ટાયકો પ્રણાલી

ટાયકો પ્રણાલી (Tychonic system) : સોળમી સદીમાં થઈ ગયેલા ટાયકો બ્રાહી (1546–1601) નામના ડેન્માર્કના ખગોળશાસ્ત્રીએ 1588માં રજૂ કરેલો વિશ્વની રચના અંગેનો સિદ્ધાંત.

ટાયકોએ આ સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો એ અગાઉ નિકોલસ કૉપરનિકસે (1473–1543) સૂર્યમંડળ અંગેનો પોતાનો સૂર્યકેન્દ્રીય (heliocentric) વાદ રજૂ કરી દીધો હતો; તેમ છતાં એ સૂર્યમંડળનું સૈદ્ધાંતિક મૉડલ હતું અને તેને સાબિત કરવા પ્રાયોગિક પુરાવાઓની જરૂર હતી. આવા પુરાવાઓને અભાવે તત્કાલીન ખગોળશાસ્ત્રીઓ દ્વિધામાં પડી ગયા હતા કે ટૉલેમી અને કૉપરનિકસમાંથી સાચો કોણ ? વળી, કોપરનિકસના સૂર્યકેન્દ્રીય વાદ સામે પ્રૉટેસ્ટન્ટ ખ્રિસ્તીઓએ પણ પાછળથી જબરદસ્ત વાંધો ઉઠાવ્યો હતો. એમના મતે પૃથ્વી જ વિશ્વના કેન્દ્રમાં હોવાની ટૉલેમીની કલ્પના સાચી હતી. જ્યાં ખ્રિસ્તી ધર્મ જ સર્વોપરી હતો તેવા દેશોના સંશોધકો ધર્મગુરુઓના દબાણ હેઠળ સત્ય જાણવા છતાં જૂના સિદ્ધાંતોને વળગી રહ્યા હતા તો કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો એવા પણ હતા કે જે એવું માનતા હતા કે ઍરિસ્ટોટલ, ટૉલેમી કે પછી કૉપરનિકસમાંથી કોણ સાચું તેનું નિરાકરણ ચોક્કસપણે અને પદ્ધતિસર કરાયેલાં નિરીક્ષણોની એક લાંબી શ્રેણી જ લાવી શકે. ટાયકોએ આ કામગીરી ઉપાડી.

ટાયકોએ આ માટે ત્રણ ગ્રંથો લખવાનો નિરધાર કર્યો. એણે 1572માં નિહાળેલો ‘અધિનવ તારો’ (supernova), 1577માં નિહાળેલો ધૂમકેતુ અને એ પછીનાં વર્ષોમાં નિહાળેલા ધૂમકેતુ સહિત અન્ય અવકાશી પિંડોનાં અવલોકનોને આધાર બનાવીને વિશ્વની રચના અંગેનો નવો સિદ્ધાંત રજૂ કરવાની તૈયારી કરી. આ માટે બે ગ્રંથો લખાયા અને ત્રીજા ગ્રંથ અંગેની સામગ્રી ભેગી કરી, પણ ત્રીજો ગ્રંથ ક્યારેય પ્રસિદ્ધ ન થયો. આ શ્રેણીનો બીજો ગ્રંથ 1588માં ટાયકોની હયાતીમાં પ્રસિદ્ધ થયો, જ્યારે પ્રથમ ગ્રંથ એના મૃત્યુ બાદ એટલે કે 1602માં એના શિષ્ય કૅપ્લર (1571–1630) દ્વારા પ્રસિદ્ધ થયો.

