कुतूहल : विज्ञान विजयाचे मूळ

प्रा. प. रा. आर्डे -

सर्व प्राणिसृष्टीचं वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांना काही उपजत प्रेरणा असतात. भूक लागली की, मांजरीचं पिल्लू तिच्या आईला बिलगतं. कामवासना ही सुद्धा अशाच प्रकारची उपजत प्रेरणा आहे. इतर प्राण्यांप्रमाणे माणूसही प्राणिसृष्टीतूनच उत्क्रांत झाल्यामुळे त्यालाही अशा उपजत प्रेरणा आहेतच; पण इतर प्राण्यांपेक्षा माणसाला उत्क्रांतीने एक वेगळीच देणगी दिली आहे, ती म्हणजे त्याची बुद्धिमत्ता. माणसाचा मेंदू प्राण्यांच्या तुलनेत अधिक विकसित झाला आहे. माणसाचे दुसरे वैशिष्ट्य म्हणजे त्याच्या हाताच्या चार बोटांपासून सुटा झालेला अंगठा. या रचनेमुळे माणूस हातामध्ये भाल्यासारखी वस्तू पकडू शकतो; तसेच हाताच्या सहाय्याने नवीन वस्तू बनवू शकतो.

माणसाचे स्वरयंत्रही उत्क्रांतीच्या ओघात इतर प्राण्यांपेक्षा विकसित झाल्यामुळे तो चित्रविचित्र आवाज काढू शकतो. यातूनच भाषेची निर्मिती झाली असावी. मांजर फक्त ‘म्यावम्याव’ असा आवाज काढू शकते; पण माणूस आवाजाच्या देणगीतून मिळालेल्या भाषेमुळे परस्परांशी संवाद साधू शकतो. विकसित बुद्धी, विकसित भावना आणि संवेदनशीलता, हाताची रचना आणि भाषा या वरदानामुळे माणूस पृथ्वीतलावर इतर प्राण्यांपेक्षा सामर्थ्यवान बनला.

माणसापेक्षा हरिण वेगाने पळते; पण हरणाच्या वेगापेक्षाही वेगाने जाणारे वाहन माणसाने बनवले. वाघाला तीक्ष्ण दात आणि नखे असतात; परंतु वाघाच्या दात आणि नखापेक्षाही तीक्ष्ण हत्यारे माणसाने बनवली. बुद्धिसामर्थ्य आणि त्याच्या जोडीला इतर सामर्थ्य वापरून मानवाने या पृथ्वीतलावर प्रतिसृष्टी निर्माण केली. या प्रतिसृष्टीच्या निर्मितीची सुरुवात मानवाच्या कुतुहलातून किंवा जिज्ञासेतून झाली, हे समजून घेणं मोठं मनोरंजक आणि ज्ञानदायी आहे.

कुतुहलाचे दोन प्रकार

आदिमानव जेव्हा गुहेतून बाहेर पडला, तेव्हा त्याला आकाशातील तारकांचे विलक्षण कुतूहल वाटले असणार. मधूनच जमीन भूकंपाने हादरली तर तो भयभीत झाला असणार. आकाशातील वीज एखाद्या झाडावर कोसळून त्याला आग लागली, तर त्या घटनेबद्दल विलक्षण कुतूहल आणि भीती त्याच्या मनात निर्माण झाली. आफ्रिका खंडातून जगभर प्रवास करीत निघालेल्या आदिमानवाला निसर्गात घडणार्‍या घडामोडींबद्दल विविध प्रकारचं कुतूहल निर्माण झालं असणार. या कुतुहलाचे सर्वसाधारण दोन महत्त्वाचे प्रकार आपल्याला समजून घ्यायला हवेत. 1) भावनिक कुतूहल आणि 2) बौद्धिक कुतूहल. आदिमानव जसजसा विकसित होऊ लागला, तसतसे त्याच्या या विविध कुतुहलातून सृष्टीची रहस्ये त्याला हळूहळू कळू लागली.

मिथकांची निर्मिती

सृष्टीतील घटनांची कारणे शोधण्याच्या प्रयत्नात मानवाने अनेक मिथककथा निर्माण केल्या. या मिथककथांचे मूळ कुतूहलच आहे. आकाशाचा रंग निळाच का, याचं उत्तर मिथककथेतून कसे दिले गेलेले असेल? आकाशाला कोणता रंग द्यावा, याचा देव विचार करीत होता. त्याने विविध रंगांवर विचार केला; पण त्याला निळा रंग जास्त आवडत असल्याने त्याने आकाशाला निळा रंग दिला. अशा तर्‍हेच्या हजारो मिथककथा विविध मानवी संस्कृतीत निर्माण झाल्या. सर्व धर्मग्रंथांतील पुराणकथा अशा मिथकांनी भरलेल्या आहेत. पण कविकल्पना किंवा मिथककथा म्हणजे वास्तव सत्य नव्हे. भूकंप का झाला, तर देव रागावला. वीज का कडाडली तर देवाने पापाला शिक्षा दिली. साथीचा रोग का आला? तर मरिआई नावाची देवी गावात शिरली; म्हणजेच निसर्गात घडत असलेल्या घटनांचे कारण म्हणजे सुष्ट किंवा दुष्ट अदृश्य शक्ती. देव, दानव, पिशाच्च, भुते-खेते आदी शक्ती माणसाच्या दु:खांना किंवा निसर्गातील उत्पाताला कारणीभूत आहेत, अशी माणसाची सुरुवातीची समजूत होती. ती अजूनही संपलेली नाही, म्हणूनच आजदेखील अंधविश्वासाच्या विरोधात चळवळ उभारावी लागते, हे सत्य आहे. निसर्गातील विविध घटनांबाबत सोपं उत्तर देणारी मिथके यांचा उगम भावनिक कुतुहलात आहे; पण माणूस बुद्धिमान प्राणी असल्यामुळे भावनिक कुतुहलाच्या जवळच तो थांबेल, असं नाही. भीतीतून निर्माण झालेल्या भावनिक कुतुहलातून बाहेर येऊन धीटपणे संबंधित घटनेबद्दल हे कसे घडले, या बौद्धिक कुतुहलाचाही माणूस वापर करीत आला आहे.

बुद्धिनिष्ठ कुतूहल

जंगलातून फिरत असताना झाडाच्या फांदीवर फांदी घासून अग्नी निर्माण झालेला माणसाने पाहिला असणार. या अग्नीबाबत सुरुवातीला भीतियुक्त म्हणजे भावनिक कुतूहल असणार. कुणातरी अदृश्य शक्तीचा हा खेळ असू शकेल, असंही त्याला वाटलं असणं शक्य आहे; पण ही आग कशी लागली, याचा अधिक निर्भयपणे विचार करत असता दोन पदार्थ एकमेकांवर घासले की, ठिणगी निर्माण होते, याचे ज्ञान त्याला कुतुहलाच्या पुढे जाऊन मिळाले असेल. कुतुहलातून शोध घेण्याच्या या प्रकाराला बौद्धिक सत्य असं म्हणूयात. मिथक टाळून सृष्टीतील घटनेचा योग्य कार्यकारणभाव शोधण्याचा हा प्रकार म्हणजे प्राथमिक विज्ञानच होय. अनुभवातून प्राप्त झालेल्या या सत्याला अनुभवजन्य विज्ञान (इम्पिरिकल सायन्स) असे म्हणतात. अशा अनुभवजन्य विज्ञानाची अनेक ऐतिहासिक उदाहरणे आपल्याला देता येतील. शिकारी अवस्थेतील मानव, प्राण्याला दगड फेकून मारत असताना अनुभवातून अणुकूचीदार दगडाने शिकार अधिक घायाळ होते, हे त्याला कळले असणार. या अनुभवजन्य ज्ञानातूनच मग पुढे टोकदार भाला आणि बाणांची निर्मिती झाली असावी. विज्ञानपूर्व काळात माणसाने लावलेला एक महत्त्वाचा शोध म्हणजे चाक. लाकडी ओंडका ओढत नेण्यापेक्षा तो घरंगळत नेला, तर कमी जोर लागतो. या अनुभवातून चाकाची कल्पना मानवाला सुचली असावी. विज्ञानपूर्व काळातील या अनुभवजन्य ज्ञानाची उदाहरणे म्हणजे कुतुहलातून विचारजागृती किंवा जिज्ञासा वाढीला लागून मिळालेले ‘इम्पिरिकल’ विज्ञानच होय.

