વિજ્ઞાનીઓની રમૂજવૃત્તિ – ડૉ. જે. જે. રાવલ

[ભારતના સુપ્રસિદ્ધ વૈજ્ઞાનિક ડૉ. જે.જે. રાવલ સાહેબની ‘જન્મભૂમિ પ્રવાસી’ અખબારની કૉલમ ‘વિજ્ઞાન જગત’માંથી સાભાર.]

વિખ્યાત ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રી સત્યેન્દ્રનાથ બોઝે પ્રકાશના વર્તન વિષે થર્મોડાયનામિક્સ પર આધારિત સ્ટેટિસ્ટિક્સ શોધી કાઢ્યું. આ પ્રકાશ વિશે ખૂબ જ ગહન ભૌતિક વિચારસરણી અને ગણતરી છે. વીસમી સદીના પ્રથમ ચરણમાં તેમણે આ સ્ટેટિસ્ટિક્સની શોધ કરી. આ થિયરીનો પ્રથમ અસ્વીકાર થયેલો. પછી બોઝે તેને આઈન્સ્ટાઈનને મોકલી. આઈન્સ્ટાઈને આ થિયરીનું મહત્વ જોઈ જર્મન ભાષામાં ભાષાંતર કરી જર્મનીમાંથી જર્મન ભાષામાં પ્રસિદ્ધ થતા વિખ્યાત વિજ્ઞાન સંશોધન સામાયિકમાં પ્રસિદ્ધ કરાવી. ભૂલથી વિજ્ઞાનીઓ તેને આઈન્સ્ટાઈન-બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સ કહે છે. હકીકતમાં તે બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સ છે.

આ સ્ટેટિસ્ટિક્સનું કહેવું છે કે એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં ગમે તેટલા પ્રકાશના કણો (ફોટોન્સ) રહી શકે. ભારતમાં વસ્તી વધારે એટલે આવી પરિસ્થિતિ બધે જ દેખાય. મુંબઈની લોકલ ટ્રેનમાં દેખાય અને કોલકતામાં પણ દેખાય. બહારના વૈજ્ઞાનિકોનું કહેવું છે કે આવી થિયરી માત્ર ભારતીય વિજ્ઞાની જ શોધી શકે, કારણ કે ભારતમાં જ્યાં જુઓ ત્યાં ગિર્દી હોય છે. જે દેશમાં ગિર્દી ન હોય તેઓ પ્રકાશકણની ગિર્દીની પરિસ્થિતિ વિષે કલ્પના જ ન કરી શકે. શૂન્ય મહાન દાર્શનિક વિચાર છે. પહેલેથી જ દુનિયામાં ભારત જ દાર્શનિકતા અને ગણિતમાં અગ્ર છે. માટે શૂન્યની શોધ ભારત જ કરી શકે. આમ, શોધો પણ સમય, સ્થળ અને માહોલ પર આધારિત છે.

પીએએમ ડીરાક વીસમી સદીના મહાન બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા. થોડાં વર્ષો પહેલાં જ તેમનું મૃત્યુ થયું. કવોન્ટમ મિકેનિક્સને તેમણે નવી દિશા આપી. તેમણે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સને રિલેટિવિસ્ટિક બનાવી ‘ડીરાક સમીકરણ’ આપ્યું. ડીરાક પણ નૉબેલ પુરસ્કાર વિજેતા વિજ્ઞાની હતા. આપણા દેશના હરિશ્ચંદ્ર તેમના મદદનીશ વિજ્ઞાની અને શિષ્ય હતા.

પ્રકાશકણો, ગ્રેવીટોન્સ, હિગ્ઝ પાર્ટીકલ્સના જેવા પદાર્થકણોના અમુક ગુણધર્મો હોય છે. તેની સ્પિન પૂર્ણાંક હોય છે અને તેઓ બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સને અનુસરે છે. હકીકતમાં તે ઊર્જાકણો છે, જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન્સ અને પ્રોટોન્સ જેવા પદાર્થકણોને અપૂર્ણાંક સ્પિન હોય છે. બોઝે પ્રકાશના કણો-ફોટોન્સ માટે સ્ટેટિસ્ટિક્સ આપ્યું, તો ઈલેક્ટ્રોન્સ, પ્રોટોન્સ જેવા પદાર્થકણો બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સ ન અનુસરે. તેના માટે એક જુદું જ સ્ટેટિસ્ટિક્સ હોવું જોઈએ. આમ, વિચારીને વિખ્યાત ઈટાલિયન મૂળના અમેરિકી ભૌતિકશાસ્ત્રી એનરીકો ફર્મી અને તેના સહસંશોધક ડીરાકે મળીને બોઝને અનુસરીને ઈલેક્ટ્રોન્સ જેવા પદાર્થકણોનાં વર્તન માટે સ્ટેટિસ્ટિક્સ આપ્યું, જે ફર્મી-ડીરાક સ્ટેટિસ્ટિક્સ કે ફર્મી સ્ટેટિસ્ટિક્સ કહેવાયું. બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સ અનુસરતા પ્રકાશકણો, ગ્રેવીટોન્સ, હિગ્ઝ પાર્ટીકલ્સ જેવા બધા પદાર્થકણોને ‘બોઝોન્સ’ કહે છે. ઈલેક્ટ્રોન્સ, પ્રોટોન્સ જેવા પદાર્થકણોને ફર્મીઓન્સ કહે છે.

