लंबकाच्या घड्याळाचा शोध लावणारा ख्रिश्चन ह्यूजेन्स

ख्रिश्चन ह्यूजेन्स

लंबकाच्या घड्याळाचा शोध लावणारा ख्रिश्चन ह्यूजेन्स (किंवा हायगन)

ख्रिश्चन ह्यूजेन्स हा महान डच शास्त्रज्ञ साधारणपणे सर आयझॅक न्यूटनचा समकालीन होता. त्याचा जन्म सन १६२९ साली म्हणजे न्यूटनच्या आधी झाला होता. त्यानेसुद्धा न्यूटनप्रमाणेच गणित, भौतिकशास्त्र, खगोलशास्त्र आणि नैसर्गिक तत्वज्ञान या विज्ञानाच्या शाखांवर संशोधन केले आणि कांही महत्वाचे शोध लावले. लंबकाच्या घड्याळाचा शोध हा त्याच्या नावावरचा सर्वात मोठा शोध असला तरी त्याने केलेले इतर विषयांमधले संशोधनसुद्धा महत्वाचे आहे.

ख्रिश्चन ह्यूजेन्सचा जन्म हॉलंडमधील एका सधन कुटुंबात झाला. त्याचे वडील एक कूटनीतिज्ञ (डिप्लोमॅट) होते तसेच ते प्रतिष्ठित, सुशिक्षित आणि रसिक गृहस्थ होते. त्यांनी ख्रिश्चनच्या सगळ्या प्रकारच्या शिक्षणाची सोय करून दिली. अनेक भाषा, तर्कशास्त्र, गणित, इतिहास, भूगोल वगैरेंबरोबर संगीत, नृत्य, खेळ आणि घोडेस्वारी वगैरे निरनिराळ्या गोष्टी त्याला लहानपणीच शिकायला मिळाल्या. कायदा आणि गणित या विषयांचे शिक्षण घेण्यासाठी त्याला विद्यापीठात पाठवले होते. आपल्यासारखेच त्यानेसुद्धा पुढे कूटनीतिज्ञ व्हावे अशी त्याच्या वडिलांची इच्छा होती, पण ते शक्य झाले नाही आणि ख्रिश्चनलाही त्यात रस नव्हता. तो गणित व विज्ञानाकडे वळला.

त्याने भूमितीमधील कठिण अशी अनेक प्रमेये सोडवली. संभाव्यतेचा सिद्धांत (प्रॉबेबिलिटी थिअरी) मांडून त्या शास्त्राची सुरुवात करून दिली. कुठलीही गोष्ट घडण्याची किती टक्के शक्यता असावी याची त्याने गणिते मांडली आणि माणसाचे सरासरी अपेक्षित आयुष्य (लाइफ एक्स्पेक्टन्सी) किती असते याचा शोध घेतला. त्या काळात ही गोष्ट पूर्णपणे देवाची इच्छा आणि त्या माणसाचे नशीब यावर सोडलेली होती, पण ह्यूजेन्सला त्यावर शास्त्रीय पद्धतीने विचार करावा असे वाटले.

ह्यूजेन्सने भिंगांच्या आणि आरशांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करून त्यांच्यातले दोष काढले आणि स्वच्छ प्रतिमा दाखवणाऱ्या एकाहून एक शक्तिशाली दुर्बिणी तयार करवून घेतल्या, तसेच आकाशाचे निरीक्षण करणे सुरू केले. १६६१ साली एका खास प्रकारच्या दुर्बिणीमधून निरीक्षण करतांना त्याने सूर्यबिंबासमोरून जात असलेल्या लहानशा बुध ग्रहाला पाहिले. अशा प्रकारचे निरीक्षण करून ते सांगणारा तो पहिलाच संशोधक होता. त्याच्याही आधी दुसऱ्या एका शास्त्रज्ञाने शुक्राला सूर्यासमोरून जातांना पाहिले असल्याचे नमूद करून ठेवले होते, पण ते प्रसिद्ध केले नव्हते. ह्यूजेन्सने ते निरीक्षण उजेडात आणले. त्याने शनि या ग्रहाचे निरीक्षण करीत असतांना त्याच्या भोवती पातळशी कडी आहेत हे पाहिले, तसेच शनि ग्रहाचा टिटान हा एक उपग्रह ओळखला. कोपरनिकसने सांगितलेल्या आणि गॅलीलिओने उचलून धरलेल्या सूर्यमालिकेच्या कल्पनेला ह्यूजेन्सने केलेल्या अशा निरीक्षणांमधून आधार मिळत जाऊन मान्यता मिळाली.