1588માં પ્રસિદ્ધ થયેલા પુસ્તકમાં ટાયકોએ મુખ્યત્વે 1577માં પોતે જોયેલા ધૂમકેતુનાં અવલોકનોની નોંધ કરી છે, એણે આ પુસ્તકમાં સાબિત કર્યું છે કે ધૂમકેતુઓ પૃથ્વીથી ઘણે દૂર એટલે કે ચંદ્ર અને ગ્રહોથી પણ દૂર આવેલા છે અને એ રીતે ઍરિસ્ટોટલ માનતા હતા તેમ તે પૃથ્વીના વાતાવરણની અંદર ઉત્પન્ન થતી કોઈ ઘટના નથી. વળી ટાયકોએ આ ધૂમકેતુના વેધો લઈ એવું પણ કહ્યું કે એની કક્ષા સંપૂર્ણ વર્તુળાકાર નહિ, પણ લંબવર્તુળાકાર (elliptical) છે. ધૂમકેતુઓ અંગે આવું કહેનાર ટાયકો કદાચ પહેલો જ ખગોળશાસ્ત્રી હતો. આવું કહેવું તે એ કાળે ભારે હિંમતનું કામ હતું કારણ કે જો ધૂમકેતુ લંબવર્તુળાકાર કક્ષામાં ભ્રમણ કરતા હોવાનું સ્વીકારીએ તો પરાપૂર્વથી ચાલી આવતી સ્થિર પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્ર, બુધ, શુક્ર, સૂર્ય, મંગળ, ગુરુ અને શનિના સાત સમકેન્દ્રીય પારદર્શક તત્વના બનેલા ગોળાઓની કલ્પના ખોટી ઠરતી હતી. જો ધૂમકેતુ લંબવર્તુળાકાર ગતિ કરતા હોય તો ગ્રહોના આવા ગોળાઓને એમણે વીંધવા પડે. આવું શક્ય ન હતું. આ રીતે ઍરિસ્ટોટલ-ટૉલેમીનો ભૂકેન્દ્રીય વિશ્વનો સિદ્ધાંત  અસ્વીકૃત બની જતો હતો, કારણ કે ગતિ કરતા અવકાશી પિંડો ઍરિસ્ટોટલ-ટૉલેમીના પ્રસ્થાપિત સિદ્ધાંતોનો ભંગ કરતા જણાતા હતા. આ ઉપરાંત, ગ્રહોની વક્રગતિ પણ આ બે પુરોગામીઓની ભૂ-કેન્દ્રીય વિશ્વવિચારધારા સાથે મેળ ખાતી ન હતી.

તેવી જ રીતે, ટાયકોના મતે કૉપરનિકસનો સૂર્યકેન્દ્રીય સિદ્ધાંત પણ એના મૂળ સ્વરૂપે સ્વીકારી શકાય તેવો ન હતો. પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ પરિક્રમા કરે છે અને એમાં જેટલો સમય લાગે છે તેને આપણે એક વર્ષ કહીએ છીએ. આવી ગતિને કારણે આકાશમાંના તારા આભાસી સ્થાનાંતરણ કે આભાસી વિસ્થાપન (apparent displacement) દાખવતા જણાય છે. એક વર્ષની અવધિમાં તારા વૃત્તીય  અથવા દીર્ઘવૃત્તીય માર્ગે ચાલતાં ચાલતાં પુન: પોતાના પૂર્વસ્થાન પર આવી જાય છે. આનું કારણ એ છે કે પૃથ્વીની સાથે સાથે આપણે – એટલે કે નિરીક્ષક રૂપે આપણે – પણ સૂર્યની પરિક્રમા કરતા હોઈએ છીએ. આ રીતે ગતિમાં રહેલા નિરીક્ષકને પદાર્થો આભાસી ગતિ કરતા જણાય છે. આવું વિસ્થાપન ‘લંબન’ (parallax) કહેવાય છે. પૃથ્વીની ગતિને કારણે તારાનું આવું આભાસી વિસ્થાપન ‘તારકીય વિસ્થાપન’ કે ‘તારક લંબન’ (stellar parallax) કહેવાય છે. પદાર્થ જેટલો દૂર એટલું એનું વિસ્થાપન પણ ઓછું થશે. તારાઓ તો આપણાથી એટલા બધા અંતરે આવેલા છે કે એ બહુ ઓછું વિસ્થાપન દાખવે છે. આજે પણ તારાઓનું વિસ્થાપન માપવું સહેલું નથી. સોળમી સદીમાં ઉપલબ્ધ ખગોળીય ઉપકરણો એટલાં વિકસિત ન હતાં કે તારાના આવા અતિ સૂક્ષ્મ સ્થાનાંતરણને પારખી શકે. વળી એ કાળે આકાશી નિરીક્ષણો નરી આંખે જ થતાં હતાં અને ખગોળમાં દૂરબીનનો પહેલવહેલો ઉપયોગ તો ટાયકોના મૃત્યુ પછી નવેક વર્ષે થયો હતો. આમ, ટાયકોનાં નિરીક્ષણો સાથે કૉપરનિકસનો સૂર્યકેન્દ્રીયવાદ અને એમાં પણ પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ ફરે છે તેવું કૉપરનિકસનું વિધાન ટાયકો સ્વીકારી શક્યો ન હતો. અથવા ટાયકોનાં અવલોકનો ટૉલેમી વગેરે જેવા પુરોગામીઓની પૃથ્વી સ્થિર હોવાની વાતનું સમર્થન કરતા હતા, કારણ કે એ કાળનાં સીમિત ઉપકરણો તારકલંબન સાબિત કરી શકે તેવાં ન હતાં.

