युरेका ! युरेका !!
पूर्वी मी जेव्हा बरंच लेखन करत असे, तेव्हा कधी कधी अशी वेळ येत असे की मी त्यात गुंतून पडत असे. स्वत:च त्या लिखाणात अडकलो की त्यातून बाहेर पडण्यासाठी मार्ग दिसत नसे. अशा स्थितीतून बाहेर पडण्यासाठी मी एक युक्ती विकसित केली होती. तिच्यामुळे काम यशस्वी होत असे.
मी सिनेमा बघायला जात असे. कोणताही सिनेमा नाही, तर ज्यात भरपूर मारामारी असेल असा सिनेमा ! डोक्याला अजिबात ताण नाही. सिनेमा पाहतेवेळी मी माझ्या समस्येचा विचार जाणीवपूर्व टाळत असे. सिनेमा पाहून बाहेर पडलं की मला माझं उत्तर गवसलेलं असे. माझ्या कथेचं सूत्र मार्गावर येण्यासाठी काय करायला हवं ते मला अचूक सापडे.
फार वर्षांपूर्वी मी माझ्या पी.एच.डी. प्रबंधासाठी काम करीत असताना माझ्या मांडणीत एक चूक दिसून आली. माझ्या सर्व कामाचा त्यामुळे नाश झाला असता. ही कमतरता पूर्वी माझ्या लक्षात आली नव्हती. मी फार घाबरलो आणि बॉब होपचा एक सिनेमा बघायला गेलो. सिनेमा-गृहातून बाहेर आल्यावर प्रबंधामध्ये जो बदल करायला हवा होता, तो माझ्या लक्षात आला.
मला वाटतं, विचार करणं ही श्वासोच्छवासासारखी प्रक्रिया आहे. आपल्या इच्छेप्रमाणे आपण श्वासोच्छवासावर नियंत्रण ठेवू शकतो. आपण लवकर लवकर खोल श्वास घेऊ शकतो किंवा श्वास रोखू शकतो. त्यावेळी शरीराची गरज कोणतीही असो. पण फार वेळ आपण असं करू शकत नाही. श्वासोच्छवास करणार्या पेशी थकून जातात. शरीर अधिक किंवा कमी ऑक्सीजनसाठी तडफडायला लागतं आणि कृत्रिम नियंत्रण थांबतं. त्यानंतर शरीराचं स्वत:चं म्हणजे अनैच्छिक नियंत्रण अमलात येतं. शरीराला आवश्यक अशी श्वसनक्रिया चालू होते. श्वसन संस्थेचा काही आजार नसेल तर जरा वेळाने आपण हे सर्व विसरूनपण जातो. चिंता करावी लागत नाही.
आपण जाणून बुजून ऐच्छिक रीतीने विचार करू शकतो. परंतु श्वासावरच्या ऐच्छिक नियंत्रणासारखंच हे फार प्रभावी होऊ शकत नाही. कोणताही प्रश्न सोडविण्यासाठी आपण आपल्या बुद्धीमध्ये बळजबरीने वाढ करायचा प्रयत्न केला, तरी लवकरच डोके चालेनासे होते. आणि त्या प्रश्नाभोवतीच आपण फिरत राहतो. जाणीवपूर्वक विचार करून समस्या सुटली नाही तर पुन्हा पुन्हा कितीही विचार केला तरी फायदा होत नाही. याउलट जेव्हा आपण बुद्धीला मोकळे सोडतो, तेव्हा ती अनैच्छिक नियंत्रणाच्या अंतर्गत येते. अशा स्थितीत नवीन मार्ग सुचू शकतो व आश्चर्यकारक शोध लागू शकतो. ज्यावेळी आपण विचार ‘करीत’ नसतो तेव्हा आपल्या समस्येचा उलगडा होतो.
आपण बुद्धी वापरत असतो तेव्हा शरीराच्या स्नायूंना काही काम करावे लागत नाही त्यामुळे थकल्याची लक्षणे दिसत नाहीत आणि म्हणून आपण विचार करावयाचा थांबवत नाही. एवढेच नव्हे तर विचार करून बेचैन होतो, त्यामुळे निरर्थक मार्गावर चालत राहतो. प्रत्येक निरर्थक प्रयत्नामुळे बेचैनी वाढत जाते आणि एका दुष्टचक्रात आपण फसतो.
