Sunday, October 20, 2013

ભાવિ સફરનામા : આજ ખો જાયે સિતારોંમેં કહીં...

માણસજાતે પૈડું શોઘ્યું ત્યારથી શરૂ થયેલો લાંબી અને ઝડપી સફરનો સિલસિલો એકવીસમી સદીના બીજા દાયકામાં ક્યાં પહોંચ્યો છે? એક કલાકમાં જમીનમાર્ગે બારસો કિલોમીટરનું અંતર કાપી નાખે એવા ‘હાયપર-લૂપ’ થી માંડીને મંગળ ગ્રહ પર કાયમી વસવાટ અને પ્રકાશ કરતાં વઘુ ઝડપે ગતિ શક્ય બનાવતા ‘વાર્પ ડ્રાઇવ’ જેવા પ્રોજેક્ટ વિશે ગંભીરતાપૂર્વક કામ ચાલી રહ્યું છે.

વાતને આમ તો પહેલી નજરે કાઢી નાખવા જેવી લાગે : પ્રકાશથી વધારે ઝડપે ગતિ? અસંભવ.
 સાપેક્ષવાદમાં આઇન્સ્ટાઇને બ્રહ્માંડના આરટીઓ ઇન્સ્પેક્ટરની અદાથી ચોખ્ખા શબ્દોમાં સ્પીડલિમિટ આંકી આપી છે :  કોઇ પણ પદાર્થ પ્રકાશ કરતાં વઘુ ઝડપે સફર કરી શકે નહીં.

બે વર્ષ પહેલાં યુરોપની સંશોધનસંસ્થા ‘સર્ન’ દ્વારા જાહેરાત કરવામાં આવી હતી કે અમુક પ્રયોગો વખતે ન્યુટ્રિનો કણોની ઝડપ પ્રકાશની ઝડપ કરતાં વધારે નોંધાઇ. ઝડપની સરસાઇ માંડ સેકન્ડના ૬૦ અબજમા ભાગ જેટલી હતી. પણ સવાલ ‘પથ્થરકી લકીર’ ગણાતા આઇન્સ્ટાઇનના નિયમનો હતો. વઘુ ચોક્સાઇભરી તપાસને અંતે ‘સર્ન’નો દાવો ખોટો સાબીત થયો અને સાપેક્ષવાદની સ્પીડ લિમિટ આખરી સત્ય ઠરી.

પરંતુ અમેરિકાની અવકાશ સંશોધન સંસ્થા ‘નાસા’ પ્રકાશની ગતિ કરતાં દસ ગણી વધારે ગતિથી સફરનાં સ્વપ્નાં જોઇ રહી છે. એટલું જ નહીં, ‘નાસા’ના એન્જિનિયર ડૉ.હેરોલ્ડ વ્હાઇટની ટીમ આ પ્રોજેક્ટને સાકાર કરવાની દિશામાં કામ કરી રહી છે- અને એ પણ આઇન્સ્ટાઇને બાંધેલી સ્પીડ લિમિટનો ભંગ કર્યા વિના.
 વાત વિજ્ઞાનકથા જેવી છે. ‘સ્ટ્રારટ્રેક’ પ્રકારની વાર્તાઓમાં એ દાયકાઓ પહેલાં કહેવાઇ ચૂકી છે. છતાં હવે કેટલાક સંશોધકોને લાગે છે કે આ કથાને હકીકતમાં ફેરવવાનું શક્ય છે- અને એ પણ આઇન્સ્ટાઇનના સિદ્ધાંતનો ભંગ કર્યા વિના.

કેવી રીતે?

ધારો કે એક કાર કલાકના વઘુમાં વઘુ બસો કિલોમીટરની ઝડપે દોડી શકે છે. તેનાથી વધારે ગતિ કોઇ રીતે શક્ય બને એમ નથી. છતાં, એ કારને કલાકના છસો-સાતસો કિલોમીટરની ઝડપે સફર કરાવવી હોય તો શું કરવું પડે? વિચારો : બસો કિલોમીટર પ્રતિ કલાકની ગતિમર્યાદા કારની છે, પણ ધારો કે એ જ કારને વિમાનમાં ચડાવી દેવામાં આવે તો? કાર પોતાની મહત્તમ ઝડપનો આંકડો કૂદાવ્યા વિના, તેનાથી અનેક ગણી વધારે ઝડપે સફર કરે કે નહીં?

