રિચાર્ડ ફેઇનમેન આજની દુનિયામાં ક્યાં 'ફિટ' બેસે છે?

અમેરિકન ફિઝિસિસ્ટ રિચાર્ડ ફેઇનમેનનાં અવસાનને ૨૫ વર્ષ જેટલો સમય વિતી ગયો છે. તેમની વૈજ્ઞાનિક પ્રતિભા અને અલૌકીક બુધ્ધિથી આપેલ અનેક ''આઇડીયા''

આજે ટેકનોલોજીથી માંડી કોસ્મોલોજી જેવાં ક્ષેત્રોમાં પોતાની ઉપયોગીતા પુરવાર કરી ચુક્યાં છે. રિચાર્ડ ફેઇનમેને વાવેલી થિયરીનાં 'બીજ'માંથી હવે વૈજ્ઞાાનિકો 'ફસલ' લઇ રહ્યાં છે. પોતાનાં જીવનકાળ દરમ્યાન તેઓએ પોતાની 'જીનીઅસનેસ'નાં દર્શન કરાવ્યા તેટલાં વિવાદાસ્પદ પણ રહ્યા હતાં. તેઓ સારા 'બૉન્ગો' પ્લેયર હતાં. સ્ટ્રીપ ક્લબમાં અર્ધનગ્ન સ્ત્રીઓનો ડાન્સ જોવાનાં તેઓ શોખીન હતાં. એક બાજુ ડાન્સ ચાલતો હોય ત્યાં, બીજી બાજુ તેઓ પેપર નેપકીન ઉપર ફિઝિક્સનાં 'સમીકરણ' સોલ્વ કરતાં પણ જોવા મળ્યાં છે. ટેકનોલોજીની એક નવી શાખા 'નેનો ટેકનોલોજી' અને બ્રહ્માંડવિદ્યામાં શરૃઆતનાં બ્રહ્માંડની સ્થિતિ અને 'ફુગાવો' ઉપર પોતાનો ખાસ વૈજ્ઞાાનિક વ્યુ આપ્યો હતો.

વિજ્ઞાન ક્ષેત્રનાં તેમનાં યોગદાનની કદર, તેમને જરા નજીકથી ઓળખીને શરૃ કરીએ...

રિચાર્ડ ધ જીનીઅસ પ્રતિભાનું પંચામૃત


- રિચાર્ડ ફેઇનમેન દુનિયામાં એક ફિઝિસિસ્ટ તરીકે જગવિખ્યાત છે. તેમણે થિઅરી ઓફ ક્વોન્ટમ ઈલેકટ્રો- ડાયનેમિક્સની ભેટ આપી છે.


- ૧૯૯૯માં બ્રિટીશ જર્નલ ''ફિઝિકસ વર્લ્ડ'' દ્વારા વિશ્વ વિખ્યાત ૧૩૦ ફિઝિસિસ્ટો પર કરવામાં આવેલ 'પૉલ'માં તેમનો સમાવેશ વિશ્વનાં દસ મહાન ફિઝિસિસ્ટનાં લીસ્ટમાં સમાવેશ થયો હતો.


- અમેરિકાના પરમાણુ બોમ્બ બનાવવાનાં પ્રોજેક્ટમાં તેઓ સામેલ હતાં.


- આજનાં 'હોટ' ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટીંગનાં પ્રણેતા રિચાર્ડ ફેઇનમેન હતાં.


- ૧૯૫૯માં ''ધેર ઈઝ પ્લેન્ટી ઓફ રૃમ એટ ધ બોટમ'' તેમનું સુપ્રસિધ્ધ લેકચર છે. જેમાં નેનો ટેકનોલોજીની વાત કરવામાં આવી હતી.


- હાઇસ્કુલમાં ભણતાં હતાં ત્યારે તેમના IQ '૧૨૫' માપવામાં આવ્યો હતો જે આંક 'ઊંચો' ગણાય.