બ્રહ્માંડમાં માત્ર બે પ્રકારના જ પદાર્થકણો છે. એક બોઝોન, નહીં તો ફર્મીઓન્સ એટલે કે બ્રહ્માંડ માત્ર બે પ્રકારના પદાર્થકણોનું બનેલું છે. બોઝોન્સ, નહીં તો ફર્મીઓન્સ. એટલે વિજ્ઞાનીઓમાં રમૂજ થતી હોય છે કે બ્રહ્માંડમાં કાં તો ઈન્ડિયન છે, નહીં તો ઈટાલિયન, કારણ કે બોઝ ઈન્ડિયન હતા અને ફર્મી ઈટાલિયન હતા. બ્રહ્માંડમાં ઈન્ડિયન અથવા ઈટાલિયન સિવાય બીજો કોઈ કલાસ જ નથી. આટલું બધું મહત્વ ઈન્ડિયા અને ઈટલીનું બ્રહ્માંડમાં છે. એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં ગમે તેટલા બોઝોન રહી શકે, જ્યારે એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં માત્ર એક જ ફર્મીઓન રહી શકે. ભારતનો એટલે કે ભારતીયોનો એ ગુણ છે કે ગમે તેટલાનો તે સમાવેશ કરી શકે છે. ભારતની સંસ્કૃતિ એકલસૂરી નથી. તે બધાનો જ સમાવેશ કરી શકે એટલી વિશાળ છે. તે વૈશ્વિક સંસ્કૃતિ છે. માટે જ ભારતમાં જાતજાતના લોકો આવી વસ્યા છે અને તેની સંસ્કૃતિ ભાતીગળ છે. ભારતની સંસ્કૃતિ વિવિધતામાં એકરૂપતા દર્શાવે છે. બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સ ભારતની સંસ્કૃતિને અનુરૂપ છે.

શૂન્ય અંશ સેલ્સિયસ ઉષ્ણતામાને પાણી બરફ થઈ જાય. શૂન્ય અંશ સેલ્સિયસ ઉષ્ણતામાને પાણીનું ગલનબિંદુ કહે છે. અંગ્રેજીમાં તેને ફ્રીઝિંગ પૉઈન્ટ ઑફ વૉટર કહે છે. બરફ આજુબાજુના વાતાવરણમાંથી ગરમી શોષે છે. બરફ વાતાવરણમાંથી ગરમી શોષતો જાય, શોષતો જાય જ્યાં સુધી તેનો એક નાનો ટૂકડો પણ ન રહે અને તે ખતમ ન થઈ જાય ત્યાં સુધી તે વાતાવરણમાંથી ગરમી શોષતો જ રહે છે અને તેનું પોતાનું ઉષ્ણતામાન તો શૂન્ય જ રહે છે. એટલે કે બરફ વાતાવરણમાંથી ગરમી લેતો જ જાય, લેતો જ જાય અને લેતો જ જાય. તે વાતાવરણને કંઈ પણ ગરમી આપે નહીં. તે જ્યાં સુધી ખતમ ન થઈ જાય ત્યાં સુધી તે વાતાવરણમાંથી ગરમી શોષે. 100 અંશ સેલ્સિયસ ઉષ્ણતામાને પાણી વરાળ થાય. 100 અંશ સેલ્સિયસ ઉષ્ણતામાનને પાણીનું ઉત્કલન બિંદુ કહે છે. અંગ્રેજીમાં તેને ‘પૉઈન્ટ ઑફ વેપરાયઝેશન’ કે ‘બોઈલિંગ પૉઈન્ટ ઑફ વૉટર’ કહે છે. પાણીનું ઉષ્ણતામાન 100 અંશ રહે તો તે વરાળ બનતું જ જાય અને વાતાવરણમાં ગરમી આપતું જ જાય. આ ઉષ્ણતામાન જ્યાં સુધી તેનું એક ટીપું પણ ન રહે, ખતમ થઈ જાય ત્યાં સુધી તે વાતાવરણમાં ગરમી આપતું જ રહે. દુનિયામાં પણ બે પ્રકારના માણસો છે. એક પ્રકારના માણસો ઉત્કલન બિન્દુએ રહેલા પાણી જેવા છે. જ્યાં સુધી તે ખતમ ન થઈ જાય ત્યાં સુધી તે સમાજને આપતા જ રહે, આપતા જ રહે અને બીજા પ્રકારના માણસો ગલન બિંદુએ રહેલા બરફ જેવા છે. જ્યાં સુધી તે ખતમ ન થઈ જાય ત્યાં સુધી તે સમાજને શોષ્યા જ કરે, શોષ્યા જ કરે.