बुद्धिनिष्ठ सत्य काव्य आणि मिथके

मानवी संस्कृतीचा विकास होत असताना भीतियुक्त कुतुहलापोटी जशी मिथके निर्माण झाली, तशीच प्रगत अवस्थेत सौंदर्यकल्पनांचीही निर्मिती झाली. मिथके आणि सौंदर्यकाव्य यांचे मूळ भावनिक कुतुहलात आहे. बालकवींनी सकाळी गवतावर दव का पडते, याचे कारण खालील कवितेच्या दोन सुंदर ओळीत दिले आहे –

रजनीराणी स्मितवदनाने माहेरी जात।

म्हणून चंद्रमा करू लागला नभी अश्रुपात॥

रजनी म्हणजे रात्र. ही चंद्राची राणी. ती माहेरी चालली आहे. आता ती कधी परत येणार, म्हणून चंद्राला वाईट वाटते आहे. या वियोगातून त्याच्या डोळ्यांतून अश्रू बाहेर पडतात. हे अश्रू म्हणजेच गवतावरचे दवबिंदू.

इथे या काव्यात गवतावरील दवबिंदूतून बालकवींच्या मनात जे कुतूहल निर्माण झाले, त्यातून या निसर्गघटनेचे काव्यात्मक वर्णन निर्माण झाले आहे. सुसंस्कृत समाजात भावसौंदर्याच्या कल्पनेतून हे काव्यात्मक वर्णन निर्माण झाले आहे. पण हे वर्णन म्हणजे सत्य नव्हे. नैतिक आणि सौंदर्यात्मक भावनेतून कुतुहलापोटी अशा प्रकारचे कल्पनाविलास निसर्गकाव्यात; तसेच धार्मिक ग्रंथांत आढळतात. सृष्टीची रचना, विश्वाचा पसारा, मानव कोठून आला, त्याचे भवितव्य काय? या प्रश्नांची उत्तरे विविध धर्मग्रंथांतून काव्यात्म रुपाने निर्माण झाली. पण काव्य म्हणजे वास्तव सत्य नव्हे. दवबिंदू कसे तयार होतात, याचे वैज्ञानिक कुतुहलातून मिळालेले उत्तर आपण पाहूयात – हिवाळ्यात वातावरणाचे तापमान कमी होत जाते. वातावरणात बाष्प असेल, तर एका विशिष्ट तापमानाला (दवबिंदू तापमान) बाष्पकणांचे जलबिंदूत रूपांतर होते. यालाच आपण दव म्हणतो. दवबिंदू कसे निर्माण होतात, या कुतुहलातून वैज्ञानिकदृष्ट्या केवळ आश्चर्यभावनेपाशी वैज्ञानिक थांबत नाहीत. ते योग्य कार्यकारणभावाचा शोध घेत राहतात. त्यातून वैज्ञानिक सत्याचा जन्म होतो. प्रख्यात नोबेल पारितोषिक विजेता शास्त्रज्ञ रिचर्ड फेनमन याचा एक अनुभव यासंदर्भात लक्षात घेण्यासारखा आहे.

फेनमनचा अनुभव

रिचर्ड फेनमनच्या ग्रंथात फेनमन आणि एक कलाकार मित्र यांचा संवाद आहे. एक सुंदर फूल हातात धरून तो फेनमनला म्हणाला, ‘पाहा किती सुंदर फूल आहे!’ फेनमन त्याच्याशी सहमत झाले; पण लगेचच तो मित्र विजयी सुरात तुच्छतेनं म्हणाला, ‘एक कलाकार म्हणून मी हे फूल किती सुंदर आहे, याचा आस्वाद घेतो; पण तुझ्यासारखा वैज्ञानिक जेव्हा या फुलाची चिरफाड करतो, तेव्हा त्याचं सारं सौंदर्य नष्ट होतं आणि ती एक सामान्य वस्तू बनते.’ पण फेनमन या टीकेशी मुळीच सहमत होत नाही. फुलाचा रंग, फुलाच्या पाकळ्या यांच्यातील सौंदर्य सगळ्यांनाच दिसतं; पण एक वैज्ञानिक म्हणून याच्याही पलिकडचं फुलांचं अंतरंग आपण शोधू शकतो. पुष्पकोषाच्या हिरव्या पाकळ्यांच्या रंगीबेरंगी पेशी वैज्ञानिकाला दिसतात; फक्त बाह्यरंग अन् गंधापलिकडेही फुलांचं अंतर्गत सौंदर्य असतं, हे रंग फुलांना का मिळालेत? कारण कीटकानं त्याकडे आकृष्ट व्हावं आणि त्याच्या पायाला लागलेले पुंकेसर दुसर्‍या फुलात जाऊन फलधारणा व्हावी, हे वैज्ञानिकालाच कळतं. ‘There is an element of poetry in every scientific endever,’ असं आइन्स्टाइननं म्हटलं आहे. असं वैज्ञानिक धाडस अनेक शास्त्रज्ञ प्रत्यक्ष जगतात आणि त्यातून विज्ञान बहरत जाते. अनेक बुद्धिवान तरुण अशाच कुतुहलातून विज्ञान-संशोधनाला वाहून घेतात. ‘जे न देखे रवी, ते देखे कवी’ या वचनानं कवीच्या प्रतिभेची स्तुती केली जाते; कवी सौंदर्याचा भावनिक आस्वाद घेतात. पण त्यापलिकडचे खोल सत्य विज्ञानालाच आकलन होते. या अर्थी वैज्ञानिक कवीपेक्षाही संपूर्ण सत्याच्या जवळ जातो.

निसर्ग : मानवसापेक्ष की निरपेक्ष?

धार्मिक कुतुहलातून विज्ञानपूर्व काळात विश्वाच्या रचनेबाबत जे विचार मांडले, त्याच्या केंद्रस्थानी मानव होता. माणूस हाच देवाचा लाडका आहे. त्याला प्रकाश देण्यासाठी आकाशात सूर्य, चंद्र आणि तारे विधात्याने लटकावले आहेत, अशी ख्रिस्ती धर्मकल्पना होती. पृथ्वीवर घडत असलेल्या निसर्गातील घटना म्हणजे माणसाचं भलं करण्यासाठी किंवा त्याला शिक्षा देण्यासाठी विधात्याने घडवून आणण्याची केलेली व्यवस्था आहे; म्हणजेच विश्व आणि निसर्ग मानवसापेक्ष स्वरुपात व्यक्त होतात. या धार्मिक कुतुहलाच्या पुढे जाऊन ब्रुनो, गॅलिलिओ आणि न्यूटन यांनी बुद्धिनिष्ठ कुतुहलातून घेतलेल्या शोधातून विश्वातील घडामोडी या मानवनिरपेक्ष आहेत, हे सिद्ध झाले. विश्व आणि निसर्ग यांचा मानवी व्यापाराशी काहीही संबंध नाही. माणसं वाहून जाण्यासाठी नदीला पूर येत नाही. एखाद्या घरातील लोकांना शिक्षा देण्यासाठी त्यावर वीज कोसळत नाही. थोडक्यात, निसर्गातील घडामोडी मानवाच्या हितासाठी किंवा त्याच्या दु:खासाठी घडत नसून त्या विशिष्ट कार्यकारणभावाने चालतात. हा वैज्ञानिक कुतुहलाचा निघालेला अत्यंत महत्त्वपूर्ण निष्कर्ष आहे.

का आणि कसे?

प्रख्यात तत्त्वज्ञ बर्ट्रांड रसेल यांनी ‘इम्पॅक्ट ऑफ सायन्स ऑन सोसायटी’ हा विज्ञान आणि समाज यांच्यातील संबंधावर सुंदर ग्रंथ लिहिला आहे. या ग्रंथात त्यांनी ‘कॉज’ म्हणजे कारण तसेच ‘पर्पज’ म्हणजे हेतू याच्यातील फरक स्पष्ट केला आहे. एखाद्या व्यक्तीला कॅन्सर का होतो, याचे कारण त्याने पूर्वजन्मात पाप केले, त्याला देवाने दिलेली शिक्षा म्हणून; पण विज्ञानानं का म्हणजे हेतू याचे उत्तर शोधले जात नाही. कॅन्सर होतो कसा, याचे उत्तर शोधले जाते. शरीरात पेशी असतात. एखाद्या अवयवात अचानक पेशी भराभर वाढतात. ही वाढ म्हणजेच कॅन्सर. विज्ञानात कसे घडते, याची उत्तरे शोधली जातात. ही उत्तरे बुद्धी किंवा तर्कावर आधारित असतात; भावना किंवा हेतूवर नव्हे.