- જર્મની પરમાણુ બોમ્બ બનાવે તે પહેલાં અમેરિકાએ પરમાણુ બોમ્બ બનાવવા માટે મેનહટન પ્રોજેક્ટ શરૃ કર્યો હતો. ફિઝિસિસ્ટ રોબર્ટ વિલ્સને તેમને આ પ્રોજેક્ટમાં જોડાવા આમંત્રણ આપ્યું હતું. રિચાર્ડ ફેઇનમેન 'યહુદી' માતા-પિતાનું સંતાન હતાં.


- હાન્સ બેથે અને ફેઇનમેને સાથે મળી, ફિશન બોમ્બ બનાવવાની બેથે-ફેઇનમેન ફોરમ્યુલા શોધી કાઢી હતી.


- અમેરિકામાં ટ્રીનીટ્રી બોમ્બ પરીક્ષણ વખતે તેમણે પરમાણુ વિસ્ફોટ 'ગોગલ્સ' કે 'વેલ્ડર ગ્લાસ' લગાવ્યા સિવાય નરી આંખે નિહાળ્યો હતો.


- રશિયન વૈજ્ઞાાનિક લેવ ડી. લેન્ડાઉની 'થિયરી ઓફ સુપરફ્લુઇડીટી' (અતિ પ્રવાહીતાનાં સિધ્ધાંતા)ને પોતાની 'ક્વોન્ટમ મિકેનીકલ' થિયરી વડે સમજાવી છે.


- ૨૦૦૫માં ''ધ ફેઇનમેન લેકચર ઓફ ફિઝિકસ''ની અંગ્રેજી આવૃતિમાં પંદર લાખ નકલ વેચાઇ હતી. જ્યારે રશિઅન આવૃતિ દસ લાખ નકલ વેચાઇ હતી.


- નાસાનાં સ્પેસ શટલ ''ચેલેન્જર'' ઉડ્ડયન દરમ્યાન દુર્ઘટનાગ્રસ્ત થયું હતું. તે ઘટનાની તપાસ કરનાર કમિશનમાં રિચાર્ડ ફેઇનમેનનો પણ સમાવેશ થતો હતો.


- રિચાર્ડ ફેઇનમેનની જીંદગીને ૧૯૯૬માં બનેલ ફિલ્મ ''ઇન્ફીનીટી''માં દર્શાવવામાં આવી છે. ''એન્ટીક્લોક'' નામની ફિલ્મમાં તેમણે નાનકડી ભૂમિકા પણ ભજવી હતી.


- ફેઇનમેનનું મૃત્યુ ૧૫ ફેબુ્રઆરી ૧૯૮૮માં ૬૯ વર્ષની ઉંમરે કેન્સરનાં કારણે થયું હતું. તેમનાં છેલ્લાં શબ્દો હતાં ઃ ''આઇ ડીડ હેટ ટુ ડાય ટ્વાઇસ. ઈટ્સ સૉ બોરીંગ.''


ક્વોન્ટમ ઈલેકટ્રોડાયનેમિક્સ ઃ- QED.
એક ફિઝીસિસ્ટ , કેમીસ્ટ્રિીનાં હૃદય સુધી પહોંચે ત્યારે..