આપણે બોઝના બોઝોન્સ અને ફર્મી-ડીરાકના ફર્મીઓન્સ વિષે વાત કરી. એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં ગમે તેટલા બોઝોન્સ રહી શકે, જ્યારે એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં માત્ર એક જ ફર્મીઓન રહી શકે. એકવાર સત્યેન્દ્રનાથ બોઝે પીએએમ ડીરાકને કોલકતા આવીને વ્યાખ્યાન આપવા આમંત્ર્યા. ખખડધજ મોટરકાર લઈને બોઝ અને તેના પીએચડીના વિદ્યાર્થીઓ ડીરાકને ઍરપોર્ટ લેવા ગયા. ડીરાકને આવકારવા આવેલા સંશોધકોની સંખ્યા વધી ગઈ. ડીરાક ઍરપોર્ટમાંથી બહાર આવ્યા એટલે તેમને કારમાં બેસાડ્યા. કારમાં પાછલી સીટે ડીરાક સાથે બોઝ અને બીજા બે જણા ગોઠવાઈ ગયા અને ડ્રાઈવર પાસે ત્રણ જણા ગોઠવાઈ ગયા. બોઝ ડબલ બોડી હતા. કુલ ડ્રાઈવર સહિત આઠ માણસો કારમાં ગોઠવાઈ ગયા. ડીરાક તો મૂંઝાવા લાગ્યા. તેમને તો શ્વાસ રુંધાતો હોય તેમ લાગવા માંડ્યું. બોઝે આ જોયું. બોઝે પછી ડીરાકને કહ્યું, પ્રોફેસર ડીરાક, તમને ખબર છે કે અમે બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સમાં માનીએ છીએ જેનો ગુણ છે કે એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં ગમે તેટલા બોઝોન્સ સમાઈ શકે, એટલે કે એમાં ગિર્દીનો ગુણ છે. તમે સાહેબ, ફર્મી-ડીરાક સ્ટેટિસ્ટિક્સમાં માનો છો, જ્યાં એક કવોન્ટમ સ્ટેટમાં એક જ ફર્મીઓન હોય એટલે કે તેમાં ગિર્દી નથી, તો આપને અહીં તાદશ્ય બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સનો અનુભવ થઈ રહ્યો છે. બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સનો અનુભવ બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સના સંશોધનપત્ર વાંચવાથી નહીં મળે, પણ અહીં હું બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સનો આપને પ્રત્યક્ષ અનુભવ કરાવું છું. તેનું ડેમોન્સ્ટ્રેશન કરું છું. આ સાંભળી ડીરાક બધી વાત પામી ગયા અને હળવાફૂલ થઈ ગયા અને બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સની મઝા માણવા લાગ્યા. તેમનો મૂંઝારો તદ્દ્ન જતો રહ્યો. તે બોઝ સ્ટેટિસ્ટિકસના વિજ્ઞાનને માણવા લાગ્યા. સાથે સાથે તેમને ફર્મી સ્ટેટિસ્ટિક્સની મર્યાદા પણ સમજાઈ. ડીરાકને બરાબર બોઝ સ્ટેટિસ્ટિક્સનો અનુભવ થયો. કહો કે બોઝે તેમને તે અનુભવ કરવા મજબૂર બનાવ્યા.

