സെപ്റ്റംബർ 17 – ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിൽ ഇന്ന്

1. കോൺസ്റ്റാന്റിൻ സിയോൾക്കോവ്‌സ്‌കി

ബഹിരാകാശയാത്രയ്ക്കും റോക്കറ്റ് വിക്ഷേപണത്തിനും അടിസ്ഥാനതത്വങ്ങൾ ആവിഷ്കരിച്ച സോവിയറ്റ് ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞനായ കോൺസ്റ്റാൻറ്റിൻ സിയോൾസ്കി (Konstantin Tsiolkovsky 1857-1935)യുടെ ജന്മദിനമാണിന്ന്. അദ്ദേഹത്തെ തിയററ്റിക്കൽ തിയററ്റിക്കൽ അസ്ട്രോനോട്ടിക്സിന്റെ പിതാവായി കരുതപ്പെടുന്നു. റോക്കറ്റ് സങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ബഹിരാകാശസഞ്ചാരശാസ്ത്രത്തിന്റെയും മേഖലയിൽ ജർമൻകാരനായ ഹെർമൻ ഒബെർത്, അമേരിക്കക്കാരനായ റോബർട്ട്. എച്ച്. ഗൊദാർദ് എന്നിവർക്കൊപ്പം സ്മരിക്കേണ്ട ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് കോണ്‍സ്റ്റാന്റിന്‍ സിയോള്‍ക്കോവ്സ്കി.

വായുവില്ലാത്ത ബഹിരാകാശത്തില്‍ സഞ്ചരിക്കുന്നതെങ്ങനെ? റഷ്യയിലെ കാലുഗ പ്രവിശ്യയിലെ ഒരു ഗ്രാമത്തിലെ സ്കൂള്‍ അദ്ധ്യാപകനായ സിയോള്‍ക്കോവ്സ്കിയുടെ ഉറക്കം നഷ്ടപ്പെടുത്തിയ ചോദ്യമായിരുന്നു അത്. ത്രസ്റ്റ് തരാന്‍ സാന്ദ്രതയുള്ള വായുവില്ലാത്ത ബഹിരാകാശത്ത് പോകാന്‍ ചിറകുകള്‍ സഹായിക്കുകയില്ലെന്ന് അദ്ദേഹത്തിന് മനസിലായി. ഇന്ധനം ജ്വലിപ്പിക്കാന്‍ ഓക്സിജനും ഇല്ല. അങ്ങനെയാണ് ഇന്ധനവും ഓക്സിജനും ഉള്ളില്‍ നിറച്ച നീണ്ട് മെലിഞ്ഞ ഒരു വലിയ വെടിയുണ്ടയുടെ ആകൃതിയിലുള്ള റോക്കറ്റിന്റെ രൂപം അദ്ദേഹത്തിന്റെ മനസില്‍ രൂപപ്പെട്ടത്. ഓക്സിജന്‍ വായുരൂപത്തില്‍ കൊണ്ടുപോകാന്‍ വലിയ റോക്കറ്റ് വേണം. അത് പ്രായോഗികമല്ല. ഏത് തരം ഇന്ധനം ആണ് ഉപയോഗിക്കുക? അത് കണ്ടുപിടിക്കുക ആയിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം.

അടഞ്ഞ ഒരു അറയിൽനിന്ന് ഒരു നോസിലിലൂടെ പുറത്തേക്കു പായുന്ന വാതകജറ്റ് സൃഷ്ടിച്ചാൽ എതിർദിശയിലേക്ക് ഒരു തള്ളൽബലം കിട്ടുന്നുവെന്ന് കാണിച്ച്, അതിനെ ബഹിരാകാശയാത്രയ്ക്കുതകുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയായി വികസിപ്പിക്കുവാൻ സാധിക്കുമെന്ന് അദ്ദേഹം തെളിയിച്ചു. ഇന്നും റോക്കറ്റിൻെറ പ്രവർത്തനം വിവരിക്കുന്നതിൽ ഏറെ പ്രാധാന്യമുള്ള വിശിഷ്ട ആവേഗം (specific impulse), തള്ളൽ ഗുണകം (thrust coefficient), പരപ്പനുപാതം (area ratio), തുടങ്ങിയ ചില ഗുണരാശികളെപ്പറ്റി ആദ്യം പ്രതിപാദിച്ചതും സ്യോൾകോവ്സ്കിയാണ്. ദ്രാവകഹൈഡ്രജനും ദ്രാവകഓക്സിജനും ചേർന്ന ചേർന്ന മിശ്രിതമാണ് ഏറ്റവുമധികം വിശിഷ്ട ആവേഗം ലഭിക്കാൻ അനുയോജ്യമായ നോദകം (propellant – കത്താനുള്ള ഇന്ധനവും, കത്താനിടയാക്കുന്ന ഓക്സീകാരിയും ചേർന്ന രാസപദാർഥം) എന്നും അദ്ദേഹം നിർദേശിച്ചു.