૧૯૪૮, ફેઇનમેન કોરનેલ યુનિવર્સિટીમાં થિયોરેટિકલ ફિઝિક્સ શીખવતાં હતાં. અહીં તેમનાં દિમાગમાં ક્વોન્ટમ ઈલેકટ્રોડાયનેમિક્સનાં ''વિચારબીજ'' જન્મ્યા હતાં. ક્વોન્ટમ ફિઝીક્સનાં ખેરખાંઓની એક મીટીંગ પોકોનો, પેનસીલ્વેનિયા ખાતે ભરાઇ હતી. અહીં તેમણે લેકચર આપ્યું તેમાં પરમાણુ અને રેણુંઓ વચ્ચેની આંતરક્રિયા તેમણે નાભીકેન્દ્ર અને ઈલેક્ટ્રોનને કેન્દ્રમાં રાખીને આપ્યું હતું. સમસ્યા એ હતી કે આ કેમિસ્ટ્રી રિચાર્ડે નૂતન અભિગમ વાપરીાને સમજાવવા કોશીશ કરી હતી. આ મિટીંગમાં હાવર્ડ યુનિ.નાં જુલીઅન શ્વીન્ગરે QED ને અલગ એંગલથી રજુ કરી હતી. ફરીવાર કોઇ કોઇને ખાસ ગતાગમ પડી ન હતી. ત્યારબાદ જાપાનનાં ફિઝિસિસ્ટ સિન-ઈતીરો ટોમોનાગાનો વારો આવ્યો. તેમણે ઊઈઘ નું ત્રીજુ વર્ઝન રજુ કર્યું. ૧૯૬૫માં આ ત્રણેય વૈજ્ઞાાનિકોને QED - ક્વોન્ટમ ઈલેકટ્રોડાયનેમિક્સ માટે ફિઝિક્સનું નોબેલ પ્રાઇઝ મળ્યું હતું. ૧૯૪૯માં ફ્રિમાન ડાયસન નામનાં વૈજ્ઞાાનિકે ''ધ રેડિયેશન ઓફ ટોમોનાગા, શ્વીન્ગર એન્ડ ફેઇનમેન'' પુસ્તક લખીને સમજાવ્યું કે ત્રણેયની થિયરી એકબીજાની સમકક્ષ છે. પરંતુ ફેઇનમેનનો દ્રષ્ટિકોણ વાપરવાથી 'QED' ને સમજવી સરળ બની જાય છે.

નેનો ટેકનોલોજી અતિશય સુક્ષ્મ દુનિયાનું સર્જન

ફેઇનમેન માત્ર ફિઝિસિસ્ટ ન હતાં. તેઓ વિજ્ઞાાનનો પ્રેકટિકલ ઉપયોગ થાય તેવો પ્રયત્ન કરતાં હતાં. ૧૯૫૯માં તેમણે અમેરિકન ફિજીકલ સોસાયટીમાં ''ધેર ઈઝ પ્લેન્ટી ઓફ રૃમ એટ બૉટમ'' નામનું લેકચર આપીને એક હજાર ડોલરનાં બે ઈનામ આપવાની જાહેરાત કરી. પહેલું ઈનામ એક ઈંચના ૬૪માં ભાગની લંબાઇવાળા 'ઘન'માં ઈલેકટ્રીક મોટરની રચના કરવાની અને બીજું ઈનામ, ટાંકણીનાં માપ જેટલી જગ્યામાં ''એનસાયક્લોપિડીયા બ્રિટાનિકા'' જેવાં દળદાર ગ્રંથને લખવાની નવી ટેકનિક શોધવા માટે જાહેર કરવામાં આવ્યું હતું.

૧૯૮૫માં સ્ટેનફોર્ડ યુનિ.નાં ટોમ ન્યુમેને, ચાર્લ્સ ડિકન્સની નોવેલ 'અ ટેલ ઓફ ટુ સીરીઝ'નાં પ્રથમ પાનાને ટાંકણીનાં માથા જેટલી જગ્યામાં 'રાઇટ' કરવાની ટેકનિક 'ઈલેક્ટ્રોન બીમ' વાપરીને શોધી કાઢી અને બીજુ ઈનામ મેળવવાનો દાવો રજુ કર્યો. ૧૯૬૦માં ''કેલીફોર્નિયા ઈન્સ્ટીટયુટ ઓફ ટેકનોલોજી'' (કેલ્ટેક)નાં એન્જીનીયર વિલીયમ મેકલીનને માઇક્રોસ્કોપમાં રિચાર્ડ ફેઇનમેનને અતિ સુક્ષ્મ ઈલેકટ્રીક મોટરનાં 'સુક્ષ્મ દર્શન' કરાવ્યા અને પ્રથમ ઈનામ માટે દાવેદારી નોંધાવી. આજે નેનો ટેકનોલોજીનો વ્યાપ સૌંદર્ય પ્રસાધનોથી માંડીને તબીબી ક્ષેત્ર સુધી પહોંચ્યો છે. જે માટે રિચાર્ડ ફેઇનમેનનો આભાર માનવો જોઇએ.