શૂન્યનું વિજ્ઞાનમાં બહુ મહત્વ છે. તે વૈજ્ઞાનિક અને બ્રહ્માંડની મહાન દાર્શનિકતા રજૂ કરે છે. લોકો કહે કે ભારતે શોધી શોધીને શું શોધ્યું ? તો કહે શૂન્ય. આ શબ્દનો શ્લેષ અલંકાર છે. અંગ્રેજીમાં તેને પન (PUN) કહે છે. તેના બે અર્થ કરી શકાય. એક અર્થ કે ભારતે શૂન્ય શોધ્યું અને બીજો અર્થ કે ભારતે કંઈ જ શોધ્યું નથી. હકીકત એ છે કે શૂન્ય શોધવા ભારત જ લાયક છે. ભારતની દાર્શનિકતા જ શૂન્ય શોધી શકે. આમ, શોધ અને સંશોધન પણ વ્યક્તિ અને દેશની મૂળભૂત ખાસિયત રજૂ કરતાં હોય છે.

દેવ ગોવડાની માફક સત્યેન બોઝને પણ પ્રવચન ચાલતું હોય કે ફંકશન ચાલતું હોય ત્યારે આંખો બંધ કરી સૂવાની ટેવ હતી. પ્રોફેસર બોઝે વિશ્વવિખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રી અને નૉબેલ લોરિયેટ પ્રોફેસર નિલ્સ બોહરને કોલકતા યુનિવર્સિટીમાં પ્રવચન આપવા આમંત્ર્યા હતા. બોઝને મહાન વિજ્ઞાનીઓને કોલકતામાં બોલાવી વ્યાખ્યાન અપાવવાનો શોખ હતો. તેની પાછળનો હેતુ એ હતો કે સંશોધકો, પ્રાધ્યાપકો, વિજ્ઞાર્થીઓ મહાન વિજ્ઞાનીઓને સાંભળે અને તેમાંથી પ્રેરણા મેળવે. આ હેતુથી પ્રોફેસર બોઝ ખૂબ જહેમત ઉઠાવતા. આ કારણે જ કોલકતામાં વિજ્ઞાનની જ્યોત ઝળહળતી અને ઝળહળે છે. કોલકતામાં મોટા મોટા વિજ્ઞાનીઓ પાક્યા છે. વિજ્ઞાનને આગળ વધારવા અને વિજ્ઞાનીઓને પેદા કરવા વૈજ્ઞાનિક માહોલ પેદા કરવો પડે.

વિશ્વવિખ્યાત અણુવિજ્ઞાની અને નૉબેલ લોરિયેટ નિલ્સ બોહરના વ્યાખ્યાનમાં પૂરા બંગાળમાંથી વિજ્ઞાનીઓ, વિદ્યાર્થીઓ અને લોકો આવ્યા હતા. હૉલ ખીચોખીચ ભરેલો હતો. પ્રોફેસર બોહર અણુવિજ્ઞાનની નવી ક્ષિતિજો પર વ્યાખ્યાન આપતા હતા. પ્રોફેસર બોઝ પ્રથમ હરોળમાં ખુરશી પર ઊંઘતા દેખાતા હતા. વચ્ચે પ્રોફેસર બોહરને તેમનાં સૂત્રો અને ગણતરીમાં ભૂલ માલૂમ પડી. તેમણે પ્રોફેસર બોઝને સંબોધીને કહ્યું, ‘પ્રોફેસર બોઝ, મારી ક્યાં ભૂલ થાય છે તે બતાવો.’ આખા હૉલમાં સન્નાટો છવાઈ ગયો. બધા જ ચિંતામાં પડી ગયા, કારણ કે પ્રોફેસર બોઝ તો નીંદરમાં હતા. ધ્યાનથી સાંભળનારને પણ નૉબેલ લોરિયેટના વ્યાખ્યાનમાં ભૂલ દર્શાવવી ઈજ્જતનો સવાલ થઈ જાય. એટલું સ્તર પણ હોવું જોઈએ ને ? તરત જ બોઝ ઊઠ્યા અને બ્લૅક બોર્ડ પાસે જઈ બોહરની ભૂલ દર્શાવી, તો બધાને થયું કે શું ખરેખર બોઝ નીંદરમાં હતા કે ધ્યાનથી આંખો બંધ કરી બોહરનું વ્યાખ્યાન સાંભળતા હતા ? હજુ પણ આ કોયડો રહ્યો છે. માટે મહાનુભાવો કોઈના પ્રવચનમાં સૂતા હોય તો માની લેવું નહીં કે તે સૂતા છે.