प्रकाशयुगाची तोंडओळख

सुरेंद्र पाटसकर
गुरुवार, 8 मार्च 2018

पुस्तक परिचय

प्रकाशवेध
लेखिका ः डॉ. माधवी ठाकूरदेसाई
प्रकाशन ः राजहंस प्रकाशन, पुणे
किंमत ः ३०० रुपये  
पाने ः २३३
 

पृथ्वीवर अत्यंत मुबलक प्रमाणात उपलब्ध असलेली गोष्ट म्हणजे प्रकाश! अनेक टप्प्यांतून पुढे गेलेल्या औद्योगिक क्रांतीचा ‘उपपदार्थ’ असलेल्या प्रदूषणाने आता आक्राळ-विक्राळ स्वरूप प्राप्त केले आहे. मानवी जीवनाच्या मुळावरच हे प्रदूषण उठले आहे. त्यामुळे पर्यायी पद्धतींचा शोध आणि वापर सुरू झाला आहे. नव्या पर्यायांचा विचार करताना सर्वाधिक संशोधन हे सध्या ‘प्रकाशा’वर सुरू आहे. मानव जातीच्या उद्‌गमाची जी माहिती आतापर्यंत आपल्यासमोर आहे, त्या माहितीनुसार मानवजातीच्या सुरवातीच्या काळापासून पुढे कित्येक हजार वर्षे ते सर्वजण सूर्योपासकच होते. जगाच्या कानाकोपऱ्यात सूर्याला ‘साक्षी’ ठेवूनच व्यवहार केले जात होते. आता प्रदूषणाच्या विळख्यातून बाहेर पडण्यासाठी पुन्हा सूर्याची (प्रकाशाची) मदत घेण्याचा प्रयत्न सुरू आहे. 

एखादी गोष्ट पाहायची झाली, तर प्रकाशाची आवश्‍यकता असते. प्रकाशाचे ढोबळ मानाने दोन प्रकार करता येतात, दृश्‍य प्रकाश (व्हिजिबल लाइट) व अदृश्‍य प्रकाश (इन्व्हिजिबल लाइट). अतिनील किरणे, क्ष - किरणे, गॅमा किरणे ही सर्व अदृश्‍य प्रकाशाची रूपे आहेत. अशी अनेक प्रकारची अदृश्‍य प्रकाश किरणे असल्याचे आता आपल्याला ज्ञात झाले आहे. ॲक्वागार्ड, मायक्रोव्हेव, एक्‍सरे अशा अनेक उपकरणांच्या आधारे आपण त्यातील काही किरणांचा वापरही करतो. अमेरिकेने जपानवर टाकलेल्या अणुबॉम्बमधून बाहेर पडलेल्या किरणांत गॅमा किरणे होती. त्यामुळे माणसांची कातडी जळाली. थोडक्‍यात सांगायचे तर अनेक ठिकाणी आपल्याला अदृश्‍य प्रकाश जाणवतो, दिसत मात्र नाही. सर्वव्यापी प्रकाशामागे सखोल विज्ञान दडलेले आहे. भौतिकशास्त्रातील अनेक क्रांतिकारक सिद्धांत हे प्रकाशाच्या अभ्यासानंतरच सर्वांसमोर आले. वीज, मोबाईल, टीव्ही, संगणक, एलईडी अशा अनेक गोष्टींद्वारे प्रकाशाचे विज्ञान आपल्या आजूबाजूला सतत असते. विविध संस्कृतीच्या विकासातही प्रकाशाने मोठा हातभार लावला आहे. शाश्‍वत विकासाची गुरुकिल्ली ‘प्रकाशा’च्या माध्यमातूनच मिळेल, असा विश्‍वास शास्त्रज्ञांना वाटतो आहे. हे, २१ वे शतक प्रकाशाचे शतक असेल, असेही मत अनेक शास्त्रज्ञ व्यक्त करत आहेत. जीवनव्यापी प्रकाशविज्ञान व तंत्रज्ञानाची तोंडओळख डॉ. माधवी ठाकूरदेसाई यांनी ‘प्रकाशवेध’ या पुस्तकाच्या माध्यमातून करून दिली आहे. 