माझ्या समजुतीप्रमाणे विश्रांतीसाठी बुद्धीला मुद्दाम अशा गोष्टीत गुंतवून ठेवावं, ज्यायोगे ऐच्छिक विचार करण्याची गरज पडणार नाही. पण ती इतकी वरवरची असावी की अनैच्छिक चिंतन मात्र चालूच राहील. माझ्यापुरते म्हणाल तर मारामारीचा सिनेमा अतिशय योग्य आहे. दुसर्याु कोणासाठी वेगळं काही उपयोगी पडेल.
मला असं वाटतं की अनैच्छिक रीतीने केलेल्या विचारातूनच अंतर्ज्ञानाचा किंवा ‘a flash of intuition’चा जन्म होतो. माझ्या मते हा अनैच्छिक पद्धतीने केलेल्या विचाराचाच परिणाम असतो.
विज्ञानाच्या इतिहासात सर्वात प्रसिद्ध अशा अंतर्ज्ञानाची कहाणी इसवी सनापूर्वी तिसर्याह शतकात सायरेक्युज शहरात घडली होती.
आर्किमिडीज आणि युरेका
इसवी सनापूर्वी सुमारे अडीचशे वर्ष सायरेक्युज शहरात सुवर्ण युग चालू होतं. शक्तिशाली रोमन साम्राज्य संरक्षणात सायरेक्युजचा राजा त्याचं राज्य चालवीत होता. त्या समृद्ध राज्यात खूप बुद्धिमंत लोक उदयास आले होते. येथील राजा हेरॉन (द्वितीय) ने सोनाराला एक सोन्याची लगड देऊन एक मुकुट तयार करायचा हुकूम दिला होता.
परंतु नंतर त्याला शंका येऊ लागली की सोनाराने थोडं सोनं काढून घेऊन त्याच वजनाचं परंतु स्वस्त असं तांब मिसळलं तर? हा मिश्र धातूसुद्धा शुद्ध सोन्यासारखाच दिसत असेल तर? सोनार आपल्याला फसवूही शकेल.
सर्वांप्रमाणे राजा हेरॉनलासुद्धा कुणी फसवणं पसंत नव्हतं. पण ही फसवणूक उघड कशी करणार? केवळ संशयावरून तो सोनाराला शिक्षा देऊ शकत नव्हता. तेव्हा काय करावं अशा विचारात राजा पडला असावा. सौभाग्याने राजा हेरॉनचा एक बुद्धिमान नातेवाईक होता. त्याचे नाव आर्किमिडीज. न्यूटनच्या जन्मापर्यंत तो जगातला सर्वाधिक बुद्धिमान म्हणून गणला जात असे.
राजाने आर्किमिडीजला बोलावून आपली समस्या त्याच्यासमोर मांडली. हेरॉनचा मुकुट शुद्ध सोन्याचा होता, का त्यात थोडं तांबं मिसळलं होतं, हे शोधायचं होतं.
त्यावेळी आर्किमिडीजच्या मनात विचारचक्र चालू झालं असेल. त्याकाळीसुद्धा सोनं हा फार मौल्यवान धातू होता. आधुनिक साधनाने त्याची घनता १९.३ ग्राम प्रती घनसेंटीमीटर येते. ह्याचा अर्थ असा होतो – एका ठरावीक वजनाच्या सोन्याच्या तुकड्याचं आकारमान दुसर्याा कोणत्याही धातूशी तुलना केली तर सर्वात कमी असेल. सोन्याचा तुकडा सर्वात कमी जागा व्यापेल. अशुद्ध सोन्याशी तुलना केली तर त्याच वजनाचे शुद्ध सोने कमी जागा व्यापेल.
