કેલ્વિન ઑવ્ લાર્ગ્ઝ – વિલિયમ થૉમસન

કેલ્વિન ઑવ્ લાર્ગ્ઝ – વિલિયમ થૉમસન (જ. 26 જૂન 1824, બેલફાસ્ટ, આયર્લૅન્ડ; અ. 17 ડિસેમ્બર 1907, લાર્ગ્ઝ, સ્કૉટલૅન્ડ, આયરશાયર) : ઉષ્માગતિશાસ્ત્ર(thermodynamics)ના અભ્યાસ માટે જાણીતા અને જેમના નામ ઉપરથી નિરપેક્ષ તાપમાનના માપક્રમનું નામાભિધાન થયેલું છે, તે બ્રિટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી. જન્મનું નામ વિલિયમ થૉમસન હતું. પ્રાથમિક શિક્ષણ તેમના પિતા જેમ્સ થૉમસન જે ગણિતના પ્રાધ્યાપક હતા તેમની પાસેથી મેળવ્યું. 1834માં તેઓ ગ્લાસગો યુનિવર્સિટીમાં દાખલ થયા. છ વર્ષ બાદ, સત્તર વર્ષની વયે, કેમ્બ્રિજના ‘પીટરહાઉસ’માં પ્રવેશ મેળવવા માટે ગ્લાસગો છોડ્યું; ત્યાં ગણિતના એક તેજસ્વી (outstanding) વિદ્યાર્થી તરીકે ખ્યાતિ મેળવી. 1845માં કેટલાક મહિના પૅરિસ યુનિવર્સિટીમાં રહ્યા અને ફ્રેંચ ભૌતિકશાસ્ત્રી આંરી વિક્તર રેનોની પ્રયોગશાળામાં કાર્ય કર્યું. 1846માં ગ્લાસગોમાં પ્રાકૃતિક ફિલસૂફી(natural philosophy)ના પ્રાધ્યાપક થયા અને 1899 સુધી તે પદ ઉપર રહ્યા. તે સમયગાળા દરમિયાન તેમના સમયના એક આગળ પડતા વિજ્ઞાની તરીકે ખ્યાતિ મેળવી. ગ્લાસગોમાં ગ્રેટ બ્રિટનની સર્વપ્રથમ ભૌતિકશાસ્ત્રની પ્રયોગશાળા સ્થાપી અને તેમનાં વ્યાખ્યાન, વૈજ્ઞાનિક નિબંધો (scientific papers) તેમજ સંશોધનકાર્ય, વિજ્ઞાનના સૌ વિદ્યાર્થીઓ માટે પ્રેરણાના સ્રોત સમાં બન્યાં. એન. એલ. સાદી કાર્નોના કાર્ય અંગેના તેમજ જે. પી. જૂલના ઉષ્મા અને કાર્ય અંગેના પારસ્પરિક સિદ્ધાંતથી પ્રેરાઈને, તેમણે ઉષ્માના યાંત્રિક ગુણધર્મો ઉપર પ્રયોગો કર્યા, જેની ફલશ્રુતિરૂપ, આ પરસ્પર વિરોધાભાસી વાદ વચ્ચે સુમેળ સાધીને ઉષ્માના ગતિવાદની રચના કરી. (1) સમાનતાનો નિયમ (law of equivalence) અને (2) રૂપાંતરણનો નિયમ (law of transformation) – ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના એ બે મહત્વના નિયમો નિરપેક્ષ તાપમાન માપક્રમ અને ઊર્જા અપવ્યય (dissipation of energy) વિશેના થૉમસનના નિષ્કર્ષ ઉપરથી તારવવામાં આવેલા છે. તેમણે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી એટલે કે પ્રાપ્ય ઊર્જા (available energy) સિદ્ધાંતનું સ્પષ્ટ નિરૂપણ કરીને ઉષ્માગતિશાસ્ત્ર અંગેનું પોતાનું સંશોધન પૂરું કર્યું.

