विज्ञानातील रंजक कथा

सर सी.व्ही. रामन यांच्या ‘रामन इफेक्ट’ या शोधाच्या निमित्ताने दरवर्षी २८ फेब्रुवारी रोजी राष्ट्रीय विज्ञान दिन साजरा केला जातो. प्रगल्भ बुध्दिमत्तेच्या जोरावर ज्यांना ‘आकाशाचा रंग निळा का?’ असा प्रश्न निर्माण झाला त्या डॉ. रामन यांनी वर्णपक्तींचा शोध घेतला आणि रामन परिणाम अस्तित्वात आले. त्यांनी घेतलेल्या प्रयत्नांना २८ फेब्रुवारी १९२८ रोजी यश आले आणि त्यांच्या या संशोधनाला १९३० सालचा पदार्थविज्ञान शास्त्रातील नोबेल पुरस्कार मिळाला. आपल्या देशाचा विज्ञान दिन म्हणून हा दिवस साजरा करण्याचा उद्देश असा की त्यायोगे विज्ञानाचे महत्त्व सर्वसामान्यांपर्यंत पोहोचावे, लहानपणापासून विज्ञानाची आवड निर्माण व्हावी, वैज्ञानिक दृष्टीकोण निर्माण व्हावा, विज्ञानाचे संशोधक आणि अभ्यासक तयार होण्यासाठी प्रोत्साहन मिळावे.

विज्ञान म्हणजे काहीतरी खूप अवघड, आकलनाच्या पलीकडचं किंवा अगदीच खरं सांगायचं तर भरपूर अभ्यास करायला लावणारं, जशाच्या तशा व्याख्या लिहायला लावणारं, मनाला वाटलं म्हणून न घडणारं, आधीपासूनच ठरून गेलेलं असं काहीसं अगम्य असतं अशी आपली मुळात समजूतच होऊन गेलेली असते. रोज आजूबाजूला दिसणाऱ्या परिसराचा अभ्यास आनंदाने करणारे आपण मग एखादी गोष्ट इकडून तिकडे नेऊन ठेवली म्हणजे कार्य झालं पण मी इथे तीन तास बसून अभ्यास करतोय म्हणजे काहीच नाही, असं ऐकलं की वैतागून जातो. त्यापुढे द्रव्य, अणूरेणू, चांगले भले थोरले रोग पसरवणारे सूक्ष्मजीव, आणि हे सगळं शोधून काढणारे शास्त्रज्ञ, हे सगळं भेटू लागतं तसतसा हा मार्ग भलताच खडतर असल्याची जाणीव होते. मग याच वेळी आपण हे सारे शोध कोणी आणि कसे बरं लावले याच्या गोष्टी वाचल्या आणि समजून घेतल्या तर… तर आपल्याला तोच विषय जवळचा आणि सोपा वाटू लागतो.

तुम्हाला माहिती आहे का? कोणत्याही शोधाची कहाणी नेहमी प्रमाणे ‘युरेका’ अशीच असते असं नाही, तर कित्येकदा ती एखादी अनपेक्षित घटनाही असू शकते. आजच्या या लेखात आपण अशा काही गोष्टी वाचूया ज्या अचानक, अपघाताने समोर आल्या आणि जगामध्ये आज त्याच वस्तू अपरिहार्य झाल्या आहेत.

कागद आणि छपाई यंत्र

इसवीसनाच्या दुसऱ्या शतकात चीनमधील हान राजवटीत एक महत्त्वाची गोष्ट घडली. ह्या हान राजाकडे काई लुन नावाचा एक अधिकारी काम करीत असे. काम करीत असताना या काई लुनचे लक्ष गेले ते एका पोळ्याकडे. विशिष्ट प्रकारच्या या माश्या झाडाच्या लाकडापासून निघणाऱ्या धाग्याचा आणि त्यांच्या तोंडातून स्त्रवणाऱ्या द्रवाचा वापर करून हे घर बनविताना त्याला दिसल्या. लाकडापासून अशा प्रकारचा धागा येऊ शकतो हे पाहून त्याने चक्क बांबूचे काही तुकडे द्रावणात घालून उकळले. त्याचे ते धागे सुटे झालेले द्रावण एका कापडावर ओतले. कडक सूर्यप्रकाशात ते वाळवले. आणि त्या वाळलेल्या लगद्यापासून लेखनासाठी वापर करता येईल असा एक पापुद्रा म्हणजेच कागद तयार झाला. १४ व्या शतकात पुस्तके वाचणाऱ्यांची संख्या अगदीच मर्यादित होती. कारण मुळात सर्व काम लेखी होत असे. गुटेनबर्ग या धातू आणि रत्नांना आकार देणाऱ्या एका कल्पक तरुणाने धातूचे खिळे आणि शाईचा वापर करून सर्वात प्रथम मुद्रण केले आणि त्यायोगे छपाई यंत्र अस्तित्वात आले.

