શન ખ્વો (Shen Kuo or Shen Gua/Guo/Kua) (જ. ઈ. સ. 1031, હંગ્ઝોઉ, ઝેજિયાન્ગ પ્રોવિન્સ, ચીન; અ. ઈ. સ. 1095, ચિન્ગ–કો’ઉ, ચીન) : ખગોળવિદ્યા, ગણિતવિદ્યા, ભૌતિકવિદ્યા, પ્રકાશવિજ્ઞાન, ભૂગોળવિદ્યા, નકશાવિજ્ઞાન (માનચિત્રકલા), ઇજનેરીવિદ્યા, વૈદકશાસ્ત્ર, સંગીત વગેરે જેવી અનેક વિદ્યાઓના જ્ઞાતા બહુવિદ્યાવિદ અને મુત્સદ્દી.
શન ખ્વો
શન ખ્વોના પિતાનું નામ શન ચો (Shen Chou) અને માતાનું નામ સુ (Hsu) હતું. માતા ચીનના સૂચો (Soochow) નામના પ્રદેશની હતી. શન ખ્વોનો જન્મ માતાપિતાની ઢળતી વયે થયો હતો. તેના જન્મ સમયે પિતાની ઉંમર આશરે 53ની જ્યારે માતાની 44 (કે 45ની) હતી. શન ખ્વોના આરંભિક શિક્ષણમાં માતાનો ફાળો ઘણો મોટો હતો. પાછળથી તેને પિતા પાસેથી ઘણું શીખવા મળ્યું.
તે સમયના કાયદા મુજબ રાજ્યમાં નોકરી મેળવવા ઉમેદવારે પરીક્ષા આપવી પડતી, પણ જો પિતા શાહી અમલદાર હોય તો તેમના અવસાન પછી તેવી કોઈ વિધિ વગર સંતાનને નોકરી મળી જતી એટલે ઈ. સ. 1054માં શન ખ્વોને પણ રાજ્યમાં નોકરી મળી. આરંભમાં નાના પદથી શરૂઆત થઈ અને પછી સ્વપ્રયત્ને ઉત્તરોત્તર આગળ વધતો ગયો. કેટલાક સંદર્ભ અનુસાર ચીનના શહેનશાહની કૃપાથી શન ખ્વો સરકારી નોકરી મેળવી શક્યો કારણ કે તે ખગોલીય ઘટનાઓની આગાહી કરવાની ક્ષમતા ધરાવતો હતો.
પિતાની જેમ તેણે પણ સરકારમાં રહીને અનેક પ્રદેશોમાં ભ્રમણ કરતાં કરતાં રાજદૂત તરીકે બિનલશ્કરી (મુલકી) અને લશ્કરી સરદાર તરીકે, દ્રવચાલિત કે જલીય કાર્યો(hydraulic works)ના નિયામક તરીકેની એમ વિવિધ કામગીરી બજાવી. તે રાજનીતિમાં પણ પ્રવીણ હતો. તે કાળે ચીનની ઉત્તરે વસતી એક આક્રમક ટુકડી સાથે સફળતાપૂર્વક મંત્રણા કરીને તેમના સરહદ પરના આક્રમણ રોકવામાં મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવેલી. 1077માં તેની વરણી શાહી અકાદમીમાં તથા મહેસૂલ-અધિકારી તરીકે પણ થઈ હતી. તેણે મોટે પાયે માનચિત્રણ-મોજણી (નકશાલેખન-સર્વે) પણ કરી. તેણે ચીનના જે જે પ્રદેશોના પ્રવાસો કર્યા તેના નકશા બનાવ્યા. લાકડાના પાટિયા પર ગુંદર મિશ્રિત લાકડાનો વહેર અને પીગળેલા મીણનો ઉપયોગ કરીને એણે આ નકશાઓને ત્રિપરિમાણી બનાવ્યા. આ રીતે સર્વેક્ષણ કરીને ઉપયોગી માનચિત્ર તૈયાર કરવાની નવી નવી પદ્ધતિઓ સૂચવી. નકશા તૈયાર કરવામાં તેણે ચુંબકીય હોકાયંત્ર વાપર્યું હોવાના સંદર્ભો સાંપડે છે.
વહીવટી કામોમાં તેના પિતાના સમયના અને તેનાથી દસેક વર્ષ મોટા એવા તેના બાળપણના મિત્ર વાન્ગ આન્શી(Wang Anshi)ની મદદ અને સલાહ તે લેતો હતો. વાન્ગ પણ સરકારમાં અધિકારી હતો. આ બંનેએ ભેગા મળી કડક હાથે કામ લઈ અનેક નવા સુધારા દાખલ કર્યા. આને પરિણામે તેમના કેટલાક દુશ્મનો થયા, જેને લઈને પાછલી વયે શન ખ્વો સામે કાવતરાં રચાતાં તેને મુશ્કેલીમાં પણ મુકાવું પડેલું.
