Tuesday, September 23, 2008

મહાપ્રયોગની ચર્ચામાં વિસરાયેલું પાયાનું એક નામઃ સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ

બ્રહ્માંડના પાયારૂપ ગણાતા કાલ્પનિક કણ ‘હિગ્સ બોસોન’ની ખોજ માટેના વૈશ્વિક પ્રયોગ નિમિત્તે પાર્ટીકલ ફિઝિક્સથી પ્રલય સુધીની ઘણી ચર્ચાઓ થઇ. પ્રયોગના ‘ઇન્ડીયન કનેક્શન’ તરીકે તેમાં સામેલ થનારા ભારતીય વૈજ્ઞાનિકોનો ઉલ્લેખ થયો. પણ ‘બોસોન’ નામ જેમની માનભરી સ્મૃતિમાં રખાયું છે તે ભારતીય ગણિતશાસ્ત્રી-ભૌતિકશાસ્ત્રી સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ સાવ ભૂલાઇ ગયા



‘વૈજ્ઞાનિક’ શબ્દ કાને પડે, એટલે મનમાં આઇનસ્ટાઇનની છબી ઊભી થઇ જાય. વિખરાયેલા લાંબા વાળ, કપાળે કરચલીઓ, આંખોમાં ઊંડાણ...અને પરદેશી ચહેરો.

ભારતમાં પણ વૈજ્ઞાનિકો થઇ શકે- થયા હશે એવી કલ્પના ભાગ્યે જ કોઇને આવે. ભારતના ગૌરવની યાદીમાં અશોક અને અકબરથી અભિનવ બિન્દ્રા સુધીનાં નામ હોય, પણ સત્યેન્દ્રનાથ બોસ (આપણા ઉચ્ચાર પ્રમાણે, ‘બોઝ’) જેવું નામ તેમાં જોવા ન મળે. બારમું ધોરણ કે સ્નાતક કક્ષા સુધી માફકસરનું ભૌતિકશાસ્ત્ર (ફિઝિક્સ) ભણેલા વિદ્યાર્થીઓ પણ ‘બોઝ’ના નામે ફક્ત જગદીશચંદ્ર બોઝને જ જાણતા હોય, ત્યાં બીજા લોકોની ક્યાં વાત રહી?

પરંતુ સંગીતની દુનિયામાં ‘શંકર’ બોલતાં જ ‘શંકર-જયકિશન’ની જોડી યાદ આવે, એવી રીતે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં બોઝનું નામ લેતાં જ ‘બોઝ-આઇનસ્ટાઇન સ્ટેટેસ્ટીક્સ’નો ઉલ્લેખ થાય છે. સ્વાભાવિક રીતે જ સવાલ થાયઃ ૧૮૯૪માં જન્મેલા અને ૧૯૧૫માં- ગાંધીજી ભારત પાછા ફર્યા એ જ વર્ષે-કલકત્તા યુનિવર્સિટીમાંથી ભૌતિકશાસ્ત્ર સાથે એમ.એસસી. થયેલા બોઝે એવાં કયાં તીર માર્યાં હશે કે તેમનું અને આઇનસ્ટાઇનનું નામ એક શ્વાસમાં લેવું પડે?

તીર નં.૧ : અખંડ ભારતના બંગાળની ઢાકા યુનિવર્સિટીમાં ૨૭ વર્ષની ઊંમરે સત્યેન્દ્રનાથ બોઝ ભૌતિકશાસ્ત્રના રીડર તરીકે જોડાયા. ૩૦ વર્ષની ઊંમરે ૧૯૨૩માં તેમણે ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સનો પાયો નાખનાર મેક્સ પ્લાન્કના એક સૂત્રને જુદી રીતે તારવતું રીસર્ચ પેપર લખ્યું. એક માહિતી પ્રમાણે બ્રિટિશ સામયિકના એક તંત્રીએ, તો બીજી એક વાત પ્રમાણે યુનિવર્સિટીના સામયિકના તંત્રીમંડળે આ પેપર પ્રગટ કરવાની ના પાડી. હિંમત હાર્યા વિના બોઝે પોતાનું પેપર આઇનસ્ટાઇનને મોકલી આપ્યું. આઇનસ્ટાઇને તેનો જર્મનમાં અનુવાદ કરીને છપાવ્યું. એટલું જ નહીં, એ પેપરની પ્રશંસા કરતાં કહ્યું,‘બોઝીસ મેથડ ઓફ ડેરીવેશન...ઈન માય ઓપિનિયન સીગ્નીફાઇઝ એ ફોરવર્ડ સ્ટેપ’ (બોઝે જે રીતે સમીકરણ તારવ્યું છે તે થીયરીને એક ડગલું આગળ લઇ જાય છે).