औषधी रसायने आणि कृत्रिम रंग

आधुनिक रासायनिक उद्योगाचे श्रेयसुद्धा एका अपघाती शोधाला दिले जाऊ शकते, ज्याची सुरुवात झाली ती चक्क कचऱ्यापासून. 19 व्या शतकात कोळशाचे गॅसमध्ये रुपांतर होत असताना एक दुर्गंधीयुक्त, चिकट चिखल तयार झाला आणि डांबर हा एक नवीन प्रकारचा कचरा अस्तित्वात आला. आज आपण याच डांबराचे रस्ते तयार करतो. त्यानंतर लंडनच्या रॉयल कॉलेज ऑफ केमिस्ट्रीच्या प्रमुखांना एक कल्पना आली, ऑगस्ट विल्हेल्म फॉन हॉफमन यांच्या लक्षात आले की कोळशाच्या डांबरातील काही सामग्री ज्ञात औषधांमधील सामग्रीसारखीच आहे. जर योग्य रासायनिक अभिक्रिया होऊन उत्तर बरोबर मिळाले, तर जगाला रोगांवर स्वस्त, सोपे उपचार मिळू शकतील. म्हणून 1856 मध्ये, त्याने 18 वर्षांच्या विल्यम पर्किनने या पदार्थाला क्विनाइनमध्ये बदलण्याचा प्रयत्न केला. क्विनाइनचा वापर मलेरियावर उपचार करण्यासाठी केला जात असे. त्या काळी ते औषध झाडाच्या सालातून काढावे लागत असे, जे वेळखाऊ आणि त्रासदायक होते.

पर्किनला माहित होते की क्विनाइन आणि डांबर यांच्यात समान रासायनिक सूत्रे आहेत. म्हणून त्याने डांबरातील क्विनाइन सारखीच काही सामग्री घेतली आहे त्यात क्विनाइनच्या छोट्या तुकड्यांसारखी दिसणारी इतर सामग्री घातली. तयार झालेल्या उत्पादनातून निरुपयोगी घटक दूर केले की काम होऊन जाईल अशी त्याची अपेक्षा होती. पण ते सोपे नव्हते. पर्किनच्या पहिल्या प्रयत्नांतून फिकट पांढरे क्विनाइन न मिळता लालसर, काळी भुकटी मिळाली. त्याने आणखी दोन बदल करून पुन्हा प्रयत्न केले. पण त्यानंतर त्याला काळी पावडर मिळाली. याला अल्कोहोलने मिसळल्यामुळे त्या काळ्या भुकटीला जांभळा रंग मिळाला. इतका आकर्षक दिसणारा हा रंग सिल्कला डाय करण्यासाठी वापरता येईल असे पर्किन यांना वाटले. त्या वेळी, परदेशी किड्यांचा वापर करून जांभळ्या रंगाचे कापड तयार केले जात असे, त्यामुळे फक्त श्रीमंत लोकच जांभळे कपडे घालू शकत होते. पर्किनने या भुकटीला मॉव्ह नाव दिले व या कृत्रिम रंगाचा कारखानाही त्याने सुरू केला.

