அறிவியலாளர் கெப்ளர்

-முனைவர் சேஷா சீனிவாசன்

தற்போதைய 21ஆம் நூற்றாண்டில் இயற்பியலையும், மற்றும் விண்வெளி ஆராய்ச்சியையும் பிரிக்கமுடியாத ஒன்றுக்கொன்று தொடர்புடையதாக நாம் கருத்தில் கொள்கிறோம். இந்தப் பரந்த நோக்கு, 16ஆம் நூற்றாண்டில் நிலவியதா என்றால் இல்லை என்றுதான் சொல்ல வேண்டும். 16ஆம் நூற்றாண்டில், இயற்பியல் இயற்கைத்தத்துவ ஆராய்ச்சியாகவும் விண்வெளி ஆராய்ச்சி பெருவாரியாகக் கணிதம் சார்ந்ததாகவும் பின்பற்றப்பட்டு வந்தது என்பதை ஆராய்ச்சி நூல்களின் வாயிலாக அறிய முடிகிறது. இந்த வேறுபட்ட சிந்தனைக்கூறுகளை மாற்றி இயற்பியலையும் வான்வெளி ஆராய்ச்சியையும் ஒன்றாக இணைத்த பெருமைக்குரியவர் அறிவியலாளர் திரு. ஜோஹனேஸ் கெப்ளர் (Johannes Kepler) ஆவார். அவரைக் குறித்து சற்று சிந்திப்போமா!

திரு கெப்ளர், டிசம்பர் மாதம் 1571இல் ஜெர்மனியின் ஸ்டுட்கர்ட் எனும் மாகாணத்தில் மிகவும் வறுமையில் வாடிய குடும்பத்தில் பிறந்தார். சிறு வயதிலேயே பெரியம்மை நோயினால் தாக்குற்றுத் தன் கைகள் மற்றும் கண்கள் பாதிப்பிற்குள்ளானாபோதிலும், கணிதத் திறமையில் இயற்கையிலேயே மிகவும் வல்லவராகத் திகழ்ந்தார். தனது ஆறாம் வயதிலிருந்தே வான்வெளி ஆராய்ச்சியின்பால் மிகுந்த காதல் கொண்டிருந்ததன் காரணமாக அவருடைய தாயார் அவரைத் தினமும் வெளியில் அழைத்துச் சென்று இரவு நேரத்தில் வானில் சுடர்விடும் நட்சத்திரங்கள், கோள்கள் மற்றும் விண்மீன்களை அவருக்குக் காண்பிக்கலானார். சில வருடங்களுக்குப்பின் முதன் முதலாய்க் கெப்ளர், சந்திர கிரகணத்தைக் கண்ணுற்றார்.

டியுபிங்கன் (Tubingen University) பல்கலைக்கழகத்தில் தத்துவம் மற்றும் தியாலஜி (theology) பயின்று அதே பல்கலைக்கழகத்தில் வான்வெளி ஆராய்ச்சியாளராகவும், பிறகு கிரேஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் (Graz) வான்வெளிக் கணித ஆசிரியராகவும் பணியாற்றினார்.

சூலை 19, 1595இல் ஜூபிடர் மற்றும் சனிக்கோள்களைப் பற்றியும் அவற்றின் பாதை ஒழுங்கமைப்பைப் பற்றியும் விரிவுரை நடத்திக் கொண்டிருந்த தருணத்தில், கெப்ளருக்கு ஓர் உள்நோக்குச் சிந்தனை தோன்றியது; அது யாதெனில், நம் அண்டம் (Universe) ஐந்து வடிவமைப்புக்களை உள்ளடக்கியது என்பதாகும். தனது கணிதப் புலமையின் வாயிலாக அவ்வைந்து திட (solid) வடிவமைப்புக்களையும் (Octahedron, icosahedron, dodecahedron, tetrahedron and cube) எனப் பட்டியலிட்டுள்ளார் அவர். அவ்வைந்து வடிவங்களும் நம் அண்டமாகிய கோளத்தில் பின்னிப் பிணைந்து ஆறு தளங்களாக (layer) தோன்றியமையைக் கெப்ளர் ஆறு கோள்களுக்கு (புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், ஜுபிடர், சனி) ஒப்பாக உருவகம் செய்தார். இவற்றோடல்லாமல் அக்கோள்களின் அளவு, அவை சூரியனைச் சுற்றிவர எடுத்துக் கொள்ளும் பாதையின் நேரம் போன்றவற்றைத் தன் கணிதச் சூத்திரத்தின் (Mathematical Formulae) வாயிலாக நமக்குத் தெளிவு படுத்தியுள்ளார்.

மேற்கூறிய இந்தச் செயல்முறை விளக்கங்களே கெப்ளரின் “Mysterium Cosmographicum” என்ற அறிவியல் ஆராய்ச்சி நூலுக்கு வித்தாக அமைந்தன என்றால் அது மிகையாகாது. மேலும், கோபர்நிகஸின் கோள்களின் சுழற்சி பற்றிய அடிப்படைத் தத்துவத்தினை (Helio Centric System) பறைசாற்றுவதாகவும் அமைந்தன. Mysterium Cosmographicum treatise (MCT (அ) மசட) என்றால் என்ன என்பதைப் பற்றிச் சிறிது பார்ப்போம்.

