जिज्ञासा, चित्र और वैज्ञानिक अन्वेषण

प्रैक्टिस के प्रोफेसर एलन लाइटमैन की नई किताब प्रकृति में आश्चर्यजनक दृश्य घटनाओं के आश्चर्य पर प्रकाश डालती है।

जब हम प्रकृति की उल्लेखनीय घटनाओं को देखते हैं, तो हम जो देख रहे हैं उसे समझने के लिए विस्मय, जिज्ञासा और दृढ़ संकल्प का मिश्रण महसूस कर सकते हैं। यह निश्चित रूप से एमआईटी के एलन लाइटमैन के लिए एक आम प्रतिक्रिया है, जो एक प्रशिक्षित भौतिक विज्ञानी और भौतिकी, विज्ञान और हमारे आसपास की दुनिया की हमारी समझ के बारे में पुस्तकों के विपुल लेखक हैं।

लाइटमैन कहते हैं, “आइंस्टीन के मेरे पसंदीदा उद्धरणों में से एक यह है कि हमारे पास जो सबसे सुंदर अनुभव हो सकता है वह रहस्यमय है।” “यह मौलिक भावना है जो सच्ची कला और सच्चे विज्ञान का उद्गम स्थल है।”

लाइटमैन ने पेंगुइन रैंडम हाउस द्वारा आज प्रकाशित अपनी नवीनतम पुस्तक, “द मिराकुलस फ्रॉम द मटेरियल” में उन अवधारणाओं की खोज की है। इसमें, लाइटमैन ने वैज्ञानिक समझ के बारे में 35 निबंध लिखे हैं, जिनमें से प्रत्येक में शानदार प्राकृतिक घटनाओं की तस्वीरें हैं, मकड़ी के जाले से लेकर सूर्यास्त तक, और आकाशगंगाओं से लेकर चिड़ियों तक।

लाइटमैन, जो एमआईटी में मानविकी के अभ्यास के प्रोफेसर हैं, खुद को “आध्यात्मिक भौतिकवादी” कहते हैं, जो वैज्ञानिक व्याख्या में प्रकृति की अपनी समझ को आधार बनाते हुए दुनिया में आश्चर्य ढूंढते हैं।

लाइटमैन किताब में लिखते हैं, “इन शानदार घटनाओं के भौतिक और वैज्ञानिक आधारों को समझने से मेरा विस्मय और विस्मय रत्ती भर भी कम नहीं हुआ है।” लाइटमैन से पुस्तक के कुछ अध्यायों और देखने तथा वैज्ञानिक जिज्ञासा के बीच संबंध के बारे में बात की।

औरोरा बोरियालिस

2024 में, कई लोग ऑरोरा बोरेलिस या उत्तरी रोशनी की एक झलक पाने के लिए बाहर निकले, जो सौर तूफानों के कारण होने वाली शानदार घटना थी। औरोरा तब घटित होता है जब सूर्य से असामान्य रूप से बड़ी मात्रा में इलेक्ट्रॉन ऊपरी वायुमंडल में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन अणुओं को सक्रिय करते हैं। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र मुड़ने वाली आकृतियाँ बनाता है।

और भी बहुत कुछ के अलावा, दक्षिणी अक्षांशों में अरोरा बोरेलिस – और अरोरा ऑस्ट्रेलिस – इस बात का प्रमाण हैं कि किस तरह असामान्य चीजें हमारी जिज्ञासा को बढ़ाती हैं।

लाइटमैन कहते हैं, “मुझे लगता है कि हम भावनात्मक रूप से और साथ ही बौद्धिक रूप से, प्रकृति की सराहना और पुराने विस्मय के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।” “अगर हम शुरुआती समय में जाएं जब लोग वैज्ञानिक तरीके से सोच रहे थे, तो प्राकृतिक दुनिया से भावनात्मक संबंध शायद उतना ही महत्वपूर्ण था जितना कि बौद्धिक संबंध। रात के आकाश से प्रेरित आश्चर्य और जिज्ञासा हमें इसे समझने के लिए प्रेरित करती है।”