धार्मिक मिथके किंवा काव्यमय कल्पनाविलास या वास्तवसृष्टीच्या ज्ञानाच्या प्रक्रियेत पुढे जात नाही. धर्माने विश्वाच्या चलनवलनाविषयी बुद्धिनिष्ठ वैज्ञानिक कुतुहलाला जो विरोध केला, त्यातून अनेक सत्यशोधकांचा छळ झाला; पण ‘सत्य न मरते दळभारे’ या न्यायाने प्रबोधन व नंतरच्या नवजागरणाच्या काळात युरोपात वैज्ञानिक कुतुहलाची सरशी होत गेली. वैज्ञानिक कुतुहलातून मानवाने विविध ज्ञानक्षेत्रात जी साहसे केली, त्यांचा इतिहास मोठा मनोरंजक आहे. एखाद्या घटनेबद्दल बुद्धिनिष्ठ कुतूहल जागृत होऊन सत्याच्या शोधाची सुरुवात कशी होते आणि त्याच्यातून नव्या सत्याचा वटवृक्ष कसा विकसित होत जातो, याची असंख्य उदाहरणे विज्ञानाच्या इतिहासात मिळतात. त्यातील काही महत्त्वाच्या सत्यान्वेषणाची माहिती घेऊया.

आकाशाचा रंग

आकाश आणि समुद्राचा रंग अशा निसर्गातील विविध घटकांच्या विलोभनीय रंगांचे पूर्वीपासून माणसाला कुतूहल वाटत आले आहे. लालभडक फुलांचा गुलमोहर पाहून सौंदर्यभावना जागी होते आणि सहज उद्गार बाहेर पडतो, किती आश्चर्यकारक दृश्य आहे हे! फुला-पानांचे विविध रंग हे आपल्याला मोहवितात आणि नजर आकाशाकडे गेली की, आकाशाचा निळा रंग मनात भरतो. या निळ्या रंगाचं कलात्मक किंवा काव्यात्मक उत्तर मिथकांमध्ये दिले जाते. देवाला आकाशाला रंग द्यायचा होता. वेगवेगळे रंग पाहून देवाला सर्वांत आवडला तो निळा रंग. त्याने तो आकाशाला देऊन टाकला आणि आकाश निळे झाले. इथे आकाशाच्या निळ्या रंगाची आश्चर्यभावना आणि कुतूहल संपते; पण हे सोपं उत्तर आपल्याला वास्तव सत्य देऊ शकत नाही. आकाशाच्या रंगाबाबत सुद्धा आश्चर्यभावना नंतर कुतूहल आणि असंच का? याचा पुढे शोध चालू राहतो, तो वैज्ञानिक कुतुहलामुळे. लॉर्ड रॅले हा ब्रिटीश भौतिक वैज्ञानिक. हवेतून जाणार्‍या प्रकाशकिरणांच्या विकिरणाचा नियम त्याने शोधून काढला. यालाच रॅले विकिरण (Reyleigh Scattching) असे नाव आहे. हवेतील कणांवर किंवा धूलिकणांवर प्रकाशकिरण पडले असता त्यांचे इतस्तत: विकिरण होते. हे विकिरण प्रकाशाच्या तरंगलांबीवर अवलंबून असते. तरंगलांबी जितकी कमी, तितके त्याचे विकिरण जास्त. सूर्यप्रकाशात असणार्‍या निळ्या आणि जांभळ्या रंगांची तरंगलांबी इतर रंगांपेक्षा कमी असते, म्हणून निळा प्रकाश इतस्तत: फेकला जातो आणि जास्त लांबीचा तांबडा प्रकाश सरळ पुढे जातो. मोठ्या प्रमाणात विकिरण झालेल्या निळ्या रंगामुळे आकाश निळे दिसते. रॅलेच्या सिद्धांताद्वारे आकाशाच्या रंगांचे रहस्य आपल्याला कळाले. लॉर्ड रॅले दक्षिण आफ्रिकेच्या किनार्‍याला वळसा घालून इंग्लंडला जात असताना समुद्राच्या निळ्या रंगाबद्दल त्याच्या मनात कुतूहल निर्माण झाले. यावर, आकाशापासून निघालेल्या निळ्या रंगाचे किरण समुद्राच्या पृष्ठभागावर पडून ते परावर्तित होतात. हे किरण आपल्या डोळ्यांत शिरले की, समुद्र आपल्याला निळा दिसतो, असे लॉर्ड रॅलेनं स्पष्टीकरण दिले. लॉर्ड रॅलेनंतर पाच वर्षांनी सर व्यंकट रामन इंग्लंडहून मधल्या वाटेने; म्हणजे भूमध्य समुद्रमार्गे भारतात परतत होते. त्यांनासुद्धा आकाशाचा निळा रंग आणि समुद्राचा निळा रंग याबद्दल कुतूहल निर्माण झाले. भारतात परतल्यावर या कुतुहलातून त्यांनी समुद्राच्या पाण्याचा रंग निळा का, याचे उत्तर शोधण्याचा प्रयत्न केला. या प्रयत्नातून एक महत्त्वाचे संशोधन रामनच्या हाती आले. त्याचे नाव ‘रामन परिणाम.’

रामन परिणाम

पारदर्शक द्रवातून किंवा घन पदार्थातून जाणार्‍या प्रकाशकिरणांच्या लहरलांबीमध्ये विकिरणामुळे होणार्‍या बदलांची माहिती देतो. हवेतून जाणारे प्रकाशकिरण जसे विकिरीत होतात, तसेच पाण्यातून अगर कोणत्याही द्रवातून जाणारे किरण विकिरीत होतात. विकिरीत किरणांचे प्रमाण मूळ किरणांच्या तरंगलांबीवर अवलंबून असते. पाण्यावर जर सूर्यकिरण पडले, तर हवेप्रमाणेच पाण्याचे रेणू निळ्या रंगाचे जास्त विकिरण करतात; परिणामी आपल्याला समुद्राचा रंग निळा दिसतो. आकाशाच्या परावर्तनामुळे समुद्र निळा दिसतो. हा रॅलेचा निष्कर्ष रामनने केलेल्या प्रयोगातून चुकीचा ठरला. रामनने आपला प्रबंध ‘नेचर’ या मासिकात प्रसिद्ध केला आणि वैज्ञानिक जग अचंबित झाले. एका साध्या कमी खर्चाच्या उपकरणातून अव्वल दर्जाचे संशोधन रामन यांनी केलं होतं.

‘रामन परिणामा’मुळे विकिरीत झालेल्या प्रकाशकिरणांचे वर्णपट उपकरणाने पृथ:करण करून संबंधित पदार्थांच्या अंतरंगाची मौलिक माहिती आपल्याला मिळू शकते. पदार्थाचा ‘रामन वर्णपट’ (Raman Spectrum) म्हणजे त्या पदार्थाचं जणू काही ‘फिंगरप्रिंट’च! हाताच्या ठशांवरून व्यक्तीची जशी अचूक ओळख मिळते, त्याचप्रमाणे पदार्थांच्या रेणूंची रचना किंवा ओळख ‘रामन वर्णपटा’तून मिळते. या वर्णपटाचा वर्णपटशास्त्रात आणि व्यवहारात अतिशय उपयोग होतो. ‘रामन परिणामा’चे महत्त्व लक्षात आल्यामुळे रामनचा नोबेल पारितोषिक देऊन सन्मान करण्यात आला. भारतातील नोबेल पारितोषिक मिळवणारे सर व्यंकट रामन हे एकमेव शास्त्रज्ञ. ‘रामन परिणामा’च्या या अमूल्य संशोधनाचा गौरव करण्यासाठी भारतात 28 फेबु्रवारी हा दिवस ‘विज्ञान दिन’ म्हणून साजरा करण्यात येतो. निसर्गातील रंगांच्या उधळणीतून निर्माण झालेले कुतूहल विज्ञानाच्या शोधाला आणि त्याच्या विकासाला कसे कारण ठरते, याचे हे उत्कृष्ट उदाहरण होय.

आकाशातील वीज : देवाचा शाप?