”மசட” என்ற கெப்ளரின் ஆராய்ச்சி நூலில் ஓர் அத்தியாயத்தில், அவர் கிறித்துவர்களின் பைபிளுக்கும் (Holy Bible) கோபர்நிகஸின் கோள் சுற்றுப்பாதை ஆராய்ச்சிக்கும் உள்ள ஒற்றுமைகளை எடுத்துரைத்திருந்தார். ஆனால் அந்த அத்தியாயம் பின்னாளில் (1596) துரதிர்ஷ்டவசமாக நூல் பதிப்பிற்கு முன்னரே நீக்கப்பட்டது. அத்தகைய செயல் கெப்ளரின் புகழிற்குத் தடையாய் ஆனது. கெப்ளர் தன்னூலின் மேற்கூறிய அத்தியாயத்தைத் தனது நண்பர்கள் மற்றும் Danish வான்வெளி ஆராய்ச்சியில் புகழ்பெற்ற டைகோ ப்ராகி (Tycho Brahe) ஆகியோர்க்கு அனுப்பியிருந்தார். டைகோ ப்ராகி அதனைப் படித்துச் சற்று கடுமையான வார்த்தைகளால் கெப்ளரின் ஆராய்ச்சியை விமரிசித்துப் பல திருத்தங்கள் அதில் செய்யப்பட வேண்டும் என்ற தமது சிந்தனைகளையும் எழுதியிருந்தார்.

கெப்ளர் அவ்வறிவுரைகளைச் சிரமேற்கொண்டு ப்ராகியின் யோசனைப்படி பல மாற்றங்களைச் செய்தார். கெப்ளரிடம் போதிய ஆராய்ச்சிச் சாதனங்கள் இல்லாததாலும், மற்றும் ப்ராகியின் தனி வான்வெளி ஆராய்ச்சிக்கூட மையத்தின் (Astronomical laboratory) செவ்வாய் கோளின் புள்ளிவிவரத் தரவுகளைச் சோதனை செய்யும் நோக்கத்திற்காகவும், தனது “மசட” பற்றிய ஆராய்ச்சிக்காகவும் கெப்ளர் 1600இல் ப்ரேகில் (Prague) உள்ள ப்ராகியின் ஆராய்ச்சிக் கூடத்திற்குச் சென்றார்.  கத்தோலிக்கக் கிறித்துவராக மாறாததனால், அவர் வசித்துக் கொண்டிருந்த Graz (in Germany) நகரத்திலிருந்து விலக்கி வைக்கப்பட்டு, பின் தன் குடும்பத்துடன் ப்ராகியின் வான்வெளி மையத்திற்குக் குடி பெயர்ந்தார்.

டைகோ ப்ராகியின் மறைவிற்குப்பின் கெப்ளர் அரசாங்கக் கணித வல்லுநராக நியமிக்கப்பட்டார். Prague அரசு அவருடைய லூதரன் (Lutheran Faith) கொள்கையை மதித்தது. அரசின் ஜாதக ஆலோசகராகப் (Horoscopes – Astrologer) பணிபுரிந்துவந்த கெப்ளர் அப்பணியை மட்டுமே தொடர்வதை விரும்பவில்லை. அறிவியல் வாயிலாக உண்மை அறிதலையே ஜாதகங்களிற்கு மாற்றாக அவர் எண்ணினார். ப்ராகியின் வான்வெளி ஆராய்ச்சித் தரவுகள் (Data) கெப்ளரின் ஆராய்ச்சிக்கு மிகவும் உதவியாக இருந்ததோடல்லாமல் அவருடைய ஆய்வுக்கூட விரிவாக்கத்திற்கும், ஒளி விதிகள் கண்டுபிடிப்பிற்கும் காரணமாக இருந்தன. 1604ஆம் ஆண்டில், வெளிவந்த கெப்ளரின் நூல் “Astronomiae Pars Optica” நவீன ஒளியியல் (Modern Optics) எனும் புதிய துறை உருவாகக் காரணமாக அமைந்தது எனில் அது மிகையில்லை.