सर आयझॅक न्यूटन यांच्याप्रमाणेच ह्यूजेन्सलासुद्धा सायन्स किंवा त्या काळातल्या नैसर्गिक तत्वज्ञानाची मुख्य गोडी होती. आपले सिद्धांत गणिताच्या आधारे सिद्ध करून सूत्रे आणि समीकरणे यांच्या स्वरूपात मांडण्याचे काम त्याने न्यूटनच्याही आधी सुरू केले होते. त्याने गोल गोल फिरणाऱ्या वस्तूंचा अभ्यास केला आणि वर्तुळाच्या केंद्रबिंदूच्या दिशेने असलेल्या अभिकेंद्री बलामुळे (Centripetal Force) त्या वस्तूला वृत्तीय गति मिळते हे सिद्ध करून त्याचे समीकरण मांडले. न्यूटनचा दुसरा नियमसुद्धा ह्यूजेन्सने वेगळ्या स्वरूपात मांडला होता. त्याने लंबकाच्या बदलत जाणाऱ्या गतीचाही अभ्यास करून त्याचे गणित मांडले होते, पण न्यूटनने ते सिंपल हार्मॉनिक मोशन या नावाने अधिक व्यवस्थितपणे मांडले. दोन समान किंवा असमान आकाराच्या वस्तू एकमेकांवर आपटल्या (इलॅस्टिक कोलिजन) तर त्यानंतर काय होईल, त्या वस्तू कोणत्या दिशेने आणि किती वेगाने जातील याचा अभ्यास करून ह्यूजेन्सने त्याचे नियम गणितामधून मांडले होते.

प्रकाशकिरण ठराविक वेगाने प्रवास करतात असे ह्यूजेन्सने प्रतिपादन केले आणि ते लहरींच्या (वेव्ह्ज) स्वरूपात असतात असेही त्याने गणितामधून मांडले होते, पण ध्वनिलहरींप्रमाणे प्रकाशलहरीसुद्धा लॉंगिट्यूडिनल असाव्यात असे त्याला वाटले होते. त्याच काळात न्यूटनने मांडलेली सूक्ष्म प्रकाशकणांची कल्पना तत्कालिन विद्वानांना अधिक पटली. मात्र शंभरावर वर्षे उलटून गेल्यानंतर ट्रान्सव्हर्स वेव्ह्जच्या स्वरूपातल्या प्रकाशलहरींना मान्यता मिळाली.

ह्यूजेन्सच्या काळापूर्वीपासून यांत्रिक घड्याळे तयार होत होती, पण त्यांचे काटे कमी अधिक वेगाने फिरत असल्यमुळे ती बिनचूक वेळ दाखवत नसत. लंबकांची आवर्तने अचूक असतात हे गॅलीलिओने केलेल्या संशोधनावरून सिद्ध झाले होते. लंबकाच्या या गुणधर्माचा उपयोग घड्याळांसाठी करण्याची कल्पना ह्यूजेन्सला सुचली आणि त्याने त्यावर काम करून त्याने घड्याळाच्या वेळेवर काटेकोर नियंत्रण ठेवणारी प्रणाली तयार करून ती अंमलात आणली. त्यावर संशोधन करत राहून त्यातल्या त्रुटींवर उपाययोजना केली, त्यासाठी खास प्रकारचे लंबक विकसित केले आणि अत्यंत अचूक अशी घड्याळे तयार केली. लहान घड्याळांसाठी बॅलन्स व्हीलची योजनाही त्यानेच केली. पुढील अडीच तीनशे वर्षे म्हणजे इलेक्ट्रॉनिक घड्याळांचा शोध लागेपर्यंत ह्यूजेन्सने डिझाइन केलेल्या प्रकारची घड्याळेच निर्माण होत राहिली आणि त्यांनी प्रयोगशाळांमध्ये चालत असलेल्या संशोधनकार्यात मोलाचा वाटा उचलला.

ह्यूजेन्सने अशा प्रकारे खूप मोठे सैद्धांतिक (थिअरॉटिकल) तसेच प्रायोगिक (प्रॅक्टिकल) काम करून ठेवले होते, पण तत्कालिन अस्थिर राजकीय परिस्थिती आणि संपर्कसूत्रांचा अभाव यामुळे त्याच्या हयातीत त्याचे त्या मानाने कमी कौतुक झाले किंवा त्याला कमी मान सन्मान मिळाला. नंतरच्या काळातल्या शास्त्रज्ञांना त्याचे महत्व पटत गेले. आधुनिक विज्ञानाचा पाया रचण्यामध्ये त्याचा मोलाचा वाटा होता हे मान्य केले गेले.

प्रतिक्रिया व्यक्त करा

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  बदला )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  बदला )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  बदला )

Connecting to %s

%d bloggers like this: