‘એકત્ર' સંકલિત શ્રેણી
વિશ્વનાં ઉત્તમ પુસ્તકોની સંક્ષિપ્ત આવૃત્તિઓનો કૅલિડોસ્કૉપ
Welcome to the Universe
An Astrophysical Tour
Neil deGrasse Tyson, Michael A. Strauss, and J. Richard Gott
અન એસ્ટ્રોફિઝીકલ ટૂર
નીલ ડી'ગ્રાસ ટાયસન, માઈકલ સ્ટ્રૂસ, રિચર્ડ ગોટ
ગ્રંથસારાંશ : એકત્ર ફાઉન્ડેશન
અનુવાદ: છાયા ઉપાધ્યાય
લેખક પરિચય:
નીલ ડિ'ગ્રાસ ટાયસન : હેડેન પ્લેનેટોરિયમના સંવાહક નીલ ડિ'ગ્રાસ ટાયસન એસ્ટોફિઝિસ્ટ છે અને 'સ્ટાર ટોક' નામના પોડકાસ્ટના ઉદ્ઘોષક છે. 'નોવા-સાયન્સ નાવ' નામની લોકપ્રિય ટીવી સિરિયલ માટે પણ તેમણે ઉદ્ઘોષકની ભૂમિકા ભજવેલી. વિજ્ઞાનને લોકપ્રિય બનાવવામાં ફાળો આપવા બદલ 2015માં તેમને યુ.એસ. 'નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ પબ્લિક વેલફેર' મેડલ એનાયત થયો છે.
માઈકલ એ. સ્ટ્રૂસ : તારા ઉત્ક્રાંતિ(સ્ટાર ઈવોલ્યુશન) વિષયની તેમની વિદ્વત્તા, ખૂબ દૂરના ક્વેઝાર્સની શોધ અને આકાશગંગાઓની ગોઠવણ વ્યવસ્થા નક્કી કરવાના કામને કારણે જાણીતા માઈકલ સ્ટ્રૂસ પ્રિન્સ્ટન યુનિવર્સિટીમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સના પ્રાધ્યાપક છે.
રિચર્ડ ગોટ : ટાઈમ ટ્રાવેલ માટે કેટલીક અવધારણાઓ ઘડનારા રિચર્ડ ગોટે કોસ્મોલોજી, જનરલ રિલેટિવિટી અને ડુમ્સ ડે થિયરી પર નોંધપાત્ર પ્રદાન કર્યું છે. તેઓ પ્રિન્સ્ટન યુનિવર્સિટીમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સના પ્રાધ્યાપક છે.
પુસ્તક વિશે:
તેમાં છે શું? ઘૂમરીની જેમ થતી બ્રહ્માંડની યાત્રા કે જે આપણને જકડી લે.
આપણું બ્રહ્માંડ 13.8 અબજ વર્ષનું છે. ધારો કે, સમયની આ લંબાઈ જેટલું જ લાંબુ ફૂટબોલનું એક મેદાન છે. તો, તે મેદાન પરનું દરેક પગલું હશે 500 લાખ વર્ષનું. હવે આવામાં માણસ જાતનો ઇતિહાસ કેટલી જગ્યા રોકશે, અંદાજ લગાવો તો!
છએ ખૂણે, માણસના વાળની પહોળાઈ જેટલી જગ્યા.
આપણે માણસો આપણને પોતાને ખૂબ મહત્ત્વના માનીએ છીએ. વાસ્તવમાં, એક તદ્દન સામાન્ય આકાશગંગાની એક બાજુએ સાવ નહિવત્ સ્થળકાળમાં આપણે છીએ.
નસીબદાર છો તમે! જેને તમે ઘર કહો છો એ ખડકની પારના અવકાશમાં આ પુસ્તક તમને લઈ જવાનું છે.
– તો, જો તમે તૈયાર હો તો સીટ બેલ્ટ બાંધી લો, ઉડાન શરૂ થવામાં છે!
આ યાત્રામાં તમે શીખશો :
- પ્લૂટો કેમ ગ્રહ નથી;
- દરેક આકાશગંગાના કેન્દ્રમાં શું છે; અને
- તમારા જ હાથ સાથે હસ્તધૂનન કરી શકો તેવું ટાઈમ ટ્રાવેલ કઈ રીતે શક્ય છે.
મુખ્ય મુદ્દાઓ:
૧. સ્થળ નક્કી કરો.
હે અવકાશયાત્રી, પહેલું સ્ટેશન. પૃથ્વીની નજીકની ભ્રમણકક્ષા.
અવકાશયાત્રા માટે આગળ વધતાં પહેલાં આપણે આપણા બોર્ડીંગ સ્ટેશન-પૃથ્વી-પર આપણા પગ બરાબર જમાવી લેવા છે. ધરતી– જીવનથી ધબકતી ઝીણકડી લખોટી. તમારામાંથી ઘણાને તો એમ લાગતું હશે કે જાણે આ તેમની પહેલી અવકાશીય મુસાફરી છે. પણ, આપણે તો આખી જિંદગી અવકાશમાં રૉકેટની જેમ ફરતા આવ્યા છીએ. કારણ કે, તમને ખ્યાલ આવે કે ન આવે, આપણે એક એવા ખડક પર વસીએ છીએ જે આપણા સૂર્યમંડળમાં 10,000 કિમી પ્રતિ કલાકની ઝડપે દોડી રહ્યો છે. અને એમ, પૃથ્વી પોતે જ એક પ્રકારનું અવકાશયાન છે.
અવકાશમાંથી પૃથ્વીને જોઈ રહ્યા છીએ ત્યારે, તમારા માથાને એક બાજુ સહેજ નમાવો. બસ, જરાક જ. તમે પૃથ્વીને બરાબર સીધી લીટીમાં હવે જુઓ છો. સૂર્ય ફરતે પરિભ્રમણ કરી રહેલી પૃથ્વી તેની ધરીને 23.5° ને ખૂણે નમેલી છે. સૂર્ય ફરતે એક ચક્ર પૂરું કરવાના વાર્ષિક ગાળા વખતે તે આ નમણ જાળવી રાખે છે.
ઠીક. હવે પૃથ્વીની ધાર જુઓ. સરકતો પડછાયો દેખાય છે? તમે સમજી જ ગયા હશો કે તેટલા ભાગમાં રાત છવાયેલી છે. પણ, જો તમે બરાબર પૃથ્વીની ધરીની સીધી રેખામાં– પૃથ્વીને માથે રહીને જોતાં હશો તો તમને ખ્યાલ નહીં આવે કે તેના 50% ભાગ પર સૂર્યપ્રકાશ છે અને બરાબર 50% ભાગમાં અંધારું, હમેશાં. ઉત્તરાયણ, શિયાળો, લાંબા-ટૂંકા દિવસ, ડે લાઇટ સેવિંગ ટાઈમ એ બધું ભૂલી જાઓ; એ બધું તો તમે એક તરફ નમણવાળી પૃથ્વીના કયા ભાગ પર વસેલા છો તેના પર આધારિત છે. એન્ટાર્કટિકા પર ડિસેમ્બરમાં 24 કલાક સૂર્યપ્રકાશ રહે છે... પણ. આખી પૃથ્વીની વાત હોય ત્યારે? નિરપવાદ, હમેશાં 50/50.