மேற்கூறிய அத்தனை ஆராய்ச்சி வழிமுறைகளும், கெப்ளர் தன் புதிய கண்டுபிடிப்பான தொலைநோக்குக் கருவி (Telescope) உருவாக்கத்திற்கும், மற்றும் இரண்டு குழி லென்ஸ்கள்  (ஆடிகள்) (convex lenses) கொண்ட கெப்ளேரியன் தத்துவத் தோற்றத்திற்கும் வித்தாக அமைந்தன. கலிலியோவின் ஒரு குழி மற்றும் ஒரு குவி ஆடிகள் கொண்ட தொலைநோக்குக் கருவியை விடவும் கெப்ளரின் மேலே சொல்லப்பட்ட இரு குழியாடிகள் கொண்ட கருவி 1604ஆம் ஆண்டில் supernova என்ற நட்சத்திரச் சிதையல் முறைகளைக் கண்டுபிடிக்க உறுதுணையாக இருந்தது என்பதை அவரின் ’De Stella Nova’ என்ற ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையின் வாயிலாக அறிய முடிகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர், சிந்தனையாளர் என்று பன்முகத்திறன் கொண்டவராகக் கெப்ளர் திகழ்ந்ததோடல்லாமல், மிகச்சிறந்த எழுத்தாளராகவும் திகழ்ந்தார் என்பதை 1611இல் வெளிவந்த அவருடைய “கனவு” (Sonium அதாவது “The Dream”) என்ற அறிவியல் புத்தகம் (Science Fiction) வாயிலாக உணரமுடிகிறது. 1611லேயே மற்ற கிரகங்களில் (கோள்களில்) வான்வெளி ஆராய்ச்சி எப்படி இருக்கும் என்பதையும், சந்திரனுக்குப் பயணம் செய்வதையும் விளக்கியுள்ளார் கெப்ளர் தன்னுடைய “கனவு” எனும் புத்தகத்தில். இது அப்போதிருந்த சூழ்நிலையில் மிகக் குறுகிய மனம் படைத்த அரசாங்கத்தினால் ஏற்றுக்கொள்ளப்படவில்லை. அதன் விளைவு, கெப்ளரின் தாயாருக்கு 14 மாத சிறைத் தண்டனையைப் பெற்றுத்தந்தது என்று நினைக்கும்போது இன்றைய மனிதனின் சந்திரனில் பயணமும், செவ்வாயில் ஆராய்ச்சியும் எப்படி சாத்தியம் என்ற வினாவை எழுப்புகிறது.

இப்போது கெப்ளரின் புகழிற்குக் காரணமாக அமைந்த “கோள்கள் சூரியனைச் சுற்றும் விதிகளைப்” (Kepler’s Laws of Planetary Motion) பற்றிப் பார்ப்போம்.

முதலாவதாக, அனைத்து கோள்களும், சூரியனை நீள்வட்டப் பாதையில் (Elliptical Orbit) சுற்றுகின்றன என்பது அவரின் “நீள்வட்ட விதி (Law of Ellipses)” ஆகும். இரண்டாவது விதியானது, நாம் சூரியனின் மையத்திற்கும் மற்றும் எடுத்துக்கொண்ட ஒரு கோளின் மையத்திற்கும் ஓர் கற்பனைக் கோடு (Imaginary Line) வரைந்தால், அக்கோடு சம நேரத்தில், சம அளவு கொண்டதாய், (“equal areas in equal amount of time”) தோற்றமளிக்கும் (the Law of Equal Areas) என்பதேயாம். மூன்றாவது விதி “the Law of Harmonies” என்று சொல்லப்படுகிறது. அது என்னவென்றால், ஒரு கோளின் இரண்டு சுழலும் நேரத்தின் விகிதங்களின் இரண்டு மடங்காக எடுத்துக்கொண்டால், அவற்றின் சம தொலைவின்  விகிதங்கள் சூரியனிலிருந்து மூன்று மடங்காக இருக்கும். இதைத்தான் ஆங்கிலத்தில் “The ratio of the squares of any two planetary periods is equal to ratio of the cubes their average distances from the sun என்கின்றனர். இம்மூன்று விதிகளுமே வரலாற்று முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை. மேலும், இவ்விதிகள் “Epitome Astronomiae Copernicanae” என்ற ஆராய்ச்சி நூலில் பதிவாகி உலகம் முழுவதும் மக்களால் படிக்கப்பட்டும், பின்பற்றப்பட்டும் வருகின்றன.

கெப்ளர், நவம்பர் 15, 1630இல் காலமானார். அவருடைய இறப்புச் செய்தியை (Epitaph) அவரே எழுதியதை, இன்றும் அவருடைய கல்லறையில் காணமுடிகிறது. அவருடைய அந்த வாசகங்கள் அவருடைய தாய்மொழியிலும், ஆங்கிலத்திலும் எழுதப்பட்டுள்ளன; பின்பு அவை தமிழிலும் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன. அவற்றைக் கீழே காண்க:

“Mensus eram coelos, nunc terra metior umbras; Mens coelestis erat, corporis umbra jacet”.

“I measured the skies, now the shadows I measure; Skybound was the mind, earthbound the body rests”

“நான் வான்வெளியை அளந்தேன், இப்பொழுது என் நிழலை அளக்கிறேன்; வான வரையறை என்பது மனதளவு; உலக வரையறை என்பது நம்முடைய உடல் அமைதியுறும் இடம்.”

இவ்வாறு பல்வேறு வான்வெளி ஆராய்ச்சிகளையும், கணிதம் மற்றும் இயற்பியல் விதிகளையும் நமக்களித்த கெப்ளரின் புகழ் அறிவியல் வானில் என்றும் சுடர்விட்டுப் பிரகாசித்துக் கொண்டிருக்கும் என்பதில் ஐயமில்லை.

ஆதாரங்கள்:

1. American Physical Society news, Vol. 23, No. 7, July 2014
2. www.nasa.gov
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Platonic_solid

பதிவாசிரியரைப் பற்றி