ક્વાર્ક - ગ્લુઓન જુગલબંધી પ્રોટોન પણ અતિ સુક્ષ્મ કણોનો બનેલો છે.

ફિઝિક્સનાં આજનાં સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલમાં પ્રોટોનની કલ્પના બીંદુ વિહીન કણ તરીકે કરવામાં આવી છે. જે ક્વાર્કનો બનેલો છે. પરમાણુમાં વિજચુંબકીય, સ્ટ્રોંગ અને વિક ફોર્સ જેવાં બળોનું આદાન પ્રદાન છતાં પરમાણુ સ્થાયી અવસ્થા પ્રાપ્ત કરે છે. ક્વાર્ક અને ક્વાર્ક સાથે આંતરક્રીયા કરે છે તેમાં 'ગ્લુઓન' નામનાં કણોની હેરાફેરી થાય છે. નાભીકેન્દ્ર રચતાં કણોનાં બંધારણ અને વર્તણુકનું ચિત્ર હવે વૈજ્ઞાાનિકો માટે સ્પષ્ટ થઇ ગયું છે.

જો કે પ્રોટોન જેવાં કણ ક્વાર્ક અને ગ્લુઓનની જુગલબંધી વડે રચાયા હોવાની વાત રિચાર્ડ ફેઇનમેને ''કણમાં રહેલ અન્ય કણ'' જેવાં વિચારબીજનાં વાવેતર કરીને કરી હતી. ૧૯૬૦નાં દાયકામાં તેમણે ''પાર્ટોન્સ'' જેવો શબ્દ પ્રયોગ કર્યો હતો. જેમાં હાલમાં વૈજ્ઞાાનિકો ક્વાર્ક અને ગ્લુઓનનો સમાવેશ કરે છે. તેમણે 'ક્વાર્ક' કણની શોધમાં પણ મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી. એક સમયે રિચાર્ડ ફેઇનમેન અને મરે-ગેલ-મેન એકબીજાનાં પ્રતિસ્પર્ધી ગણાતાં હતાં. ૧૯૬૮માં ફેઇનમેને સ્ટેનફોર્ડ લીનીઅર એક્સેલેટર સેન્ટર (SLAC) ની મુલાકાત લીધી ત્યારે જોયું કે નવાં કણનો ડેટા તેમની 'પાર્ટોન' થીયરી સામે 'મેચ' થતો હતો. તેમણે જે થિયરી આપી હતી, તેને પ્રાયોગીક સ્વરૃપ આપીને જેરોમ ફ્રાઇડમેન, કેનરી કેન્ડેલ અને રિચાર્ડ ટેઇલરે ૧૯૯૦માં નોબેલ પ્રાઇઝ મેળવ્યું.

ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટીંગ
 બાયનરી સિસ્ટમવાળા કોમ્પ્યુટરને ''બાય બાય'' કહેવાનો સમય આવી રહ્યો છે.

સામાન્ય કોમ્પ્યુટરમાં મેમરી 'બીટ'ની બને છે જે શુન્ય અથવા એક દર્શાવે છે. ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટરમાં બિટનું સ્થાન 'ક્યુબીટ' લેશે. જે શુન્ય, એક અથવા ઈલેકટ્રોન જેવાં કણની ક્વોન્ટમ સુપર પોજીશનની બે અવસ્થા દર્શાવશે. દરેક જોડી વળી પાછી '૪' અલગ અલગ અવસ્થા દર્શાવીશકશે. મતલબ કે 'બીટ' કરતાં ક્યુબીટમાં ડેટા-લોજીક વધારે વાપરી શકાશે. ભવિષ્યનાં કોમ્પ્યુટર ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટીંગ પાવરવાળા અને ઈલેક્ટ્રોનનાં 'સ્પીન' આધારીત બનશે.

૨૦૦૧માં સંશોધકોએ ૭ ક્યુબીટ વાપરી, કોમ્પ્યુટર માટે નવું 'અલ્ગોરિધમ' ચકાસ્યું હતું. ૨૦૦૯માં યેલ યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાાનિકો સોલીડ સ્ટેટ ક્વોન્ટમ પ્રોસેસર બનાવી ચુક્યાં છે. ૨૦૧૧માં 'ઘ' વેવ નામનું વિશ્વનું પ્રથમ ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર તૈયાર થયું હતું. તાજેતરમાં ગુગલે ''ક્વોન્ટમ આર્ટીફીશીયલ ઈન્ટેલીજન્સ લેબ''ની સ્થાપના કરી છે. જેમાં નાસાનાં એમીસ રિસર્ચ સેન્ટરમાં D.વેવ સીસ્ટમ આધારીત કાર ક્યુબીટવાળા ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર ગોઠવવામાં આવશે. કોમ્પ્યુટર વિશ્વમાં નવો યુગ શરૃ થાય તો સમજવાનું કે તેનો પાયો રિચાર્ડ ફેઇનમેનનાં વિચારબીજમાંથી જન્મ્યો હતો.

બ્રહ્માંડનો ફુગાવ
સંપુર્ણ ''ખાલીપા''માંથી સર્જનની પુર્વધારણા

૧૯૬૦નાં દાયકામાં કેલ્ટેકમાં આપેલ લેકચરમાં રિચાર્ડ ફેઇનમેને એવી પૂર્વ ધારણા આપી હતી કે ''બ્રહ્માંડનું સર્જન સંપૂર્ણ ''ખાલી જગ્યા'' નથીંગનેસમાંથી થયું છે. સરળ ભાષામાં એમ કહી શકાય કે આ પોઇન્ટ ઓફ સિગ્યુલારીટી પહેલાં ઉર્જા અને પદાર્થ બંનેનો સરવાળો ''શુન્ય'' થતો હતો. એટલે કે પદાર્થ પોઝેટીવ અવસ્થામાં હતો તો, ગુરૃત્વાકર્ષણ જેવી ઉર્જા ''નેગેટીવ'' અવસ્થામાં હતી. આમ બંને એકબીજાની અસર કાપી નાખતાં હતાં. આ પૂર્વ ધારણા સાચી પાડવા માટે બ્રહ્માંડમાં પદાર્થની એવરેજ ઘનતાનો કોઇ એક ચોક્કસ આંક હોવો જોઇએ. જેને ખગોળશાસ્ત્રી ''ક્રિટીકલ ડેન્સીટી'' કહે છે. હાલમાં બ્રહ્માંડમાં દર એક ઘન મિટર જગ્યામાં એક પરમાણું હોવાનું અનુમાન છે.

બ્રહ્માંડ સર્જન સમયે ''ક્રિટીકલ ડેન્સીટી'' હાલની ડેન્સીટી કરતાં ઓછી હોવી જ જોઇએ. રિચાર્ડ ફેઇનમેને જણાવ્યું કે ''તે સમયે ક્રિટીકલ ડેન્સીટી એટલી હતી કે કોસ્મોલોજીકલ પ્રોબ્લેમનાં સમાધાન માટે યોગ્ય 'બેસ્ટ' ડેન્સીટી હતી. ૧૯૭૦ અને ૧૯૮૦નાં ગાળામાં કોસ્મોલોજીસ્ટોએ થિયરી ઓફ ઈન્ફલેશન (ફુગાવાનો સિધ્ધાંત) આપ્યો હતો. જેનો આધાર ખાલીપામાંથી બ્રહ્માંડનું સર્જનનો ''આઇડીયા'' છે. જેનું બીડું રિચાર્ડ ફેઇનમેને આપ્યું હતું. તેમનું લેકચર સાંભળનાર બે વિદ્યાર્થી જેમ્સ બાર્ડન અને જેમ્સ હાર્ટલે, ''થિયરી ઓફ ગ્રેવીટી''માં મોટું યોગદાન આપ્યું છે.

