गॅलिलिओ गॅलिली
Galileo Galilei
इटालियन खगोलशास्त्रज्ञ व भौतिकशास्त्रज्ञ
जन्म – 15 फेब्रुवारी, 1564
मृत्यू – 8 जानेवारी, 1642

आधुनिक भौतिकविज्ञानाचे जनक

21 जून 1633 या दिवशी गॅलिलिओ यांना ‘इन्किझिशन’ या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या चर्चच्या दंडशासनासमोर उभे करण्यात आले. त्यांचा गुन्हा होता त्यांनी लिहिलेले पुस्तक. सामान्य माणसाला कळावे म्हणून इटालियन भाषेत गॅलिलिओ यांनी लिहिलेल्या या पुस्तकाचे नाव होते ‘दोन प्रमुख विश्वरचनासंबंधी संवाद’. त्यामध्ये कोपर्निकसच्या सूर्यकेंद्रित विश्वाच्या सिध्दांताला त्यांनी पाठिंबा दिला होता.
गॅलिलिओ यांच्या काळात दूरदर्शक दुर्बिणीची कल्पना नुकतीच पुढे आलेली होती. त्याची माहिती मिळवून त्यांनी स्वत: दुर्बिण बनवली आणि ती आकाशाकडे वळवली. आकाश निरीक्षणासाठी दुर्बिणीचा वापर करणारे ते पहिलेच शास्त्रज्ञ. दुर्बिणीतून निरीक्षण केल्यानंतर नवे विश्वच त्यांच्यापुढे साकारले. आकाशगंगेत अगणित तारे असल्याचे आढळले. गुरूचे चार उपग्रह, शुक्राच्या कला, सूर्यावरचे डाग, चंद्रावरच्या टेकड्या याचे त्यांनी निरीक्षण केले. या निरीक्षणाच्या आधारे अवकाशीय विश्व परिपूर्ण व अचल आहे आणि फक्त पृथ्वीवरचे वास्तव बदलत असते या आरिस्टॉटलच्या मताला त्यांनी आव्हान दिले. तसेच त्यांच्या निरीक्षणांमुळे कोपर्निकसच्या सूर्यकेंद्री विश्वाच्या सिध्दांताला पुष्टी मिळाली.
गॅलिलिओ यांची ही मते, ख्रिस्ती धर्मपीठाला धोक्याची वाटली. कारण धर्मपीठाच्या कर्मठ मतांनुसार पृथ्वी हे विश्वाचे केंद्र आहे व तिच्यावरचा मानव हा ईश्वराची एक विशेष, सर्वोच्च अशी निर्मिती आहे. बायबलच्या कोणत्याही मताला व विशेषत: मानवाला केंद्रस्थानी कल्पिणाऱ्या सिध्दांताला आव्हान देणे म्हणजे सबंध सरंजामशाही समाजव्यवस्था व चर्चची सत्ता यांनाच सुरूंग लावणे होते. म्हणूनच चर्चला सूर्यकेंद्री विश्वकल्पनेचे भय वाटत होते. 1600 साली सात वर्षांच्या दीर्घ खटल्यानंतर रोमन कॅथॉलिक चर्चने ब्रूनो या तत्त्वज्ञानाला कोपर्निकसच्या याच सिध्दांताचा पाठपुरावा केल्याबद्दल जिवंत जाळले होते.
पण गॅलिलिओ यांना ब्रुनोसारखे हकनाक मरायचे नव्हते. 1633 साली वयाच्या सत्तराव्या वर्षी त्यांना जेव्हा छळाची भयंकर हत्याचे दाखवून धमक्या देण्यात आल्या, तेव्हा पुढील संशोधन चालू ठेवता यावे म्हणून त्यांनी माघार घेतली. 22 जून, 1633 रोजी चर्चमध्ये त्यांनी घोषित केले की, मी गॅलिलिओ गॅलिली, शपथपूर्वक सांगतात की,’ पवित्र कॅथलिक चर्चची शिकवण मला नेहमीच शिरसावंद्य होती व आहे. सूर्य विश्वाच्या केंद्रस्थानी असून स्थिर आहे व पृथ्वी केंद्रस्थानी नसून ती फिरते या चुकीच्या व त्याज्य मताचा मी धिक्कार करतो.’ यानंतर 1642 मध्ये मृत्यू येईपर्यंत गॅलिलिओ यांना नजरकैदेत आयुष्य कंठावे लागले.
हा आधुनिक विज्ञानाच्या जन्माचा काळ होता. 17 व्या शतकातल्या युरोपमध्ये चर्चची सत्ता व धर्ममार्तंडांचा अधिकार झुगारून देऊन विश्वातील निसर्गातील वैज्ञानिक सत्याचा शोध घेत होते. त्यासाठी गरज पडल्यास प्राणांची बाजी लावत होते. परिणामी पुढच्या शतकभरातच ज्ञानविज्ञानाच्या क्षेत्रातला चर्चचा अधिकार संपुष्टात येऊन वैज्ञानिक दृष्टी व वैज्ञानिक पद्धती विजयी झाली व विज्ञानाची झपाट्याने प्रगती सुरू झाली.
गॅलिलिओ यांचा जन्म 15 फेब्रुवारी, 1564 ला इटलीतल्या पिसा या शहरात झाला. त्यांचे वडील फ्लॉरेन्समधल्या एक उमराव घराण्यातले असले तरी आता गरिबीत राहत होते. ते गणितज्ज्ञ होते व संगीतशास्त्रावर त्यांनी लेखन केलेले होते. नव्या नव्या कल्पना लढवून खेळण्यातली यंत्रे बनवणे हा गॅलिलिओ यांचा लहानपणाचा छंद होता. वैद्यकशास्त्राच्या अभ्यासासाठी त्यांनी पिसा विद्यापीठात प्रवेश घेतला. पण घरच्या गरिबीमुळे 1585 साली त्यांना हे शिक्षण सोडावे लागले. पुढच्या काळात पाण्याच्या स्तंभाच्या दाबाच्या तत्त्वावर चालणाऱ्या तराजूच्या शोधामुळे त्यांना प्रसिध्दी मिळाली. तसेच वेगवेगळ्या घन वस्तूंच्या गुरुत्वमध्यावरचा त्यांचा प्रबंध सर्वमान्य होऊन 1589 मध्ये पिसा विद्यापीठात गणिताचा अध्यापक म्हणून त्यांची नेमणूक झाली. त्यावेळी ते अवघे 25 वर्षांचे होते. तेथे शिकवत असतानाच त्यांनी अनेक प्रयोग करून गतिशास्त्राचा पहिला नियम स्थापित केला. 1592 ते 1610 या काळात गॅलिलिओ यांनी पदुआ विद्यापीठात गणिताचा प्राध्यापक म्हणून काम केले. संपूर्ण युरोपमधून मोठमोठ्या व्यक्ती त्यांची व्याख्याने ऐकण्यासाठी पदुआला येत असत. 1610 साली गॅलिलिओ फ्लॉरेन्सला परतले. दुर्बिणीच्या साहाय्याने त्यांनी केलेली निरीक्षणे व संशोधन यांच्यामुळे त्यांची कीर्ती वाढत गेली. याचमुळे त्यांना प्राध्यापकपद देण्यात आले.
गॅलिलिओ यांच्या प्रतिभाशाली बुद्धीचा आविष्कार खगोलशास्त्रापेक्षाही गणितशास्त्रातल्या त्यांच्या कार्यात दिसतो. यामिकीची (Mechanics) विज्ञानशाखा म्हणून त्यांनी उभारणी केली. त्यांच्याआधी काही मौलिक पण सुटे सुटे असे सिध्दांत सिद्ध केले गेले होते. परंतु गॅलिलिओ यांनी बल (force) ही एखाद्या यांत्रिक कारणासारखी कार्यरत होत असते असे प्रथम मांडले व कार्यकारणभावाची अनिवार्यता भौतिक विश्वातही लागू पडते, हे सांगितले. स्थिर समतोलाचे स्पष्टीकरण देणारे शास्त्र आर्किमडीझच्या काळाच्या पूर्वीपासून अस्तित्वात होते. पण गॅलिलिओ यांनी प्रथमच गतिशास्त्राला जन्म दिला. गती ही वस्तूवर काम करणाऱ्या बलावर अवलंबून असते, अशा मूलभूत कल्पना गॅलिलिओ यांनी मांडल्या. ही विलक्षण झेप गॅलिलिओ घेऊ शकले याचे कारण त्यांनी भौतिकशास्त्राच्या समस्यांना गणिती विश्लेषणाची पद्धती लागू केली. निरीक्षण व प्रयोग व गणिती आकडेमोड यांची त्यांची पध्दत बनलेली होती. प्रत्यक्ष समीकरण, निरीक्षणे व अमूर्त गणिती तत्त्वे यांचा संयोग त्या पध्दतीत असे.