वह कहते हैं: “औरोरा बोरेलिस निश्चित रूप से बहुत प्रभावशाली है और हमें जागरूक करता है कि हम ब्रह्मांड का हिस्सा हैं; हम सिर्फ टेबल, कुर्सियों और घरों की दुनिया में नहीं रह रहे हैं। यह हमें एक ब्रह्मांडीय एहसास देता है ब्रह्मांड में किसी ग्रह पर होना।”

गैलीलियो ने “ऑरोरा बोरेलिस” शब्द गढ़ा, जो भोर की रोमन देवी और उत्तरी हवा के ग्रीक देवता का उल्लेख करता है। लोगों ने उत्तरी रोशनी के कई विचारोत्तेजक विवरण बनाए हैं। जैसा कि लाइटमैन ने पुस्तक में लिखा है, मूल अमेरिकी क्री रोशनी को आकाश में मृत आत्माओं के रूप में मानते थे; अल्गोंक्विन लोगों ने उन्हें उनके निर्माता द्वारा बनाई गई आग के रूप में देखा; इनुइट जनजातियाँ रोशनी को खेलती हुई आत्माएँ मानती थीं; और वाइकिंग्स के लिए, रोशनी वाल्किरीज़ के कवच का प्रतिबिंब थी। 1900 के दशक तक भू-चुंबकीय सनस्टॉर्म को स्पष्टीकरण के रूप में प्रस्तावित नहीं किया गया था।

लाइटमैन कहते हैं, “यह सब अर्थ और समझ की खोज है।” “हमारे पास आधुनिक विज्ञान होने से पहले, हम अभी भी अर्थ चाहते थे, इसलिए हमने इन पौराणिक कथाओं का निर्माण किया। और फिर जैसे-जैसे हमने विज्ञान विकसित किया, हमारे पास अन्य उपकरण थे। लेकिन गैर-वैज्ञानिक विवरण भी इस अजीब ब्रह्मांड को समझाने की कोशिश कर रहे थे जिसमें हम खुद को पाते हैं।”

पतझड़ के पत्ते

अरोरा बोरेलिस अलौकिक है; पतझड़ की पत्तियाँ और उनके रंग वस्तुतः एक व्यावहारिक मामला हैं। फिर भी, लाइटमैन कहते हैं, जबकि अरोरा बोरेलिस “अधिक विदेशी है,” पतझड़ के पत्ते भी हमें आश्चर्यचकित कर सकते हैं। अपनी पुस्तक में, उन्होंने इस विषय की बहुस्तरीय व्याख्या की है, जिसमें पत्तियों में रासायनिक यौगिकों से लेकर रंग के गुणों से लेकर ग्रहों की गति की यांत्रिकी तक शामिल है।

सबसे पहले, पत्तियां. पतझड़ का रंग पत्तियों में कैरोटीनॉयड (जो पीले और नारंगी रंग पैदा करते हैं) और एंथोसायनिन (जो लाल रंग बनाते हैं) नामक रासायनिक यौगिकों से आते हैं। वे प्रभाव आमतौर पर क्लोरोफिल की उपस्थिति के कारण छिपे होते हैं, जो पौधों को सूर्य के प्रकाश को अवशोषित करने और ऊर्जा संग्रहीत करने में मदद करता है, और हरा रंग देता है। लेकिन पतझड़ में कम धूप का मतलब है कि पौधों में क्लोरोफिल कम काम करता है, इसलिए हरी पत्तियाँ पीली, नारंगी या लाल हो जाती हैं।

आगे बढ़ने के लिए, ऋतुएँ होती हैं क्योंकि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर अपने पथ के समतल के सापेक्ष ऊर्ध्वाधर अक्ष पर नहीं घूमती है। यह लगभग 23.5 डिग्री पर झुका हुआ है, इसलिए ग्रह के विभिन्न भागों को सूर्य के चारों ओर एक वर्ष की परिक्रमा के दौरान अलग-अलग मात्रा में सूर्य का प्रकाश प्राप्त होता है।