આ બધાં શાહી કામો વચ્ચે પણ તે સમય મળ્યે પોતાને પ્રિય એવા ખગોળશાસ્ત્ર અને પંચાંગ તેમજ તેની પાછળના ગણિતનો અભ્યાસ કરતો હતો. ઈ. સ. 1067(કે ઈ. સ. 1072)માં તેના આવા રસને કારણે તેની નિમણૂક શાહી ખગોલીય દફતરના વડા તરીકે કરવામાં આવી. વેધશાળાના નિયામક તરીકે નિમણૂક થતાં પહેલું કામ તેણે ઉન્નતાંશ દંડ (છાયા શંકુ), વલય-યંત્ર અને જલઘડી ઇત્યાદિ ખગોલીય ઉપકરણોને સુધારીને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવાનું કર્યું. તારાઓનાં માનચિત્રો અંગે નવેસરથી વિચારણા કરી. નવા રાજા માટે તેણે ચાલુ પંચાંગમાં સુધારા કરીને નવું પંચાંગ તૈયાર કર્યું. તેની ઇચ્છા એ સમયે ચીનમાં પ્રચલિત ચાંદ્ર-સૌર પંચાંગને સ્થાને શુદ્ધ સૌર-પંચાંગ અમલમાં મૂકવાની હતી. આ માટે ચંદ્ર અને ગ્રહોના લાંબા સમય સુધી રોજેરોજનાં વ્યવસ્થિત નિરીક્ષણો કરવાં પડે. તે કાળે શક્ય તેટલી ચોકસાઈથી વેધો લેવાનું આ કામ પણ તેણે પોતે તેમજ વેધશાળાના કર્મચારીઓ પાસે કરાવ્યું. આ પ્રકારનું કાર્ય પાંચેક સદી પછી ડેન્માર્કનો પ્રખ્યાત ખગોળશાસ્ત્રી અને આકાશી નિરીક્ષણમાં માહેર ટાયકો બ્રાહે (1546-1601) કરવાનો હતો. આ કામગીરીમાં વેધ લેવામાં બેદરકારી કરવા બદલ તેણે છએક કર્મચારીઓને છૂટા કરેલા, તેમ છતાંય તેણે તૈયાર કરેલા પંચાંગમાં કેટલીક ત્રુટિઓ રહી ગઈ હતી, જેનાથી તે વાકેફ હતો. ઈ. સ. 1075થી અમલમાં આવેલું તેનું પંચાંગ આશરે વીસ વર્ષ પ્રચલિત રહ્યું.
ગણિતક્ષેત્રે કરેલા તેનાં સંશોધન જોતાં એવું કહી શકાય કે તેની વિચારણા ગોલીય ત્રિકોણમિતિની શોધ કરવાની સાચી દિશામાં હતી. તેણે ઉચ્ચ-ક્રમ સમાંતર શ્રેણી (high-order arithmetic progressions) અંગે પણ પાયાનું કામ કર્યું. ગણિતવિદ્યામાં તેણે બીજું પણ કેટલુંક નોંધપાત્ર કામ કર્યું.
તેણે ગ્રહોની વક્રગતિ અંગે પણ વિચાર્યું. આ માટે તેણે ગણિતની નવી તકનીક વિકસાવી. આવી રીતે ગણિતની નવી પ્રક્રિયાની સહાયથી તેણે ગ્રહોની વક્રગતિ સમજાવતા સૌર-મંડળના નમૂના (મૉડલ) બનાવવા સાથે ચંદ્રની જટિલ કક્ષા સમજાવતો સિદ્ધાંત પણ રજૂ કર્યો.