കോൺസ്റ്റാന്റിൻ സിയോൾക്കോവ്‌സ്‌കി

അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സോവിയറ്റ് റോക്കറ്റ് എഞ്ചിനീയർമാരായ സെർജി കൊറോല്യോവ്, വാലെന്റിൻ ഗ്ലുഷ്കോ എന്നിവർക്കു പ്രചോദനമാവുകയും സോവിയറ്റ് ബഹിരാകാശ പദ്ധതിയുടെ വിജയത്തിനു മുതൽക്കൂട്ടാവുകയും ചെയ്തു. സിയോൾക്കോവ്സ്കി മോസ്കോയിൽ നിന്നും 200 കി. മീ. തെക്കുപടിഞ്ഞാറു ഭാഗത്തുള്ള കലൂഗ എന്ന പട്ടണത്തിന്റെ പ്രാന്തപ്രദേശത്തുള്ള ഒരു തടികൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ വീട്ടിലാണു തന്റെ ജീവിതത്തിന്റെ കൂടുതൽ കാലവും ചെലവഴിച്ചത്. ഏകാകിയായ തപസ്വിയെപ്പോലെയായിരുന്ന അദ്ദേഹത്തിന്റെ ജീവിതം ആ പട്ടണവാസികൾക്ക് വിചിത്രമായാണു തോന്നിയത്.

സിയോൾസ്കിയുടെ സ്പേസ്ഷിപ്പ് മാതൃക

 

ബഹുഘട്ട ബൂസ്റ്ററുകൾ, സ്പെയ്സ് സ്റ്റേഷനുകൾ, എയർലോക്കുകൾ, ബഹിരാകാശ യാത്രികർക്ക് ആവശ്യമായ ആഹാരവും ഓക്സിജനും നൽകാൻ ഉപയോഗപ്പെടുത്താവുന്ന ക്ലോസ്ഡ് സൈക്കിൾ ബയോളജിക്കൽ സിസ്റ്റം എന്നിവയെക്കുറിച്ചെല്ലാം അദ്ദേഹം പഠനം നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഭൂമിയിൽ നിന്നും കാണാൻ കഴിയുന്ന ചാന്ദ്രപ്രതലത്തിലെ ഒരു ഗർത്തത്തിന് സിയോൾസ്കി എന്നു നാമകരണം ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.

കോണ്‍സ്റ്റാന്റിന്‍ സിയോള്‍ക്കോവ്സ്കി എഴുതിയ The Will of the Universe. The Unknown Intelligence (1928) പുസ്തകം കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ

വ്യക്തിജീവിതം

കോൺസ്റ്റാന്റിന് പത്തുവയസ്സുള്ളപ്പോൾ സ്കാർലറ്റ് ഫീവർ എന്ന ഒരിനം പനി പിടിപെട്ടു. ഇത് അദ്ദേഹത്തിന്റെ കേൾവിയെ കാര്യമായി ഇല്ലാതാക്കി. പതിമൂന്നാമത്തെ വയസ്സിൽ അമ്മ മരിച്ചു. കേൾവിക്കുറവു കാരണം അദ്ദേഹത്തിനു പിന്നീട് സ്ക്കുളിൽ പോകാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. സ്കൂളിൽ പോവാതെ സ്വയം പഠിച്ചാണ് അദ്ദേഹം തന്റെ അറിവിന്റെ ചക്രവാളം വിപുലപ്പെടുത്തിയത്. ചെറുപ്പത്തിൽ തന്നെ അദ്ദേഹത്തിന് കൂടുതൽ പ്രിയം ഗണിതവും ഭൗതികവും ആയിരുന്നു. ആ പ്രായത്തിൽ തന്നെ ബഹിരാകാശയാത്രയെ കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ ആ മനസ്സിൽ മുളപൊട്ടിയിരുന്നു. വിദ്യാലയപഠനം മുടങ്ങിയതിനു ശേഷം മൂന്നു വർഷം തുടർച്ചയായി സിയാൽക്കോവ്സ്കി മോസ്കോ ലൈബ്രറിയിലെ സ്ഥിരസന്ദർശകനായിരുന്നു. റഷ്യൻ കോസ്മിസത്തിന്റെ പ്രമുഖ വക്താവായിരുന്ന നിക്കാളായ് ഫ്യോദറോവ് ഇവിടെയായിരുന്നു ജോലി ചെയ്തിരുന്നത്. ഈ കാലയളവിൽ തന്നെ ബഹിരാകാശത്തെ കുറിച്ചു നിരവധി ആശയങ്ങൾ അദ്ദേഹത്തിന്റെ മനസ്സിൽ രൂപം കൊണ്ടു, ബഹിരാകാശത്തെ മനുഷ്യൻ കീഴടക്കുന്നതിനെ കുറിച്ചുള്ള ചിന്തകൾ അദ്ദേഹത്തെ അന്നു തന്നെ ആവേശം കൊള്ളിച്ചിരുന്നു. ജൂൾസ് വേണിന്റെ രചനകളും അദ്ദേഹത്തെ പ്രചോദിപ്പിച്ചു. തുടർന്ന് റോക്കറ്റ് പ്രൊപ്പൾഷനെ കുറിച്ചുള്ള ചില സിദ്ധാന്തങ്ങൾ അദ്ദേഹം രൂപീകരിച്ചു തുടങ്ങി.

സാമ്പത്തിക പ്രയാസങ്ങളെ തുടർന്ന് സിയാൽക്കോവ്സ്കി മോസ്കോയിൽ നിന്ന് വീട്ടിലേക്കു തന്നെ മടങ്ങി. തുടർന്ന് അദ്ധ്യാപയോഗ്യതാ പരീക്ഷ ജയിക്കുകയും അടുത്തൊരു സ്കൂളിൽ അദ്ധ്യാപനായി ജോലിയിൽ പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇവിടെ വെച്ചാണ് വർവരാ സൊക്കോളൊവയെ പരിചയപ്പെടുന്നതും തുടർന്ന് വിവാഹിതരാവുന്നതും. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ ആദ്യത്തെ രണ്ടു ദശകം സിയോൽക്കോവ്സ്കിക്ക് ദുരന്തങ്ങളാണ് സമ്മാനിച്ചത്. 1902ൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ മകൻ ഇഗ്നോത്തി ആത്മഹത്യ ചെയ്തു. 1908ൽ അദ്ദേഹം ശേഖരിച്ചു വെച്ചിരുന്ന നിരവധി പ്രബന്ധങ്ങൾ ഒരു വെള്ളപ്പൊക്കത്തിൽ നഷ്ടപ്പെട്ടു. 1911ൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ മകൾ ല്യൂബോവ് വിപ്ലവപ്രവർത്തനത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടതിന്റെ പേരിൽ അറസ്റ്റു ചെയ്യപ്പെട്ടു.


2. ജോർജ്ജ് ഫ്രഡറിക് ബെർണാഡ് റീമാൻ

പത്തൊമ്പതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഗണിതശാസ്ത്രത്തിന്റെ മുഖഛായതന്നെ മാറ്റിമറിക്കുന്നതിനു സുപ്രധാന പങ്കുവഹിച്ച ജർമൻ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോർജ്ജ് ഫ്രഡറിക് ബെർണാഡ് റീമാൻ (Bernhard Riemann 1826-1866). ജർമ്മനിയിലായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ ജനനം. ബീജഗണിതത്തിലെന്നപോലെ ജ്യോമിതിയിലും വിപ്ലവകരമായ പരിവർത്തനത്തിന് പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ട് സാക്ഷ്യംവഹിച്ചു. ജർമ്മനിയിലെ ഗോട്ടിജൻ സർവകലാശാല ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ തീർത്ഥാടനകേന്ദ്രമായിരുന്നു. ഗണിതശാസ്ത്രത്തിലെ രാജകുമാരൻ എന്നു വിളിക്കുന്ന കാൾ ഫ്രഡറിക് ഗൗസിന്റെ സാന്നിധ്യമായിരുന്നു അതിന്നു കാരണം. അതേ സർവകലാശാലയിലായിരുന്നു റീമാൻ പഠിക്കുകയും ഗവേഷണം നടത്തുകയും ചെയ്തത്. സർവകലാശാലയിലെ അധ്യാപക പദവിയിലേക്ക് ഉയരണമെങ്കിൽ ഗൗസും മറ്റു ഗവേഷകരുമടങ്ങിയ പണ്ഡിതസദസ്സിനുമുന്നിൽ പ്രബന്ധങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കേണ്ടിയിരുന്നു. അങ്ങനെയുള്ള ഒരു പ്രബന്ധവതരണത്തിൽ റീമാൻ ഒരു പുതിയ ഗണിതശാസ്ത്രശാഖ മുന്നോട്ടുവെച്ചു. ഇത് റീമാനിയൻ ജ്യോമിതി എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