આ રીતે ટાયકોએ વિશ્વની રચના સંબંધી પોતાનો આગવો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો. એણે કહ્યું કે પૃથ્વી સ્થિર છે અને વિશ્વના કેન્દ્રમાં છે. બુધ, શુક્ર, મંગળ, ગુરુ અને શનિ – આ પાંચ ગ્રહો સૂર્યની પરિક્રમા કરે છે. પરંતુ સૂર્ય પોતે આ પાંચે ગ્રહોને સાથે લઈને પૃથ્વીની પરિક્રમા કરે છે. સૂર્યની જેમ ચંદ્ર પણ પૃથ્વીની પરિક્રમા કરે છે. આ સમગ્ર વ્યવસ્થાની બહારની તરફ તારામંડિત એક ગોળો આવેલો છે જે રોજ પૃથ્વી ફરતે એક ચક્કર લગાવે છે.

ઈ. સ. પૂ. ચોથી સદીમાં પોન્ટસમાં જન્મેલા હેરોક્લાઇડીઝ નામના ગ્રીસના ખગોળશાસ્ત્રીએ પણ ટાયકોને લગભગ મળતી આવતી પ્રણાલી સૂચવી હતી. એણે સૂચવ્યું હતું કે બુધ અને શુક્ર ગ્રહો સૂર્યથી ક્યારેય વિખૂટા પડતા ન હોવાથી, આ બંને ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા હોવા જોઈએ. બધા જ આકાશી પદાર્થો કાંઈ પૃથ્વીની આસપાસ ચક્કર મારતા નથી એવું હિંમતભર્યું સૂચન કરનારાઓમાં હેરોક્લાઇડીઝના આ વિચારોની એ કાળે તો ઉપેક્ષા કરવામાં આવી હતી, પરંતુ પાછળથી યુરોપમાં પુનરુત્થાન (Renaissance) કાળમાં કૉપરનિકસે અને એ પછી થયેલા ટાયકો બ્રાહી જેવા વૈજ્ઞાનિકોએ એમાંથી પ્રેરણા લીધી હોવાનું માનવામાં આવે છે.

ટાયકોએ પોતાનો સિદ્ધાંત તૈયાર કરવામાં હેરોક્લાઇડીઝના વિચારો ઉપરાંત, ઍરિસ્ટોટલ, ટૉલેમી અને કૉપરનિકસના વિચારોનો પણ ઉપયોગ કર્યો હતો; પરંતુ ટૉલેમીના સિદ્ધાંત કરતાં એનો સિદ્ધાંત બેશક ચડિયાતો હતો; જેમ કે, ટૉલેમીનો સિદ્ધાંત શુક્રની કલામાં જોવા મળતી વિભિન્નતા સમજાવવામાં તદ્દન અસફળ પુરવાર થયો હતો, જ્યારે ટાયકોનો સિદ્ધાંત એ સારી રીતે સમજાવી શકતો હતો. ખરેખર તો, ટાયકોનો આ સિદ્ધાંત ટૉલેમી અને કૉપરનિકસના સિદ્ધાંત સાથે કરેલા સમાધાનની નીપજ હતો અથવા એમ કહી શકાય કે અમુક કારણોસર ઍરિસ્ટોટલ-ટૉલેમીની ભૂકેન્દ્રીય વિશ્વરચના અને કૉપરનિકસની સૂર્યકેન્દ્રીય વિશ્વરચનાને સમાવતી મધ્યમમાર્ગી વિચારધારા ટાયકોએ વિકસાવી હતી, જે એણે કરેલાં અવકાશી નિરીક્ષણો સાથે બંધબેસતી હતી.

ટાયકોની વિશ્વરચનાની વિચારધારાને મળતી આવતી કેટલીક પ્રણાલીઓ સત્તરમી સદીના આરંભમાં અસ્તિત્વમાં આવી, પરંતુ એ બધી બહુ ટકી નહિ. એનું મુખ્ય કારણ ટાયકોનો સહાયક કૅપ્લર હતો. કૅપ્લરે ટાયકોના સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કર્યો; એટલું જ નહિ, કૉપરનિકસના સિદ્ધાંતને પ્રસ્થાપિત કર્યો. ટાયકોએ કરેલાં ચોક્કસ અને પદ્ધતિસરનાં નિરીક્ષણોને આધારે જ કૅપ્લરે ગ્રહગતિના ત્રણ નિયમો રજૂ કર્યા, જે અંતમાં ન્યૂટનને ગુરુત્વાકર્ષણનો નિયમ શોધવા તરફ દોરી ગયા અને આ રીતે આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રનો પાયો નંખાયો. પાછળથી ગ્રહોનું ગતિવિજ્ઞાન (planetary dynamics) વધુ સારી રીતે સમજમાં આવતાં, ટાયકોનો આ સિદ્ધાંત ધીમે ધીમે ભુલાતો ચાલ્યો.

સુશ્રુત પટેલ