यह झुकाव अरबों वर्ष पहले हुई ब्रह्मांडीय टक्करों से उत्पन्न हुआ है। सौर मंडल गैस और धूल के घूमते बादलों से बनते हैं, जिनमें ग्रह और चंद्रमा गुरुत्वाकर्षण के कारण संघनित होते हैं। जब ढीला पदार्थ पृथ्वी से टकराया तो संभवतः पृथ्वी अपनी ऊर्ध्वाधर धुरी से खिसक गई, जो कि अधिकांश ग्रहों के साथ हुआ है: हमारे सौर मंडल में, केवल बुध ग्रह पर लगभग कोई झुकाव नहीं है।

लाइटमैन सोचते हैं, “मुझे लगता है कि यह समझने में एक तरह की कविता है कि 4 अरब साल पहले एक ब्रह्मांडीय दुर्घटना के कारण सुंदर पत्ते गिरे थे। यह एक ही समय में काव्यात्मक और मन को झकझोर देने वाला है।”

मैंडरीन मछली

प्रशांत महासागर की मूल निवासी मंदारिन मछली को देखना आश्चर्यजनक लग सकता है, जिसमें चमकीले रंग के पैटर्न इकत गलीचे की तुलना में थोड़े कम जटिल होते हैं।

लेकिन जो चीज़ लगभग चमत्कारी प्रतीत होती है, वह भौतिक दृष्टि से अत्यधिक व्याख्या योग्य भी हो सकती है। शानदार रंगाई से विकासवादी लाभ होते हैं, जिसे चार्ल्स डार्विन से लेकर आज तक कई वैज्ञानिकों ने पहचाना है।

लाइटमैन कहते हैं, “किताब में ऐसे कई जीवित जीव हैं जिनमें आश्चर्यजनक विशेषताएं हैं।” “मुझे लगता है कि वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि जीवित जीवों की अधिकांश विशेषताओं में कुछ जीवित रहने के लाभ हैं, या उन विशेषताओं के उपोत्पाद हैं जो एक बार जीवित रहने के लाभ थे।”

असामान्य रंग छलावरण के रूप में काम कर सकता है, साथियों को आकर्षित करने में मदद कर सकता है, या शिकारियों को चेतावनी दे सकता है। इस मामले में, मंदारिन मछली जहरीली होती है और इसका शानदार कोट इसके मुख्य शिकारी, बिच्छू मछली को याद दिलाने में मदद करता है कि गलत नाश्ता दुर्भाग्यपूर्ण परिणामों के साथ आता है।

लाइटमैन कहते हैं, “मैंडरिनफिश के लिए यह इस तथ्य से संबंधित है कि यह जहरीली है।” यहां, हम जो आश्चर्य महसूस कर सकते हैं वह एक वैज्ञानिक तंत्र से जुड़ा हुआ है: एक खाद्य श्रृंखला में, जो शानदार है वह अत्यधिक कार्यात्मक भी हो सकता है।

पैरामीशिया

पैरामीशिया एकल-कोशिका वाले सूक्ष्मजीव हैं जो हजारों छोटे सिलिया या बालों की बदौलत खुद को आगे बढ़ाते हैं, जो ओरों की तरह आगे-पीछे चलते हैं। लोगों ने सबसे पहले अवलोकन किया पैरामेशिया 1600 के दशक में माइक्रोस्कोप के विकास के बाद; इन्हें सबसे पहले डच वैज्ञानिक एंटोनी वान लीउवेनहॉक ने देखा होगा।

वैन लीउवेनहॉक ने लिखा, “मैंने पाया कि इनमें से कुछ छोटे जीव अब तक पनीर के छिलके पर देखे गए सबसे छोटे जीवों से लगभग एक हजार गुना छोटे थे।”