અને એ નમણ જ આપણા અવકાશીય જ્ઞાન--સૂર્યના માર્ગથી માંડીને આપણને જે તારા દેખાય છે ત્યાં સુધીના–ને દોરે છે. ઘણા લોકો એમ માને છે કે બપોરે સૂર્ય માથા પર હોય. પણ તમે જો ગુજરાતના છેક ઉત્તરના પટ્ટામાં, તેની ઉત્તરે આવેલા ભારતમાં કે અમેરિકા કે બ્રિટનમાં રહેતા હશો કો સૂર્યને તમે ક્યારેય માથે જોઈ નહીં શકો--વર્ષના કોઈ ચોક્કસ દિવસે, કોઈ ચોક્કસ સમયે પણ નહીં. કેમકે, એમ બનતું નથી. આ બધા ભાગોમાં સૂર્ય ચોક્કસ અંશને ખૂણે જ દેખાશે. તેનો અર્થ એમ કે આ બધા ભાગમાં તમે એ બધા તારા, નક્ષત્રો જોઈ નહીં શકો જે દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં– ઓસ્ટ્રેલિયા, ન્યુઝીલેંડમાં દેખાતા હશે. એવી જ રીતે દક્ષિણ ગોળાર્ધના લોકો કેટલાક તારા, નક્ષત્ર જોઈ નહીં શકે.(ગુજરાત,ભારતની લગભગ મધ્યમમાંથી કર્કવૃત્ત પસાર થાય છે. તેથી દક્ષિણ ગુજરાત,સૌરાષ્ટ્ર અને દક્ષિણ ભારતમાં સૂર્ય બરાબર માથે આવે છે અને ત્યારે પડછાયો પડતો નથી એટલે એ બે દિવસ ઝીરો શેડો ડે તરીકે ઉજવાય છે.)
તો, તમે જો હવે તમારું માથું સીધું કરી શકો તો ... આપણું બોર્ડિંગ સ્ટેશન નક્કી થઈ ગયું છે અને હવે તમે સીધમાં જોઈ રહ્યા છો. અવકાશમાં આપણી યાત્રા શરૂ કરવાનો સમય થઈ ગયો છે અને હવે આપણે આપણા સૂર્યમંડળના મુકૂટમણી--સૂર્ય તરફ આગળ વધીએ છીએ.
૨. સૂર્ય
પૃથ્વી પરથી એ સેપિયા કે પીળો લાગતો હોય પણ હકીકતમાં તો એ બધા જ રંગ એકસરખા પ્રમાણમાં વહાવે છે. તેથી, તે સફેદ દેખાય છે. 6000° કૅલ્વિન જેટલા ઊંચા તાપમાને તે બળી રહ્યો છે તેથી સફેદ જ્યોતના તાપમાનના આપણા અનુભવ કરતાં એ અનેકગણો વધારે ગરમ છે.
સૂર્ય કરતાં ઓછા તાપમાને– કહો કે ફક્ત 1000° કૅલ્વિને બળી રહેલો તારો લાલ દેખાય છે. કારણ કે તે લાંબી તરંગલંબાઈવાળા વાદળી રંગને બદલે ઓછી તરંગલંબાઈવાળો લાલ રંગ ઉત્સર્જે છે. આથી, તમે ઉષ્મા વર્ણપટ(સ્પેક્ટ્રમ)ના બીજે છેડે જુઓ– કે જે તારો 30000° કૅલ્વિને બળતો હોય– તો તે તેજસ્વી વાદળી દેખાશે.
ઠંડો હોય કે ગરમ, દરેક તારાના ગર્ભમાં થર્મોન્યુક્લિયર હાઈડ્રોજન ભઠ્ઠી છે. તારો જેમ ઊંચા તાપમાને બળે તેમ તેના હાઈડ્રોજનનો જથ્થો વધારે ઝડપથી વપરાય. આથી, ચમકતા ભૂરા, ગરમ તારા વહેલા નાશ પામે છે– લગભગ 100 લાખ વર્ષમાં. જ્યારે ઠંડા તારા, જેમ કે આપણો સૂર્ય ધીમે ધીમે બળશે– 100 અબજ વર્ષ સુધી. તારો જેટલો ઠંડો, તેનું આયુષ્ય એટલું વધારે.
જો આપણે સૂર્યને (કેરી જેવા ફળની જેમ) ચીરી શકીએ અને સીધા તેના કેન્દ્રને જોઈ શકીએ તો ત્યાં જોવા મળશે ચળકતો ગર્ભ. તે છે આપણે વાત કરેલી તે થર્મોન્યુક્લિયર ભઠ્ઠી. કેન્દ્રને ગરમ રાખવા ઉપરાંત તે એક જબરજસ્ત કામ કરે છે: તત્ત્વો સર્જવાનું. ત્યાં કેન્દ્રમાં તાપમાન એટલું તો ઊંચું હોય છે કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટીઝમના નિયમોની કોઈ અસર ત્યાં રહેતી નથી. હાઈડ્રોજનના પ્રોટોન વચ્ચે પરસ્પર અપાકર્ષણ થવાને બદલે ત્યાં તેમની વચ્ચે આકર્ષણ થાય છે. બે પ્રોટોન આકર્ષાય એટલે શું થાય--એકબીજાને અથડાય. અને તેથી નવાં નવાં તત્ત્વો સર્જાય.
આપણા સૂર્યના ગર્ભમાં ચાળીશ લાખ ટન ભૌતિક દ્રવ્ય ઊર્જામાં રૂપાંતર પામે છે– દર સેકંડે! અને મોટાભાગે દરેક વખતે હાઈડ્રોજનના સંયોજનથી હિલિયમ બને છે. તારાના જીવનકાળના 90% સમય સુધી આ પ્રક્રિયા ચાલે છે– હાઈડ્રોજનમાંથી ઊર્જા બનાવવી અને કેન્દ્રને ગરમ તથા સ્થિર રાખવું. પણ આખરે, હાઈડ્રોજનનો જથ્થો ખૂટે છે અને ગર્ભમાં રહી જાય છે માત્ર હિલિયમ– આપણા સૂર્યના કિસ્સામાં આજથી પચાસ કરોડ વર્ષ પછી એમ થશે. અને પછી મામલો ખૂબ ઝડપથી હાથમાંથી સરકવા માંડે છે. હાઈડ્રોજન ખલાસ થઈ જવાથી ગર્ભ અસ્થિર બની જાય છે અને પોતાની અંદર જ ધસી પડવા માંડે છે. એમ થતાં બહારના સ્તરોમાંના રહ્યા સહ્યા હાઈડ્રોજનને બાળતાં જતાં તે વધારે ને વધારે ગરમ થતો જાય છે. પરિણામે તેની બાહ્ય સપાટી વિસ્તરતી જાય છે અને તે બને છે રેડ જાયન્ટ. તે બરાબર એવો જ દેખાય છે જેવું તેનું નામ છે– રાતોચોળ અને રાક્ષસી કદનો.
રેડ જાયન્ટ જેમ જેમ મોટો થતો જાય છે તેમ તેમ તેનો ગર્ભ વધુને વધુ ગરમ થતો જાય છે. આથી તે હવે કાર્બનનું સંયોજન કરવા માંડે છે. કાર્બન બને છે ઓક્સિજન. છેવટે તે તારો લગભગ ડુંગળી જેવો– એક ઉપર બીજા પડ હોય તેવા દેખાવનો– થાય છે; જુદાં જુદાં તત્ત્વના પડવાળો.
તે પડ પણ વધતાં અને વિસ્તરતાં જાય છે અને છેવટે આખો તારો બળી જાય છે અને પોતાના કેન્દ્રમાં જ ધસે છે. એમ થતાં તેનું વાયુમય આવરણ ફૂટી જાય છે અને તેના પેટાળનું તારકદ્રવ્ય આકાશગંગામાં ફેંકાય છે. હવે તારો– સૂર્ય નાશ પામે છે અને તે તેના અંતિમ રૂપમાં કેટલોક સમય ઠરીને બને છે– વ્હાઈટ ડ્વાર્ફ(શ્વેત વામન)!
તારો મોટો હોય તે કિસ્સામાં આ પ્રક્રિયા એટલી મોટી હોય છે કે તે ફાટીને સુપરનોવામાં ફેરવાય છે. તે પાછો વળી પોતાનામાં જ ધસી પડીને ન્યુટ્રોન તારા અને તે પછી બ્લેક હોલમાં રૂપાંતર પામે છે!
આપણા સૂર્યનું આવું બધું થાય તે પહેલાં આપણી પૃથ્વીની લીલા તો સમેટાઈ ગઈ હશે. ફક્ત એક અબજ વર્ષમાં જ આપણો સૂર્ય એટલો મોટો થઈ ગયો હશે કે પૃથ્વીના મહાસાગરો ઉકળીને વરાળ થઈ ગયા હશે અને જેને આપણે જીવન કહીએ છીએ તે તો...
આ સુખદ આકાશવાણી પછી આપણે આપણી આકાશગંગાની ઝડપથી યાત્રા કરી લઈએ, એમ થાય તેમ છે ત્યાં સુધીમાં!
૩. સૂર્યમંડળ
તારો ફાટી પડે ત્યારે તેની આકાશગંગામાં ફેંકાયેલું તારકદ્રવ્ય ઘન પદાર્થોના ગોળામાં પરિવર્તિત થાય છે; જે પદાર્થો ઑક્સિજન, સિલિકોન અને આયર્ન જેવાં તત્ત્વોના બનેલાં હોય છે. ગુજરાતીમાં કહીએ તો--ગ્રહો. આપણા સૂર્યમંડળમાં નવ--શશ.. – આઠ ગ્રહ છે. આ સંખ્યાની ભૂલ વિષે થોડી વાર પછી વાત કરીશ. તે પહેલાં આપણી બારી બહાર જુઓ તો દેખાશે આપણા અદ્ભુત સૌરકુટુંબના નજીકના સગા.
બુધ, શુક્ર, પૃથ્વી અને મંગળ. આ બધાય સૂર્ય ફરતે ફરનારા અવકાશીય ખડકો છે. બેશક તે બધા ઘણી બધી રીતે જુદા છે. પણ, સૌર પરિવારના બીજા સભ્યોની સરખામણીમાં તેમની વચ્ચે ઠીક ઠીક સરખાપણું છે.
હવે તમારી જમણે જુઓ. સૂર્યમંડળના બાકીના સભ્ય કે જે સામૂહિક રીતે ગેસ જાયન્ટ તરીકે પણ ઓળખાય છે તે દેખાશે. તે છે ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન. આ ગ્રહો પણ એકબીજા કરતાં ઘણા અલગ છે. તેમ છતાં તેમનાં કેટલાંક લક્ષણ સરખાં છે. જેમ કે તે બધા કદમાં મોટા અને ઓછી ઘનતાવાળા છે.
અને હવે વારો બધાને વ્હાલા થઈ પડેલા નાનકાનો– પ્લુટો. તે ગ્રહ છે કે નહીં? તેનો વિવાદ ઊભો થયો ત્યારે તમે કંઈક તો નક્કી કર્યું હશે.
પ્લુટોના અપમાનનો અહીં ઇરાદો નથી– ગ્રહોના બે મુખ્ય જૂથમાં તે બંધબેસતો નથી. એક તો તેના પરિભ્રમણમાં ગરબડ છે– તેનો પરિપથ નેપ્ચ્યુનના રસ્તામાં પડે છે; ગ્રહ થઈને આવું ન કરાય. બીજું કે તેનો ભ્રમણ પરિપથ આઠ ગ્રહોના સમતલને સમાંતર હોવાને બદલે તેની સાપેક્ષે ખૂણો બનાવે છે. આ કારણે પ્લુટોને કુટુંબ બહાર કરાયો છે.
1992થી માંડીને વૈજ્ઞાનિકોએ પ્લુટો જેવા હજારો પદાર્થો શોધ્યા છે– નેપ્ચ્યુન પારના ભાગમાં બર્ફીલા ટુકડા કે જેમાંના મોટાભાગનાનો ભ્રમણ પરિપથ પ્લુટો જેવો છે. આ નાનકડા, બર્ફીલા ટુકડાઓના સમૂહને કાઈપર પટ્ટો કહેવામા આવે છે. તે બધાં પ્લુટોના અસલ ભાઈ બહેન છે. પ્લુટો તે બધાંમાં સૌથી મોટો અને તેજસ્વી છે એટલું જ.
આપણા સહયાત્રીમાંના કેટલાકે કામળા ઓઢી લીધા છે. તમારા ધ્યાનમાં આવ્યું જ હશે કે બ્રહ્માંડમાં અતિશય ઠંડી છે. મૂળે, બિગ બેંગ બાદ જ્યારે બધું દ્રવ્ય ઘનીભૂત થયું અને પછી તરત ને તરત તે ઝડપથી વિસ્તરવા માંડ્યુ તે પછી વધેલી ઘટેલી ઊર્જામાંથી બ્રહ્માંડને ઉષ્મા મળી છે. અત્યારે બ્રહ્માંડનું ઉષ્ણતામાન 2.7° કૅલ્વિન છે– અને તે પણ ઓછું થઈ રહ્યું છે. વૈજ્ઞાનિક ગણતરીઓ મુજબ બ્રહ્માંડ હજી વિસ્તરી રહ્યું છે અને તેથી તેનું ઉષ્ણતામાન શૂન્ય ડિગ્રી કૅલ્વિન--સંપૂર્ણ શૂન્ય થવા તરફ જઈ રહ્યું છે. એક પછી એક તારાઓ તેમનું બળતણ વાપરી નાખશે, પછી મરી જશે અને આકાશમાથી ભૂંસાઈ જશે અને એમ ક્રમશ: બધા ટમટમિયા ઓલવાઈ જશે.
૪. પ્રકાશ અને અંતર
આપણે હવે આપણા સૂર્યમંડળની પાર જઈ રહ્યા છીએ. તમે નોંધ્યું હશે કે અવકાશના અંધારામાં દશે દિશામાં તારા ચમકે છે.
જો કે, તેમના વિશે તમે કેટલીક ખોટી ધારણાઓ બાંધી બેઠા હશો. જેમ કે, તમારામાંથી મોટાભાગનાએ સાંભળ્યુ હશે કે ધ્રુવનો તારો સૌથી વધારે ચમકે છે. તે ખોટું છે. હકીકતમાં ધ્રુવ તો આપણા આકાશના સૌથી વધારે ચમકતા ટોચના દસ ... વીસ ... ત્રીસમાંનોય નથી. ચમકમાં તો તે 45મા ક્રમે છે. સૌથી ચમકતો તારો તો છે સિરિયસ જે પશ્ચિમમાં કૂતરા અને આપણે ત્યાં શિકારી (હરણના) તરીકે વધારે જાણીતો છે.
હવે આપણે યાત્રાની ઝડપ વધારવાના છીએ ત્યારે અંતર બાબતે સમજી લઈએ તો સારું રહેશે. ઉદાહરણ તરીકે આપણો સૂર્ય જ લો. સૂર્ય એકંદરે પૃથ્વીની નજીક હોવા છતાં કાઈ એવોય નજીક નથી– સૂર્ય પૃથ્વીથી 1500 લાખ કિલોમીટર આઘે છે. અવકાશમાં અંતર આપણે કિલોમીટર કે માઈલમાં માપતા નથી. તેને બદલે પ્રકાશને ચોક્કસ અંતર કાપતાં લાગતાં સમયને અંતર માપવા કામમાં લઈએ છીએ. પ્રકાશની ઝડપ એક સેકંડના 3,00,000 કિલોમીટરની છે. પ્રકાશનાં કિરણને સૂર્યથી પૃથ્વી સુધી પહોંચતાં લગભગ આઠ પ્રકાશ મિનિટ થાય છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સૂર્યથી પૃથ્વી સુધીનું અંતર કાપતાં પ્રકાશને આઠ મિનિટ થાય છે.
