रिचर्ड फिलिप्स फेनमन
Richard Phillips Feynman
अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ
जन्म ११ मे १९१८,
मृत्यू : १५ फेब्रुवारी १९८८

प्रज्ञावंत भौतिकशास्त्रज्ञ

क्वॉन्टम सिध्दांताचा शिल्पकार, पहिल्या अणुबॉम्ब निर्मितीप्रकल्पातील एका गटाचा प्रमुख, ‘फेनमन आरेखा’चा जनक, कुशल बोंगो वादक आणि गोष्टीवेल्हाळ रिचर्ड फिलिप्स फेनमन, हे प्रस्थापित कल्पना व प्रतिमांवर प्रखर हल्ला चढविणारा प्रज्ञावंत भौतिकशास्त्रज्ञ होते..
रिचर्ड फेनमन यांनी १९३९ मध्ये मॅसॅच्युएट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी या नावाजलेल्या संस्थेतून पदवी प्राप्त केली आणि १९४२ साली अणू संशोधनात अग्रणी असलेल्या प्रिस्टन विद्यापीठातून डॉक्टरेट मिळवली. तो काळ दुसऱ्या महायुद्धाचा होता आणि इतर अनेक शास्त्रज्ञांप्रमाणे फेनमन अणुबॉम्ब निर्मितीच्या प्रकल्पात सामील झाले. अलामोगोर्डो येथे घेतल्या गेलेल्या पहिल्या अणुस्फोट चाचणीच्या वेळी ते स्वत: हजर होते. युद्धानंतर १९४५ मध्ये कर्नल विद्यापीठात आणि १९५० नंतर कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीगध्ये ते प्राध्यापक म्हणून काम करीत होते. त्यांची भौतिकीवरची व्याख्याने विशेष प्रसिद्ध पावली व पुढे ‘फेनमन लेक्चर्स इन फिजिक्स’ या नावाने प्रसिद्ध झाली. आजही ही व्याख्याने भौतिकीच्या अभ्यासकांच्या दृष्टीने महत्त्वाची आहेत.
रिचर्ड फेनमन यांची महत्वाची कामगिरी ‘क्वॉंटम इलेक्ट्रोडायनॅमिक्स या विषयातली आहे. ऊर्जेच्या अविनाशितेचा सिध्दांत त्याकाळी सर्वमान्य झाला होता. कोणतीही ऊर्जा नव्याने निर्माण करता येत नाही अथवा नष्ट करता येत नाही अशी त्याची मांडणी होती, परंतु, पुढे अणू संशोधनात असे लक्षात आले की, अणूच्या बाबतीत हे खरे असले तरी उप-आण्विक स्तरावर (Subatomic level) अत्यल्प काळ या सिध्दांताचा भंग होतो.
फेनमन यांनी १९४० च्या शेवटास ‘क्वॉटम इलेक्ट्रोडायनॅमिक्स’चे तत्त्व मांडले. अणूमधील इलेक्ट्रॉनच्या वर्तनाचा गणिती तत्त्वांच्या आधारे काटेकोर अभ्यास करून त्यांनी हे सिद्ध केले की, काही विशिष्ट उप-आण्विक आविष्कारामुळे (Subatomic Phemomenon) काही नवीन (Particles) शून्यातून निर्माण होतात आणि त्यांचे अस्तित्व कळण्यापूर्वीच ते नष्टही होतात. हे कण ऊर्जा अविनाशितेचा सिध्दांताचे उल्लंघन करण्यास जबाबदार असतात, या कणांना ‘आभासी कण’ (Virtual Particles) संबोधण्यात आले. त्याच काळात अमेरिकन शास्त्रज्ञ ज्युलियन श्वींगर व जपानी शास्त्रज्ञ टोमोनागा यांनी असाच सिध्दांत स्वतंत्रपणे सिद्ध केला. या क्वॉटम इलेक्ट्रोडायनॅमिक्सच्या सिध्दांतासाठी फेनमन, श्वींगर आणि टोमोनागा या तिघांना १९६५ चे भौतिकीतील नोबेल पारितोषिक देण्यात आले. फेनमन यांनी ‘कॉम्बिनेटोरिक्स’ या गणित शाखेचा वापर इलेक्ट्रॉनच्या वर्तणुकीच्या अभ्यासासाठी केला. त्यांनी वापरलेल्या पद्धतीमुळे प्रत्यक्ष प्रयोगांतून मिळणारे निष्कर्ष आणि गणिताने काढलेले निष्कर्ष यात पूर्वी जी तफावत येत होती ती राहिली नाही व अधिकाधिक अचूक निष्कर्ष काढणे शक्य झाले. त्यामुळे अणुभौतिकीतील संशोधकांना काम सुकर करणारे साधन प्राप्त झाले. त्याचप्रमाणे उप- आण्विक स्तरावरील ‘क्वार्क’च्या संशोधनाला मदत झाली.
