इतिहास प्रकाशाचा - भाग १

आता हा लेख तुम्ही वाचायला घेतला त्यात काय लिहिले आहे ते दिसते का? का दिसते? कशामुळे दिसते? माझ्या अपेक्षेप्रमाणे तुमचे उत्तर प्रकाश असेल! बरोबर?

पण हाच प्रश्न खूप पूर्वी म्हणजे येशू ख्रिस्तांच्या काळात किंवा पंधराव्या सोळाव्या शतकात विचारला असता तर त्याच उत्तर काय असतं???

ज्या काळातील लोकांना ‘प्रकाश म्हणजे काय?’ हेच माहीत नव्हतं तेव्हा त्या लोकांनी माझ्या प्रश्नाला काय उत्तर दिलं असतं? चला तर मग इतिहासात जाऊन बघू की पूर्वी लोकांना प्रकाश म्हणजे काय वाटायचं…

प्राचीन ग्रीसमध्ये अनेक विचारवंत होऊन गेले.

मग त्या काळातील अनेक तत्वज्ञ आणि वैज्ञानिकांनी प्रकाशावरही आपली मते मांडली. जुन्या मतांना सुधारणाऱ्या नवनवीन वैज्ञानिक कल्पना समोर येत आणि अशा तऱ्हेने विज्ञानाचा विकास होत गेला. या विकसित होत गेलेल्या गोष्टीचा अभ्यास करणे खूप आनंददायी अनुभव आहे.

प्रकाश म्हणजे काय? या प्रश्नाचं उत्तर/ या मागचे विज्ञान काळाच्या ओघात कसं बदलत गेलं हे या लेखात आपण बघूया.

येशू ख्रिस्ताच्या जन्माआधी

ख्रिस्तपूर्व पाचव्या शतकातला (ख्रिस्तपूर्व ४९४-४४३) एम्पोडॉक्ल्स भाऊ म्हणायचे की प्रकाश म्हणजे आपल्या डोळ्यांची जादू आहे. डोळ्यातून विशिष्ट प्रकारची किरणे बाहेर पडतात. ती किरणे ज्या गोष्टीवर पडतात त्या त्या गोष्टी आपल्याला दिसतात. तुम्ही वाचत असलेल्या पुस्तकावर डोळ्यातून किरणे पडत आहे, म्हणून तुम्हाला पुस्तकातले अक्षर दिसत आहे. पण पुस्तक वाचताना पुस्तकाच्या मागे काय आहे हे तुम्ही आता पाहू शकत नाही; कारण तुमच्या डोळ्यातून बाहेर पडणारी किरणे पुस्तकाच्या मुखपृष्ठावर पडू शकत नाही. प्रकाशावर एम्पोडोकल्सचे असे मत होते. असे सांगणे जर खरे असते तर काय झालं असतं? बघा बरं विचार करून...

आपण चक्क रात्रीच्या वेळी अंधारात विजेरी किंवा दिवा नसतानाही सर्व काही बघू शकलो असतो, अंधारातही तुम्ही पुस्तक वाचू शकला असता; कारण डोळे उघडले की किरणे सतत बाहेर पडतच रहायला पाहिजे. पण असे होते का? नाही ना? तर होत नाही म्हणजे एम्पोडॉक्लेसने मांडलेल मत खोट ठरते.

एम्पोडॉकल्स नंतर ल्युसिपस (इसवीसन पूर्व पाचवे शतकाच्या शेवटी) (Leucippus) आले, त्यांनी असं म्हटलं की डोळ्यातून कोणत्याच प्रकारची किरणे बाहेर पडत नसून प्रत्येक वस्तूतून विशिष्ट तऱ्हेची किरणे बाहेर पडतात. त्या किरणांनी डोळ्यात प्रवेश केल्यामुळे आपल्याला ती गोष्ट दिसते. म्हणजे पिवळ्या फुलातून पिवळ्या रंगांची किरणे बाहेर पडत असेल, पानांमधून हिरव्या रंगांची किरणे बाहेर पडत असणार आणि ते किरणे मग आपल्या डोळ्यात जाऊन आपल्याला समोर कोणती वस्तू ठेवली आहे व ती कोणत्या रंगाची आहे हे समजते. हा सिद्धांत तर एम्पोडॉकल्सच्या विचारसरणीच्या अगदी उलटाच आहे. आता हे जर खरे असते तर काय झालं असतं? जरा विचार करून बघा!

