सदस्य:स्नेहल शेकटकर

माझे नाव श्रीयुत स्नेहल शेकटकर आहे. पुण्यात सुरु झालेल्या मराठी विकिपीडिया संघाचा मी एक कार्यकर्ता आहे.

गोष्ट समक्रमणाची:

आत्ता १५ ऑगस्टची गोष्ट, दूरदर्शनवर दिल्लीच्या लाल किल्ल्यासमोरचा कार्यक्रम बघत होतो. किती मस्त वाटतं ना ते संचलन बघताना ! सगळे सैनिक एका लयीमध्ये हालचाल करतात आणि ही लय त्यांच्या हालचालीमध्ये एक अनोखे सौंदर्य तयार करते. (बाजारातील गर्दीमध्ये नक्कीच हे सौंदर्य दिसून येत नाही!). या लयीला आपण समक्रमण असे म्हणू शकतो. पण हे झालं सैनिकांचं. याचा आणि विज्ञानाचा काय संबंध? याचे उत्तर समजण्यासाठी आपल्याला थोडं मागे जावं लागेल, जास्त नाही . . साधारण ३५० वर्षे मागे.. इसवी सन १६६५ च्या आसपास. त्या वेळी लंबकाचे घड्याळ तयार करणारा प्रसिद्ध डच भौतिकशास्रज्ञ ख्रिस्तिअन हायजेन्स हा एक वेगळे संशोधन करत होता. जहाजावरील खलाशांना भर समुद्रात असताना आपले जहाज पृथ्वीवर कुठे आहे हे लंबकाची हालचाल वापरून कसे निश्चित करता येईल याविषयीचे हे संशोधन होते. यासाठी त्याने जे उपकरण तयार केले त्यात एकाऐवजी दोन लंबक वापरले होते. हे दोन्ही लंबक एकाच दांड्याला लटकवलेले होते. काही झाले आणि एक लंबक तुटला तर दुसरा वापरता येईल इतकी माफक यामागील अपेक्षा ! परंतु मध्येच माशी शिंकली आणि हायजेन्स आजारी पडला. आजारी पडल्यामुळे आपल्या दोन लंबकांच्या उपकरणाकडे पाहात बसण्याखेरीज दुसरा उद्योग त्याला उरला नाही. पण हेच आजारपण मोठ्ठी सुवर्णसंधी ठरली. तासनतास लंबकांकडे बघत असताना त्याच्या लक्षात आले की सुरुवातीला लंबकांची हालचाल एकमेकांच्या तुलनेत अतिशय अनियमित असली, तरी साधारण अर्धा तासांनंतर ते एका विचित्र हालचालीच्या स्थितीमध्ये येतात. या स्थितीमध्ये दोन्ही लंबक अतिशय काटेकोरपणे एकमेकांकडे येतात आणि आणि एकमेकांपासून दूर जातात ! आणि मग हवेच्या घर्षणामुळे हालचाल बंद होईपर्यंत ही स्थिती कायम राहाते. ज्या दांड्याला लंबक टांगलेले होते त्यामधून एकमेकांशी उर्जेची देवाणघेवाण करून दोन्ही लंबक अशा स्थितीमध्ये येतात असा (योग्य) निष्कर्ष हायजेन्सने काढला . निसर्गात आढळणाऱ्या समक्रमणाचे मानवाला दिसलेले हे कदाचित पहीले उदाहरण असावे. आज ३५० वर्षांनंतर समक्रमण ही फक्त काही निवडक संहतींमध्ये आढळून येणारी किंवा अतिविशिष्ट परिस्थितीमध्येच निर्माण होणारी दुर्मिळ गोष्ट नसून निसर्गात विपुलतेने कार्यरत असणारी चमत्कारीक गोष्ट आहे याचे ज्ञान आपल्याला झाले आहे. यांपैकी काही उदाहरणांची माहिती आपण आता घेऊ.

आपल्या मेंदू आणि एकूणच चेतासंस्थेचे कार्य हे चेतापेशींच्या द्वारे पार पाडले जाते. आपल्या मेंदूमध्ये सुमारे १००,०००,०००,००० (अबब!) चेतापेशी असतात आणि त्या एकमेकांशी जवळपास १००,०००,०००,०००,००० चेताबिंदुंच्या साहाय्याने संपर्कात असतात. हे चेताबिंदू हायजेन्सच्या प्रयोगातील वरचा दांडा लंबकांमध्ये संपर्क ठेवण्याचे जे काम करतो तसलेच काम करतात. आपण करत असलेले कोणतेही काम या चेतापेशींपैकी बऱ्याचशा चेतापेशींचे विद्युत विभव समक्रमित झाल्याशिवाय होउच शकत नाही. समक्रमण अस्तित्वात नसते तर हा लेख वाचणे तर सोडाच, पण आपण साधी भाषादेखिल शिकू शकलो नसतो. परंतु चेतापेशींच्या या आश्चर्यकारक वागणुकीला एक वाईट बाजूदेखिल आहे. बऱ्याच वयोवृद्ध व्यक्तिंमध्ये आढळून येणारी अपस्मार ही दुर्धर व्याधी चेतापेशींच्या नको असणाऱ्या समक्रमणाचाच एक परिणाम. आणि यामुळेच समक्रमण कसे घडवून आणता येईल याबरोबरच नको असणारे समक्रमण कसे टाळता येईल याबाबतचे संशोधनदेखिल जगातील अनेक शास्रज्ञ करत आहेत.