२८ जानेवारी १९८६ रोजी अमेरिकेच्या अवकाश ‘शटल’ चॅलेंजरचा उडाणानंतर स्फोट झाला व त्यातील सात प्रवासी ठार झाले. त्याच्या चौकशीसाठी नेमलेल्या समितीवर फेनमन होते. सर्व सरकारी लालफितीचे नियम धुडकावून त्यांनी ‘शटल’ची जुळणी करणाऱ्या सर्व शाखांतील प्रत्यक्ष काम करणाऱ्या तंत्रवैज्ञानिकांशी चर्चा केली प्रत्यक्ष कार्य पाहिले. ‘शटल’च्या एका भागातील छोट्या रबरी रिंगचे कार्य नीट न होण्याने हा अपघात झाला असावा, असा निष्कर्ष मांडून समितीच्या बैठकीत प्रयोग करून दाखवून त्यांनी साऱ्यांना धक्का दिला. अहवालामध्ये कोणताही बदल करण्यास त्यांनी नकार दिला.
रिचर्ड फेनमन चांगले चित्रकार होते. ते उत्तम शिक्षक होते. विज्ञानातील गुंतागुंतीचे विषय खेळकर पद्धती समर्पकपणे, उलगडून दाखवण्याची त्यांची हातोटी विलक्षण होती त्यांची ‘Surely you are joking, `What do you care’, `What others think’ आदी पुस्तके गहन विषय हसतखेळत वाचकांपर्यंत पोचवत असल्याने लोकप्रिय आहेत. आपली शास्त्रज्ञाची जडणघडण कशी झाली, हे लहानपणीची मोठी मार्मिक उदाहरणे देऊन ते विषद करतात. नमुन्यादाखल त्यातली दोन- तीन किस्से पाहूया.
ते सांगतात-
मी लहान असताना वडिलांनी आणलेल्या छोट्या रंगीत फरकांशी आम्ही खेळत असून लवकरच आम्ही त्याच्या गुंतागुंतीच्या रचना करू लागलो. आई एकदा वडिलांना म्हणाली, ”बिचाऱ्याला एकट्याला खेळू दे की. ”
वडील म्हणाले, ” नाही. विविध संरचना कशा व किती मनोवेधक असतात हे मी त्याला दाखवतोय. शिवाय हे प्राथमिक स्वरूपाचे गणितही आहे. ”
आमच्याकडे ‘एनसायक्लोपिडीया ब्रिटानिका’ होता. मला मांडीवर बसवून वडील त्यातील माहिती वाचून दाखवीत. समजा, आम्ही डायनोसॉरस प्रकरणातील ‘टायरॅनोसॉरस रेक्स’ वाचत असू तर त्याबद्दल म्हटलेले असे की, ‘हा डायनोसॉरस पंचवीस फूट उंच होता आणि त्याचे डोके सहा फूट रूंद होते.’
वडील वाचन थांबवून म्हणत, ”आता याचा अर्थ काय होतो, ते आपण पाहू. जर हा डायनोसॉरस आपल्या अंगणात उभा राहिला तर आपल्या घराच्या दुसत्या मजल्यावरच्या खिडकीपर्यंत त्याचे डोके पोहोचेल इतका तो उंच आहे. पण त्याचे डोके मात्र खिडकीतून आत येणार नाही इतके ते रूंद आहे. ”
प्रत्येक गोष्ट प्रत्यक्ष उदाहरणात रूपांतरित करून समजावण्याचा शक्य तेवढा प्रयत्न ते करत.
इतके प्रचंड प्राणी अस्तित्वात होते आणि ते सर्व नष्ट झाले. ते का नष्ट झाले हे कोणालाही माहीत नाही. हे सर्व मनोरंजक आणि चित्तथरारक होते. आपण जे वाचतो त्याचा वास्तवात अर्थ काय. त्यातून आपल्याला नेमका काय बोध होतो, हे समजावून घेणे मी वडिलांकडून शिकलो.