શુદ્ધ વિજ્ઞાન ઉપરાંત થૉમસને પ્રાયોગિક વિજ્ઞાનમાં પણ ઘણું બધું યોગદાન આપેલું છે. વિશેષત: વિદ્યુતક્ષેત્રે 1853માં વૈદ્યુત દોલનના વાદનો તેમણે પાયો નાખ્યો; તે વાયરલેસ ટેલિગ્રાફીનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે અને 1854 પછી સબમરિન ટેલિગ્રાફીના સંદર્ભે કેલ્વિને મહત્વનો ભાગ ભજવ્યો. લાંબા વિદ્યુતરોધી તારનાં દોરડાં(cables)માંથી વિદ્યુતપ્રવાહના વહન માટેના ‘વર્ગોના નિયમ’(law of squares)નો મુદ્દો ચર્ચા માટે ઉપસ્થિત કર્યો અને લાંબાં અંતરો માટે સંકેતવિલંબ(retardation of signals)ના ઉપાય તરીકે સંકેતનિયંત્રક ટ્રાન્સમીટરની શોધ કરી. વળી તેમણે વાહકના પ્રમાણભૂત (standard) સ્વરૂપ અંગે સૂચન કરી, ઊંચી વાહકતા (conductivity) ધરાવતા તાંબાના તારના ઉપયોગનું સૂચન કર્યું. ‘મીરર ગૅલ્વેનોમીટર’ અને ટેલિગ્રાફના સંકેતો ઝીલવા માટેના ‘સાયફન રેકૉર્ડર’ની તેમણે શોધ કરી. 1856માં આટલાન્ટિક ટેલિગ્રાફ કંપનીના તે સંચાલક બન્યા અને ‘ઍગેમેમ્નૉન’ જહાજ ઉપર ઇલેક્ટ્રિશિયન તરીકે સેવા આપી, જ્યાં 1858માં આટલાન્ટિક મહાસાગરમાં કેબલ ગોઠવવાના પ્રયત્નમાં તેમને સફળતા પ્રાપ્ત થઈ નહિ. ત્યારપછીનાં આઠ વર્ષ દરમિયાન સબમરિન ટેલિગ્રાફીને લગતી સમસ્યાઓ હલ કરવા માટે તેમણે ખંતપૂર્વક સંઘર્ષ કર્યો અને 1866માં પોતાની દેખરેખ હેઠળ ‘ગ્રેટ ઈસ્ટર્ન’ જહાજ ઉપરથી આટલાન્ટિક મહાસાગરમાં કેબલ ગોઠવવાની યાદગાર કામગીરી કરી, જે અંતે સફળ પુરવાર થઈ. આ હેતુલક્ષી જહાજયાત્રામાંથી પાછા ફરતાં, 1866માં તેમને ‘નાઇટહૂડ’ દ્વારા સન્માનિત કરવામાં આવ્યા.

વિદ્યુતમાપનના માનક (units) માટે એક પ્રમાણભૂત મેટ્રિક માપ પદ્ધતિ સ્વીકારવા માટે પણ થૉમસને અનુરોધ કર્યો હતો. ક્વૉડ્રન્ટ ઇલેક્ટ્રૉમીટર અને નિરપેક્ષ ઇલેક્ટ્રૉમીટર જેવાં વિદ્યુતમાપન માટેનાં વધુ કાર્યક્ષમ ઉપકરણોની શોધ પણ થૉમસનને આભારી છે. વિદ્યુત દીવાના આગમન સાથે તેમણે પોતાનું ધ્યાન આ ક્ષેત્રમાંની ઘણી બધી નવી પ્રયુક્તિઓ (devices) અને ઉપકરણોનો વિકાસ કરવા તરફ વાળ્યું. નૌકાયાનશાસ્ત્ર(navigation)માંના તેમના સક્રિય રસને કારણે સુધારાવધારા સાથેના ‘મેરિનર કંપાસ’નો તેમણે વિકાસ કર્યો, જેમાં લોખંડના જહાજના ચુંબકત્વની ક્ષતિપૂર્તિ (compensation) કરવામાં આવી હતી. વળી એક નૂતન ‘સાઉન્ડિંગ’ ઉપકરણની પણ તેમણે શોધ કરી. આ ક્ષેત્રની તેમની અન્ય શોધમાં જુવાળમાપક (tide gauge), જુવાળની આગાહી કરનાર (tide predictor) અને જુવાળ સંબંધી હાર્મોનિક વિશ્લેષક(tidal hermonic analyser)ની છે. લૉર્ડ કેલ્વિને ચુંબકત્વના ગણિતીયવાદ ઉપર પણ મહત્વના લેખો પ્રગટ કરેલા છે. તેમના ‘વમળ પરમાણુઓ’ (vortex atoms) ઉપરના લેખમાં ‘સ્થિતિસ્થાપકતાવાદ’ ઉપર તેમનું પ્રદાન મહત્વનું છે. વળી ઈથરનો પ્રકાર, પરમાણુકદ અને પરમાણુ-બંધારણ જેવા પાયાના પ્રશ્નમાં અટકળો (speculations) બાંધવામાં પણ તેમણે બાકી રાખ્યું નથી.

પ્રાધ્યાપક તરીકે તેમની સુવર્ણજયંતી 1896માં ગ્લાસગોમાં ઊજવવામાં આવી હતી. એ પ્રસંગે વિશ્વવિખ્યાત વિજ્ઞાનીઓ દ્વારા તેમનું બહુમાન કરવામાં આવ્યું હતું. તે પ્રસંગે ‘ગ્રાન્ડ ક્રૉસ ઑવ્ ધ રૉયલ વિક્ટોરિયન ઑર્ડર’નો ખિતાબ તેમને અર્પણ કરવામાં આવ્યો હતો. ત્રણ વર્ષ બાદ પ્રાધ્યાપક તરીકે રાજીનામું આપીને લાર્ગ્ઝે સ્કૉટલૅન્ડમાં પોતાના વતનમાં નિવૃત્તિ લીધી. તેમના નામ ઉપર અનેક પેટન્ટો હતી. તેમણે ઘણા લેખો પ્રગટ કર્યા હતા. ખૂબ પ્રસિદ્ધ એવું ‘ટ્રીટાઇઝ ઑન નૅચરલ ફિલૉસૉફી’નું પુસ્તક પણ પ્રો. પી. જી. તેતના સહયોગમાં તેમણે લખ્યું છે.

એરચ મા. બલસારા