આ કેવળ ઉખાણાંશાઇ ચબરાકીનો મામલો નથી. પ્રકાશની ગતિ કરતાં પણ ઝડપી સફરના પાયામાં રહેલી વૈજ્ઞાનિક હકીકત છે. આઇન્સ્ટાઇના સિદ્ધાંત પ્રમાણે આખા બ્રહ્માંડનું પોત સ્પેસ-ટાઇમના તાણાવાણાનું  બનેલું છે. તેને સીધીસાદી શેતરંજી જેવું નહીં, પણ સંકોચાઇ-વિસ્તરી શકે એવી રબરની ચાદર જેવું ગણી શકાય. ‘બિગ બેન્ગ’ તરીકે ઓળખાતા મહાવિસ્ફોટથી બ્રહ્માંડનો જન્મ થયો. ત્યાર પછી તરત અકલ્પનીય ઝડપે તેનું વિસ્તરણ થયું. આ ઝડપ પ્રકાશની ગતિ કરતાં અનેક ગણી વધારે હતી.
મતલબ,૨,૯૯,૭૯૨.૪૫૮ કિલોમીટર પ્રતિ સેકંડની ગતિમર્યાદા ગતિશીલ પદાર્થને લાગુ પડે છે, પણ જેમાં બ્રહ્માંડના બધા પદાર્થો ગોઠવાયેલા છે, એ સ્પેસટાઇમનું પોત પ્રકાશથી વઘુ ઝડપે સંકોચન-વિસ્તરણ પામી શકે છે.

બ્રહ્માંડના વિસ્તરણને લગતા બીજા ઉદાહરણથી વાત વધારે સ્પષ્ટ કરીએ : એક વિરાટ કદનો ફુગ્ગો ફુલાવ્યા પછી એના બે છેડે એક-એક કીડી મુકવામાં આવે. ફુલેલા ફુગ્ગાના બે છેડા વચ્ચેનું અંતર ધારો કે દસ ફૂટ છે. સમજવા ખાતર એવું પણ ધારી લઇએ કે કીડી એક મિનિટમાં મહત્તમ એક ફૂટ અંતર કાપી શકે છે. તો સામાન્ય સંજોગોમાં એક કીડીને ફુગ્ગાના બીજા છેડે રહેલી કીડી સુધી પહોંચતાં ઓછામાં ઓછી દસ મિનિટ લાગે. પરંતુ ફુલાવેલા ફુગ્ગાની હવા એકદમ કાઢી નાખવામાં આવે તો? શક્ય છે કે કીડી અમુક સેકંડોમાં જ બીજા છેડે રહેલી કીડીની સાવ નજીક પહોંચી જાય- અને તેના મહત્તમ ગતિમર્યાદા પણ ન તૂટે.

બ્રહ્માંડની મુસાફરીના મામલે માણસજાતની સ્થિતિ કંઇક અંશે આ કીડી જેવી છે.  તારાસમુહો અને આકાશગંગાઓ હજારો પ્રકાશવર્ષની દૂરી પર આવેલાં છે. પ્રકાશની ગતિએ પ્રવાસ શક્ય બને તો પણ એ તારાવિશ્વો સુધી પહોંચતાં સેંકડો-હજારો વર્ષ નીકળી જાય. પરંતુ ફુગ્ગાના કિસ્સામાં બન્યું તેમ, વાહનની ઝડપ વધારવાને બદલે ‘રસ્તો’ જ સંકોચી નાખવામાં આવે તો? પ્રવાસની આ રીત વિજ્ઞાનકથામાં- અને હવે વિજ્ઞાનમાં પણ- વૉર્પ ડ્રાઇવ તરીકે ઓળખાય છે. (‘વૉર્પ’ એટલે  વળ).  આ પદ્ધતિની થિયરી પ્રમાણે ખાસ પ્રકારના શક્તિકવચથી વીંટળાયેલું યાન પોતે પ્રકાશવેગે ગતિ કરતું નથી, પણ તેની આસપાસ વીંટળાયેલું શક્તિકવચ સ્પેસટાઇમની ચાદરને પાછળથી વિસ્તારે છે અને આગળથી સંકોચે છે. પરિણામે, યાન પ્રકાશની ઝડપ કરતાં પણ વઘુ ગતિથી આગળ વધીને દૂરનાં તારાવિશ્વો સુધી પહોંચી શકે છે.

