इव्हानजेलिस्ता तोरिचेल्ली
Evangelista Torricelli
इटालियन पदाथर्विज्ञानशास्त्रज्ञ
जन्म : 5 ऑक्टोबर, 1608
मृत्यू : 25 ऑक्टोबर, 1647

प्रयोगशील संशोधक

इसवी सन 1641, टुस्कानीचे ड्यूक सक्शन पंपाच्या साहाय्याने 40 फूट उंचीवर पाणी खेचण्याची खटपट करत होते. पण 33 फुटांहून अधिक उंचीवर पाणी खेचले जात नव्हते. असे का? वयोवृद्ध गॅलिलिओने त्याच्याकडे मदतनीस म्हणून रोमहून आलेल्या तोरिचेल्ली याला या प्रश्नाचा शोध घेण्याचे सुचवले. यावर दोन वर्षे संशोधन करून तोरिचेल्ली यांनी प्रयोगासह त्याची कारणमीमांसा दिली.
तोरिचेल्ली यांनी चार फूट लांबीची काचेची नळी घेतली. नळीचे एका बाजूचे तोंड बंद केले. पाऱ्याने ती नळी पूर्णपणे भरली. उघड्या तोंडावर अंगठा धरून ती नळी पारा असलेल्या बशीत उलटी केली. पारा खाली जाऊ लागला पण नळी पूर्णपणे मोकळी झाली नाही. 30 इंच उंचीचा पाऱ्याचा स्तंभ तसाच राहिला. असे का? कारण बशीत असणाऱ्या पाऱ्यावर वातावरणातील हवेच्या वजनाचा दाब होता. म्हणजेच गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रेरणेला दाद न देता पाऱ्याचा स्तंभ नळीत तसाच राहण्याचे कारण त्यावर असलेले वातावरणाचे वजन होते. यावरून वातावरणाचे वजन मोजणे शक्य झाले. ते 30 इंच वा 750 मि. मी. पाऱ्याच्या स्तंभाला समतुल्य असते. पाऱ्याची घनता पाण्याच्या तुलनेत 13.5 फूट असते. तेव्हा 30 इंच पाऱ्याचा स्तंभ हा पाण्याच्या 33 फूट उंचीच्या स्तंभाला समतुल्य असतो म्हणून पाणी 33 फुटांपर्यंत खेचले जाऊ शकते. थोडक्यात हवेला वजन असल्याने त्याच दाब पाण्यावर पडून पंपाच्या नळीतला दट्ट्या वर खेचला की त्यामुळे पाणी वर ओढले गेले तरी हवेचे एकूण वजन जेवढा पाण्याचा स्तंभ तोलू शकेल तेवढेच पाणी वर जाऊ शकते. पाणी अधिक वर जाऊ न शकण्याची कारणमीमांसा व त्याची प्रायोगिक सिद्धता तोरिचेल्ली यांनी केली. एवढेच नव्हे तर तोवर मान्यता पावलेला एक महत्वाचा सिध्दांत त्यांनी खोडून काढला. शास्त्रज्ञांमध्ये मत होते की, ‘निसर्गाला निर्वात पोकळी चालत नाही. त्यामुळे पंपाच्या नळीतला दट्ट्या वर खेचल्यावर निर्माण झालेली पोकळी भरून काढते.’ निसर्गात निर्वात पोकळी असण्याची अशक्यता तोरिचेल्ली यांच्या प्रयोगातून खोटी ठरली. नळीतून पारा खाली बशीत उतरल्यावर वरील मोकळ्या भागात निर्वात पोकळी निर्माण झाली होती. पोकळीच्या अस्तित्वाची सिद्धता ही पुढे वाफेचे इंजिन आणि अनेक तांत्रिक शोध लावण्यास फायदेशीर ठरली.
