તાજેતરમાં ભૌતિકશાસ્ત્રનું નોબેલ પ્રાઈઝ જ્હોન ક્લોઝર, એલેન એસ્પેક્ટ, અને એન્ટોન ઝીલિંગરને મળ્યું છે. જેમાં ક્વાનતમ મીકેનીક્સની કેટલીક આશ્ચર્યજનક આગાહીઓનું ટેસ્ટિંગ કરવામાં આવ્યું છે. સામાન્ય રીતે આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનની થીયરીને આપણે વિશાળકાય ખગોળીયપિંડ અને બ્રહ્માંડ ઉપર લાગુ પાડી શકાય છે. પરંતુ પરમાણુ કરતા નાના કણ ઉપર આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનનાં સિદ્ધાંતો લાગુ પાડવામાં મુશ્કેલી નડે છે. કારણકે પરમાણુ કરતાં પણ અતિ સૂક્ષ્મલેવલે સબ-એટમિક પાર્ટીકલ્સ અલગ પ્રકારથી વર્તતા હોય. 2022નું ભૌતિકશાસ્ત્ર નોબેલ પ્રાઈઝ એક અર્થમાં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનને કહેલી વાત “બ્રહ્માંડમાં પ્રકાશની ઝડપ કરતાં વધારે કોઈ ની ઝડપ હોય શકે નહીં.” ખોટી પાડે છે.
અહીં આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને આપણે ખોટા ઠેરવી શકાય નહીં, કારણ કે તેમની થિયરી “કવોન્ટમ ફિઝિક્સ” માટે રજૂ કરવામાં આવી ન હતી. પરંતુ એકવાર ખરેખર એવું બનેલું કે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન સંશોધન પત્રમાં પાયાની ભૂલ હતી. આ ભૂલ સુધારવા જતાં, જે ઘટનાક્રમ સર્જાયો, તે જાણવા અને માણવા જેવો છે. અહીં આપણે ચોક્કસ કહી શકાય કે “આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન ખોટા હતા.” એક સમયે એવો હતો કે વિજ્ઞાનજગતમાં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનનો સિતારો મધ્યાહને ચમકતો હતો. આ સમયે કોઈ આઈન્સ્ટાઈનને ખોટા સાબિત કરે, તો આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનનો ગુસ્સો ક્યાં જઈને પહોંચે? ચાલો જોઈએ શું બન્યું હતું?
શું ગુરુત્વાકર્ષણનાં તરંગો અસ્તિત્વમાં છે?
૧૯૩૬માં અમેરિકાની ખ્યાતનામ ભૌતિક શાસ્ત્રની જર્નલ “ફિઝિકલ રિવ્યુ”ને ખૂબ જ રસપ્રદ સંશોધનપત્ર પ્રાપ્ત થયું. જેનું શીર્ષક હતું.“Do Gravitational Waves Exist?”/ શું ગુરુત્વાકર્ષણનાં તરંગો અસ્તિત્વમાં છે? આ સંશોધનપત્ર આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન અને તેમના સાથીદાર નાથન રોઝન તરફથી રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. ૧૯૧૫માંઆલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને રજૂ કરેલા તેમના ઐતિહાસિક પેપરમાં આપેલા સિદ્ધાંતને આગળ લઈ જવાનું કામ આ સંશોધન પત્ર કરતું હતું. સંશોધન પત્રમાં દળ અને ઊર્જા કઈ રીતે પ્રક્રિયા કરે છે? તેના કારણે સ્પેસ ટાઈમના ફેબ્રિકમાં કેવી રીતે ગોબો પડે છે? એટલે કે ફેરફાર થાય છે, તે દર્શાવવામાં આવ્યો હતો. ટૂંકમાં કહીએ તો આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને આ પેપરમાં તેની જનરલ થિયરી ઓફ રિલેટિવિટી રજૂ કરી હતી. 1916 માં, આઈન્સ્ટાઈને ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના અસ્તિત્વની આગાહી કરી હતી. એટલુજ નહિ,આઈન્સ્ટાઈને ઉમેર્યું હતું કે ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગો પ્રકાશની ઝડપે મુસાફરી કરે છે.
ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોની અસ્તિત્વની આગાહી કરનાર પ્રથમ વ્યક્તિ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન ન હતા. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન કરતાં 25 વર્ષ પહેલા, ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોની આગાહી ઓલિવર હેવિસાઈડ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. હેવિસાઈડે જેમ્સ ક્લાર્ક મેક્સવેલના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના સિદ્ધાંત સાથે ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોના સમીકરણોની સામ્યતા પણ દર્શાવી હતી. ૧૯૧૭માં આઈન્સ્ટાઈને કહ્યું હતું કે આપણું બ્રહ્માંડ સ્ટેટિક એટલે કે સ્થિર છે. આપણા બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થઇ રહ્યું નથી, અથવા તો તે સંકોચાઇ રહ્યું નથી. આઇન્સ્ટાઇને તેમને સાપેક્ષતાના સમીકરણોનો વ્યાજબી ઉકેલ મળી આવે તે માટે, આ પ્રકારના બ્રહ્માંડની કલ્પના કરી હતી. જે ખરેખર ખોટી હતી. આઇન્સ્ટાઇનના સમીકરણની સુંદરતા એ હતી કે તેમના સમીકરણો અલગ-અલગ પ્રકારના બ્રહ્માંડનું વર્ણન કરતા હતા. થોડા સમય પછી વિલેમ ડી સિટર, એલેક્ઝાન્ડર ફ્રાઈડમેન અને જ્યોર્જ લેમેટ્રેએ વૈકલ્પિક બ્રહ્માંડોની શોધ કરી. આ વૈકલ્પિક બ્રહ્માંડો પણ આઈન્સ્ટાઈનના સમીકરણો સંપૂર્ણ રીતે ન્યાય આપતા હતા. તો પછી આલ્બર્ટ આઇનસ્ટાઇનના સંશોધનપત્રમાં કેવી ભૂલ હતી?
આઇનસ્ટાઇનના સંશોધનપત્રમાં ખોટું શું હતું?
1936માં આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને “શું ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો અસ્તિત્વમાં છે?” નામનું સંશોધન પત્ર “ફિઝિકલ રિવ્યુ”માં સબમિટ કર્યું હતું. જેમાં તેઓએ પોતાના સમીકરણોના આકર્ષક નવા ઉકેલની, તેમની શોધની જાહેરાત કરી હતી. જેમાં બ્રહ્માંડને સિલિન્ડર એટલે કે નળાકારની સમપ્રમાણતાવાળુ દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. જેમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની લહેરાઈ રહ્યા હોય એવી કલ્પના કરવામાં આવી હતી. સંશોધનપત્રમાં આઈન્સ્ટાઈન અને રોઝને નક્કી કર્યું કે “આ ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોનું અસ્તિત્વ ગાણિતિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પેદા થયેલી કાલ્પનિક વાત છે. અને ભૌતિક રીતે જોવા જઈએ તો ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગો વાસ્તવિક નથી.” સરળ ભાષામાં એમ કહી શકાય કે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન એવું કહેવા માગતા હતા કે સૈદ્ધાંતિક રીતે ગણિતના સમીકરણો દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોના અસ્તિત્વને પુષ્ટિ કરી શકાય તેમ છે પરંતુ, વાસ્તવિક રીતે તમે ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોને બ્રહ્માંડમાં ક્યાંય શોધી શકો નહીં? કારણ કે તેનું અસ્તિત્વ જ નથી.
આ સંશોધનપત્રમાં વિસંગતતા દેખાતા, “ફિઝિકલ રીવ્યુ”ના તંત્રી જ્હોન ટેટે તેની ચકાસણી કરવા માટે એક અજાણી વ્યક્તિને મોકલી આપ્યા. આ વ્યક્તિને આજે આપણે “હોવર્ડ રોબર્ટસન” તરીકે ઓળખીએ છીએ. રોબોટ્સને સંશોધન પત્ર વાંચ્યુ. તેમાં રહેલ વિસંગતતાઓ અલગ તારવી. અને દસ પાના ટાઈપ કરીને પોતાના અવલોકનો “ફિઝિકલ રીવ્યુ”ના તંત્રી જ્હોન ટેટે મોકલી આપ્યા. આ સમયે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન અમેરિકામાં હતા. જો તેઓ યુરોપમાં હોત તો, તેમનું સંશોધનપત્ર કોઈપણ પ્રકારના સવાલ પૂછ્યા વગર, વિજ્ઞાનની ખ્યાતનામ જર્નલમાં પ્રકાશિત થઈ ચૂક્યું હોત. જ્યારે અમેરિકન જર્નલ “ફિઝિકલ રીવ્યુ”નાં તંત્રીએ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને એકવાર પેપરનો રીવ્યુ કરી, ફરી સબમિટ કરવા માટે સૂચન કર્યું. તે સમયે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને આવી સૂચના આપવીએ પણ ખુબ મોટી હિંમત માંગે તેવું કામ હતું.