૧૯૨૫-૨૬ દરમિયાન બોઝ જર્મનીમાં રહ્યા ત્યારે તેમને આઇનસ્ટાઇન સાથે કામ કરવાની અને મેક્સ પ્લાન્ક, શ્રોડિંજર, પાઉલી જેવા ઘુરંધર ભૌતિકવિજ્ઞાનીઓના મંડળમાં અધિકારપૂર્વકની ભળવાની તક મળી. એક વર્ષ પછી ઢાકા પાછા ફરેલા બોઝ પાસે પીએચ.ડી.ની ડીગ્રી ન હતી, ત્યારે ભૌતિકશાસ્ત્રના ‘ખુદ ગબ્બર’ આઇનસ્ટાઇનના પ્રમાણપત્ર જેવા પત્રના આધારે તેમને યુનિવર્સિટીમાં ભૌતિકવિજ્ઞાનના પ્રોફેસર અને આગળ જતાં વિભાગીય વડા તરીકે નીમવામાં આવ્યા.

તીર નં.૨ : જર્મની જતાં પહેલાં બોઝ ૧૯૨૪માં ફ્રાન્સ ગયા અને પેરિસમાં મેરી ક્યુરીને મળ્યા. રેડિયોએક્ટિવીટી વિશેના સંશોધન બદલ ૧૯૦૩માં ભૌતિકશાસ્ત્રનું નોબેલ પારિતોષિક મેળવી ચૂકેલાં ૫૭ વર્ષનાં મેડમ ક્યુરીએ બોઝના રીસર્ચ પેપરથી પરિચિત હતાં. તેમણે બોઝને કહ્યું,‘‘મારી સાથે કામ કરવું હોય તો ફ્રેન્ચ આવડવું કેટલું જરૂરી છે અને તમારી પહેલાં એક ભારતીય મારી પાસે રહી ગયા હતા. પણ તેમને ફ્રેન્ચ ન આવડતું હોવાથી બહુ મુશ્કેલી પડતી હતી...’ મેડમ ક્યુરીની લાંબી એકોક્તિ પૂરી થઇ એટલે બોઝે ફ્રેન્ચમાં આદરપૂર્વક કહ્યું,‘ઓહ યસ, મેડમ. મને ફ્રેન્ચ બરાબર આવડે છે.’ ૩૦ વર્ષના ભારતીય ભૌતિકશાસ્ત્રીને કડકડાટ ફ્રેન્ચ બોલતો સાંભળીને મેડમ ઘડીભર આશ્ચર્યથી ઠરી ગયાં. થોડો સમય પેરિસમાં હર્યાફર્યા પછી સત્યેન્દ્રનાથ બોઝે મેડમ ક્યુરીની પ્રયોગશાળામાં કામ કર્યું અને પીઝોઇલેક્ટ્રિક ઇફેક્ટ તરીકે ઓળખાતા ક્વાર્ટ્ઝના ગુણધર્મને લગતી કેટલીક અટપટી ગણતરીઓ આસાનીથી કરીને મેડમને આશ્ચર્યચકિત કરી દીધાં.