प्रकाशकिरणांच्या अभ्यासाचे पूर्वीचे प्रयत्न शास्त्राच्या दृष्टीने जेवढे महत्त्वाचे होते, तेवढेच ते रंजकही होते. भारतीयांच्या दृष्टीने प्रकाश म्हणजे तेज या मूलतत्त्वाचे एकामागून एक निघालेले अतिशय वेगवान कण असे समजले जात असे. ग्रीक तत्त्वज्ञ एम्पिडोक्‍लयस याला प्रकाश आपल्या डोळ्यातून बाहेर पडतो असे वाटायचे. ‘‘पदार्थातून काहीतरी बाहेर पडते आणि ते आकुंचन पावून अतिसूक्ष्म होते. नंतर हे काहीतरी आपल्या डोळ्यात शिरते व ते पदार्थाची पातळ प्रतिकृती डोळ्यात तयार करते,’’ असे डेमॉक्रिटस (इ.स. पूर्व ४६०-३७०) याला वाटत असे. डेमॉक्रिटसने मांडलेल्या या सिद्धांताला ‘इन्ट्रॉमिशन सिद्धांत’ असे म्हटले जायचे. ‘‘आपल्या डोळ्यातून काहीतरी बाहेर निघते व ते पदार्थांवर पडते. त्यामुळेच आपल्याला दिसते,’’ असे ग्रीक विचारवंत प्लेटोचे मत होते. त्याने डोळ्यातून काहीतरी बाहेर पडण्याला ‘ऑक्‍युलर बीम’ असे नाव दिले. त्याने याबाबत मांडलेल्या सिद्धांताताल ‘एक्‍स्ट्रॉमिशन सिद्धांत’ म्हटले जाते. प्रकाश नेहमी सरळ रेषेत जातो, असे मत ॲरिस्टोटलने व्यक्त केले होते. ग्रीक गणितज्ज्ञ युक्‍लिडने तर प्रकाशाचा अभ्यास करून त्याची निरीक्षणे ‘ऑप्टिका’ या ग्रंथात मांडली. आरशाच्या पृष्ठभागावर एक सरळ रेषा काढली तर आरशावर पडणारे किरण या रेषेशी जेवढा कोन करतात तेवढाच कोन परावर्तीत होणारे किरण करतात, हे युक्‍लिडने मांडले होते. माध्यम बदलले, की प्रकाशाचा वेग बदलतो हेही युक्‍लिडला कळले होते. चिनी तत्त्वज्ञ मो झू याने सावलीचा अभ्यास केला होता. ‘‘सूर्याचा प्रकाश पदार्थांवर पडतो व पदार्थांवरून परावर्तित झालेला प्रकाश डोळ्यांवर पडतो, त्यामुळे तो पदार्थ अथवा वस्तू आपल्याला दिसतात,’’ हे इब्न अल हेथम या अरब संशोधकाने सर्वप्रथम शोधले.  

सध्या उपलब्ध असलेले बहुतांश तंत्रज्ञान विजेवर चालणारे तंत्रज्ञान आहे. जवळजवळ सगळी यंत्रे विजेवर चाललात. या सगळ्या यंत्रांना पुरेल एवढी वीज निर्माण करणे आता कठीण होऊ लागले आहे. आपल्याकडील सर्व वाहने पेट्रोल-डिझेल सारख्या इंधनावर चालतात. हे इंधनही पुढच्या ५०-६० वर्षांत संपण्याची शक्‍यता आहे. त्यामुळे पर्यायी इंधनाचा शोध आणि उपलब्धता गरजेची आहे. या सगळ्याला पर्याय प्रकाशकिरणे किंवा प्रकाशाचा आहे. प्रकाशावर चालणारे तंत्रज्ञान विकसित झाले, तर पर्यावरण व आरोग्याचे अनेक प्रश्‍न सुटू शकतील. प्रकाशाच्या आतापर्यंतच्या प्रवासाचा आढावा डॉ. ठाकूरदेसाई यांनी या पुस्तकात घेतला आहे. ‘स्टार ट्रेक’ नावाची इंग्रजी मालिका काही वर्षांपूर्वी दूरदर्शनवर खूप गाजली होती. २३व्या शतकातील अंतराळप्रवासाचे चित्र त्यात रंगविण्यात आले होते. त्या मालिकेत ‘टेलिपोर्टेशन मशिन’ ही वैशिष्ट्यपूर्ण गोष्ट दाखविली होती. माणसाचे प्रकाशात रूपांतर करून त्याला क्षणार्धात एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी नेण्याचे काम हे यंत्र करते. अशी संकल्पना कधी प्रत्यक्षात येऊ शकेल असे कोणालाही त्यावेळी वाटले नव्हते. त्यावेळी काही जणांची या टेलिपोर्टेशनची तुलना पौराणिक कथांतील देवांशीही केली. आज मात्र टेलिपोर्टेशनच्या क्षेत्रात बरेच संशोधन झाले आहे. भविष्यात कदाचित टेलिफोन बुथप्रमाणे माणसाला एका ठिकाणाहून दुसऱ्या ठिकाणी पाठविण्यासाठी टेलिपोर्टेशन बूथ रस्त्यावर उभे राहू शकतात. टेलिप्रेझेंटेशन ही अशीच एक गोष्ट आहे. व्हिडिओ कॉन्फरन्सिंगच्या पुढे जाणारा हा प्रकार आहे. ज्या दोन व्यक्तींना एकमेकांशी बोलायचे आहे, त्यांच्या त्रिमितीय प्रतिमा एकमेकांसमोर प्रक्षेपित करून संवाद साधण्याचे हे तंत्र आहे. दोन्ही व्यक्ती एकमेकांपासून शेकडो मैल दूर असल्यातरी आपल्या समोरच बसल्याचा भास त्यातून होतो. हे तंत्रज्ञानही आता विकसित होत आहे. याच्या मुळाशीही ‘प्रकाश’ आहेच. 