तांब्याची घनता ८.९२ ग्राम प्रती घनसेंटीमीटर असते. म्हणजे सोन्याच्या घनतेपेक्षा सुमारे अर्धी. हिशोबासाठी आपण १०० ग्रॅम शुद्ध सोने घेतले तर त्याचे आकारमान ५.१८ घन सेंटीमीटर होईल. समजा अशाच शुद्ध दिसणार्याु सोन्यात केवळ ९० ग्रॅम सोने व बाकी १० ग्रॅम तांबे आहे. ९० ग्रॅम सोन्याचा आकार ४.६६ घन सेंटीमीटर आणि १० ग्रॅम तांब्याचा १.१२ घन सें.मी. मिळून एकूण आकार ५.७८ घन सेंटीमीटर होईल.
५.१८ घन सेंटीमीटर आणि ५.७८ घन सेंटीमीटरमध्ये चांगलाच फरक आहे. त्यामुळे मुकुट शुद्ध सोन्याचा आहे, का त्यात १०% तांबं मिसळलं हे ताबडतोब कळेल.
मुकुटाचे वजन व आकारमान मोजून तितक्याच वजनाच्या शुद्ध सोन्याच्या आकारमानाबरोबर तुलना करणे एवढंच आता शिल्लक आहे.
साध्या सोप्या आकारांच्या वस्तूंचे, म्हणजे घन, दंडगोल, शंकू, गोलाकार यांचे आकारमान गणिताने काढणे त्या काळी माहीत झालेले होते.
आर्किमिडिजने राजाला म्हटले असेल, ‘असं करूया, मुकुटाचा सरळ सपाट पत्रा करूया. त्याला एकाच जाडीच्या चौरसाचे रूप दिले की आपल्याला त्याचे खरे वजन लगेच कळेल.’
हे ऐकून राजाने त्याच्या हातून मुकुट हिसकावून घेतला असेल.
‘‘नाही. तुम्हाला असं काहीही करता येणार नाही. ही एक सुंदर कलाकृती आहे आणि मला ती नष्ट करायची नाही. काहीही मोडतोड न करता तुम्हाला त्याचं आकारमान काढावं लागेल.’’
परंतु ग्रीक गणितात अतिशय अनियमित वस्तूचे आकारमान काढायचा कोणताही मार्ग उपलब्ध नव्हता. त्याकाळी कलनशास्त्राचा (इन्टिग्रल कॅलक्युलसचा) शोध लागलेला नव्हता. (आणि पुढील २००० वर्षापर्यंत तो लागणार नव्हता). अशा स्थितीत आर्किमिडीजला राजाला सांगावं लागलं असेल की, ‘‘महाराज, मुकुट नष्ट केल्याखेरीज आकारमान काढायचा एकही मार्ग नाही आहे.’’ त्यावेळी अर्किमिडीजची परीक्षा घेण्यासाठी राजा म्हणाला असेल, ‘‘तसा शोध लागला नसेल तर शोध लावा’’.
त्यानंतर आर्किमिडीज विचार करकरूनही कोणत्याहि निर्णयाला आले नसतील. किती गंभीर पणे त्यांनी विचार केला असेल ते कोणी सांगू शकणार नाही.
आपल्याला एवढंच माहिती आहे की विचार करून थकल्यावर आर्किमिडीज सार्वजनिक स्नानगृहात विश्रांती घेण्यासाठी गेले. आपला प्रश्न स्नानगृहापर्यंत घेऊन जाण्याचा त्यांचा विचार नसेलही.
ग्रीक स्नानगृह विश्रांतीसाठी आणि तणावमुक्त होण्यासाठी उपयोगात आणले जात असे. शहरातील सुमारे अर्धी लोकसंख्या तिथे एकत्र येत होती. ते तिथे बाष्पस्नान, मालीश, व्यायाम करीत असत. शिवाय तर्हेनतर्हेहच्या गप्पा करीत असत. आर्किमिडीजना थोड्या वेळासाठी मुकुटाचं झंझट विसरून जावं असं निश्चितपणे वाटलं असावं.
ते तिथे साध्या गप्पा मारीत असतील. अलेक्झांड्रियापासून कार्थेजपर्यंतच्या ताज्या बातम्या आणि शहरातील भानगडींच्या चर्चेमध्ये भाग घेतअसतील. जमीनदार, रोमन सरदार यांच्या कहाण्यांची मजा घेत असतील. त्यानंतर ते स्वत: एखाद्या गरम पाण्याच्या टबमध्ये बसले असतील. तो टब जादाच उत्साहाने अगदी भरून टाकलेला असला पाहिजे.