मी थोडा मोठा झाल्यावर असेच एकदा झाडाचे एक पान त्यांनी खुडले. पान थोडे खराब झालेले होते. त्यावर तांबूस रंगाची लहान वक्र रेषा होती.
‘या तांबूस रेषेकडे पाहा, ती सुरुवातीला अरुंद व पानाच्या टोकला रूंद झालेली दिसते ना? हे काय आहे? एक माशी आहे, पिवळ्या डोळ्यांची निळी माशी – हिरव्या पंखाची. या माशीने या पानावर अंडी घातली. त्यातून बाहेर आलेली अळी संपूर्ण जीवन हे पान खाण्यात घालवते. तेच तिचे अन्न. ती पान खाता खाता तांबूस निशाणी सोडते. अळी मोठी होत जाते तशी ही रेषाही रूंद होते. अळी पुन्हा माशी होते. ही नवी माशी दुसऱ्या पानावर अंडी घालते. ‘’
याहीवेळी मला माहीत होते, की तपशील तंतोतंत बरोबर नव्हता. ती कदाचित माशी नसेल, भुंगा असेल. परंतु जी कल्पना ते मला साजावण्याचा प्रयत्न करत होते, ती जीवसृष्टीतील मोठी मौजेची बाब होती. जीवसृष्टीचा सर्व खटाटोप दुसरे- तिसरे काही नसून पुर्नउत्पादन असते आणि हा खटाटोप किती गुंतागुंतीचा असला तरी महत्त्वाची गोष्ट असते तो पुन:पुन्हा करणे.
एकदा एम. आय. टी.तून मी परत आलो तेव्हा ते म्हणाले, ”आता तू या सर्व गोष्टी शिकला आहेत तर माझ्या डोक्यात नेहमी घोळणारी एक शंका आहे आणि त्याची समाधानकारक उकल मला होत नाहीये. ”
मी म्हणालो, ”कोणता प्रश्न आहे?” ते म्हणाले, “माझ्या समजुतीप्रमाणे अणू एका स्थितीतून दुसऱ्या स्थितीत प्रवेश करताना प्रकाशाचा एक कण उत्सर्जित करतो आणि त्याला ‘फोटॉन’ म्हणतात,
“अगदी बरोब आहे,”’ मी म्हणालो.
त्यांनी विचारले, ”अणुमध्ये फोटॉन आधीपासूनच असतो का?”
“नाही. फोटॉन आधीपासून नसतो.”
”मग तो येतो कुठून? बाहेर का पडतो?”
मी त्यांना सांगण्याचा प्रयत्न केला की, फोटॉन असे साठवलेले नसतात. इलेक्ट्रॉनच्या गतीमुळे ते निर्माण होतात. पण त्यांना नीट समजावणे मला जमले नाही. मी म्हणालो, ”मी आता बोलताना जो आवाज करता आहे त्याच्यासारखेच हे आहे. याआधी आवाज माझ्या शरीरात नव्हता.”
परंतु माझ्या उत्तराने त्यांचे समाधान झाले नाही. अशा प्रकारच्या त्यांना उत्तर न मिळालेल्या गोष्टी समजावून सांगणे मला कधीच जमले नाही. खरे तर अशा प्रकारची उत्तरे शोधण्यासाठी त्यांनी मला विद्यापीठात धाडले होते. पण त्यांची समाधानकारक उत्तरे मला देता आली नाहीत. त्याष्टीने ते अयशस्वी ठरले.
माझ्या आईच्या विज्ञानाच्या बाबत माझ्या घडणीत काही वाटा नव्हता तरी तिचा माझ्यावर खूपच प्रभाव होता. विशेषत: माझ्या आईजवळ विलक्षण विनोदबुद्धी होती. तिच्याकडून मी शिकलो की, ‘आपल्या जाणिवेचा सर्वोच्च आविष्कार कोठला असेल तो खळखळते हास्य आणि मानवी कणव हाच होय.’
लहान मुलांबरोबर खेळण्यात फेनमन रममाण होत. खेळता खेळता मुलांना गणितातील अवघड संकल्पना सोप्या पद्धतीने समजावून सांगत. कॅन्सरसारख्या दुर्धर रोगाशी ते दहा वर्षे लढत होते. पण त्यांचा अवखळपणा, उत्साह व विज्ञानाविषयीची तळमळ शेवटपर्यंत टिकून होती.