जोराचे वादळ चालू असताना एखाद्या घरावर अचानक वीज कोसळते. ही घटना म्हणजे देवाचा शाप, अशी सर्वत्र समजूत होती. प्रख्यात अमेरिकन वैज्ञानिक बेंजामिन फ्रँकलिन आणि त्यांच्या सहकार्‍यांच्या आकाशातील विजेबाबतच्या कुतुहलातून हा देवाचा शाप उलटवला गेला. याची कहाणी मोठी मनोरंजक आहे. दोन पदार्थ एकमेकांवर घासले असता विद्युतभार निर्माण होतो. याला ‘घर्षणात्मक स्थिर विद्युत’ असे नाव आहे. या स्थिर विद्युतचे गुणधर्म वैज्ञानिकांना माहीत होते. विरुद्ध विद्युतभारित दोन टोकदार पदार्थ एकमेकांजवळ आणले असता त्यांच्यामध्ये प्रकाशाची ठिणगी तयार होते, हे वैज्ञानिकांना माहीत होते. आकाशातून जमिनीवर पडणारी वीज ही अशाच तर्‍हेची ठिणगी नसेल कशावरून, असे कुतूहल बेंजामिन फ्रँकलिनच्या मनात निर्माण झाले आणि त्याने निसर्गातील या विजेचे स्वरूप तपासून पाहण्याचे ठरवले. वादळ चालू असताना बेंजामिन फ्रँकलिन उघड्या जागेवर गेला आणि त्याने पतंग आकाशात भिरकावला. हाताजवळ पतंगाच्या दोरीला त्याने एक किल्ली बांधलेली होती. पतंगाच्या दोरीतून हवेतला विद्युतभार खाली आला. किल्लीजवळ हात नेताच फ्रँकलिनला बारीकसा झटका बसला आणि छोटीशी ठिणगी पडली. आकाशातील विजेनं बेंजामिन फ्रँकलिनच्या डोक्यात वीज चमकून गेली आणि त्याला एक मूल्यवान असं निसर्गाचं रहस्य कळालं. प्रयोगशाळेत घर्षणाने निर्माण होणारी वीज आणि वादळाचं ढग एकमेकांवर घासून होणारी वीज एकच आहे. ढगांच्या घर्षणाने निर्माण होणार्‍या विद्युतशक्तीचा देवाच्या कोपाशी काहीही संबंध नाही. या विजेपासून मानवी नुकसान कसे टाळता येईल, यावर संशोधन होऊन विद्युत निवारकाचा जन्म झाला. हे निवारक उंच घरांवर, मंदिरांवर लावून वीज पाडण्यापासून होणारे नुकसान टाळता येऊ लागले. ही विज्ञानाची किमया कुतुहलातून विकसित झालेली. आश्चर्य पाहा, अशा विजेपासून चर्चचे रक्षण व्हावे म्हणून चर्चच्या मनोर्‍यात बसून जोरजोराने घंटा वाजवल्या जात. त्यांच्याच अंगावर वीज पडून अनेकजण ठार झाल्याची इतिहासात नोंद आहे. धार्मिक अज्ञानाला विज्ञानाच्या कुतुहलातून बेंजामिन फ्रँकलिनने असे उत्तर दिले.

आग्या वेताळ पळाला

कुतुहलातून सत्याचा शोध घेताना बर्‍याच वेळा दाखवावी लागते निर्भयता आणि तिच्या जोडीला अविरत चिकाटी. एका विशिष्ट डासामुळे मलेरिया होतो, हे सिद्ध करण्याचे रोनॉल्ड रॉसचे संशोधन अविरतपणे अनेक वर्षे चालू होते. बेंजामिन फ्रँकलिनला पतंगाच्या प्रयोगात कदाचित विद्युत शॉकमुळे प्राणही गमवावा लागला असता; पण धाडस, चिकाटी, तर्कनिष्ठता, सातत्यपूर्ण चिंतन यातून ज्ञानाच्या प्रकाशाची वाटचाल चालू राहते. या प्रक्रियेचं मूळ आहे आश्चर्यभावना आणि त्यातून निर्माण होणारे कुतूहल व जिज्ञासा. अब्राहम कोवूर या जगप्रसिद्ध विवेकवादी संशोधकाने कुतुहलापोटी आग्या वेताळाचं बिंग कसं फोडलं, त्याचा किस्सा मोठा मनोरंजक आहे.

अब्राहम कोवूर आणि त्यांचा मित्र दर रविवारी एखाद्या जंगलात शिकारीसाठी जात. एका रविवारी ते एका जंगलात पोचले. जंगल नवं असल्याने त्यांनी जंगलाजवळ असलेल्या वन विभागाच्या एका कर्मचार्‍याला आत शिकारीसाठी कसे जायचे आणि इथं कशाची शिकर मिळते, अशी विचारणा केली. पण त्यानं दिलेल्या माहितीत कोवूर यांचं कुतूहल जागं झालं. या जंगलात एका ठिकाणी आग्या वेताळ आहे. त्या बाजूला जाऊ नका; नाहीतर जीव गमावून बसाल, अशी त्याने भीती दाखवली; पण आग्या वेताळ कसा दिसतो, तो काय करतो, याविषयीच्या प्रचंड कुतुहलातून कोवूरांनी आग्या वेताळाच्या जवळ जाण्याचा निर्णय घेतला. ते जेव्हा जंगलात शिरले, तेव्हा त्यांना काही अंतरावर अंगातून प्रकाश बाहेर फेकणारं काहीतरी दिसलं. हाच तो आग्या वेताळ असेल, असे समजून कोवूर धीटपणाने त्या दृश्याला सामोरे गेले. कसा होता तो आग्या वेताळ? एका वठलेल्या झाडाला ओलसरपणामुळे बुरशी आली होती आणि बुरशीतून तो प्रकाश बाहेर पडत होता. कोवूरांनी चाकूने बुरशी आलेली साल कापून घेतली आणि आपल्या प्रयोगशाळेत तिचे परीक्षण केले. हा प्रकार म्हणजे जैवप्रकाशाचा एक नमुना होता. काही प्राणी आणि वनस्पती यांच्या शरीरातून असा थंड प्रकाश बाहेर पडतो. जैवप्रकाशाच्या या कुतुहलातून कोवूरांनी एका गुहेत तिच्या भिंतीवरून ओळीने जाणार्‍या किड्यांच्या शरीरातून बाहेर पडणार्‍या प्रकाशाची माहिती मिळवली. काजव्याचं उदाहरण सर्वांना सुपरिचित आहेच. समुद्रातील काही मासे या जैविक क्रियेनं विद्युत शलाका निर्माण करतात. स्वसंरक्षणासाठी निसर्गाने त्यांना दिलेले हे साधन होय. समुद्राच्या पृष्ठभागावर काही ठिकाणी अचानकपणे बॅक्टेरियांची गर्दी झाली तर तो भाग पेटल्यासारखा दिसतो. अब्राहम कोवूरांच्या कुतुहलातून आणि जीवनशास्त्रज्ञांच्या संशोधनातून अंधविश्वासाला पूर्णविराम मिळाला. परंपरेनं चालत आलेल्या काही धार्मिक पुराणकथांतून वर्णन केलेल्या भूत, भानामतीसारख्या कल्पित गोष्टी यांना कुतूहल आणि निर्भय शोध यातून कसे उत्तर मिळते, हे अंधविश्वासाच्या क्षेत्रात काम करणार्‍या कार्यकर्त्यांना अधिक सांगायला नको.

कुतुहलातून गावंढळ झाला नोबेल पारितोषिकाचा मानकरी

अमेरिकेतील माऊंट विल्सन येथील वेधशाळेत जॉर्ज हेल या खगोलशास्त्रज्ञाचा सहकारी म्हणून खगोलप्रेमी हबल दाखल झाला. माऊंट विल्सनवर शक्तिशाली दुर्बिण बसवण्याचे काम चालू होते. या दुर्बिणीचे भाग डोंगरावर वाहून नेण्याचे काम मिल्टन हमसन या दांडगट व गावंढळ माणसाला दिले होते. फारसा न शिकलेला हमसन घोड्यावर बसून तंबाखू चघळत सामानाची ने-आण करणार्‍या खेचरांना हाकी. रोज पाच हजार फुटांवर असलेल्या ठिकाणी जा-ये करताना हमसनला दुर्बिणीबद्दल प्रचंड कुतूहल निर्माण झाले. या अजस्त्र दुर्बिणीतून नेमके काय दिसते, या उत्सुकतेपोटी खेचरे पुरवण्याचा धंदा बंद करून हमसनने दुर्बिणीची रखवालदारी पत्करली. तिथल्या फरशा साफ करणं, इतरही फुटकळ कामं करणं हे करता-करता दुर्बिण वापरणार्‍या निरीक्षकांना तो मदत करायला लागला. दुर्बिणीतून निरीक्षण करण्यात तो इतका तरबेज झाला की, दुर्बिण वापरण्याचं काम त्याच्यावरच सोपवण्यात आलं. रात्रभर अधून-मधून पत्ते खेळत व तिथे मिळणारी ‘पँथर ज्यूस’ ही दारू पीत तो तार्‍यांकडे बघत बसायचा.