लाइटमैन कहते हैं, “17वीं शताब्दी में पहले सूक्ष्मदर्शी ने छोटे पैमाने पर पूरे ब्रह्मांड को उजागर किया।”

जब हम किसी चित्र को देखते हैं Parameciumफिर, हम आंशिक रूप से अपनी स्वयं की सरलता का अवलोकन कर रहे हैं। हालाँकि, लाइटमैन पर सबसे अधिक ध्यान केंद्रित किया गया है पैरामेशिया एक विकासवादी प्रगति के रूप में। पुस्तक में, उन्होंने 600 मिलियन वर्ष पहले उनके आगमन, महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा को संसाधित करने और इसे गति में लागू करने के उभरते परिष्कार को रेखांकित किया है।

“मुझे किस चीज़ में दिलचस्पी है? Paramecium लाइटमैन कहते हैं, न केवल यह खोजे गए पहले सूक्ष्मजीवों में से एक था, बल्कि इसकी गति के तंत्र, छोटे सिलिया जो आगे और पीछे तरंगित होते हैं और इसे अपेक्षाकृत उच्च गति से आगे बढ़ा सकते हैं। वह विकास में एक बड़ा मील का पत्थर था। इसके लिए ऊर्जा और एक यांत्रिक प्रणाली की आवश्यकता होती है, जो सभी प्राकृतिक चयन द्वारा विकसित की जाती है।”

वह आगे कहते हैं: “एक सुंदर विचार जो इससे निकलता है वह ग्रह पर सभी जीवित चीजों की समानता है। हम सभी बहुत गहरे तरीके से संबंधित हैं।”

शनि के छल्ले

लाइटमैन ने पहली बार शनि के छल्लों को देखा, जिनकी संख्या लगभग 1,000 है, वह 1970 के दशक के अंत में एक दूरबीन का उपयोग करके हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स में थे।

लाइटमैन कहते हैं, “मैंने शनि के छल्ले देखे और मैं पूरी तरह से आश्चर्यचकित रह गया क्योंकि वे बहुत परिपूर्ण हैं।” “मुझे विश्वास ही नहीं हो रहा था कि इतने बड़े पैमाने पर इस तरह का निर्माण हुआ था। आश्चर्य की भावना मेरे साथ रही। वे एक दृष्टि से आश्चर्यजनक प्राकृतिक घटना हैं।”

अंगूठियां सांख्यिकीय रूप से भी आश्चर्यजनक हैं। छल्लों की चौड़ाई लगभग 240,000 मील है, जो लगभग पृथ्वी से चंद्रमा की दूरी के बराबर है। लेकिन छल्लों की मोटाई फुटबॉल के मैदान जितनी ही है। लाइटमैन कहते हैं, “यह व्यास और मोटाई के बीच एक बहुत बड़ा अनुपात है।” छल्लों का द्रव्यमान हमारे चंद्रमा के 1 प्रतिशत का केवल 1/50 है।

सबसे अधिक संभावना है, छल्ले का निर्माण पदार्थ से एक चंद्रमा द्वारा किया गया था जो शनि के पास आया था – जिसके 146 ज्ञात चंद्रमा हैं – लेकिन टूट गए, इसकी सामग्री छल्लों में बिखर गई। समय के साथ, गुरुत्वाकर्षण ने छल्लों को उनके गोलाकार आकार में खींच लिया।

लाइटमैन किताब में लिखते हैं, “ग्रहों की गोलाई, ग्रहों के छल्लों की गोलाकारता और कई अन्य सुंदर घटनाएं स्वाभाविक रूप से भौतिकी के नियमों का पालन करती हैं।” “जो स्वयं सुन्दर हैं।”

इन वर्षों में, वह कई बार शनि के छल्लों को देखने में सक्षम रहे हैं, हमेशा इसे देखने के लिए एक “प्राकृतिक चमत्कार” के रूप में मानते हैं।

लाइटमैन कहते हैं, “हर बार जब आप उन्हें देखते हैं, तो आप आश्चर्यचकित रह जाते हैं।”