સરખામણી માટે, આપણી સૌથી નજીકનું પાડોશી અવકાશી તંત્ર– આલ્ફા સેન્ચ્યુરી– આપણાથી ચાર પ્રકાશ વર્ષ દૂર છે. તેનો અર્થ એમ કે તે તારાઓનો જે પ્રકાશ આપણે જોઈએ છીએ તે તો ચાર વર્ષ પહેલાંનો છે. બ્રહ્માંડમાં આપણે જ્યારે પણ જોઈએ છીએ, આપણે ભૂતકાળમાં જ જોઈએ છીએ!
તે તો ખરું જ, પણ આપણે તારા જોઈએ છીએ ત્યારે ખરેખર શું જોઈએ છીએ? પ્રકાશ એટલે શું? તે પ્રોટોનનો બનેલો છે; જે તરંગ અને કણ એમ બંને સ્વરૂપમાં એક સાથે હોય છે. ફોટોન જે ઊર્જાજથ્થો વહન કરે છે તે જુદો જુદો હોઈ શકે છે. તેને કારણે ફોટોનના જુદી જુદી 'ફ્લેવર' રચાય છે.
ફોટોનની એક 'ફ્લેવર' એટલે આપણે જોઈ શકીએ તેવો પ્રકાશ– માણસની આંખ જેના પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે તેવા સફેદ, લાલ, નારંગી, પીળો, લીલો ,વાદળી અને જાંબલી પ્રકાશ. આપણી આંખ જેના પ્રત્યે સંવેદનશીલ નથી તેવા ફ્લેવર પણ હોય છે. તે છે પારરક્ત(અલ્ટ્રા રેડ) પ્રકાશ, માઇક્રોવેવ્સ અને રેડિયોવેવ્સ જે પ્રકાશના વર્ણપટ પર લાલની 'નીચે' હોય છે. વળી, પારજાંબલી(અલ્ટ્રા વાયોલેટ) પ્રકાશ, એક્સ રે અને ગામા રે જે વર્ણપટ પર જાંબલીની ઉપર હોય છે.
વર્ણપટ પાર આપણે જેમ જેમ ગામા કિરણો તરફ જતાં જઈએ તેમ તેમ દરેક પ્રોટોનનો ઊર્જાજથ્થો વધતો જાય છે. યુવી કિરણોથી બચવા સનસ્ક્રિન લગાવવાનું લોકો અમસ્તાં નથી કહેતાં; એક્સ રે કરવાનો થાય ત્યારે લીડવાળો ધાબળો ઓઢવાનું એટલે જ જરૂરી છે.
તારાની વાત કરીએ તો હજી તો આપણે ઉપર ઉપરની જ વાત કરી છે. ઊંડા ઊતરવું હોય તો... તૈયાર રહેજો.
૫. નિહારિકાઓ, આકાશગંગાઓ અને ડાર્ક મેટર
કેટલાંક જૂથમાં ફક્ત કેટલાક સો તારા હોય છે. આવાં તારાજૂથને આપણે ઓપન ક્લસ્ટર કહીએ છીએ. જે જૂથમાં લાખો તારા હોય છે તેમને આપણે ગ્લોબ્યુલર ક્લસ્ટર કહીએ છીએ. જૂથ ગમે તે હો, જે તે જૂથના બધા તારાનો જન્મસમય એક હોય છે– તે બધા એક જ વાયુ વાદળમાંથી એક જ સમયે સર્જાયા હોય છે.
તમારી સામે દેખાતું પ્લિઅડીસ એ એક અબજ વર્ષનું ઓપન ક્લસ્ટર છે. તે ચમકતા, યુવાન, વાદળી તારાઓથી ભરેલું છે, જો તમને યાદ હોય તો વાદળી એટલે કે સખત ગરમ. જો કે, તેમની આસપાસ કેટલાક ઠંડા, લાલ તારા પણ હોય છે. જન્મ વખતે જ કેટલાક તારા ગરમ હોય છે જ્યારે કેટલાક ઠંડા. એવું થતું હોય છે.
હવે આપણે ઓરાયન નિહારિકા(નેબ્યુલા) પાસેથી પસાર થઈ રહ્યા છીએ. આપણી આકાશગંગામાં આવેલો વાયુ અને રજનો આ પિંડ જાતભાતના તારકદ્રવ્યનું ધરુવાડિયું છે. અત્યારે પણ ત્યાં એવી પ્રક્રિયા ચાલી રહી છે જેના પરિણામે 700 જેટલા તારા જન્મ લેશે!
આવી નિહારિકાઓ ભારે તત્ત્વોથી ભરપૂર હોય છે– આવાં તત્ત્વ સામાન્ય રીતે મરી રહેલા તારાઓના ગર્ભમાં બનેલા હોય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ હમેશાં વાયુ અને રજને ભેગાં કરીને તેમાથી કશુંક નિપજાવે છે. જેમ વધ્યા ઘટ્યા ટુકડામાંથી ગ્રહોના મંડળ બને તેમ તેમાંથી તારા પણ બને! પણ, તારા બનવાની પ્રક્રિયામાં સામગ્રી અંદરની તરફ ખેંચાતી હોવાને કારણે તે ગરમી પકડે છે. છેવટે તે એટલું તો ગરમ અને સઘન થાય કે થર્મોન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ શરૂ થાય અને ઢેનટેણેન ... નવોનક્કોર તારો જન્મ લે.
આપણી આકાશગંગામાં નાખી દેતાં બસ્સોથી ત્રણસો અબજ તારા છે. એક લાખ પ્રકાશવર્ષ જેટલા વ્યાસવાળા ચપટા પૈડામાં તે બધા ગોઠવાયેલા છે. તેના કેન્દ્રમાં લગભગ 20,000 પ્રકાશવર્ષ લાંબા ભાગમાં જથ્થાબંધ તારા ખીચોખીચ છે. આ ભાગને બલ્જ કહે છે. તારા બનવાની પ્રક્રિયા હમેશાં આ બલ્જમાથી નીકળતા ચાપ જેવા આરામાં જ થાય છે.
તે આરામાં કંઈક અજબ પ્રક્રિયા ચાલતી રહે છે. આકાશગંગાનું દળ તો આપણે ગણી શક્યા છીએ, પણ તેનો મેળ આપણને દેખાતા તારાઓના કુલ દળ સાથે બેસતો નથી. તેના કારણે, કુલ દળના આંકને સંતુલિત કરે તેવી ડાર્ક મેટર હોવી જોઈએ એમ વૈજ્ઞાનિકો માને છે. હવે તો એવો વિચાર પ્રવર્તે છે કે આકાશગંગાના કુલ દળનો મોટોભાગ ડાર્ક મેટરને કારણે છે. જો કે, આપણે હજી ના તો ડાર્ક મેટરને પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે 'જોઈ' શક્યા છીએ કે ના તો તે કયા મૂળભૂત કણની બનેલી છે તે જાણી શક્યા છીએ.