माऊंट विल्सनवर हबल दाखल झाल्यावर तो आत्मविश्वासाने कामाला लागला. पाईप ओढत रात्री आकाशाकडे टक लावून तो तासन्तास बसे. इथेच त्याची व हमसनची गट्टी जमली.

हबल आणि हमसनने अनेक रात्री दुर्बिणीतून निरीक्षण करण्याचे अवघड आणि कंटाळवाणे काम चिवटपणे केले. त्यांच्या निरीक्षणातून अवकाशातील दीर्घिका आपल्यापासून दूर जात असल्याचा निष्कर्ष त्यांनी काढला. फुगा प्रसरण पावत असताना त्याच्यावरील ठिपके जसे प्रसरण पावतात, तसंच घडत असेल काय? म्हणजे विश्व प्रसरण पावत असलं पाहिजे. 1925 साली विश्वप्रसारणाचं हे आपलं मत सहा पानांच्या प्रबंधात हबलने प्रसिद्ध केले. पुढील दोन वर्षांच्या निरीक्षणाने हमसनच्या मदतीने त्याने आपल्या सिद्धांताला पुष्टी देणारी निरीक्षणे नोंदवली आणि या शोधाबद्दल हबल आणि हमसन यांना नोबेलचं पारितोषिक मिळालं. विज्ञानाची दुनिया अजब आहे, हेच खरं. एक गावंढळ तरुण नोबेल पारितोषिक विजेता होतो आणि प्रयोगशाळेत बाटल्या धुण्याचे काम करणारा मायकेल फॅरेडे विद्युतशास्त्रात नेत्रदीपक संशोधन करून जग प्रकाशाने उजळून टाकतो. प्रतिभेला कुतुहलाची जोड कशी आणि कोणाला मिळेल, सारेच विलक्षण…!

शोध एकाचा; पण सापडले दुसरेच

कधी-कधी विज्ञानाच्या क्षेत्रात विलक्षण अशा घटना प्रत्ययाला येतात. कधी-कधी योगायोगाने एक वेगळीच माहिती हाती लागते आणि ही विज्ञानाच्या नव्या ज्ञानशाखेची सुरुवात होते. अपघातानेच नवे सत्य दिसू लागते आणि मानवजातीची गरज पूर्ण करणारी नवी साधने हाती गवसतात. अशा रोमांचकारी घटनांचा मागोवा घेत विज्ञान कसे पुढे-पुढे जात राहते, यावर प्रकाश पडतो. अर्थातच जे काही अनपेक्षित हाती लागते, त्याबद्दलचे कुतूहल असल्याशिवाय हे घडत नाही.

क्षकिरणांचा शोध

1895 ची घटना. जर्मनीमधील बव्हेरिया राज्यातील वुर्झबर्ग (र्थीीूर्लीीस) या विद्यापीठात विल्यम राँटजेन हा भौतिकशास्त्राचा प्राध्यापक म्हणून कार्यरत होता. कॅथोड किरणांची निर्मिती करणारे ‘राँटजेन ट्यूब’ नावाचे उपकरण त्याने बनवले होते. या साधनालाच ‘कॅथोड रे ट्यूब’ असे नाव आहे. राँटजेन या ट्यूबद्वारे कॅथोड किरणांचा अभ्यास करत होता. राँटजेनने ही ट्यूब जाड अशा काळ्या कागदात गुंडाळली होती; म्हणजेच या ट्यूबमधून कोणत्याही प्रकारचे किरण बाहेर येऊ नयेत, यासाठीची ही योजना होती. जवळच ‘फ्लुरोसंट’ पडदा ठेवलेला होता. हा पडदा एकाकी हिरव्या रंगाने चकाकू लागला; म्हणजेच या पडद्यावर अदृश्य अशा किरणांचा मारा झाल्यामुळे हा रंगीत प्रकाश उत्सर्जित झाला, हे राँटजेनच्या लक्षात आले; पण कॅथोड किरणांसारखे अदृश्य किरण निर्माण करणारं दुसरं कुठलंही साधन जवळपास नव्हतं. होती ती फक्त काळ्या कागदात गुंडाळलेली कॅथोड नळी. कॅथोड नळीतील कॅथोड किरण जाड काळ्या कागदातून बाहेर येणे शक्य नव्हते. राँटजेनला आश्चर्याचा धक्काच बसला. त्याचे कुतूहल जागे झाले. ‘फ्लुरोसंट’ पडद्यावर मारा करणारे अदृश्य किरण कॅथोड नळीतच निर्माण होऊन काळ्या कागदाला भेदून पडद्यापर्यंत आले असावेत, हे राँटजेनच्या लक्षात आले. हे नवीनच किरण असल्याने राँटजेनने त्यांना ‘एक्स-रे’ असे नाव दिले. राँटजेन शोधायला गेला, कॅथोड किरणांचे गुणधर्म आणि हाती आले क्ष-किरण. क्ष-किरणांवर अधिक संशोधन करताना अत्युच्च विद्युत दाबाखाली वेगवान इलेक्ट्रॉन धातूच्या प्लेटवर आपटले तर क्ष-किरण तयार होतात. अधिक संशोधनांती क्ष-किरण अधिक भेदक असतात, हे राँटजेनच्या लक्षात आले. राँटजेनने क्ष-किरणांनी जो पहिला फोटो घेतला, तो होता त्याची पत्नी बर्था हिच्या हाताचा. तिच्या बोटातील विवाह बंधनाची अंगठी या फोटोत चित्रित झाली होती.

क्ष-किरणाच्या शोधाला मिळालेल्या प्रसिद्धीचा झपाटा एवढा विलक्षण होता की, त्याच्या कुतुहलापोटी अनेक गैरसमज व खोटारडेपणा समाजात पसरला. काहींनी असा दावा केला की, क्ष-किरण मेलेल्यांना जिवंत करतील, आंधळ्यांना दृष्टी देतील, त्वचेचे विकार बरे करतील; परिणामी अनेकांनी क्ष-किरणांचे अनियंत्रित अतिरिक्त डोस अंगावर घेतले आणि ते कायमचे जायबंदी झाले. हा अतिरिक्त कुतुहलाचा विघातक परिणाम म्हणावा लागेल. चोर आणि लफंगे, लोकांच्या घरात डोकावण्यासाठी भिंतीतून आरपार जाणार्‍या क्ष-किरणांचा वापर करू शकतील, अशी भीती क्ष-किरणांच्या शोधानंतर चर्चेत आली; पण या सर्व निरर्थक वावड्या होत्या. क्ष-किरणांचा खरा उपयोग आरोग्यक्षेत्रात वेगाने उपयोग होऊ लागला. क्ष-किरण शरीरातून आरपार शिरत पलिकडे जातात; परंतु ते हाडात शिरत नाहीत. त्यामुळे शरीरातील एखादे मोडलेले हाड किंवा गिळलेला धातूचा तुकडा, मूत्रमार्गातील खडे, पित्ताशयातील खडे शोधण्यासाठी आरोग्य क्षेत्रात क्ष-किरणांचा उपयोग होऊ लागला. हा शोध एवढा क्रांतिकारक होता की, राँटजेनला 1895 चे भौतिकशास्त्रातील पहिले नोबेल पारितोषिक देण्यात आले. क्ष-किरणांच्या उपयोगाच्या वाढत्या संशोधनातून पुढे एम.आर.आय., सिटी स्कॅन, सोनोग्राफी आदी रेडिओलॉजीची ज्ञानशाखा बहराला आली; जिच्यामुळे मानवी शरीरातील अंतर्गत रचना आणि क्रिया यांचे ज्ञान माणसाला होऊ लागले. राँटजेनला आकस्मिकपणे सापडलेल्या क्ष-किरणांमुळे हे घडले.