कृत्रिमरित्या गोड चव देणारी साखर/ स्वीटनर

रासायनिक कारखाने तर जोरात सुरु झाले. 1878 मध्ये, कॉन्स्टंटाईन फाहलबर्ग हा डांबराशी संबंधित काम करणारा कर्मचारी एका रात्री चुकून हात न धुता जेवत होता. तेव्हा त्याला त्याची भाकरी आश्चर्यकारकपणे गोड वाटली. त्यानंतर फाहलबर्ग आणि त्याच्या प्रयोगशाळेतील साथीदारांनी हे डांबराच्या अवशेषांपासून बनवलेल्या अतिशय गोड पदार्थाचा,सॅकरिनचा शोध लावला. आज ही कृत्रिमरित्या गोड चव देणारी साखर/ स्वीटनर अनेक पदार्थात वापरली जाते.

टेफ्लॉन

अपघाती शोध 20 व्या शतकात वाढतच गेले. 1930 च्या उत्तरार्धात, ड्यूपॉन्ट येथील डॉ. रॉय जे. प्लंकेट हे रेफ्रिजरंटशी संबंधित वायूंवर काम करत होते. एके दिवशी एक नवीन मिश्रण नकळत पावडरमध्ये घट्ट झाले ज्यामुळे सर्व सामग्री चिकट आणि निसरडी झाली. टेट्राफ्लुरोइथिलीनचा गोठलेला, संकुचित नमुना तपासल्यानंतर, त्यांना आणि त्याच्या सहकाऱ्यांनी एक अनपेक्षित शोध लागला. तो गोळा पांढरा, मेणासारखा घन बनला होता. त्यावर सर्व रसायने निष्क्रिय ठरत होती. हेच पॉलिटेट्राफ्लुओरोइथिलीन(PTEE), ज्याची ड्यूपॉन्ट कंपनीद्वारे टेफ्लॉन म्हणून विक्री केली. टेफ्लॉन धातूच्या न चिकटणाऱ्या पृष्ठभागावर लेप देऊन कोटिंग सारखा वापरला जातो. त्यातून वीज प्रवाहित होत नाही त्यामुळे वायर कोटिंगसाठीही मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो.

मायक्रोवेव्ह

1945 मध्ये एके दिवशी, पर्सी स्पेन्सर नावाचा इंजिनियर एका विद्युत उपकरणांच्या कंपनीत व्हॅक्यूम ट्यूबवर प्रयोग करत होता. तो जेवणाच्या वेळी त्याच्या खिशातील चिक्कीचा तुकडा बाहेर काढणार तोच त्याला त्याचा चिकट गोळा झाल्याचे समजले. तेव्हा त्याने प्रथम इक अंडे या सूक्ष्म लहरींच्या तरंगत ठेवले. अर्थातच ते स्फोट होऊन फुटून गेले. त्यानंतर च्या दिवशी त्याने काही पॉपकॉर्नची चाचणी केली. जेव्हा ते जसजसे फुटू लागले तेव्हा त्याला माहित होते की त्याला काहीतरी मोठे सापडल्याची जाणीव झाली. 1967 मध्ये मायक्रोवेव्ह ची एक स्वस्त, लहान आवृत्ती अमेरिकेच्या बाजारात आली आणि आता कित्येक घरांमध्ये मायक्रोवेव्ह असल्याचे दिसून येते.

आधुनिक जगात आपण जे काही उपभोगतो ते अशा अपघाती शोधांमुळे अस्तित्वात आले आहे. पण मग हे सारे केवळ चमत्कार अविष्कार असतात का? नक्कीच नाही. त्यासाठी कित्येक शास्त्रज्ञ दिवसरात्र मेहनत करीत असतात. त्यांच्या मनात येणाऱ्या प्रश्न आणि शंका विसरून न जाता त्याचे उत्तर मिळेपर्यंत त्याचा शोध घेत राहतात. तसं पहायचं तर आजच्या काळातले आपण सारे विद्यार्थी खूप नशीबवान आहोत बरं का! कारण आपल्याला मोबाईल आणि टी व्ही सारख्या माध्यमातून विज्ञानाची ओळख खूप चांगल्याप्रकारे करून घेता येते आहे. आपल्या कुठल्याही का? चे उत्तर आपण चुटकीसरशी मिळवू शकतो. मग आपणही अशा गोष्टींमधून प्रेरणा घेऊन विज्ञानाची खरी ओळख करून घ्यायला काय हरकत आहे?