ગિબ્ઝ, જોસિયા વિલાર્ડ

ગિબ્ઝ, જોસિયા વિલાર્ડ (જ. 11 ફેબ્રુઆરી 1839, ન્યૂહેવન, કનેક્ટિક્ટ, અમેરિકા; અ. 28 એપ્રિલ 1903, ન્યૂહેવન) : સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી તથા રસાયણશાસ્ત્રી. તેમની વીસમી સદીના અંતભાગમાં અમેરિકાના એક મહાન વિજ્ઞાની તરીકે ગણના થઈ હતી. ઉષ્માગતિશાસ્ત્ર(thermodynamics)નો ઉપયોગ કરીને તેમણે ભૌતિક રસાયણવિજ્ઞાન(physical chemistry)ના ખાસ્સા મોટા ભાગનું પ્રયોગસિદ્ધ (empirical) વિજ્ઞાનમાંથી આનુમાનિક (deductive) વિજ્ઞાનમાં રૂપાંતર કર્યું હતું.

તેમના પિતા, સિનિયર જોસિયા વિલાર્ડ ગિબ્ઝ, યેલ યુનિવર્સિટીમાં ‘ધાર્મિક સાહિત્ય’(sacred literature)ના પ્રાધ્યાપક હતા. ગિબ્ઝ તેમના ચોથા સંતાન અને એકમાત્ર પુત્ર હતા. ગિબ્ઝના કેટલાક પૂર્વજો કૉલેજના પ્રેસિડન્ટ હતા, જ્યારે તેમના માતૃપક્ષે વૈજ્ઞાનિક જિજ્ઞાસા રહેલી હતી. દેખાવે અને માનસિક રીતે ગિબ્ઝ પોતાની માતા સાથે સામ્ય ધરાવતા હતા. નાજુક તબિયતના કારણે તે વિદ્યાર્થીજીવનમાં તથા સમાજિક જીવનમાં બહુ યોગદાન આપી શક્યા ન હતા. સ્થાનિક હૉપ્કિન ગ્રામર શાળામાં શિક્ષણ મેળવીને 1854માં તે યેલ યુનિવર્સિટીમાં દાખલ થયા. ત્યાં ઉત્તરોત્તર ઇનામો જીતીને સિદ્ધિ મેળવી. સ્નાતક થયા પછી ઇજનેરી વિદ્યાશાખામાં સંશોધન શરૂ કર્યું. દાંતાચક્ર(gears)ની રૂપરેખા વિશેના તેમના મહાનિબંધને માન્ય ગણવામાં આવ્યો હતો. તેમાં તેમણે ચુસ્ત તર્કશુદ્ધ રીતે વિશ્લેષણ માટેની તેમની ભૌમિતિક રીતનો ઉપયોગ કર્યો હતો. 1863માં તેમને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સની ઇજનેરીની સૌપ્રથમ પીએચ.ડી.ની ઉપાધિ એનાયત કરવામાં આવી. તે જ વર્ષે યેલ યુનિવર્સિટીમાં ટ્યૂટર તરીકે તેમની નિમણૂક કરવામાં આવી. ત્યાં તેમણે ઇજનેરી સંશોધનકાર્ય પર થોડુંક ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું. ગિબ્ઝની યુવાન વયે તેમનાં માતાપિતાનું અવસાન થતાં, 1866માં પોતાની બે મોટી બહેનો સાથે તેઓ યુરોપ ગયા અને ત્રણ વર્ષ સુધી ત્યાં રહ્યા. આ સમય દરમિયાન તેમણે ગણિત તેમજ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિષ્ણાતોનાં ભાષણ સાંભળ્યાં અને તેમની બૌદ્ધિક તકનીકોને અપનાવી. આમ તેમનું મનોવલણ અમેરિકન કરતાં યુરોપિયન વૈજ્ઞાનિકનું વિશેષ હોવાથી ખ્યાતિ મોડી મળી. સૈદ્ધાંતિક જ્ઞાનના પ્રભુત્વનો ઉપયોગ તેમણે જેમ્સ વૉટના વરાળયંત્રના ગવર્નરમાં સુધારા કરવા માટે કર્યો. તેના સંતુલનના વિશ્લેષણ માટે એક નવી રીત વિકસાવી જેના વડે રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના સંતુલનની ગણતરી પણ થઈ શકે. 1870 પછી તેમણે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો અભ્યાસ શરૂ કર્યો.

પોતાના પાયાના કાર્ય(fundamental work)ના પ્રકાશન પહેલાં જ 1871માં યેલ યુનિવર્સિટીમાં ગણિતીય ભૌતિકશાસ્ત્ર-(mathematical physics)ના પ્રાધ્યાપક તરીકે તેમની નિયુક્તિ થઈ હતી. તેમનું સૌપ્રથમ મુખ્ય સંશોધનપત્ર ‘ગ્રાફિકલ મેથડ્ઝ ઇન ધ થર્મોડાઇનેમિક્સ ઑવ્ ફ્લુઇડ્ઝ’ 1873માં પ્રકાશિત થયું. ત્યારપછી તે જ વર્ષમાં ‘એ મેથડ ઑવ્ જ્યૉમેટ્રિકલ રીપ્રિઝેન્ટેશન ઑવ્ ધ થર્મોડાયનેમિક પ્રૉપર્ટીઝ ઑવ્ સબસ્ટન્સીસ બાય મીન્સ ઑવ્ સર્ફેસીસ’નું પ્રકાશન થયું અને 1876માં તેમનું સૌથી વિખ્યાત સંશોધનપત્ર ‘ઑન ધ ઇક્વિલિબ્રિયમ ઑવ્ હિટરોજીનિયસ સબસ્ટન્સીસ’ પ્રગટ થયું. તેમના કાર્યની મહત્તાને ઇંગ્લૅન્ડના સ્કૉટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી જેમ્સ ક્લાર્ક મૅક્સવેલે તુરત જ ઓળખી લઈ, ‘ગિબ્ઝની થર્મોડાયનેમિક સપાટી’(surface)ની એક પ્રતિકૃતિ (model) પોતાની જાતે તૈયાર કરીને ગિબ્ઝ ઉપર મોકલાવી આપી. ભૌતિક ક્રિયાઓ માટે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો ઉપયોગ તેમને સાંખ્યિક યંત્રશાસ્ત્રના વિકાસ પ્રતિ દોરી ગયો. તેમનું નિરૂપણ એટલું સરળ હતું કે ચિરપ્રતિષ્ઠિત ભૌતિકશાસ્ત્ર (કે જેમાંથી તે નીપજેલું) જેટલું જ તે ક્વૉન્ટમ યંત્રશાસ્ત્રને પણ લાગુ પાડી શકાયું હતું. સાંખ્યિક યંત્રશાસ્ત્રના સ્થાપકો પૈકીના એક તરીકે તેમની ગણના લુડવિગ બૉલ્ટ્સમાન સાથે કરી શકાય.

એરચ મા. બલસારા