किरणोत्सारी युरेनियम

क्ष-किरणांच्या शोधांनी आणखी एका नव्या क्रांतिकारी शोधाला जन्म दिला; तोही असाच अपघाताने. हेन्री बेकरेल या फ्रेंच भौतिक वैज्ञानिकाने क्ष-किरणाच्या शोधानंतर काही महिन्यांतच किरणोत्सारी द्रव्यांचा शोध लावला. बेकरेलच्या कानावर क्ष-किरणाच्या शोधाची बातमी आली होती. बेकरेल हा चकाकणार्‍या पदार्थांचा (फॉस्फरसन्स); तसेच प्रतिदीप्तीचा (फ्लुरोसन्स) विशेष अभ्यासक होता. नवीन शोधले गेलेले क्ष-किरण पदार्थांना कसे चकाकणारे करतात, याबद्दल त्याच्या मनात कुतूहल निर्माण झाले. युरेनियम सूर्याच्या प्रकाशात चकाकतो, हे त्याला माहीत होते. युरेनियम सूर्यप्रकाश घेऊन क्ष-किरण उत्सर्जित करत असेल का, या कुतुहलापोटी बेकरेलने एक प्रयोग केला. त्याने फोटोग्राफिक प्लेटच्या भोवती काळा कागद गुंडाळला. याचा अर्थ सूर्यप्रकाश फोटोग्राफिक प्लेटपर्यंत पोचत नव्हता. कागदात गुंडाळलेल्या प्लेटवर मग त्याने युरेनियम क्षाराचे स्फटिक ठेवले. हा प्रयोग सूर्यप्रकाशात केला गेला. फोटोग्राफिक प्लेट डेव्हलप केल्यावर त्यांच्यावर युरेनियमच्या स्फटिकाचा ठसा उमटलेला दिसला. यातून बेकरेलने असा निष्कर्ष काढला की, युरेनियमच्या क्रिस्टलपासून क्ष-किरणासारखे अदृश्य किरण उत्सर्जित होत असले पाहिजेत. बेकरेलला राँटजेनप्रमाणेच आपणही नवे संशोधन करून दाखवू शकतो, अशी तीव्र इच्छा होती. आपल्या संशोधनाची अधिक खात्री करण्यासाठी त्याला आणखी प्रयोग करायचे होते; परंतु ढगाळ वातावरणामुळे सूर्यप्रकाश मिळेना. नाईलाजाने त्याने सूर्यप्रकाश पुन्हा मिळेपर्यंत युरेनियम स्फटिक काळ्या कागदात गुंडाळून फोटोग्राफिक प्लेटशेजारी टेबलाच्या ड्रॉवरमध्ये ठेवून दिली. आश्चर्य म्हणजे त्या फोटोग्राफिक प्लेटवर अदृश्य अशा किरणांचा परिणाम त्याला झालेला दिसला. काळ्या कागदात गुंडाळलेल्या; म्हणजे युरेनियम स्फटिकांपासून अदृश्य किरण निघाले, हे बेकरेलच्या लक्षात आले. ते फोटोग्राफिक प्लेटवर पडले होते. या प्रयोगात सूर्यप्रकाश वापरला गेला नव्हता. हीच ‘रेडिओ अ‍ॅक्टिव्ह’ संशोधनाची सुरुवात होती. बेकरेलनंतर 1898 मध्ये मेरी आणि पिअर क्यूरी यांनी रेडिओ अ‍ॅक्टिव्हिटीवर अधिक संशोधन करून पोलोनियम, थोरियम आणि रेडियम ही किरणोत्सारी द्रव्ये शोधून काढली. रेडिओ अ‍ॅक्टिव्ह पदार्थांतून तीन प्रकारची किरणे उत्सर्जित होतात, ती म्हणजे अल्फा, बीटा आणि गॅमा. या संशोधनातून पुढे अणुविज्ञानाला गती मिळाली. अणुसंशोधनातून विध्वंसक अणुबाँब; पण नंतर शांततेच्या काळात अणुशक्ती माणसाच्या हाती लागली. बेकरेलला अपघाताने सापडलेल्या किरणोत्सर्गाचा प्रवास हा असा मनोहारी आहे. अनपेक्षितता; त्यातून निर्माण झालेले कुतूहल, जिज्ञासा आणि या जिज्ञासेच्या समाधानासाठी अविरत चिकाटीने केलेले संशोधन आणि प्रयोग यातून विज्ञान चालले पुढे-पुढे.

प्रतिजैविकांची सुरुवात

सर अलेक्झांडर फ्लेमिंग हे ब्रिटनचे जीवशास्त्रज्ञ, औषधतज्ज्ञ होते. त्यांनी केलेल्या पेनिसिलीनच्या शोधाबद्दल; तसेच त्याला प्रतिजैविक म्हणून वापराच्या शोधाबद्दल त्यांना 1945 मध्ये नोबेल पारितोषिकाने सन्मानित करण्यात आले. त्यांच्या या शोधाने वैद्यकशास्त्रात प्रतिजैविकांचे युग सुरू झाले व त्यामुळे अनेक अवघड जीवघेण्या रोगांवर मात करणे शक्य झाले. त्यांच्या पेनिसिलीनच्या शोधाबद्दलची कहाणी प्रसिद्ध आहे. त्यांनी जीवाणूंचे ताटलीमध्ये ‘कल्चर’ तयार केले होते. या ‘कल्चर’मध्ये चुकून ‘पेनिसिलीन’नामक बुरशी येऊन पडली व त्यामुळे जीवाणूंचे संपूर्ण ‘कल्चर’ मृत झाले. आपले श्रम वाया गेले, म्हणून फ्लेमिंग ती ताटली फेकून देणार होते; परंतु त्यावेळेस हे ‘कल्चर’ मृत का झाले, याबद्दल जिज्ञासा निर्माण झाली व ‘पेनिसिलीन’ ही बुरशी जीवाणूंसाठी मरण आहे, हे लक्षात आले व प्रतिजैविकांचा शोध लागला.

विज्ञानाचा उगम खरंच कुतुहलातून की गरजेतून?

निसर्गाच्या नियमांच्या शोधाला तत्त्वविज्ञान असे म्हणता येईल. तत्त्वविज्ञानाचा उपयोग करून रडार, रेडिओ, टेलिव्हिजन, वाफेचं इंजिन यांसारखी जी साधने निर्माण झाली, त्याला ‘तंत्रविज्ञान’ म्हणतात. तत्त्वविज्ञानातील बहुतेक शोध आश्चर्यभाव, त्यातून कुतूहल; मग जिज्ञासा आणि चिवटपणाने शोध या पायर्‍यांनी लागले आहेत. जे मुळात अस्तित्वात आहे, त्याला शोधण्याचे काम म्हणजे ‘डिस्कव्हरी’ होय. कोलंबसाने अमेरिका शोधली, याचा अर्थ अस्तित्वात असलेली अमेरिका युरोपियन लोकांना अगोदर माहीत नव्हती. ती त्यांना दाखवून दिली. सृष्टीच्या कार्यकारणभावाचे नियम किंवा घटना अस्तित्वात असतातच. त्या विज्ञानाच्या पद्धतीनं माहीत करून घेणे म्हणजे ‘डिस्कव्हरी’च होय. न्यूटनने गुरुत्वाकर्षणाचा शोध लावला, याचा अर्थ गुरुत्वाकर्षण हे होतेच; पण ते जगाला माहीत करून दिले न्यूटनने, म्हणून गुरुत्वाकर्षणाचा शोध ही ‘डिस्कव्हरी’ होय. कुतुहलापोटी आणि केवळ आनंदासाठी किंवा शोधण्यातला थरार अनुभवण्यासाठी वैज्ञानिक संशोधन करतात. मग नवीन साधनांचा; म्हणजेच दुर्बिण किंवा टीव्ही यांसारख्या वस्तूंचा शोध म्हणजे काय? याला ‘इन्व्हेन्शन’ (invention) असे म्हणायला हवे. ‘इन्व्हेन्शन’ म्हणजे पूर्वी अस्तित्वात नसलेल्या, नवनिर्मित गोष्टींचा शोध. मराठीमध्ये ‘इन्व्हेंशन’ आणि ‘डिस्कव्हरी’ यांना केवळ ‘शोध’ या शब्दाने संबोधतात; पण दोन प्रकारच्या शोधांतील हा फरक आपण लक्षात घ्यायला हवा. हा फरक लक्षात घेण्याचे कारण म्हणजे कुतुहलाबरोबरच मानवी गरजांची पूर्ती करण्यासाठी निर्माण झालेली नवी वैज्ञानिक साधने होत, म्हणून कदाचित ‘गरज ही शोधची जननी आहे,’ ही म्हण प्रचारात आली असावी. हे काही उदाहरणांनी स्पष्ट करूया.