आर्किमिडीज टबमध्ये उतरल्याबरोबर पाणी बाहेर सांडले असेल. आर्किमिडीजनी त्यावर ताबडतोब विचार केला की नंतर आरामात विचार केला? बहुधा नंतर आरामात विचार केला असेल. शांतपणे पाण्यात पहुडले असतील, हात-पाय बुडवले असतील, बाहेर काढले असतील. पण एवढे नक्की की तेव्हा ते ऐच्छिक विचारापासून, त्यातल्या मूर्ख चक्रापासून मुक्त होते. आणि त्यातूनच त्यांना एकदम त्यांचं उत्तर ‘अंतर्ज्ञानाने’ मिळालं.
ते टबच्या बाहेर उडी मारून निघाले आणि सायरेक्यूज रस्त्यावरून जोराने पळत आपल्या घरी आले. अंगावर कपडा नाही, त्याची पण पर्वा केली नाही. सायरेक्युजच्या रस्त्यावर आर्किमिडीज नागडे धावल्यामुळे कहाणी ऐकणार्या. तरुणांना एक मनोरंजक गोष्ट मिळाली. परंतु हे सांगावयास हवे की प्राचीन ग्रीक नग्नतेला फार मामुली गोष्ट समजत असत. तेव्हा लोकांना नग्न माणसं बघणं म्हणजे आपण सिनेमात नग्नता बघण्याइतकं सामान्य होतं.
पळणारे आर्किमिडीज ओरडत चालले होते. ‘‘युरेका ! युरेका !’’
आर्किमिडीजचं उत्तर इतकं सोपं होतं की एकदा समजावून सांगितलं की प्रत्येकाला ते सहज समजू शकत होतं.
पाण्याचा परिणाम न होणारी कोणतीही वस्तू पाण्यात बुडवली तर ती आपल्या आकारमाना इतके पाणी दूर करते. कारण दोन वस्तू एका वेळी एका जागी राहू शकत नाहीत.
आता आपण एक चोच असलेलं मोठं भांडं घेऊ, त्यात मुकुट सहज बुडू शकेल असं. आणि बाहेर येणारं पाणी दुसर्या् भांड्यात गोळा करू.
भांडं ते भरेपर्यंत पाणी ठेवलेलं असेल, तर त्यात जराशी वाढ झाली तरी पाणी बाहेर पडणार.
आता ह्या पाण्याने भरलेल्या भांड्यात हा मुकुट काळजीपूर्वक बुडवावा. मुकुटाच्या आकारमानाइतकेच पाणी बाहेर येईल आणि ते एका छोट्या भांड्यात गोळा केलं जाईल. त्यानंतर मुकुटाइतक्याच वजनाचा शुद्ध सोन्याचा एक तुकडा अशाच रीतीने पाण्यात बुडवला तर पाण्याची पातळी परत वाढून बाहेर येणारं पाणी दुसर्या् एका भांड्यात गोळा करावे.
मुकुट शुद्ध सोन्याचा असेल तर दोन्ही वेळा सांडणार्यां पाण्याचं आकारमान सारखेच असेल. जर शुद्ध सोन्याच्या पाण्यापेक्षा मुकुटाने जास्ती पाणी बाहेर सांडले तर ते सहज लक्षात येण्यासारखं आहे. अशा रीतीने मुकुटाचे कोणत्याही प्रकारचे नुकसान होणार नाही. त्यावर ओरखडासुद्धा पडणार नाही. त्यापेक्षा महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे आर्किमिडीजने पाणी बाजूस सारण्याबद्दलचा नियम शोधून काढला होता.
पण तो मुकुट शुद्ध सोन्याचा होता का? असं ऐकलं होतं की ह्यात भेसळ केली होती आणि सोनाराला फाशी दिली गेली. परंतु खरे काय हे मात्र निश्चित माहिती नाही.