ખાસ પ્રકારનું શક્તિકવચ બનાવવા માટે જરૂરી વિશિષ્ટ પ્રકારની અને અઢળક શક્તિ પેદા શી રીતે કરવી એ પહેલો સવાલ છે. પરંતુ એથી પણ પહેલાં આ પ્રકારે સ્પેસટાઇમને સંકોચવા-વિસ્તારવાનું વ્યવહારમાં શક્ય છે કે નહીં, તેના પ્રયોગ ડૉ.હેરોલ્ડ વ્હાઇટ અત્યંત નાના પાયે- ફોટોનના એક કણ પર- કરી રહ્યા છે અને તેમાં એમને ઉત્સાહજનક પરિણામ મળ્યાં છે. ટૂંકમાં, ‘વૉર્પ ડ્રાઇવ’ને વાસ્તવિકતા બનતાં લાંબો સમય નીકળી જાય એવું બને, પણ સાવ ‘ભેંસ ભાગોળે, છાશ છાગોળે’ જેવો મામલો નથી. એ વિજ્ઞાનકથાનાં પાનાં કે ટીવીના પડદેથી બહાર નીકળીને પ્રયોગશાળા સુધી પહોંચી, તે નાની વાત નથી.

અફાટ બ્રહ્માંડને બદલે પૃથ્વીલોક પર ઝડપી મુસાફરી માટે અનેક અખતરા થતા રહે છે. તેમાંનો એક સૌરશક્તિથી જમીનમાર્ગે કલાકના બારસો કિલોમીટરની ઝડપ હાંસલ કરવાનો છે. બીજા કોઇએ આ વાત કરી હોત તો તેની કદાચ તુક્કો ગણીને હાંસી થઇ હોત. પણ અવકાશક્ષેત્રે જ્વલંત સફળતા મેળવનાર ખાનગી કંપની ‘સ્પેસએક્સ’ અને વીજળીથી ચાલતી કાર બનાવાર ‘ટેસ્લા’ જેવાં સફળ સાહસોના માલિક ઇલન મસ્કે આ વાત કરી છે. તેમના પ્રાથમિક આઇડીયા પ્રમાણે, હવા વગરના એક મોટા બોગદામાં પોતાની ગતિથી પેદા થતી હવા ઉપર તરતી દરેક કેપ્સુલ આગળ વધે અને સામા છેડે પહોંચી જાય. દરેક કેપ્સુલમાં એક માણસ હોય. કેપ્સુલની સફરનો આરંભ શરૂઆતી ધક્કાથી થાય, પણ પછીની મુસાફરી એકદમ નિરાંતવી હોય. આ ટેકનોલોજીને તેમણે ‘હાયપર-લૂપ’ તરીકે ઓળખાવી છે.

કેલિફોર્નિયામાં ‘હાઇ સ્પીડ ટ્રેન પ્રોજેક્ટ’ને મંજૂરી મળી તેનાથી ખિન્ન થયેલા મસ્કે ‘હાયપર-લૂપ’ની વાત ‘સ્પેસ-એક્સ’ની વેબસાઇટ પર મુકી છે. મસ્કના મતે, હાઇસ્પીડ ટ્રેન પ્રોજેક્ટ અત્યંત મોંઘો છતાં ટ્રેનની ઝડપની દૃષ્ટિએ અસંતોષકારક છે. જ્યારે ‘હાયપર-લૂપને મસ્કે પ્લેન, ટ્રેન, કાર અને જહાજ પછી વાહનવ્યવહારના પાંચમા સંભવિત વિકલ્પ તરીકે ઓળખાવ્યો છે. મસ્કના મતે આ પ્રોજેક્ટ સાકાર કરવામાં સાતથી દસ વર્ષ જેટલો સમય અને ૬ અબજ ડોલરનો ખર્ચ થાય. (હાઇસ્પીડ ટ્રેન પ્રોજેક્ટના ખર્ચ કરતાં આ લગભગ દસમા ભાગની રકમ છે.) બીજું કોઇ આ પ્રોજેક્ટમાં આગળ નહીં વધે તો ત્રણ-ચાર વર્ષમાં હાયપર-લૂપનું પ્રાથમિક મોડેલ તૈયાર કરવાની વાત મસ્કે કરી છે.