“ફિઝિકલ રીવ્યુ”નાં આ કૃત્યથી આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન ખૂબ જ ગુસ્સે ભરાયા. તેમણે “ફિઝિકલ રીવ્યુ”નાં તંત્રી જ્હોન ટેટેને લખ્યું કે “અમે તમને અમારી હસ્તપ્રત પ્રકાશન કરવા માટે મોકલી હતી. તમને એવો કોઈ જ અધિકાર નથી કે સંશોધનપત્રને છાપતા, પહેલા કોઈ નિષ્ણાતને બતાવવાની જરૂર પડે. મને તમારા તરફથી કે તમારા ગુમનામ નિષ્ણાતો તરફથી, આ કિસ્સામાં કોઈપણ પ્રકારની કોમેન્ટ્સની જરૂર નથી. આ ઘટનાના સંદર્ભથી હવે હું મારું પેપર “ફિઝિકલ રીવ્યુ”માં નહીં, પરંતુ અન્ય જગ્યાએ પ્રકાશિત કરવાનું પસંદ કરીશ”
આઇન્સ્ટાઇને પોતાની ભૂલ સ્વીકારી.
આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન પોતાના શબ્દો ઉપર અડગ રહ્યા. તેમણે તેમનું સંશોધનપત્ર નવા શીર્ષક “On Gravitational Waves / ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો વિશે.”ને “જર્નલ ઓફ ફ્રેન્કલિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ”ને પ્રકાશન માટે મોકલી આપ્યુ. આ દુઃખદાયક ઘટના પછી ફરક એટલો પડ્યો કે આલ્બર્ટ આઇનસ્ટાઇનના સહાયક બદલાઈ ગયા. હવે આઇન્સ્ટાઇનના સહાયક તરીકે લિયોપોલ્ડ ઈન્ફેલ્ડ આવી ગયા હતા. લિયોપોલ્ડ ઈન્ફેલ્ડે આઇન્સ્ટાઇનના ગ્રેવિટી વાળા સંશોધન પત્રની ચર્ચા, હોવર્ડ રોબર્ટસન સાથે કરી. આ સમયે ઈન્ફેલ્ડ જાણતા ન હતા કે “ફિઝિકલ રીવ્યુ”નાં જ્હોન ટેટે, આઈન્સ્ટાઈનનું સંશોધનપત્ર સમીક્ષા માટે હોવર્ડ રોબર્ટસનને આપ્યું હતું. બ્રહ્માંડ અને ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગોની ચર્ચા કરતા, રોબર્ટસને લિયોપોલ્ડ ઈન્ફેલ્ડને સમજાવ્યું કે “તેના બોસ અને રોઝેન ખોટા હતા.” રોબર્ટસને, આઈન્સ્ટાઈનની ભૂલ સુધારતા કહ્યુકે “ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગો કોઈ ગણિતના સમીકરણોની આડપેદાશ ન હતા. ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગો વાસ્તવિક એટલે કે “ભૌતિક” સ્વરૂપે શોધી શકાય તે પ્રકારના હતા.”
હોવર્ડ રોબર્ટસન સાથે થયેલ ચર્ચા બાદ,લિયોપોલ્ડ ઈન્ફેલ્ડ આઈન્સ્ટાઈન સાથે ચર્ચા કરે છે. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન પોતાની ભૂલ સમજાય છે. તેમને લાગે છેકે “હોવર્ડ રોબર્ટસનની દલીલો સાચી છે.”તત્કાળ આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન “જર્નલ ઓફ ફ્રેન્કલિન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ”નાં તંત્રનો સંપર્ક સાધે છે. સંશોધન પત્ર સુધારા માટે પાછું મંગાવી લે છે. સુધારેલા પેપરમાં આઈન્સ્ટાઈને સ્વીકાર્યું કે “તેમણે અને રોઝને, તેમના પરિણામોનું ખોટું અર્થઘટન કર્યું હતું.” સાથે સાથે આઈન્સ્ટાઈને, તેમને ખોટો સાબિત કરનાર વ્યક્તિ(હોવર્ડ રોબર્ટસન) માટે આભારની નોંધ પણ તેમાં ઉમેરી દીધી. જેમાં આઈન્સ્ટાઈન લખે છેકે “મારા સાથી પ્રોફેસર રોબર્ટસનનો, મૂળભૂલની સ્પષ્ટતા અને તેમની મૈત્રીપૂર્ણ સહાય માટે આભાર.”