കടപ്പാട്: mu6.com/riemann_space.html

കുഴിഞ്ഞും പരന്നും അസ്വാഭാവുക ആകൃതിയുലുള്ള ഒരു മലയിടുക്കിലെ രണ്ടു ബിന്ധുക്കൾ തമ്മിലുള്ള അകലം കണ്ടെത്താൻ യൂക്ലിഡിന്റെ ജ്യോമിതി അപര്യാപ്തമാണ്. ഉരുളൻ ഭൂമിയെ വിശദീകരിക്കാൻ യൂക്ലിഡിന്റെ പരന്നജ്യോമിതി മതിയാവില്ലെന്നതിൽനിന്നാണ് റീമാനിയൻ ജ്യോമിതിയുടെ പിറവി. 1859 ൽ തന്റെ പ്രൊഫസറുമൊത്ത് സമർപ്പിച്ച പ്രബന്ധത്തിൽ സമ്മിശ്രഫലസിദ്ധാന്തത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിലൂടെയാണ്റീമാൻ പ്രതലം (Riemann surface) എന്ന ആശയം ഉടലെടുക്കുന്നത്. ഇത് പിന്നീട് ടോപ്പോളജി എന്ന ഗണിത ശാസ്ത്രശാഖയുടെ പിറവിക്ക് കാരണമായി. ടോപ്പോളജിയെ റബ്ബർഷീറ്റ് ജ്യേമിതി എന്നും വിളിക്കാറുണ്ട്. ഫൊറിയർ ശ്രേണി, സംഖ്യാസിദ്ധാന്തം മുതലായവയെക്കുറിച്ച് വിലപ്പട്ട അറിവ് നൽകുന്നതായിരുന്നു റീമാന്റെ മറ്റു പ്രബന്ധങ്ങൾ. നാൽപ്പതിലധികം ഗണിതസിദ്ധാന്തങ്ങൾക്ക് അദ്ദേഹം പേരുനൽകിയിട്ടുണ്ട്. സ്ഥലകാലസങ്കൽപ്പത്തെ ഗണിതപരമായി വിശദീകരിക്കാനാവശ്യമായ പുതിയ ജ്യോമിതി എന്ന നിലയിൽ റീമാന്റെ ആശയങ്ങൾ പിൽക്കാലത്ത് ഉപയോഗപ്പെട്ടു.

റീമാൻ പ്രതലം (Riemann surface for the function f(z) = z.) കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ

നാൽപ്പത് വർഷമേ റീമാൻ ജീവിച്ചുള്ളു. താരതമ്യേന വളരെക്കുറച്ച് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളേ അദ്ദേഹത്തിന്റേതായുള്ളു. പക്ഷെ പത്തൊമ്പതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ മൗലിക ചിന്തകരിൽ അതിപ്രധാനമായ സ്ഥാനമാണ് അദ്ദേഹത്തിനുള്ളത്. അദ്ദേഹം ഗണിതാപഗ്രഥനത്തിന് നൽകിയ സംഭാവനകൾ അത്രയും പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. സ്പേസിനെ പറ്റി അവതരിപ്പിച്ച അഭിപ്രായങ്ങൾ ആധുനിക ഭൗതികത്തെ വളരെയധികം സ്വാധീനിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആപേക്ഷികസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ശിലകളായിത്തീർന്ന നിരവധി ആശയങ്ങളും സമീപനകരീതികളും റീമാൻ അവതരിപ്പിച്ചവയാണ്. അധികം ചിന്തിക്കുകയും കുറച്ചുമാത്രം സംസാരിക്കുകയും സാരവത്തായതുമാത്രം എഴുതിയുിടുകയും ചെയ്ത റീമാൻ, ആധുനിക യുഗത്തിലെ ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞരിലെ അതികായനാണ്.

Leave a Reply