विचार : ऐच्छिक आणि अनैच्छिकही
हा युरेका चमत्कार किती वेळा झाला? आराम करत असताना अचानक असा साक्षात्कार किती वेळा होऊ शकला? या दुःखभर्यार दुनियेतले हे विशुद्ध हर्षोन्मादाचे क्षण होते. या प्रश्नांचं उत्तर देता येईल अशी काही तरी सोय असायला हवी होती. पण विज्ञानाच्या इतिहासात असं वारंवार घडतं असा माझा संशय आहे. ऐच्छिक विचार करण्याच्या शुद्ध तंत्रामुळे अगदी थोडेसेच महत्त्वाचे शोध लागले आहेत असा(ही) मला संशय आहे. बहुधा ऐच्छिक विचारांमुळे शोध लावण्यासाठी आवश्यक ती पार्श्वलभूमी तयार होत असावी. (जर काही होतच असेल तर), पण खरी प्रेरणा, खरा शोध हा अनैच्छिक विचारांच्या ताब्यात असतानाच मिळतात.
ही वस्तुस्थिती लपवण्याचा कट दुनियाभरचे लोक करतात. वैज्ञानिकांना तर्कशुद्धता फारच महत्त्वाची वाटते. मनातल्या कल्पना प्रत्यक्षात आणण्यासाठी त्यांनी कौशल्याने काम केलेले असते. त्या तपासून पाहण्यासाठी लक्षपूर्वक प्रयोगांची आखणी केलेली असते. काही प्रयोगांमधून जर उपयुक्त निष्कर्ष काढता आले नाहीत, तर ते प्रयोग वगळले जातात. त्यांची नोंदच केली जात नाही. जर एखादी प्रेरक कल्पना बरोबर निघाली तर तिची नोंद ‘प्रेरक कल्पना’ अशी होत नाही. उलट वस्तुस्थिती सांगणार्यार ऐच्छिक विचारांची शृंखला शोधून काढली जाते आणि तीच नंतर नोंदलीही जाते.
परिणाम काय होतो? कोणताही वैज्ञानिक निबंध / शोधपत्र वाचणार्यांूना छातीठोकपणे असं वाटतं की मूळ बिंदूपासून ध्येयापर्यंत अगदी सलग थेट पोचवणार्याण ऐच्छिक विचारांची एक मालिकाच इथे आहे. बाकी काही फापटपसारा नाही. पण हे मुळीच खरं नसतं.
बापरे – हे केवढं लाजिरवाणं आहे. विज्ञानाचं सगळं वलय, ती प्रभावळ नष्टच होऊन जाते आहे. शिवाय अंतर्ज्ञान, प्रेरणा, या सगळ्या गूढ प्रक्रियांमधले रहस्यच उलगडले जाते.
खरं सांगायचं तर हे रहस्य उलगडण्याच्या वस्तुस्थितीचा स्वीकार करणं वैज्ञानिकांना जड जातं. हे मान्य करण्यामुळे आपण तर्कशुद्धतेची प्रतारणा करतो असं त्यांना वाटतं. प्रत्यक्षात काय होतं? पूर्णपणे तार्किक विचार करणार्यान माणसाला, त्याच्या ऐच्छिक नियंत्रणात नसताना असा एक तार्किक विचार सुचतो, जो रहस्य उलगडू शकतो.
आधुनिक काळातही आपल्याला अशा अनैच्छिक तर्कांची उदाहरणं मिळतात. अगदी मोहक असतात ती. फ्रेडरिक ऑगस्ट केकुले यांनी बेंझीनच्या रचनेचा लावलेला शोध, जेम्स वॅट यांनी वाफेचे इंजिन कार्यक्षमतेने चालवण्यासाठी केलेले बदल आणि इतरही काही शोध अशाच प्रकारे लागलेले आहेत.
असं असताना वैज्ञानिकांनी फक्त ऐच्छिक किंवा सचेतन विचारावरच इतका विश्वास ठेवावा आणि शोध लावण्याच्या खर्याा पद्धती लपवून ठेवाव्यात हे किती चुकीचं आहे?
शैक्षिक संदर्भ अंक ५२ मधून साभार असिमोव यांच्या मूळ लेखाचा हिंदी अनुवाद : के. बी. सिंह. या लेखाचा काही भाग इथे दिला आहे.