ફેઇનમેન ડાયાગ્રામ ક્વોન્ટમ ઈલેકટ્રોડાયનેમિક્સ સમજાવાની સીડી.

જે ડાયાગ્રામને ફેઇનમેન ડાયાગ્રામ નામ મળ્યું છે. તેનો ઉપયોગ કણો વચ્ચેની ગતિ સમજવા માટે થઇ શકે છે.

ડાયાગ્રામ ભલે સરળ લાગતો હોય તો, તેનાં દરેક જોડાણ ઉપર ફિઝિક્સની એક નવી અજાયબી ઊભેલી છે. ક્વોન્ટમ લેવલે આ ડાયાગ્રામ કોઇપણ સબ એટમીક પાર્ટીકલ માટે વાપરી શકાય. ડાયાગ્રામમાં સબ એટમીક પાર્ટીકલ માટે વાપરી શકાય. ડાયાગ્રામમાં કણ તરીકે 'ઈલેકટ્રોન'ની કલ્પના કરવામાં આવી છે. તમને લાગશે કે કણ કઇ દિશામાં ગતિ કરે છે એ દિશા 'માત્ર' આ ડાયાગ્રામ બતાવે છે. ખરેખર એવું નથી.

ડાયાગ્રામનો ખરો 'પાવર' જ્યાં બે લાઇન ભેગી મળે છે ત્યાં જમા થયેલ છે. આ બીંદુ સબએટમીક પાર્ટીકલની વર્તણુંક બતાવવા માટે ખાસ 'મેથેમેટીકલ એકસપ્રેશન' ધરાવે છે. શરૃઆતની બે લાઇનમાં માત્ર એક જ ફોટોન નથી. ફોટનની દિશા પણ નક્કી નથી. જેને પાથ ઈન્ટીગ્રલ કહે છે. તેથી 'એરો' બતાવ્યો નથી. માત્ર એક્સચેન્જ 'અદલાબદલી' લખી છે. ડાયાગ્રામ દેખાય છે તે કરતાં વધારે જટીલ છે. થિઅરીમાં ઈલેકટ્રોન ચુંબક એટલે કે મેગ્નેટનાં સંપર્કમાં આવે ત્યારે ફોટોનનું ઉત્સર્જન કરે છે. બીજી ક્ષણે તેને પાછો શોષી પણ લે છે. જેને 'વરચ્યુઅલ ફોટોન' કહે છે. ચુંબક સાથે આંતરક્રિયામાં ક્યારેક એક નહીં બે ફોટોન પણ (....) ઉત્સર્જન પામે છે. બંને પાછાં શોષાઇ જાય છે. જેમ જેમ આગળ વધો તેમ તેમ ગણતરી અઘરી બનતી જાય છે.

૧૯૭૫માં ફેઇનમેને નવી ડોજ મેક્સીવાન ખરીદી હતી. નંબર પ્લેટ સાથે વ્યક્તિગત ઓળખ માટે શબ્દો ચિતરવા તેમણે મંજુરી પણ મેળવી હતી. તે સમયે મહત્તમ 'છ' મુળાક્ષર વાપરી શકાતાં હતાં એટલે નંબર પ્લેટ ઉપર 'QANTUM'' લખ્યું હતું. સ્પેલીંગમાંથી U ગાયબ કરવામાં આવ્યો હતો. કાર ઉપર ''ફેઇનમેન'' ડાયાગ્રામ ચિતરવામાં આવ્યો હતો. આ ગાડી તેમની પત્ની રજાઓમાં બહારગામ ફરવા માટે વાપરતી હતી. આજે તેની માલીકી રિચાર્ડ ફેઇનમેનનાં જીવનકથા લેખક, મિત્ર અને ફિલ્મ નિર્માતા 'ગલ્ફ લેઇગ્ટન'ની છે. તેઓ કહે છે ''રિચાર્ડનો ડાયાગ્રામ ''સ્વતંત્ર વિચારધારા અને ફિઝિક્સ''ને રોજબરોજની ઘટનામાં સમજવાનું પ્રતિક છે.''