ડાર્ક મેટર તો મુગ્ધ કરે તેવી બાબત છે જ, તેવી જ જબરજસ્ત વસ્તુ આકાશ ગંગાના કેન્દ્રમાં છે. આકાશ ગંગાના કેન્દ્ર નજીકના તારા કશાક દ્રવ્યની આસપાસ ફરે છે--આપણા સૂર્ય કરતાં ચાળીશ લાખ ઘણું દળ ધરાવતા કશાક અદ્રશ્ય દળવાન ફરતે. કહી શકો તે શું હશે? હવે પછી આપણે તેની અને તેના ભાંડુઓની વાત કરીશું.
૬.બ્લેક હોલ
આકાશગંગાઓના કેન્દ્રમાં હોય છે જેની પકડમાથી પ્રકાશ પણ છટકી ના શકે એવા જબરજસ્ત દળ વાળા પદાર્થ. આપણે બ્લેક હોલ(શ્યામ ગર્ત)ની વાત કરી રહ્યા છીએ.
મોટી આકાશગંગાના કેન્દ્ર તરફ જતાં બલ્જના જથ્થા પછી છેક કેન્દ્રમાં હોય છે અધધધ દળ વાળા બ્લેક હૉલ. તે પણ આકાશગંગાનો ભાગ જ છે. આપણી આકાશગંગાનો બ્લેક હૉલ સરખામણીમાં ઊતરતો છે--ફક્ત ચાળીસ લાખ સૂર્ય જેટલો; બીજા તો અબજો સૂર્યો જેવડા છે!
બ્લેક હૉલ જબરજસ્ત વસ્તુ છે. તેની મુલાકાત લઈને તેની અંદર શું થાય છે તે આપણે જાણી શકતા નથી. કેમ?
અચ્છા, તમે કોઈ દડો હવામાં ઉછાળો ત્યારે શું થાય છે? સામાન્ય રીતે તે દડો ઊંચે જશે અને પછી નીચે આવશે. ધારો કે તમે દડો એવી તાકાતથી ઉછાળ્યો કે તે પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને વટોળી વાતાવરણની બહાર નીકળી ગયો. અહી, તે તાકાત એટલે એક કલાકના 25,000 માઇલની ઝડપ. પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણના જોરથી છટકવા એટલો પ્રવેગ(વેલોસિટી) જોઈએ.
બ્લેક હોલ એટલા તો ઠસોઠસ સઘન હોય છે કે તેમના ગુરુત્વાકર્ષણથી છટકવા પ્રકાશની ઝડપ કરતાં પણ વધારે પ્રવેગ(વેલોસિટી) જોઈએ. આથી, તેના આકર્ષણમાંથી છટકવા પ્રકાશ જેવા પ્રકાશની ઝડપ ઓછી પડે છે. તમને થશે કે જો કોઈ બ્લેક હોલમાં પહોંચી જાય તો તેનું શું થાય?
બ્લેક હૉલથી સલામત અંતરે હોય ત્યાં સુધી તો બધું બરાબર છે. બ્લેક હૉલની અંદર પણ કાંઈ તમે તરત ખતમ નથી થઈ જવાના. પણ, સ્વાર્ઝ્શ્ચાઇલ્ડ રેડિયસ નામની સરહદ ઓળંગતા મામલો બગડવો શરૂ થાય. ઘટના ક્ષિતિજ (ઇવેન્ટ હોરાઈઝોન) તરીકે પણ ઓળખાતી આ સીમાએથી બ્લેક હૉલની ઝડપ પ્રકાશની ઝડપ કરતાં વધી જાય છે. એક વાર તમે તે ઓળંગી, તમારો મામલો તમામ. વળી, ઇવેન્ટ હોરાઈઝોન અદ્રશ્ય છે એટલે આપણે તેમાં પ્રવેશ્યા કે નહીં તે પણ ખબર ના પડે. માટે, સંભાળીને!
સ્વાર્ઝ્શ્ચાઇલ્ડ રેડિયસ વટાવ્યા પછી તમે જેમ જેમ બ્લેક હોલની અંદર જતા જશો, તમારું શરીર ખેંચાતું જશે--જો તમારા પગ પહેલાં અંદર ગયા હશે તો બ્લેક હોલના કેન્દ્રના દળના આકર્ષણથી પગ અંદર ખેંચાશે; તમારા બેઉ ખભા અંદરની તરફ સંકોરાઈને પગની દિશામાં તણાશે. તમે બેઉ બાજુએથી ભીંસાશો અને અંદરની તરફ ખેંચાશો--નાળચામાંથી ઊતરતી રેતી કે સંચામાથી નીકળતી સેવ-સ્પેગેટીની જેમ. અને ખરે જ, આ પ્રક્રિયાનું ટેકનિકલ નામ સ્પેગેટીફિકેશન છે. મજાક નથી આ.
૭. બ્રહ્માંડનો આકાર
બિગ બેંગ બાબતે અછડતી વાત કરી હતી. દ્રવ્યના સઘન જથ્થાનો એવો ધડાકો જેનાથી આપણું આ બ્રહ્માંડ રચાયું--એક એવું બ્રહ્માંડ જેની બધી ઊર્જા વપરાઈ જશે ત્યારે જે નાશ પામવાનું છે.
આ ઉપરાંત બિગ બેંગ મોડેલ બીજી કેટલીક આગાહી પણ કરે છે. વૈજ્ઞાનિક તરીકે અમે તે અનુમાનોને અવલોકનો સાથે સરખાવી જોઈએ છીએ. તેમ કરતાં મળતાં પરિણામ જણાવે છે કે તે ધારણાઓ કેટલી સાચી છે. અને અત્યાર સુધી તો બિગ બેંગ મોડેલ બધી પરીક્ષાઓમાં પાસ થયું છે.
આવી જ એક ધારણા છે કે બ્રહ્માંડ વિસ્તરી રહ્યું છે– અને બરાબર એમ જ થઈ રહ્યું છે.
ઉપમા આપીએ તો, બ્રહ્માંડ જેમાં દ્રાક્ષ ભેળવી હોય તેવા લોટના પિંડા જેવુ છે. આકાશગંગાઓ જાણે કે દ્રાક્ષ અને લોટની કણક જાણે કે તેમની વચ્ચેનો અવકાશ. બંધાયેલી કણક એવી હતી કે જ્યારે બધી દ્રાક્ષ ખાસી નજીક-ભેગી ભેગી હોય – તે થઈ બિગ બેંગ વેળાની અવસ્થા.
બ્રેડ બનાવવા આ કણકને ઓવનમાં મૂકીએ ત્યારે દ્રાક્ષ એકબીજાથી વધુને વધુ દૂર જતી જાય છે. કોઈ એક દ્રાક્ષ માટે બાકીની બધી દ્રાક્ષ તેનાથી દૂર જઈ રહી છે. તે જ રીતે, આકાશગંગામાં આપણા દૃષ્ટિબિંદુથી જોઈએ તો બીજી બધી આકાશગંગાઓ આપણાથી દૂર જતી જણાય છે– હકીકતે તો આપણે-આપણી આકાશગંગા પણ ખસી રહી છે. વધુમાં, જે દ્રાક્ષ-આકાશગંગાઓ આપણાથી ખૂબ દૂર છે તે આપણને બમણી ઝડપે દૂર જતી જણાય છે કારણ કે તેમની અને આપણી વચ્ચે બમણી કણક છે.
આ સરખામણી જડબેસલાક નથી કારણ કે બ્રેડ માટેનો લોટનો પિંડો અદિશ નથી અને તેને સીમા છે– બ્રહ્માંડ અસીમ છે. પણ, કણકમાંની દ્રાક્ષની જેમ આકાશગંગાઓ પોતે વિસ્તરતી નથી, તેમની વચ્ચેનો અવકાશ વિસ્તરી રહ્યો છે.