पाऱ्याच्या प्रयोगातून वायुदाबमापक (Barometer) तत्वाचा शोध लावल्याने तोरेचेल्ली यांना मोठी प्रसिद्धी मिळाली. पुढे हवेच्या दाबावर अधिक संशोधन करून असे मोजमाप करण्यात आले की, नळीमध्ये पाऱ्याचा स्तंभ जेव्हा 30 इंच असतो, तेव्हा पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर वातावरणाचा दाब दर चौरस इंचावर 14.73 पौंड इतका असतो. बॉईलने असे दाखवले की, हवेची घनता व म्हणून वजन हे तिच्यावर किती दाब आहे त्याप्रमाणे बदलते. म्हणजे समुद्रसपाटीलगत हवेचा दाब दर चौरस इंचाला 14.73 पौंड असतो. पण जसजसे आपण उंचीवर जातो तसा तो कमी होतो. (तापमान तेवढेच असेल तर) या तत्वाचा आधार घेऊन बॉईलने पर्वत शिखराची उंची मोजणारे उपकरण शोधून काढले. त्याला ‘गुरुत्वमूलक वायुदाबमापक’ असे म्हणतात.
यंत्रशास्त्रातील अनेक बहुमोल तत्त्वे तोरिचेल्ली यांनी शोधून काढली. त्यातील एक महत्वाचे म्हणजे जेव्हा काही वस्तू एकमेकांशी अशा प्रकारे जोडलेल्या असतील की या संचाचा गुरूत्वमध्य वर किंवा खाली सरकू शकत नाही. तेव्हा त्या वस्तू समतोल अवस्थेत असतात. जलस्थापत्य शास्त्रातलेही एक मूलभूत महत्वाचे प्रमेय त्यांनी मांडले. ते असे – एखाद्या हौदाच्या खालच्या लहान तोंडाच्या तोटीतून पाणी वा अन्य द्रवपदार्थ ज्या गतीने बाहेर पडतो, ती गती हौदाच्या पाण्याच्या पृष्ठभागापासून तोटीपर्यंत जेवढी उंची आहे तेवढ्या उंचीवरून पडणाऱ्या पाण्याला जी गती लाभली असेल तेवढी असते.
1644 साली त्यांचा ‘ऑपेरा जॉमेट्रिका’ हा ग्रंथ प्रसिद्ध झाला. त्यातील चक्रजांच्या गुणधर्मावरील लिखाण आपल्या एका प्रकाशित निबंधावरून घेतल्याचा आरोप रॉबेरव्हॉल या शास्त्रज्ञाने केला. परंतु तोरिचेल्ली यांनी हे काम स्वतंत्रपणे केले होते हे निर्विवाद होते. एकाच काळात एकाच विषयावर संशोधन करून अनेक शास्रज्ञ एकाच शोधाप्रत आलेली अनेक उदाहरणे आपल्याला विज्ञानाच्या इतिहासात आढळतात. डार्विन व वॅलेस यांनी उत्क्रांतीवादाचा सिद्धांत साधारण एकाचवेळी पण स्वंतत्रपणे मांडला. पण त्यावेळी डार्विनच्या अथक परिश्रमांचे श्रेय वॅलेसने डार्विनला देऊन त्याच्या कामाचा गौरव केला. अशा तऱ्हेची परिपक्वता व उदारदृष्टी शास्रज्ञांमध्ये असणे ही विज्ञानाच्या प्रगतीच्या दृष्टीने आवश्यक आहे. पण संशोधनचा हेतू व्यापारी बनला तर संशोधनाच्या श्रेयाबद्दल कोर्टबाजीपर्यंतही मजल जाताना दिसते. उदा. अलीकडेच एडसवरील संशोधनाबाबत गॅलो की मॉटॅग्रिअर यांना पेटंट मिळावे म्हणून अमेरिकन व फ्रेंच सरकारात वादंग माजले. व्यापारी नफे वाढवण्याच्या दृष्टीने संशोधनावरचे पेटंटचे हक्क कडक करण्याचे प्रयत्न आज जोरात चालू आहेत. त्याचा अर्थ अखिल मानवाच्या विज्ञानाच्या समृद्ध वारशाचा भवितव्यातील वापर आर्थिक बळाच्या जोरावर काही बड्या बहुराष्ट्रीय कंपन्या आपल्या हातात केंद्रित करू पाहत आहेत व अखिल मानवी समाजाच्या संशोधनाचा अनमोल वारसा कुलुपबंद करून बहुसंख्य जनतेला नव्या शोधांपासून वंचित करण्याचा त्यांचा प्रयत्न आहे. संशोधनात खुलेपणा व देवाणघेवाण टिकवणे आणि सामंजस्य राखणे मानवी प्रगतीच्या दृष्टीने फार महत्वाचे आहे. त्या दृष्टीने पेटंट हक्क हानिकारक होणार नाहीत याबाबत आपण जागरूक राहिले पाहिजे.