દેખીતી રીતે જ, હાયપર-લૂપના પ્રોજેક્ટ સામે ઘણા લોકોએ પ્રશ્નો ઊભા કર્યા છે. પરંતુ ફક્ત થોડા મહિના પહેલાં કોણે ધાર્યું હશે કે પૃથ્વી પરથી મંગળની વન વે ટિકિટ કપાવવા માટે અને મંગળ પર કાયમી ધોરણે વસવાટ માટે બે લાખથી પણ વઘુ લોકો તૈયારી બતાવશે? અને તેમાં અમેરિકાના ૪૭ હજાર લોકો પછી બીજા નંબરે ૨૦ હજાર હોંશીલા ભારતના હશે? પરંતુ ‘માર્સ વન’ નામની સ્વૈચ્છિક સંસ્થા અને તેના માલિક લાન્સડોર્પને ફક્ત એપ્રિલ ૨૦૧૩થી ઓગસ્ટ ૨૦૧૩ વચ્ચે આટલા જથ્થામાં અરજીઓ મળી છે. મંગળ પર માનવ વસાહત સ્થાપવા ઇચ્છતા લાન્સડોર્પના પ્રોજેક્ટ અંગે શંકાકુશંકાઓનો પાર નથી. આ ક્ષેત્રે અનુભવી ‘નાસા’ મંગળ પર સમાનવ યાત્રા વિશે હજુ સાવચેતીથી આગળ વધી રહ્યું છે ત્યારે લાન્સડોર્પની વાત પરથી એવું લાગે કે તેમને પ્રોજેક્ટ માટે જરૂરી રકમ મળી જાય તો જાણે બીજી કશી તકલીફ જ નથી.

મંગળ પર બાંધકામ માટે પહેલું યાન તે ૨૦૧૬માં રવાના કરવા ધારે છે અને ૨૦૨૨માં પસંદ થયેલા તાલીમબદ્ધ ચાર જણની ટુકડી મંગળ પર જવા રવાના થશે, જે મંગળ પર ૨૦૧૩માં ઉતરશે. તેમને મોકલવાનો ખર્ચ ૬ અબજ ડોલર થશે અને ત્યાર પછી ચાર જણની દરેક ટીમને મોકલવામાં ૪ અબજ ડોલરનું આંધણ થશે. પણ લાન્સડોર્પને ખાતરી છે કે આખી પ્રક્રિયાના પ્રાયોજકો અને પ્રસારણહકોથી માંડીને બીજી અનેક રીતે રોકડી કરીને આખા પ્રોજેક્ટને નફાકારક બનાવી શકાશે.

મંગળ પર માનવ વસવાટ માટે સંજોગો અનુકૂળ છે કે નહીં, એની હજુ તપાસ ચાલી રહી છે ત્યારે મંગળ પર કાયમ માટે વસી જવાની અને પૃથ્વી પર પાછા ન ફરવાની તૈયારી બતાવવી, એ સાહસ ગણાય?કે મૂર્ખામી? દરેકનો જવાબ જુદો હોઇ શકે છે, પણ એટલું નક્કી છે કે એકવીસમી સદી અનેક વિજ્ઞાનકથાઓને વાસ્તવિકતામાં પલટી નાખનારો સમય બની રહેશે.
(22-9-13)

2 comments:

  1. Anonymous9:07:00 AM

    ઉત્તમ લેખ ! આટલી બધી અટપટ્ટી વિજ્ઞાન ની વાત ઉર્વીશ ભાઈ જ્યારે પોતાની અનોખી -ઉદાહરણ વાળી - શૈલી માં-સમજાવતા હોય ત્યારે એમાં હદે એમાં રસ ઉત્પાન થતો હોય છે, કે વાંચતી વખતે લેખ ક્યારે પૂરો થાય જાય એજ ખબર નથી પડતી ! ઉર્વીશ ભાઈ નાં વિજ્ઞાન વિષે નાં લેખ વાંચતી વખતે બાળપણ નાં ગુજરાતી નાં અવ્વલ દરજ્જા નાં વિજ્ઞાન વિષયક "સ્કોપ" મેગઝીને નાં દિવસો ની યાદ તાજી થય જાય છે !

    -- MP Patel

    ReplyDelete