लेझर किरण आणि प्रकाशीय स्फटिक (फोटॉनिक क्रिस्टल) यांच्या साह्याने ‘होलोग्राफी’ ही छायाचित्रण पद्धत विकसित झाली आहे. या तंत्रामुळे त्रिमितीय प्रतिमा मिळते. वेगवेगळ्या उत्पादनांवर वापरण्यात येणारे ‘होलोग्राम’ हे या तंत्रानेच तयार केलेले असतात. प्रकाशीय स्फटिकांचा वापर भविष्यात संगणकातील माहिती साठविण्यासाठी केला जाऊ शकतो. त्यामुळे संगणकाची क्षमता प्रचंड वाढेल. लेझर किरणांच्या साह्याने शस्त्रक्रिया, आर्टिफिशल व्हीजन सिस्टिम, ‘बायोल्युमिनिसंट ट्री’ अशा अनेक गोष्टींबाबत संशोधन सुरू आहे. इंजिनाऐवजी प्रकाशाचा वापर करून अवकाश याने पाठविण्याबाबतच्या तंत्रज्ञानावरही संशोधन सुरू आहे. डॉ. ठाकूरदेसाई यांनी प्रकाशाच्या प्राचीन कल्पनेपासून भविष्यातील प्रगतीपर्यंतचा आलेख पुस्तकातून मांडण्याचा प्रयत्न केला आहे. टेलिस्कोप-मायक्रोस्कोपचा शोध, दृश्‍य लहरी, अदृश्‍य लहरी, विद्युतचुंबकीय लहरी, प्रकाशाचा वेग, लेझर किरण, फोटोग्राफी, होलोग्राफी, सौर ऊर्जा, संदेशवहन, फोटॉनिक्‍स असे अनेक विषय पुस्तकात हाताळले आहेत. गॅलिलिओ, केपलर, न्यूटन, स्नेल, देकार्त, फर्मा, विल्यम हर्षेल, थॉमस यंग, मॅक्‍सवेल, हर्टझ, मार्कोनी, आइन्स्टाईन, रंटजेन, एडिसन आदींनी केलेल्या मूलभूत कामाची तोंडओळखही पुस्तकात करून दिली आहे. 

सध्या अत्यंत लोकप्रिय असलेले एलईडी आणि त्यापूर्वी अस्तित्वात आलेले फ्लूरोसंट लॅंप यांच्या जन्माची कथा अत्यंत सोप्या शब्दांत लेखिकेने सांगितली आहे. फास्ट लाइट, स्लो लाइट, बॅकवर्ड लाइट अशा प्रकाशाच्या विविध गुणधर्मावर संशोधन सुरू आहे. या बाबतचे काही प्रयोग यशस्वी झाले आहेत. ‘वॉर्प डाईव्ह’ अशी कल्पनाही मांडली गेलीय. स्पेस आणि टाइमला घडी घालण्याची ही कल्पना आहे. ही प्रत्यक्षात आली तर एका ग्रहावरून दुसऱ्या ग्रहावर किंवा एका आकाशगंगेतून दुसऱ्या आकाशगंगेत जाणे शक्‍य होईल. अर्थात सध्या तरी या गोष्टी कल्पनेच्या स्वरूपात आहेत. प्रकाशाच्या अशा नव्या संकल्पनांवर काम सुरू आहे. एकविसावे शतक या बदलांच्या दिशेने पुढचे पाऊल टाकणारे असेल हे मात्र नक्की.

प्रकाशावर चालणारे तंत्रज्ञान कसे असेल हे कळण्यासाठी प्रकाशाचे गुंतागुंतीचे स्वरूप समजून घ्यायला पाहिजे. ते समजले की प्रकाशाकडून आपल्याला पाहिजे तसे काम करून घेता येईल. प्रकाशाच्या स्वरूपाची तोंडओळख डॉ. ठाकूरदेसाई यांनी उत्तम प्रकारे करून दिली आहे.

संबंधित बातम्या