તીર નં.૩-૪-૫-૬... : ૧૯૨૪ના રીસર્ચ પેપર દ્વારા વિજ્ઞાનજગતમાં ધમાકેદાર પ્રવેશ મેળવનાર બોઝે બીજો ધમાકો છેક ૧૯૫૩-૫૫માં કર્યો. આઇનસ્ટાઇનને જેના સાંધા મેળવવામાં નિષ્ફળતા મળી, તે યુનિફાઇડ ફિલ્ડ થીયરીનો પહેલો હિસ્સો તેમણે ઉકેલી નાખ્યો અને એ વિષય પર કેટલાંક મહત્ત્વપૂર્ણ રીસર્ચ પેપર લખ્યાં. વચ્ચેના સમયગાળામાં તેમણે રસાયણશાસ્ત્ર, ખનીજશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન, ભૂમિવિજ્ઞાન (સોઇલ સાયન્સ), ફિલસૂફી, પુરાતત્ત્વ, કળા, સાહિત્ય અને ભાષા જેવા અનેકવિધ વિષયોમાં સક્રિય રસ લઇને કામ કર્યું. વિજ્ઞાનને માતૃભાષામાં લોકપ્રિય બનાવવાના પ્રયાસરૂપે તેમણે આઝાદીથી પણ પહેલાંના સમયમાં, બંગાળી ભાષામાં ‘વિજ્ઞાનપરિચય’ નામનું વિજ્ઞાનસામયિક શરૂ કર્યું. પ્રવૃત્તિઓનો આટલો મોટો પરીઘ હોવા છતાં, અંગત પ્રસિદ્ધિથી તે દૂર રહ્યા. સરકારના પ્રકાશન વિભાગ તરફથી ભારતીય વૈજ્ઞાનિકો વિશેનું એક પુસ્તક તૈયાર થઇ રહ્યું હતું, ત્યારે તેના લેખક જગજિતસિંઘ સત્યેન્દ્રનાથ બોઝને મળવા ગયા અને તેમનો પ્રોફાઇલ (શબ્દચિત્ર) લખવાની ઇચ્છા વ્યક્ત કરી ત્યારે બોઝે એ કામને ‘સમયનો બગાડ’ ગણાવ્યું હતું. તેમ છતાં, પ્રસિદ્ધિથી દૂર ભાગતા સત્યેન્દ્રનાથ બોઝને મહાન વૈજ્ઞાનિકોની પંગતમાં કાયમી સ્થાન મળીને રહ્યું.

...અને અમરત્વ : આઘુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં મૂળભૂત કણોને બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવ્યા છે. વીસમી સદી સુધી અણુઓના સમુહમાં રહેલા દરેક અણુની વર્તણૂંક મેક્સવેલ અને બોઝમેને તારવેલાં સમીકરણોથી સમજી શકાતી હતી. પરંતુ વીસમી સદીના આરંભે ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોન જેવા કણ વિશે નવો પ્રકાશ પડ્યો. એ કણો મેક્સવેલ-બોઝમેનનાં સમીકરણો પ્રમાણે વર્તતા ન હતા. સત્યેન્દ્રનાથ બોઝે મેક્સવેલ-બોઝમેનની ગણતરીની મર્યાદા શોધી કાઢી અને તેમાં મોટા પાયે ફેરફાર કરીને નવી ગણતરી તૈયાર કરી, જે ઇલેક્ટ્રોન કે ફોટોન જેવા મૂળભૂત કણોને લાગુ પાડી શકાતી હતી. એ કામમાં આઇનસ્ટાઇન તેમના સહભાગી હતા. એટલે વિજ્ઞાનજગતમાં તે ‘બોઝ-આઇનસ્ટાઇન સ્ટેટેસ્ટીક્સ’ તરીકે ઓળખાય છે.

વિજ્ઞાને ત્યાર પછી ઘણી પ્રગતિ કરી છે. કણોની જોરદાર ટક્કર યોજીને તેના ‘ભંગાર’માંથી નાના, વઘુ નાના કણો શોધવાની પાર્ટીકલ ફિઝિક્સની આગેકૂચ ચાલુ રહી છે. પરંતુ લેટેસ્ટ ટેકનોલોજી થકી શોધાયેલા નવા કણો પણ મૂળભૂત રીતે બે પ્રકારમાં વહેંચાય છેઃ ૧) બોઝ-આઇન્સ્ટાઇનની ગણતરીને અનુસરતા ‘બોસોન’ અને ૨) વૈજ્ઞાનિકો ફર્મી-ડિરાકની ગણતરીને અનુસરતા ‘ફર્મીઓન’.