आर्किमीडिज आणि युरेका

“युरेका..! युरेका…! म्हणजे सापडले…! सापडले…!” अशी जोरदार आरोळी मारत आर्किमीडिज सार्वजनिक बाथरूममधून घराकडे पळत सुटला. याचे काय कारण? सुमारे दोन हजार वर्षांपूर्वी ग्रीस देशात सिरॅक्यूज या शहरात आर्किमीडिज राहत होता. ग्रीस देशाचा राजा हिरो याने नवा सोन्याचा मुकुट घेतला होता. त्यामधील सोन्यात भेसळ आहे का? असल्यास किती प्रमाणात आहे? या दोन प्रश्नांची उत्तरे लवकरात लवकर शोधून काढण्याची आज्ञा हिरो राजाने आर्किमीडिजला दिली होती. या प्रश्नांचे उत्तर शोधण्यासाठी तो रात्रंदिवस विचारात गुंग होता. एके दिवशी तो आंघोळीसाठी बाथरूममधील पाण्याने भरलेल्या टबात बसला, तेव्हा टबातून जे पाणी बाहेर फेकले गेले, त्यावरून त्याला या प्रश्नाचे उत्तर सापडले आणि त्यातूनच आर्किमीडिजने भौतिकशास्त्रातील पदार्थाच्या तरंगण्याचा सिद्धांत मांडला.

शुद्ध सोन्याच्या मुकुटापेक्षा चांदीची भेसळ असलेल्या तेवढ्याच वजनाच्या सोन्याचा मुकुट जास्त पाणी दूर लोटेल, हे आर्किमीडिजने ओळखले आणि प्रयोग करून राजाच्या मुकुटामध्ये किती भेसळ आहे, हे सिद्ध केले. या त्याच्या निरीक्षणातून द्रवात बुडणार्‍या किंवा तरंगणार्‍या पदार्थाबाबतचा सिद्धांत त्याने मांडला. जर राजाने आर्किमीडिजला मुकूट तपासण्याची आज्ञा केली नसती, तर आर्किमीडिजला हा सिद्धांत सापडला असता का? आर्किमीडिज हा अनेक वैज्ञानिक शोधात रस घेणारा माणूस होता. कदाचित विविध प्रयोग करताना त्याचा सिद्धांत त्याला भविष्यात सापडण्याचीही शक्यता होती; पण मुकूट तपासण्याच्या गरजेपोटी त्याला हा सिद्धांत सुचला, हेही खरे. कुतुहलातून विचार करता-करता गरज मुख्यत: या शोधाला कारण ठरली. तेव्हा गरज आणि कुतूहल वैज्ञानिक संशोधनाला परस्परांना पूरक ठरतात, हेच खरे.

नेपोलियन कसा हरला?

फ्रान्सचा बादशहा नेपोलियनबरोबर ब्रिटनचा संघर्ष सुरू होता त्या काळची ही घटना. समुद्रावरील संघर्षात युद्धामध्ये ‘स्कर्व्ही’ नावाच्या रोगाने सैनिक मरण पावत. एलिझाबेथ राणीच्या सैन्य दलात सहभागी असलेला सर्जन विल्यम क्लोव्ह्ज याने ‘स्कर्व्ही’च्या तडाख्यात सापडून मृत्युमुखी पडलेल्या वीस लाख नाविकांची भयानक लक्षणे तपशीलवार लिहून ठेवलेली आहेत. ‘स्कर्व्ही’ची लागण झालेल्या सैनिकांच्या हिरड्या सडायच्या, गाल सुजून कठीण व्हायचे, श्वासाला दुर्गंधी सुटायची आणि पायाच्या पोटर्‍या सुजून अशक्तपणा वाढायचा. या आजारावर उपाय करण्याचा यशस्वी प्रयोग 1746 साली जेम्स लिंड या स्कॉटिश सर्जनने केला. त्याने तर्क केला की, ‘स्कर्व्ही’ने आजारी पडलेल्या वेगवेगळ्या रुग्णांना वेगवेगळा आहार दिला तर…? पण असा विचार इतर लोक करत नव्हते. लिंडच्या कुतुहलाचे हेच वेगळेपण होते. लिंडने ‘स्कर्व्ही’ आजाराच्या रुग्णांचे गट करून एका गटाला आहारात संत्री आणि लिंबू दिले. खरंतर ही अंधारातील उडी होती. लिंडच्या असं लक्षात आलं की, इतर खाद्यपदार्थ त्यांना दिले ते रुग्ण बरे झाले नाहीत; पण संत्री आणि लिंबू दिलेले रुग्ण बरे झाले. पण लिंडचे निष्कर्ष दुर्लक्षित राहिले. फ्रान्सबरोबरच्या चाललेल्या सात वर्षांच्या युद्धात इंग्लंडने 1512 खलाशी लढाईत गमावले, तर ‘स्कर्व्ही’मुळे गमावलेले सैनिक होते एक लक्ष. लिंडच्या संशोधनाची माहिती 33 वर्षांनी गिल्बर्ट ब्लेन यांच्या हाती आली. त्यांनी नाविकांच्या आहारात लिंबाच्या रसाचा उपयोग करण्याची शिफारस केली. ब्रिटीश सैनिकांना ताज्या लिंबाच्या पुरवठ्यातून ‘क’ जीवनसत्त्व मिळू लागले आणि ते ‘स्कर्व्ही’पासून वाचले; परिणामी त्यांनी नेपोलियनच्या आरमाराला यशस्वी तोंड दिले. अशा प्रकारे युद्धातील गरजेपोटी संशोधकांनी ‘क’ जीवनसत्त्वाचा शोध लावला. याचबरोबर कुठल्याही आजाराच्या बाबतीत संशोधन करताना काटेकोर ‘डबल ब्लाईंड’ नियंत्रित नैदानिक चाचणी पुढे विकसित झाली; जी आरोग्य क्षेत्राला वरदान ठरली. गरज ही शोधाची जननी हे खरे ना?

दुसरं महायुद्ध नवतंत्रज्ञान

दुसरं महायुद्ध जिंकण्यासाठी दोस्त राष्ट्रांनी वेगाने वैज्ञानिक संशोधन हाती घेतले. या संशोधनातून मिळालेले एक साधन म्हणजे ‘कॅव्हिटी मॅग्नेट्रॉन.’ या साधनामुळे मोठ्या शक्तीच्या मायक्रोलहरी रडारसाठी मिळवता आल्या. 1940 च्या उन्हाळ्यात पश्चिम युरोपात दुसर्‍या महायुद्धास सुरुवात झाली. जर्मन विमानांनी लंडनवर बॉम्बवर्षाव केला; परिणामी औद्योगिक वसाहती आणि बंदरे यांचे नुकसान होऊ लागले. या पार्श्वभूमीवर जर्मन विमानांना रोखण्यासाठी एडवर्ड बोवेन या ब्रिटीश शास्त्रज्ञाच्या नेतृत्वाखाली एक टीम वॉशिंग्टन डी.सी.ला पोचली. दुसर्‍या महायुद्धात वापरण्यासाठीची शस्त्रे आणि साधने अमेरिका आणि कॅनडा यांच्या साथीने निर्माण करण्याचा त्यांचा प्रयत्न होता. ‘कॅव्हिटी मॅग्नेट्रॉन’वरील संशोधनातून मायक्रोलहरींची निर्मिती करता येऊ लागली. या लहरींचा उपयोग करून रडारची निर्मिती झाली. दोस्त राष्ट्रांनी रडारच्या सहाय्याने दूरवरच्या अंतरावरील विमानांचा वेध घेण्याच्या गरजेतून मायक्रोलहरी निर्माण करणारे ‘कॅव्हिटी मॅग्नेट्रॉन’ आणि रडार विकसित झाले.