જો બ્રહ્માંડ બ્રેડ માટેના લોટના પિંડા જેવા આકારનું નથી તો, કેવો છે તેનો આકાર?
આ પ્રશ્ન સમજતાં પહેલાં એ સમજવું પડે કે બ્રહ્માંડને પરિમાણ કેટલાં? જવાબ છે ચાર. કારણ કે કોઈ પણ ઘટનાને નક્કી કરવા ચાર કોઓર્ડિનેટ જોઈએ– અવકાશનાં ત્રણ પરિમાણ અને સમયનું એક પરિમાણ. આ ચાર પરિમાણ વડે બ્રહ્માંડની આકૃતિ બનાવી શકાય જેનો આકાર અમેરિકન ફૂટબોલ જેવો મળે. 1922માં એલેક્ઝાંડર ફ્રેડમેને એવી જ આકૃતિ બ્રહ્માંડ દર્શાવવા બનાવેલી.
ફ્રેડમેનની આકૃતિમાં, ફૂટબોલના સાવ તળીયેના બિંદુએ સમય શરૂ થાય– બિગ બેંગ સાથે– અને પૂરો થાય છેક ટોચના બિંદુએ. બિગ બેંગ સાથે આકાશગંગાઓ એકબીજાથી દૂર જવા માંડે– ફૂટબોલ મહત્તમ ફૂલી શકે ત્યાં સુધી. આપણે સમયના તે બિંદુએ- મહત્તમ વિસ્તારના- પહોંચ્યા નથી. કારણ કે, આપણે તપાસીને ખરાઈ કરી છે, બ્રહ્માંડ હજી વિસ્તરી રહ્યું છે.
ફ્રેડમેનના મોડેલ પ્રમાણે, મહત્તમ ફૂલી ગયા પછી આકાશગંગાઓ એકબીજા તરફ પાછી વળશે. તેમની વચ્ચેનું અંતર ઘટતું જશે અને છેવટે તે એકબીજા સાથે અથડાશે– જે અથડામણને આપણે બીગ ક્રન્ચ નામ આપ્યું છે.
બ્રહ્માંડનું આ મોડેલ તો આ બધું જોવાનો માત્ર એક નજરિયો છે. એવું કશું નથી કે આપણે તેને ફૂટબોલ જેવું જ માનવું. તમે ઈચ્છો તો તેને કોઈ ભરવાડણના કમખા જેવુંય ધારી શકો. તમારે જે આકાર ધારવો હોય તે, હવે સમય થયો છે મારા પ્રિય વિષય-ટાઈમ ટ્રાવેલ-તરફ જવાનો.
૮. ટાઈમ ટ્રાવેલ અને વર્મ હોલ્સ
જો કે, એવુંય નથી કે પ્રકાશને પાછળ પાડવા આપણે ટૂંકા રસ્તા અપનાવી ન શકીએ. આવા બે રસ્તા છે: વર્મ હૉલમાંથી પાર પડીને અને કોસ્મિક સ્ટ્રિંગ ફરતે થઈને.
વર્મ હોલ એટલે મરડાયેલા સ્થળકાળના બે બિંદુને જોડતું ટૂંકું બોગદું-ટનલ. વર્મ હૉલના કેટલાક પ્રકાર છે અને તેમાંનો એક છે બ્લેક હૉલની અંદર આવેલો હોય તે. સૈદ્ધાંતિક રીતે તે બે જુદાં બ્રહ્માંડોને સાંકળે છે– જાણે બે નાળચાંને નળીએથી જોડ્યાં હોય. વર્મ હૉલ તે નાળચાંની સાંકડી નળીનું સંધાણ છે.
આવા વર્મ હોલમાંથી પસાર થવું શક્ય નથી કારણ કે, તે માટે પ્રકાશ જેટલી ઝડપ જોઈએ. બીજા કેટલાંક વર્મ હોલ તેમાંથી યાત્રા કરી શકાય તેવાં હોય છે. આપણે આમાંથી એક પણ શોધી શકયા નથી પણ સૈદ્ધાંતિક રીતે તે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
તે કેવી રીતે કામ કરે છે તે જોઈએ. બોગદાનો એક છેડો પૃથ્વી પર ક્યાંક હોય ને બીજો ચાર પ્રકાશ વર્ષ છેટે આલ્ફા સેન્ચ્યુરીના તારા મંડળમાં. પણ, આ બોગદું-ટનલ પોતે હશે ફક્ત દસ ફૂટ લાંબુ.
વર્મ હોલને ડાઈનિંગ ટેબલ ધારીએ તો વર્મ હોલ એટલે ટેબલની સપાટીની આરપાર કોતરેલું કાણું. ટેબલ પરની કીડીઓએ ટેબલની સપાટીના નીચેના છેડે પહોંચવું હોય તો લાંબો રસ્તો એમ છે કે તે ટેબલની કિનારે પહોંચે અને ત્યાંથી નીચેની બાજુએ જાય. અથવા તે વર્મ હોલ મારફતે-કાણામાં થઈને સીધી જ નીચે પહોંચી જાય. આમ કરવામાં ભૌતિકીના કોઈ નિયમ તોડવાના થતા નથી--આ તો ખાલી શોર્ટ કટ અપનાવાય છે.
જ્યારે વર્મ હોલને મહાકાય સ્પેશ શીપથી ગુરુત્વાકર્ષણ વડે ખેંચવામાં આવે ત્યારે ટાઈમ ટ્રાવેલનો વિકલ્પ ખૂલે. અગાઉના ઉદાહરણ પ્રમાણે ધારો કે વર્મ હોલનો એક છેડો પૃથ્વી પર અને બીજો આલ્ફા સેન્ચ્યુરી પર છે. જો પહેલી જાન્યુઆરી 3000ના રોજ આપણે સ્પેસ શીપ વડે ગુરુત્વાકર્ષણ લગાવીને, પ્રકાશની 99.5% ઝડપે આવવા-જવાના કુલ પાંચ વર્ષની યાત્રા શરૂ કરીએ તો પૃથ્વી પરના લોકો તો તેને પાંચ વર્ષ પછી જ પાછી આવેલી જોશે. જો કે, વર્મ હોલની ટનલની અંદર સમય દસ ઘણો ધીમો પડશે; કારણકે ત્યાં યાત્રા લગભગ પ્રકાશની ઝડપે થઈ રહી છે, વર્મ હોલની અંદર અને આલ્ફા સેન્ચ્યુરી પર પણ ફક્ત છ મહિના પસાર થશે, નહીં કે પાંચ વર્ષ. એટલેકે, જો તમે સ્પેસ શીપ પૃથ્વી પર પાછી આવે ત્યારે એટલે કે દસમી જાન્યુઆરી 3005ના રોજ તેમાં કૂદો તો તમે આલ્ફા સેન્ચ્યુરી પર પહેલી જુલાઈ 3000ના રોજ --સાડા ચાર વર્ષ પહેલાં પહોંચો. પછી, કેમકે આલ્ફા સેન્ચ્યુરી સામાન્ય રીતે તો ફક્ત ચાર પ્રકાશ વર્ષ આઘે છે, તમે સ્પેશ શિપમાં બેસી, પ્રકાશની 99.5% ઝડપે વળતો પ્રવાસ કરો તો પૃથ્વી પર પહોંચતાં તમને ચાર વર્ષની ઉપર થોડો સમય થશે. પરિણામે, એમ બને કે તમે આઠમી જુલાઈ 3004ના રોજ– તમે આલ્ફા સેન્ચ્યુરી માટે પ્રવાસ શરૂ કરવા વર્મ હોલમાં કૂદવાના છો તેનાય છ મહિના પહેલાં– પૃથ્વી પર પાછા આવો. આલ્ફા સેન્ચ્યુરીના પ્રવાસેથી પરત ફરનારા તમે તે યાત્રા માટે નીકળનારા તમને પોતાને જ તે યાત્રાની શુભેચ્છા આપવા હાથ મિલાવી શકો!