આઈન્સ્ટાઈન જિંદગીભર ક્યારેય જાણી શક્યાં નહીં કે “હોવર્ડ રોબર્ટસન” જ “ફિઝિકલ રીવ્યુ”ના અનામી રેફરી હતા. રેફરી તરીકે તેમણે આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનને સાચી સલાહ આપી હતી. જોકે આ દુઃખદ ઘટના બાદ, આઈન્સ્ટાઈન “ફિઝિકલ રીવ્યુ”ને માફ કરી શક્યા નહોતા. એટલુજ નહિ,ફરી ક્યારેય આઈન્સ્ટાઈને “ફિઝિકલ રીવ્યુ”ને માટે બીજા સંશોધનપત્ર/પેપર સબમિટ કર્યા નહી.આટલું વાંચ્યા પછી એક સવાલ જરૂર થાયકે “હોવર્ડ રોબર્ટસન” કોણ હતા? જેમણે આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનની ભૂલ શોધી કાઢી હતી!
“હોવર્ડ રોબર્ટસન” કોણ હતા?
હોવર્ડ પર્સી "બોબ" રોબર્ટસન એક અમેરિકન ગણિતશાસ્ત્રી અને ભૌતિકશાસ્ત્રી હતા. જે ભૌતિક બ્રહ્માંડવિજ્ઞાન અને અનિશ્ચિતતા સિદ્ધાંતમાં તેમનાં યોગદાન માટે જાણીતા હતા. તેઓ કેલિફોર્નિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી અને પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટીમાં મેથેમેટિકલ ફિઝિક્સના પ્રોફેસર હતા. રોબર્ટસનનો જન્મ 27 જાન્યુઆરી, 1903ના રોજ હોકિયમ, વોશિંગ્ટન, યુએસએમાં થયો હતો. તેમના પિતા જ્યોર્જ ડંકન રોબર્ટસન એન્જિનિયર હતા. રોબર્ટસનની માતા અન્ના મેકલિયોડ એક નર્સ હતી. 1922માં રોબર્ટસન સિએટલની યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટનમાંથી ગણિત સાથે સ્નાતક થયા. એક વર્ષ પછી ગણિત અને ભૌતિકશાસ્ત્રમાં અનુસ્નાતક થયા.ત્યાર બાદ તેઓ કેલ્ટેકમાં ગયા. જ્યાં તેમણે ગણિત અને ભૌતિકશાસ્ત્રમાં પીએચ.ડી.ની પદવી મેળવી. તેમની થીસીસનું નામ હતું : “ઓન ડાયનેમિકલ સ્પેસ-ટાઇમ્સ”.
1928માં કેલટેક ખાતે રોબર્ટસનને સહાયક પ્રોફેસર તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા હતા.ત્યાર બાદ 1938માં સંપૂર્ણ પ્રોફેસર તરીકે નિયુક્ત થયા. 1931માં પ્રિન્સટનમાં એસોસિયેટ પ્રોફેસર તરીકે જોડાયા હતા. બીજા વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન તેઓ લન્ડન પહોંચ્યા હતા, જ્યાં તેમણે દુશ્મન દેશોના રડાર સિગ્નલને નિષ્ફળ કરવાની પદ્ધતિ ઉપર કામ કર્યું હતું. તેમને તેમના આ કાર્ય માટે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના સર્વોચ્ચ નાગરિક સન્માન, મેડલ ઓફ મેરિટથી નવાજવામાં આવ્યા હતા.1953માં તેમણે યુફો માટેની રોબર્ટસન પેનલની અધ્યક્ષતા કરી હતી. UFO અહેવાલોની મોટી સંખ્યામાં તપાસ કરી, તેઓ નિષ્કર્ષ પર આવ્યા હતા કે “તમામ અહેવાલો કુદરતી ઘટના અથવા રોજિંદા હવાઈ વસ્તુઓના ભૂલભરેલા અર્થઘટન તરીકે સમજાવી શકાય તેવી સંભાવના છે.” ૫૮ વર્ષની ઉંમરે 26 ઓગસ્ટ, 1961નાં રોજ તેમનું અવસાન થયું.
પાછા મૂળ વાત પર આવીએ તો, ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને લાંબા સમયથી ખાતરી કરતા હતી કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો અસ્તિત્વમાં હોવા જોઈએ. પરંતુ હેવિસાઇડના પ્રથમ સૂચન પછી, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોને શોધવામાં 122 વર્ષ વીતી ગયા હતા. ૨૦૧૬માં લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશનલ-વેવ ઓબ્ઝર્વેટરી (LIGO) દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ કરવામાં આવી. ભૌતિકશાસ્ત્રની આ સિદ્ધિ માટે 2017માં રેનર વેઈસ, કિપ થોર્ન અને બેરી બેરિશેને નોબેલ પુરસ્કાર આપવામાં આવ્યો હતો.