गतिशास्त्रातल्या या संशोधनातूनच त्यांनी खाली पडणाऱ्या वस्तुविषयीचे नियम निश्चित केले. वस्तू खाली पडण्याचा वेग तिच्या कमी-जास्त वजनाच्या प्रमाणात असतो, हे आरिस्टॉटलचे मत त्या काळात सर्वमान्य होते. पण भिन्न वजनांच्या वस्तू खाली पडताना एकाच वेगाने खाली पडतात असे गॅलिलिओ यांनी सिद्ध केले. कलत्या पृष्ठभागावर खाली येणाऱ्या वस्तूंचा वेग सतत वाढत असतो असेही त्यांनी दाखवले. त्या वेळपर्यंत आरिस्टॉटलला अनुसरून असे मानले जात असे की, कोणतीही वस्तू गतिमान ठेवण्यासाठी तिच्यावर सतत बल लावावे लागते. (उदा. आकाशस्थ ग्रह सतत फिरत राहतात कारण देवदूत त्यांना सतत ढकलत असतात.) पण गॅलिलिओ यांनी हे सिद्ध केले की, वस्तू गतिमान राहण्यासाठी तिच्यावर बल काम करत राहण्याची जरूर असते. गॅलिलिओ यांच्या यामिकीविषयीच्या मांडणीमध्ये भविष्यातील अनेक प्रगत शास्त्राच्या संकल्पना बीजरूपाने नांदताना दिसतात.

अतिशय काटेकोर निरीक्षणांच्या महत्त्वाबरोबरच, गॅलिलिओ यांनी प्रथमच नियोजनपूर्वक प्रयोग करण्याची पध्दत विज्ञानामध्ये प्रस्थापित केली. केवळ निरीक्षणे करून त्यांच्यावरून सर्वसामान्य निष्कर्ष काढण्याची विगमनाची (induction) पद्धतीच तोपर्यंत वापरली जात असे. परंतु, गॅलिलिओ यांनी प्रथमच आधी एक प्रतिरूप मनात बाळगून व काय मोजायचे, हे गणिताच्या वापराने निश्चित करून मग प्रयोगाची रचना करण्याची पद्धत शोधून काढली. एकंदरीतच, गणित ही गतीची भाषा आहे आणि गतीमुळे होणाऱ्या बदलांचे वर्णन गणिताच्या आधारे करायला हवे, ही कल्पना गॅलिलिओ यांनी पुरस्कारली.
विज्ञानातल्या या सैध्दांतिक शोधांबरोबरच व्यावहारिक उपयुक्तता असणारी साधने व उपकरणे बनवण्याची विलक्षण बुध्दी गॅलिलिओ यांच्यापाशी होती. या शोधांपैकी काही उपकरणे फ्लॉरेन्सच्या ऐतिहासिक वस्तूसंग्रहालयामध्ये पाहायला मिळतात. द्रवपदार्थाच्या प्रसरणाचे मापन करणारे एक काचेचे तापमापकासारखे उपकरण त्यात आहे. लष्करी उपयोगाचे होकायंत्र आहे. स्लाईड-रुलसारखे आकडेमोड करण्याचे साधन आहे. दुर्बिणीचा वापर त्यांनी नौकानयनासाठी व तारांगण संशोधनासाठी केला. नव्याने उदयाला येणाऱ्या व्यापारी वर्गाला त्यांनी बनवलेली उपकरणे व नकाशे उपयोगी होती आणि याचमुळे प्रस्थापित सत्तेने गॅलिलिओ यांना टोकाचा विरोध केला नाही.
गॅलिलिओ हे एका अर्थाने आधुनिक भौतिक विज्ञानाचे जनक होते. आरिस्टॉटल वगैरे जुन्या पंडितांवर आंधळी निष्ठा ठेवण्याऐवजी प्रयोगावर आधारलेल्या व गणिती तर्काचा वापर करणाऱ्या विज्ञानाची त्यांनी सुरुवात केली. प्रत्यक्ष व्यवहार व सैद्धांतिक विचार यांचा फलदायी संयोग केल्याने त्यांना हे शक्य झाले.