અત્યારે ચાલી રહેલા ‘લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડર’ના પ્રયોગમાં ‘હિગ્સ’ તરીકે ઓળખાતો, અત્યાર સુધી ફક્ત થીયરીમાં અસ્તિત્ત્વ ધરાવતો કણ ખરેખર છે કે નહીં, તે વૈજ્ઞાનિકો જાણવા ઇચ્છે છે. ‘હિગ્સ’ કણ પ્રાથમિક વિભાજન પ્રમાણે ‘બોસોન’ પ્રકારનો હોવાથી તે ‘હિગ્સ બોસોન’ તરીકે પણ ઓળખાય છે- બોઝના મૃત્યુનાં ૩૪ વર્ષ પછી પણ! ભારત ભલે તેમના નામની એકાદ સંસ્થા સ્થાપીને કે એકાદ એવોર્ડ આપીને ભૂલી જાય, પણ વિજ્ઞાનજગત બોઝને ભૂલી શકે તેમ નથી.

7 comments:

  1. Great!
    I had read article in Newspaper, and also thought to send you SMS for congrats! But now late congrats for write such type of rare subject.
    Every media had published news that BOSE ware related with the LHC project, you had unveil the Bose. May be information Is not to much important but to think about write on BOSE is more important.
    I like that.

    ReplyDelete
  2. Urvish,

    I must say when I read your articles lots of thoughts sprouts in my mind!

    First thought what comes to my mind is about a comprehensive article about LHC project, for common people in lines to its implications, outcomes etc. As such many things have been written about it already.

    Second is it possible to have a series of articles on such great Indians, who are hitherto not popular. Like V C Naipaul, Dr. Hargovind Khurana, Vikram Seth, Rohinton Mistry, Zubin Mehta, Lord Bhikhu Parekh, Mayur Madhvani and many more significant but lesser known stalwarts.

    Third....... in next post :)

    ReplyDelete
  3. સરસ લેખ! પદાર્થની પાંચમી મુળભુત અવસ્થાને (ઘન, પ્રવાહી, વાયુ, પ્લાઝ્મા પછીની) "બોઝ આઈંસ્ટાઈન કન્ડેંસેટ" કહે છે.

    ReplyDelete
  4. ખૂબ ખૂબ આભાર. સરસ લેખ.ખૂબ જાણવાનું મળ્યું.

    ReplyDelete
  5. વાહ..
    હું એવું સમજ્યો 'તો કે... પણ, જવા દો ને..
    હવે અંધારામાં ઉઘાડ થયો...
    આભાર

    ReplyDelete
  6. Anonymous6:10:00 PM

    Rosan bhai,
    you messed up whole "Dal' by mentioning name of Bhiku parekh and mayur madhavani and many ordinary indian with Mr Khurana and Bose. I think you dont have any clue between Gold and Brass.

    ReplyDelete
  7. You have sent me on a pure nostalgia trip and made me relieve that one year I spent doing MSc Physics in South Gujarat University where all these names and terms were a part of my life for an entire year.

    It is indeed such a shame that most of us have no clue about this giant. I remember my own shock when I realised about his contribution back then. His name kept on creeping in to our syllabus most casually and I was aghast with the fact that the professor who was supposed to be teaching us this did not even bother to preface his contribution with a little info on what this man was all about. (Remember, those were pre-internet days.)

    His contribution which you have so lovingly chronicled in this piece which is almost 4 years old (and makes you seem like a physicist yourself) and the recent discovery of the Higgs Boson has brought this titan's memory flooding back to me again. I had no clue that Bose had worked for a while with Madame Curie on the piezoelectric effect as well. Fantastic piece Urvish. Am thrilled to read this.

    ReplyDelete