परत आपल्याला रात्रीच्या वेळी सर्व गोष्टी दिसायला पाहिजे होत्या, रात्रीच्या वेळी पण पुस्तक वाचता आलं असतं; कारण वस्तू तर तिथेच आहे. त्यातून सतत किरणे बाहेर पडत राहिली पाहिजे. यावरून‌ ल्युसिपस (Leucippus) याचे प्रकाशावरील मत कसे चुकीचे होते हे समजते.

ल्युसिपस नंतर ॲरीस्टाॅटलसाहेब (Aristotle) आले, ते म्हणायचे की प्रकाशाला कोणतेच भौतिक रूप नाही, तर प्रकाश म्हणजे माध्यमाचा पारदर्शकता हा गुणधर्म आहे. तो गुणधर्म म्हणजे हवेसारख्या माध्यमात तयार झालेली एक हालचाल आहे, जसं पाण्यावर लहर तयार होते ना अगदी तसच. म्हणजे तुम्ही वाचत असलेलं पुस्तक तुम्हाला दिसत आहे, यामागे कारण म्हणजे पुस्तक आणि तुमच्या डोळ्यामध्ये असलेलं पारदर्शक माध्यम हवा आहे. आता भिंतीकडे बघा, भिंतीमागे काय आहे हे दिसत आहे का? नाही ना… यामागे कारण म्हणजे ती भिंत, एक अपारदर्शक माध्यम. तुम्हाला जर एखादी गोष्ट पहायची असेल तर डोळे आणि त्या वस्तूच्या मध्ये एक पारदर्शक माध्यम असावे लागते. उदाहरणार्थ हवा, काच, तेल, पाणी अशाप्रकारचे पारदर्शक माध्यमे. आता जरा विचार करा, जर हे खरं असतं तर रात्रीच्यावेळी आपल्याला सर्व दिसायला पाहिजे, रात्री अंधारात पुस्तक वाचता आले पाहिजे. कारण रात्रीच्या वेळी पण ते पारदर्शक माध्यम तेथेच राहणार. पण रात्री अंधारात पुस्तक दिसत नाही. म्हणजे ॲरीस्टाॅटल यांचे प्रकाशावरील हे विचार बरोबर नव्हते. ॲरीस्टाॅटलने प्रकाशावर असा सिद्धांत मांडला कारण त्याने या अगोदर म्हटले होते की “हे संपूर्ण विश्व हवा, पाणी, अग्नी आणि पृथ्वी या चार मूलतत्वांपासून बनले आहे” ज्याला आपण चार मूलतत्वांचा सिद्धांत असे देखील म्हणतो. म्हणजे प्रकाश सुध्दा यापैकी एकाचाच बनलेला असावा, अस त्याला वाटलं असावं.

प्रकाशावर डेमोक्रिटस (Democritus) ( इसवीसन पूर्व ४६० -३७०) आणि लुक्रीटस (Lucretius) ( इसवीसन ९४ - ५४ ) या दोन विचारवंतांचे विचार मिळतेजुळते आहे. तत्कालीन संकल्पनेनुसार संपूर्ण विश्व आणि त्यातील सर्व गोष्टी ह्या अणू म्हणजे सर्वात लहान कण, यापासून बनले असेल तर, प्रकाश सुद्धा यापासूनच बनलेला असावा. ते कण सूर्यापासून येतात असे ते सांगायचे.

वर दिलेल्या सिद्धांताव्यतिरिक्त आणखी काही सिध्दांत आहेत, ते आपण पुढच्या भागात बघू.

येशू ख्रिस्ताच्या जन्मानंतर

सोबतच आधुनिक काळातील प्रकाश शास्त्र हे सुध्दा पुढच्या भागात बघू.

संदर्भ:-

https://photonterrace.net/en/photon/history/#:~:text=Christiaan%20Huygens%2C%201629%2D1695&text=In%201690%2C%20he%20published%20a,light%20reflection%20and%20refraction%20phenomenon.

https://www.visionlearning.com/en/library/Physics/24/Light-I/132