'विज्ञानाचे बिनरहस्य' - भाग ३

केपलर १६३०मध्ये मरण पावला. आयझॅक न्यूटन १६४२मध्ये 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.

विज्ञानातल्या शोधाला कोणीही, तुम्ही किंवा आम्ही आव्हान देऊ शकतं. न्यूटनच्या शोधाची कसून तपासणी करण्यात आली. तेव्हा ज्ञात असलेल्या प्रत्येक ग्रहाच्या कक्षेचं बारीक निरीक्षण करून न्यूटनच्या गणिताने येणाऱ्या उत्तराशी ते निरीक्षण ताडून बघण्यात आलं. शनी की युरेनस, माहीत नाही; पण कुठल्यातरी एका ग्रहाचं भटकणं (planet या शब्दाचा अर्थ भटक्या, असा आहे, हे सांगितलंच) न्यूटनच्या गणिताशी जुळेना. उत्तर न जुळण्याची दोन कारणं शक्य होती. एक म्हणजे, गणित चुकीचं आहे. पण बाकीच्या ग्रहांच्या बाबतीत न्यूटन इतका बरोबर होता, की त्याचा नियमच चुकीचा आहे, असं ठरवण्यापूर्वी दुसरं कारण तपासणं गरजेचं होतं. ते जरा गोंधळाचं होतं. म्हणजे असं की शनीच्या पलीकडे आणखी एक वस्तू आहे, जिच्या आकर्षणामुळे शनी / युरेनस यांच्या फिरण्यावर परिणाम होतो आहे. त्यामुळे शनीची कक्षा गणितापेक्षा थोडी वेगळी सापडते आहे. समजा, असली काहीतरी वस्तू असलीच, तर ती नेमकी कुठे असेल? न्यूटनचं गणित जर पक्कं असेल, तर हेसुद्धा कळायला पाहिजे! किचकट गणित करून त्या अज्ञात वस्तूचं स्थान निश्चित करण्यात आलं. मग त्या दिशेने दुर्बीण लावली गेली.

हो, तिथे एक ग्रह होता. तोवर माहीत नसलेला. सूर्याभोवती फिरणारा. स्वतःच्या वस्तुमानामुळे जवळच्या फिरत्या वस्तूंच्या कक्षांवर सूक्ष्म का होईना, परिणाम घडवून आणणारा. त्याला नाव देण्यात आलं, नेपच्यून.

हा नवीन ग्रह अगोदर कागदावर आणि मग अवकाशात शोधण्यात आला. एका नवीन ग्रहाचा शोध एका वैज्ञानिक मांडणीच्या अचूकपणामुळे लागला.

नेपच्यूनचा शोध

तर लोकहो, विज्ञानात शोध हे असे लागतात. एक जण उभा रहातो. त्याच्या खांद्यावर दुसरा चढतो. त्या वरच्याला जास्त दूरवरचं दिसतं. हे दोघे स्थिर झाले की मग तिसरा येतो आणि दुसऱ्याच्या खांद्यांवर उभा राहतो. आपोआप आणखी दूर पाहतो. हे अर्थात चटपट होत नाही. सहज होत नाही. खांद्यांवर चढताना अनेक जण धडपडतात. ठेचकाळतात. पडतात. वर चढून दूर पाहणाऱ्याचं नाव होतं. पण त्याच्या यशामागे अनेकांनी ‘काय केल्याने यश मिळत नाही,’ हे सांगणाऱ्यांचं योगदान असतं.

तर लोकहो, एक कोणीतरी सकाळी उठला आणि संस्कृतात काहीतरी महान महत्त्वाचं बडबडला आणि झोपी गेला आणि ते बडबडणं म्हणजे वास्तवात एक महान शोध होता, असं जर कोणी सांगू लागला तर तो तुम्हाला मूर्ख समजतो आहे, असं समजा. न्यूटन होण्यासाठी अगोदर केपलर होऊन गेलेला असावा लागतो. केपलर शक्य होण्यासाठी कोपर्निकसची गरज असते. कोपर्निकस, केपलर, न्यूटन सगळ्यांनी आपापलं संशोधन लॅटिन या भाषेत मांडलं. युरोपभर सगळे असंच करत होते. त्यामुळे पोलिश कोपर्निकस, जर्मन केपलर आणि इंग्लिश न्यूटन अशी एक परंपरा घडू शकली. स्वतःला लागलेला शोध सर्वांच्या माहितीसाठी खुला करण्यातून. माहिती सर्वत्र पसरण्यातून. विचारांची देवाणघेवाण होण्यातून.

