्या मागे लागलं. अनेक उत्तरं सुचवली गेली. पण विज्ञानात कशाचा स्वीकार करायचा आणि कशाचा नाही, हे सांगणारा किती वयस्क आहे, किती उच्चपदावर बसलेला आहे यावर ठरत नाही. ते थेट कॉमनसेन्सवर ठरतं. जे उत्तर निरिक्षणांशी जुळतं, ते स्वीकाराच्या उमेदवारीत पहिली परीक्षा पास होतं. त्या उत्तराचा उपयोग करून जर भविष्यातल्या घटनेचं नेमकं भाकीत करता आलं, की दुसरी परीक्षा पास. मग आणखी अचूक उमेदवार येईपर्यंत हे उत्तर ग्राह्य धरलं जातं. तसं उत्तर शोधण्याची धडपड चालू राहिली. विज्ञानात आणखी असं होतं, की चुकीची उत्तरं बिनकामाची ठरत नाहीत. ‘काय नाही' हे त्यातून स्पष्ट होत जातं. समोर असलेल्या शंभर रस्त्यांपैकी एक एक बाद ठरत जातो. पुढच्या संशोधकांसाठी शोध अधिकाधिक सुलभ होत जातो.

केपलर १६३० मध्ये मरण पावला. आयझॅक न्यूटन १६४२ मध्ये जन्मला. मानवाच्या इतिहासातला सर्वश्रेष्ठ वैज्ञानिक कोण, असा प्रश्न काही वर्षांपूर्वी जगातल्या थोर वैज्ञानिकांना विचारण्यात आला होता. त्यात न्यूटन पहिला आणि आईनस्टाईन दुसरा आला होता. तर, त्या आयझॅक न्यूटनने ग्रहांच्या सूर्याभोवतीच्या कक्षांचं रहस्य उलगडलं. त्या रहस्याचं नाव अर्थात गुरुत्वाकर्षण. अवकाशातील कोणत्याही दोन वस्तू एकमेकींना आकर्षित करतात आणि ते आकर्षण त्या वस्तूंच्या वस्तुमानाच्या गुणाकाराच्या सम प्रमाणात असतं; तर त्या वस्तूंमधल्या अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात असतं. हा न्यूटनचा गुरुत्वाकर्षणाचा नियम. सूर्याच्या आकर्षणामुळे ग्रह सरळ सूर्यावर जाऊन आदळत नाहीत, कारण ते गतिमान असतात. दगड हातात घेऊन सोडला तर तो सरळ रेषेत जमिनीकडे जातो. पण तोच दगड जर वेगाने भिरकावला, तर ताबडतोब खाली न जाता वक्र मार्गाने प्रवास करतो; तसंच.

केपलरच्या गणिती मांडणीने इतिहासातल्या एका महान शोधाला प्रेरणा दिली होती.

क्रमशः