કોસ્મિક સ્ટ્રિંગ વડે ટાઈમ ટ્રાવેલ કેવી રીતે થઈ શકશે તે જોઈએ. કોસ્મિક સ્ટ્રિંગ એક અત્યંત પાતળી – પરમાણુના કેન્દ્ર(ન્યુક્લિયસ) કરતાંય– દોરી છે અને તેથી તેમાં ઠસોઠસ ઊર્જા છે. આ દોરીનો કોઈ છેડો કે અંત નથી; તે શરૂઆતનાં બ્રહ્માંડોની વધીઘટી ઊર્જાની બનેલી છે. એક તો એવું કે તેનો છેડો હાથ ના લાગે અને બીજું એમ પણ કે તે દોરીના ગુચ્છા કે સેવના પડાની જેમ બંધજૂથ તરીકે પણ હોય છે.
આ કોસ્મિક સ્ટ્રિંગ્સ કોઈ રીતે એમ હાથ લાગે એવી નથી. એવી ધારણા છે કે તે અધધધ ઊર્જા– એક સેંટીમીટરમાં કરોડો અબજ ટનવાળી હશે.
સૈદ્ધાંતિક રીતે, આ સ્ટ્રિંગ્સમાં લપેટાયેલા સ્થળકાળ(સ્પેસટાઈમ)નો ઉપયોગ કરીને ટાઈમ ટ્રાવેલ કરી શકાય. પણ, એવું ત્યારે જ કરી શકાય જ્યારે બે સ્ટ્રિંગ્સ એવી રીતે નજીક ગોઠવાયેલી હોય કે આપણે તેના ફરતે ચક્કર મારી શકીએ. જો આ સ્ટ્રિંગ્સ દૂર હોય તો તેમના ફરતે ચક્કર મારવામાં લાંબો સમય જાય અને એટલે પોતાના ભૂતકાળ સુધી પહોંચવામાં ઘણી વાર લાગે. બે કોસ્મિક સ્ટ્રિંગ્સ એવી નજીક ગોઠવાયેલી મળે કે જેનો આપણે ટાઈમ મશીન તરીકે ઉપયોગ કરી શકીએ તેની સંભાવના ઘણી પાતળી છે.
ટાઈમ ટ્રાવેલને લગતી આવી અઘરી વાતોના તડાકા મારવા ક્વોંટમ મિકેનિક્સની ઠીક ઠીક સમજ જોઈએ. સૌથી અગત્યની વાત તો એ કે જનરલ રિલેટિવિટી અને ક્વોંટમ મિકેનિક્સને એવી રીતે ભેગાં કરવાં પડે કે જેથી ટાઈમ ટ્રાવેલ શક્ય છે કે કેમ તે નક્કી કરી શકીએ. અત્યારે તો એટલું જ કહી શકાય કે બારણું - વર્મ હોલ - હજી ખુલ્લું છે.
૯. આપણા સૂર્યમંડળ સિવાય જીવનની સંભાવના
બ્રહ્માંડના ભૌતિક દ્રવ્ય વિશે અને કેટલીક સૈદ્ધાંતિક સંકલ્પનાઓ બાબતે તમારા મનમાં કેટલાક ખ્યાલ સ્પષ્ટ થયા હશે. પણ, સૌથી રસપ્રદ વાત તો અમે છેલ્લે રાખી છે– માણસજાત સિવાય બ્રહ્માંડમાં બીજે ક્યાંય બુદ્ધિશાળી જીવનનું અસ્તિત્વ ખરું કે નહીં?
આપણે જીવનને જે રીતનું જાણીએ છીએ તે મુજબ તેને ધબકવા કેટલીક પરિસ્થિતિઓ જોઈએ. સૌથી પહેલાં તો પ્રવાહી સ્વરૂપે પાણી. જો કોઈ ગ્રહ સૂર્યની વધારે નજીક હોય તો તેના પરનું પાણી વરાળ થઈ જાય– ગ્રહ ઘણો દૂર હોય તો પાણી બરફ બની જાય.
એટલું જ નહીં, બીજીય કેટલીક સંકુલ પરિસ્થિતિઓ જોવાની થાય. જુદા જુદા તારાઓની પ્રકાશ ઉત્સર્જનક્ષમતા જુદી જુદી હોય– બધા કંઈ એક સરખો પ્રકાશ ન આપે. તેનો અર્થ એમ કે વસવાટ કરી શકાય તેવી જગ્યાઓ તારાએ તારાએ જુદી હોવાની. અને અત્યાર સુધીના આપણા જ્ઞાન પરથી આપણે કહી શકીએ કે જીવન ધબકવા માટે એક એવો ગ્રહ જોઈએ જે કોઈ તારાની ફરતે ચક્કર મારતો હોય. ઉપરાંત, પૂરતો સમય– તારો બનવાનો, તેના ગ્રહ બનવાનો અને તે પછી કોઈ ગ્રહ પર જીવન ધબકવા લાગતો અબજો વર્ષોનો સમય. મતલબ કે તે તારાનું આયુષ્ય પણ લાંબુ હોવું ઘટે. ભારે મોટા તારા માંડ દસેક કરોડ વર્ષ જીવતા હોય છે, હવે એટલામાં જીવન થોડું પાંગરે!
જીવન હોવા માટે ઉપર કહી તેટલી આવશ્યકતાઓ જ આમ તો ભારે છે; પણ ફક્ત એટલી જ નથી. જેની સાથે આપણે સંવાદ કરવાનું પસંદ કરીએ તેવા બુદ્ધિશાળી જીવન માટે તો બીજુંય ઘણું જોઈએ. જો કે, એટલુંય પૂરતું નથી. અવકાશના લાંબા અંતરની પાર સંકેતો મોકલવાની ક્ષમતા પણ તે જીવન સ્વરૂપ પાસે હોવી જોઈએ જેથી તેમના ભૂતકાળની યોગ્ય ક્ષણે આપણો ભેટો થાય. જો કોઈ બુદ્ધિશાળી જીવન આપણાથી ફક્ત 1000 પ્રકાશવર્ષ દૂર છે તો તેણે 1000 વર્ષ પહેલાં સિગ્નલ મોકલવા શરૂ કર્યા હોવા જોઈએ જે આપણને આજે પહોંચે.
આવી વાતોનો પાર નથી. છતાં, આપણી આ યાત્રાના છેલ્લા પડાવ પર– કે જ્યાં જીવન હોવાની શક્યતા લાગે છે – જઈએ.
આ શક્યતા જણાય છે કેપ્લર 62ઇ પર. તેનો વ્યાસ પૃથ્વી કરતાં 1.61. ગણો છે; તેના સૂર્ય--કેપ્લર 62 નામક તારા- પરથી તેની સપાટીના દરેક ચોરસ મીટર પર આપણા કરતાં 20% વધારે રેડિયેશન પહોંચે છે. આના પરથી લાગે છે કે કેપ્લર 62ઇ પર જીવન ધબકવાની શક્યતાઓ છે. જોકે, તે ખડકાળ છે કે બર્ફીલા દરિયાવાળો છે કે નથી તેની આપણને ખબર નથી.