कोणीही स्वयंभू नसतो. आमचे पूर्वज स्वयंभू होते, कोणत्याही पूर्वपरंपरेविना, अगोदरच्या कोणीही पायाभरणी केलेली असल्याविना त्यांनी महामहान शोध लावून ठेवले आहेत आणि ते शोध संस्कृत पोथ्यांमध्ये घोरत पडले आहेत, असं सांगणारा मूर्ख आहे, असं निःशंकपणे समजा.
विज्ञान असं नसतं. ते मुळात महानतेत गुंडाळलेलंच नसतं.

आणखी उदाहरणं पाहू.

या देशात श्रद्धेचं, विचारशून्यतेचं इतकं स्तोम माजलेलं आहे की आपली जशी धर्मावर, धर्मग्रंथातल्या वचनांवर श्रद्धा असते; अगदी तशीच श्रद्धा विज्ञान मानणाऱ्यांची विज्ञानावर असते. या विज्ञानाला श्रद्धेचा विषय बनवणाऱ्यांचा देव असतो, आइनस्टाइन. कारण त्याने ‘सापेक्षता’ नावाची अद्भुत गोष्ट शोधून काढली. आजवरचा सर्वश्रेष्ठ वैज्ञानिक कोण, ही पहाणी भारतात केली असती, तर आइनस्टाइनला न्यूटनपेक्षा खूप जास्त मतं मिळाली असती, यात शंका नाही. कारण न्यूटनचं गुरुत्वाकर्षण, त्याचे गतीचे नियम, प्रकाशाचं पृथक्करण, वगैरे गोष्टी ‘कळतात’, जगताना त्यांची प्रचिती घेता येते. सापेक्षता म्हणजे निव्वळ गूढ. (ही भावना सार्वत्रिक आहे. किती? एडिंग्टन नावाच्या फिजिक्सच्या वैज्ञानिकाला एकदा कोणीतरी विचारलं, ‘का हो, सापेक्षता समजणारे जगात फक्त तीनच लोक आहेत, असं म्हणतात. तुम्हाला काय वाटतं?’ अहंकारी एडिंग्टन उत्तरला, ‘एक आइनस्टाइन, एक मी; तिसरा कोण असावा बुवा?’ असो.) तर आइनस्टाइनने सापेक्षतेचा शोध कसा लावला, याची सर्वसामान्य कल्पना अशी असते की स्वित्झर्लंडमधल्या एका पोस्ट ऑफिसात कारकुनी करत असताना आइनस्टाइन चिंतन करत असे. त्यातून सुचलेलं कागदावर उतरवत असे. आणि असं करताकरता एके दिवशी त्याला साक्षात्कार झाला आणि सापेक्षतेचं समीकरण त्याच्यासमोर उभं राहिलं! जवळ जवळ दैवी देणगी म्हणावी अशी गोष्ट त्याला प्राप्त झाली! पण स्वर्गातली गंगा अंगावर घेणं जसं एका शंकरालाच शक्य होतं, तसंच आइनस्टाइनचं होतं. त्याच्या अचाट बुद्धिमत्तेमुळेच हे शक्य झालं. दुसऱ्या कुणाला हे ज्ञान झेपलंच नसतं.

असं काय जगावेगळं होतं सापेक्षतेत?

पदार्थ वेगाने प्रवास करू लागला की पदार्थाची लांबी कमी होऊ लागते!

पदार्थ वेगाने प्रवास करू लागला की कालप्रवाह मंद होऊ लागतो!

याचा अर्थ गणितात लागत असेल, विज्ञानकथांमध्ये दिसत असेल; पण तुम्ही आणि आम्ही कसं काय हे पचवायचं?

असो. आपण सापेक्षतेचा सिद्धांत कसा घडला, याविषयी विज्ञानाचा इतिहास काय सांगतो, हे पाहू.

(क्रमशः)

भाग १ - दुवा
भाग २ - दुवा