पर्सी स्पेन्सर हा अमेरिकन इंजिनिअर व युद्धात वापरल्या जाणार्‍या रडारचा तंत्रज्ञ. दुसरं महायुद्ध संपल्यावर ‘मायक्रोवेव्ह’ लहरींचा व्यापारीकरणासाठी उपयोग कसा करता येईल, याचा विचार तो करू लागला. एका रडार सेटच्या जवळ उभा राहिला असता त्याच्या खिशातील कँडीबार वितळल्याचे त्याच्या लक्षात आले. या कुतुहलातून स्पेन्सरने विविध अन्नपदार्थांवर मायक्रोवेव्हचा प्रयोग केला. यातूनच ‘मायक्रोवेव्ह ओव्हन’ची निर्मिती झाली. अमेरिकेत आणि जगात सर्वत्र मायक्रोवेव्ह ओव्हनद्वारा अन्नपदार्थ शिजवण्याचा घरगुती वापर मोठ्या प्रमाणात होऊ लागला. युद्धातील गरजेतून अशा रीतीने नवे तंत्रज्ञान शांततेच्या काळात विकसित झाले.

रडार तंत्रज्ञानाचा दुसरा महत्त्वाचा उपयोग हवामानाचा अंदाज बांधणार्‍या शास्त्रामध्ये (meteorology) झाला. दुसर्‍या महायुद्धानंतर लगेचच रडार हवामानाबद्दलची माहिती देण्यासाठी उपयोगात आणले जाऊ लागले. 1950 पर्यंत; म्हणजे केवळ 50 वर्षांत पावसाचा अंदाज; तसेच वादळाची पूर्वसूचना देण्यासाठी रडार वापरले जाऊ लागले. उद्या पाऊस पडणार आहे की नाही; तसेच सागरातून घोंघावत येणारे वादळ किती वेगाने आणि किती वेळात किनार्‍यावर पोचेल, याची माहिती रडारवर मिळू लागली.

दुसर्‍या महायुद्धापूर्वीच संगणकाचा विकास व्हायला सुरुवात झाली होती; परंतु दुसर्‍या महायुद्धात संगणकावरील संशोधनाला वेग आला. यातून मोठ्या ताकदीचे नवे संगणक; जे हजारो तर्‍हेच्या आकडेमोडी क्षणार्धात करतात, ते विकसित झाले आणि त्याचा वापर महायुद्धात होऊ लागला. युद्धानंतर संशोधनासाठी आणि उद्योगधंद्यांसाठी संगणकाचा वापर सुरू झाला.

दुसर्‍या महायुद्धातील गरजेतून शस्त्रक्रिया आणि औषधशास्त्र या क्षेत्रांतही मोठे बदल झाले. सैनिकांना होणार्‍या जखमांवर उपाय योजण्यासाठी रक्तसंक्रमण आणि त्वचारोपण यांच्या तंत्रात विकास झाला. जखमी झालेल्या लाखो सैनिकांना त्यांच्या जखमेत वाढणार्‍या बॅक्टेरियांना थोपवण्यासाठी पेनिसिलीनचा उपयोग दुसर्‍या महायुद्धात मोठ्या प्रमाणावर सुरू झाला. अलेक्झांडर फ्लेमिंगने 1928 सालीच पेनिसिलीनचा शोध लावला होता; परंतु महायुद्धातील गरजेतून सैनिकांच्या जखमा बर्‍या करण्यासाठी पेनिसिलीनचे उत्पादन आणि वापर मोठ्या प्रमाणात सुरू झाला. याचबरोबर युद्धानंतर सर्वसामान्य माणसांसाठी सुद्धा पेनिसिलीनचा वापर मोठ्या प्रमाणात सुरू झाला.

दुसर्‍या महायुद्धात विकसित झालेलं महत्त्वाचं वैज्ञानिक तंत्रज्ञान म्हणजे अणुबाँबची निर्मिती. नागासाकी आणि हिरोशिमावर अणुबाँब टाकल्यानंतर महायुद्ध संपले; पण आपल्याच आर्थिक धोरणानुसार सगळं जग चालावं, या ईर्षेतून आपली ताकद दाखवण्यासाठी रशिया आणि अमेरिका यांच्यात शीतयुद्ध सुरू झालं. या शीतयुद्धातून अग्निबाण आणि अंतरिक्ष प्रवासाची इतर तंत्रे विकसित झाली. याचा शेवट अमेरिकेचे अंतराळवीर चंद्रावर पोचण्यात झाला.

थोडक्यात, युद्ध जिंकण्याच्या ईर्षेतून विविध प्रकारचं तंत्रज्ञान विकसित होऊन त्यांचा उपयोग शांततेच्या काळामध्ये सुद्धा सुरू झाला. म्हणून ‘गरज ही शोधाची जननी आहे’ हेच खरे… पण याचा अर्थ नवी साधने मिळविण्यासाठी युद्ध व्हायला हवे, असा निष्कर्ष काढणे वेडेपणाचे ठरेल. बुद्धिवादी तत्वज्ञ आणि अनेक विचारवंत यांचा युद्धाला विरोध आहे. कारण अलिकडचे युद्धे संपूर्ण मानवजातीचा विनाश करतील. विज्ञानातील नाविण्यपूर्ण संशोधनासाठी विधायक मार्गाने कुतुहलाचा उपयोग भविष्यकाळातील संशोधनासाठी व्हावा.

समारोप

प्रख्यात वैज्ञानिक आणि तत्त्वज्ञ सर ऑर्थर एडिंग्टन यांनी मानव आणि विश्व यांचा संबंध एका छान वचनाद्वारे स्पष्ट केला आहे – ‘विश्वाच्या पसार्‍यात मानवाचे स्थान काय? समुद्रातील बोटीच्या तळघरात ठेवलेल्या बटाट्याच्या अनेक पोत्यांपैकी एका पोत्यातील एका बटाट्यात लपलेला छोटासा किडा. विचारात घ्या, समुद्राच्या तुलनेत या किड्याचे जे स्थान, तेच स्थान अफाट विश्वात मानवाचे आहे.’ पण एवढ्याशा मानवाने आपल्या बौद्धिक कुतुहलाद्वारे आणि प्रतिभाविलासाने या अवाढव्य विश्वाला गवसणी घातली. अतिसूक्ष्म अणुरेणूंपासून ते प्रचंड अंतरावरच्या आपणापासून दूर पळणार्‍या आकाशगंगांना त्याने ज्ञानकक्षेत आणले आहे.

कुतूहल आणि गरज याद्वारे मानवाने हा विजय प्राप्त केला. विश्वातील घटनांकडे पाहून मानव केवळ आश्चर्यचकित होऊन थांबला नाही, तर त्याने सृष्टीतील घटना कशा घडतात, याची जिज्ञासा बाळगून सृष्टीचे नियम मिळविले. कधी कुतूहल आणि शोधातून मिळणार्‍या आनंदासाठी; तर कधी विविध गरजांतून विज्ञानाचा रथ दौडत निघाला आहे, तो पुढेही दौडत राहील. विज्ञानाचा शोध कधीही न संपणारा आहे. सृष्टीची अनेक नवी रहस्ये मानव शोधून काढेल. मानवाला सुरुवातीला पदार्थाचा लहानात लहान कण म्हणजे अणू असे वाटले; पण मग अणूसुद्धा इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांनी बनलाय, हे त्याला कळलं. पण या मूलकणांशिवाय आणखी मूलकण अस्तित्वात आहेत, हे त्याला कळाले. मूलकणांचा शोध अजूनही थांबलेला नाही, तो पुढे चालूच राहील. विश्वाच्या निर्मितीचा महास्फोट सिद्धांत की ‘स्टेडी स्टेट’ सिद्धांत खरा, यावर वादसंवाद चालू आहेत. मानवी कुतूहल भावना भविष्यात याचाही शोध घेईल.

पृथ्वीवर प्रदूषण वाढवून मानवाने एक नवीनच संकट निर्माण केले आहे, ते म्हणजे वातावरणातील कार्बन संकट. या संकटावरसुद्धा भविष्यात बुद्धिमान माणूस मात करेल. पृथ्वीवरची पेट्रोलसारखी ऊर्जेची संपत्ती भविष्यकाळात संपेल; पण याही ऊर्जा संकटावर मानव मात करेल; कदाचित समुद्राच्या पाण्यात असलेला हायड्रोजन मुक्त करून तो ऊर्जेचा नवा साठा उपलब्ध करून घेईल. हे घडेल, कुतूहल व जिज्ञासेतून लागलेल्या शोधामुळे. कुणी सांगावं, तुमच्यापैकी कोणीतरी अशा जिज्ञासेने झपाटून कार्यरत होईल व क्रांतिकारी शोधाला जन्म देईल. जयोस्तुते विज्ञान!

प्रा. . रा. आर्डे


लेखक सूची

part: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]