प्राणी आणि पक्षांच्या हालचालींमधे दिसून येणारे समक्रमण तर सर्वज्ञात आहे. पक्षी विशिष्ट आकाराचे थवे तयार करून उडतात तर पाण्यातील मासे मोठे समूह तयार करून पोहतात. अशा समूहांच्या सुंदर हालचाली तुम्ही दूरदर्शन किंवा इतर ठिकाणी नक्कीच पाहील्या असणार. परंतु यांमध्ये सर्वांत मंत्रमुग्ध करून टाकणारे उदाहरण म्हणजे अंधारात चमकणारे काजवे ! आपल्याकडे फारसे काजवे आढळून येत नसले तरी उत्तर अमेरिकेसारख्या जगातील काही ठिकाणच्या जंगलांमध्ये करोडो काजवे आढळून येतात. यांतील नर काजवे मादी काजव्यांना आपल्याकडे आकर्षित करण्यासाठी प्रकाश बाहेर टाकतात. करोडो काजवे एकाच वेळी जंगलातल्या झाडांवर बसून असे करत असताना, त्यांच्यातील चढाओढ या सर्व काजव्यांमध्ये समक्रमण घडवून आणते आणि आपल्याला थक्क करून टाकणारे दृष्य निर्माण होते : सुरूवातीची अनियमित चमचमाट बंद होऊन सर्व काजवे एकाच क्षणी प्रकाश बाहेर टाकून जंगल उजळून टाकतात व दुसऱ्याच क्षणी प्रकाश बंद होऊन काळोख पसरतो. आणि मग प्रकाश आणि काळोखाचा हा अनोखा खेळ असाच सुरू राहतो ! निसर्गातील ही विस्मयकारक करणी पाहण्यासाठी दूरदूरचे पर्यटक गर्दी करतात आणि समक्रमण पाहून थक्क होतात.

अर्थात ही झाली काही उदाहरणे. समक्रमण इतके पसरलेले आहे की एका लेखात सर्व काही सांगणे केवळ अशक्य. लेसर प्रकाश, पेशींमधील रासायनिक घडामोडी, कृत्रिम उपग्रह आणि पृथ्वीवरील संदेशवहन यंत्रणा, अतिसंवाहक, ग्रहांच्या कक्षा आणि अशा असंख्य संहतींच्या वागणूकीमागचे विज्ञान हे समक्रमण आहे हे आता आपल्याला ज्ञात होते आहे. गुप्त संदेश सुरक्षिततेणे पाठवण्यासारख्या गोष्टींमध्ये याचा उपयोग देखिल होऊ लागला आहे. पण मूळ प्रश्न अजूनही अनुत्तरीतच राहातो. मुळतः समक्रमण घडतेच का? काही वर्षांपूर्वीपर्यंत आवाक्यात नसणारे ह्या प्रश्नाचे उत्तर मुख्यत: अरेषीय विज्ञानात काम करणाऱ्या शास्रज्ञांच्या संशोधनातून आता हळूहळू मिळायला लागले आहे. या संहतींमधील घटक (लंबक, चेतापेशी, काजवे किंवा इलेक्ट्रॉन्स) हे मुख्यत: स्वत:च्या शेजारच्या काही घटकांच्या वागणूकीच्या आधारे आपली वागणूक ठरवतात व काही विशिष्ट अटी पूर्ण झाल्यास समक्रमण घडून येते असे आता गणित आणि संगणकी प्रतिमाणांतून कळायला लागले आहे. तरीदेखिल समक्रमणाच्या विज्ञानात अजूनही असंख्य अनुत्तरित प्रश्न आहेत व हे विज्ञान अजूनही बाल्यावस्थेत आहे हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे. आपल्यांतीलच काही पुढे जाऊन या प्रश्नांची उकल करतील अशी अपेक्षा करायला हरकत नाही.

स्नेहल शेकटकर (चर्चा) १४:५१, २२ ऑक्टोबर २०१४ (IST)