આ તો થયું નક્કર ઉદાહરણ. હવે જરા ગાણિતિક રીતે આ વાત જોઈએ. ફ્રેન્ક ડ્રેક નામના એસ્ટ્રોફિઝીસિસ્ટે તેની ગણતરી આપણા માટે કરી નાખી છે. તેણે આપેલા ગાણિતિક સૂત્રને ડ્રેક ઈક્વેશન કહેવામાં આવે છે અને જેની મદદથી આપણી આકાશગંગામાં જીવનની શક્યતા ધરાવતા ગ્રહોનો અંદાજ કરી શકાય છે.
ડ્રેક ઈક્વેશન જ્યાં જીવનની શક્યતા હોય તેવા ગ્રહો ધરાવતા કેટલાક તારા પર નજર માંડે છે. 40 પ્રકાશવર્ષ જેટલા વ્યાસના અવકાશમાં નજર ઠેરવો. એટલા વર્તુળાકારમાં લગભગ 1000 તારા હશે. આટલા જ ભાગમાં ડ્રેક ઈક્વેશન અજમાવી જોતાં જેના પર જીવનની શક્યતા હોય તેવા છ ગ્રહ મળે છે! આખી આકાશગંગાના બહોળા પટમાં 40 પ્રકાશવર્ષ તો બહુ નાનો ભાગ કહેવાય અને એટલામાં છ જીવનક્ષમ ગ્રહ! તો આખા બ્રહ્માંડની તો વાત જ શું!
આગળ વધતાં આ સૂત્ર ગણતરી માંડે છે આંતર તારકીય અંતરની પાર પહોંચે તેવો સંદેશા વ્યવહાર વિકસાવી શકી હોય તેવી સભ્યતા ધરાવતા ગ્રહોની સંખ્યાની. વળી, તેઓનો સંદેશો એમ પ્રસારિત થયેલો હોય કે જ્યારે આપણે તેનું અવલોકન કરવા-તેણે ઝીલવા બેઠા હોઈએ. સમયના આટલા ગાળામાં આવો ગ્રહ મળી આવે તેવી સંભાવના સંદેશા મોકલી રહેલ સભ્યતાની સરેરાશ આવરદાને સંબંધિત આકાશ ગંગાની ઉંમર વડે ભાગવાથી મળે. અને અહીથી મુશ્કેલી શરૂ થાય છે. કેમકે, સભ્યતાનો તો આપણી પાસે એક જ નમૂનો છે-આપણે પોતે. એક અંદાજ મુજબ રેડિયો ટ્રાન્સમિટ કરી શકતી સભ્યતા સામાન્ય રીતે 12,000 વર્ષની હોય. જો કે, તે સિવાયની સંભાવનાઓ પણ હોય જ.
ડ્રેક ઈકવેશનમાં આંકડા મૂકો અને ચપટી વગાડતાં સંપર્ક કરી શકનારી સભ્યતાઓની સંખ્યા મળે! ડ્રેક ઈકવેશનમાં કયા આંકડા મૂકવા તેના વિશે જાત જાતના અર્થઘટનો ઉપલબ્ધ છે. તેમાંથી પોતાને શ્રેષ્ઠ લાગેલી ધારણાઓ આ પુસ્તકનાં લેખકોએ આ સૂત્રમાં મૂકી જોઈ, ફક્ત મજા માટે. જવાબ મળ્યો કે રેડિયો પ્રત્યાયન કરી શકે તેવી સભ્યતાઓની સંખ્યા કેટલાક સો જેટલી છે અને તે પણ ફક્ત આપણી આકાશગંગામાં! જો કે, આપણને તો તેમાંથી એક પણ મળી નથી હજી સુધી... અને એ લોકોએ આપણને શોધી કાઢ્યા હોય તેનોય કોઈ અણસાર નથી. બાકી બચે છે ખોજ!
સારાંશ
આ પુસ્તકના મુખ્ય મુદ્દા છે :
આપણે ધારીએ તેના કરતાં બ્રહ્માંડ ઘણું ઘણું વધારે વિશાળ, ગરમ, ભરચક અને વિચિત્ર છે. પૃથ્વી કાંઇક ખાસ છે એમ પોતાને પટાવવા સહેલું છે પણ હકીકતમાં બીજા કેટલાયની જેમ આપણે અને આપણો ગ્રહ અવકાશના એક ખૂણે જરા જેટલી જગ્યામાં છીએ. તારા, ગ્રહો, આકાશગંગાઓ, બ્લેક હોલ, વર્મ હોલ– આ તો અસીમ, અમાપ અવકાશના ઘણા બધા પદાર્થોમાંના કેટલાક છે. આપણા બ્રહ્માંડની સાથે આપણે પણ વૃદ્ધિ પામી રહ્યાં છીએ ત્યારે આપણે અવકાશ, સમય અને આપણા પોતાના અસ્તિત્વ બાબતે અવનવી વાતો શોધી રહ્યા છીએ.
વેલકમ ટુ ધ યુનિવર્સ : અન એસ્ટ્રોફિઝીકલ ટૂર" ; નીલ ડિ'ગ્રાસ ટાયસન, માઈકલ સ્ટ્રેસ અને જે. રિચર્ડ ગોટ--આ ત્રણેયે સાથે મળીને આ પુસ્તક લખ્યું છે. તેમાં એસ્ટોફિઝીક્સની વાત વાચકને સમજાય અને મજા પડે તે રીતે કરવામાં આવી છે. તેમાં આપણા સૂર્યમંડળ અને આપણી દૂધગંગાથી માંડીને બ્રહ્માંડના અસીમ વિસ્તાર જેવા જુદા જુદા મુદ્દાની જાણકારી છે.
લેખકોએ તેમાં જુદી જુદી એસ્ટોનોમિકલ સંકલ્પનાઓ અને ઘટનાઓ સ્પષ્ટ સમજૂતી અને રસપ્રદ ઉદાહરણો વડે રજૂ કરી છે. ગ્રહોનાં ગુણલક્ષણ, તારા, આકાશગંગાઓ, બ્લેક હોલની સાથે સાથે તેમણે આપણા બ્રહ્માંડના ચાલક સિદ્ધાંતોની પણ વાત કરી છે. સાથે સાથે આ પુસ્તક એસ્ટ્રોનોમીના ઇતિહાસ અને મહત્ત્વની શોધની વાત કરતા જઈ બ્રહ્માંડ વિશે આપણી સમજમાં થયેલી ઉત્ક્રાંતિ તરફ આપણું ધ્યાન દોરે છે.
આ પુસ્તકનાં જમા પાસાંમાંનું એક તે તેમાં આપેલી દૃશ્યસામગ્રી--ચિત્રો, આકૃતિઓ અને ફોટોગ્રાફ. તેને કારણે વિગતો સમજવામાં વાચકને સરસ ટેકો મળી રહે છે; સંકુલ વિચાર, અવકાશીય પદાર્થો અને ઘટનાઓ જાણે કે વાચકને તાદૃશ્ય થાય છે.
"વેલકમ ટુ ધ યુનિવર્સ" એક એવું પુસ્તક છે જે વાચકોના બહોળા વર્ગને સંબોધે છે– જેને એસ્ટ્રોફિઝિક્સનું જ્ઞાન ન હોય તેમને પણ. લેખકોએ રજૂઆત માટે સંવાદની રીત અપનાવી છે; તેથી તે વાચકો માટે રસપ્રદ અને મજેદાર બની રહે છે. આ પુસ્તકમાં કેટલાક મહાવરા અને કોયડા પણ આપેલા છે જેમનો ઉપયોગ કરીને વાચક પોતે જે વાંચ્યું તેના વિશે ચિંતન કરી શકે અને પોતે જે શીખ્યા તેનો ઉપયોગ કરી શકે.