ચીનમાં બહુ પ્રાચીન કાળથી જ ચુંબક પથ્થર(magnetic loadstone)ની શોધ થઈ હતી અને તે લોખંડને આકર્ષવાનો ગુણ ધરાવે છે તેવી જાણકારી પણ તેને થઈ ચૂકી હતી. આજથી બે-અઢી હજાર વર્ષ પહેલાં આવા કુદરતી ચુંબક પથ્થરમાંથી કુતુબનુમા એટલે કે ચુંબકીય દિશા-સૂચક (magnetic compass) બનવાં પણ શરૂ થઈ ગયાં હતાં. આવાં સાધનો (રમકડાં) અથવા કુતુબનુમાને વિવિધ આકાર-પ્રકારનાં બનાવવામાં આવતાં હતાં. આવું એક અત્યંત પ્રાચીન સાધન અથવા કહો કે ચુંબકીય હોકાયંત્ર અથવા ચુંબકીય દિક્સૂચક(દક્ષિણ-સૂચક)નું નામ સિનાન (sinan) હતું. આવા સાધનનો ઉલ્લેખ ઈ. સ. 80ના ચીનના એક ગ્રંથમાં જોવા મળે છે. તેમાં સમતલ પ્લેટના મધ્યે એક સાધન – સોય મૂકવામાં આવતી હતી. આ સોય કુદરતમાંથી મળી આવતા ચુંબક પથ્થરમાંથી બનાવવામાં આવતી હતી અને તેને સૂપ પીવાના ચમચા જેવો આકાર આપવામાં આવ્યો હતો. ચમચા આકારની આ સોયને પ્લેટ મધ્યે મૂકીને ગોળ ફેરવવામાં આવતી હતી. આવી રીતે ઘૂમતાં જ્યારે તે અટકે ત્યારે તેનો હાથો દક્ષિણ તરફ રહેતો હતો.
તે પછી ઈસુની 11મી સદીમાં ચીનમાં કૃત્રિમ ચુંબકની પણ શોધ થઈ અને 12મી – 13મી સદીમાં ચીની હોકાયંત્રની જાણકારી આરબો મારફત યુરોપ પહોંચી. અહીં નોંધવા જેવી એક રસપ્રદ વાત એ છે કે ‘કુતુબનુમા’ શબ્દ મૂળ અરબી શબ્દ ‘કુતુબ’ એટલે ‘ધ્રુવ તારો’(ઉત્તર દિશા) અને ફારસી શબ્દ ‘નુમા’ એટલે કે ‘બતાવનાર’ એવા બે ભાષાના શબ્દો વડે બન્યો છે. અર્થાત્ ઉત્તર દિશા (ધ્રુવ તારો) ચીંધનાર યંત્ર તે કુતુબનુમા; પરંતુ પ્રાચીન ચીનમાં ઉત્તરી ધ્રુવનું સ્થાન સમ્રાટ માટે અનામત (રિઝર્વ) હતું. એટલે ચીનાઓ કુતુબનુમા(હોકાયંત્ર)ને દક્ષિણ-સૂચક (દક્ષિણ દિશા ચીંધનાર) માનતા હતા. આમ ચીનમાં હોકાયંત્ર (કુતુબનુમા) ઉત્તર નહિ, દક્ષિણ દિશા સૂચવતાં પ્રયોજાતાં હતાં.
શન ખ્વોએ પોતાના ગ્રંથમાં આવા કૃત્રિમ કુતુબનુમા અંગે વિસ્તૃત માહિતી આપી છે. આ ઉપરાંત તેણે ચુંબકીય સોયને સ્થાપિત કરવાના ચાર પ્રયોગોનું પણ વર્ણન કર્યું છે. તેણે લખ્યું છે કે ‘જાદુગર સોયની અણીને ચુંબક પથ્થર પર ઘસે છે અને ત્યારે આ સોય દક્ષિણ દિશા બતાવે છે.’ દિશાબોધ કરતી ‘દક્ષિણ-સૂચક માછલી’ અંગે પણ તેણે લખ્યું છે. લોખંડના એક પાતળા કટકાને કાપીને આવી માછલી તૈયાર કર્યા પછી તેને ઉત્તર-દક્ષિણમાં રાખીને ચુંબક પથ્થર સાથે ઘસીને ચુંબકિત કરવામાં આવતી હતી. પછી પાણી ભરેલા પાત્રમાં તરતી મૂકતાં માછલીનું માથું હંમેશાં દક્ષિણ દિશા તરફ રહેતું હોવાનું તેણે લખ્યું છે.
શન ખ્વોએ લખ્યું છે કે ‘કુતુબનુમા સોય (ચુંબકીય હોકાયંત્રની સોય) બરાબર દક્ષિણ દિશા નથી બતાવતી, પણ ઘણું કરીને થોડી પૂર્વ તરફ ઢળેલી રહે છે.’ આનો અર્થ એ થયો કે તેને ભૌગોલિક ધ્રુવ અને ચુંબકીય ધ્રુવ વચ્ચે રહેલા તફાવતની ખબર હતી. ચુંબકીય વિચલન કે ચુંબકીય દિક્પાત (magnetic declination) તરીકે ઓળખાતી આ ઘટનાની જાણકારી યુરોપમાં તો ઘણા સમય પછી, ઈ. સ. 1492માં કોલમ્બસ દ્વારા થઈ હતી.
પ્રાચીન ચીનના વૈજ્ઞાનિકોને જીવાશ્મ કે અશ્મિલ (ફૉસિલ) અંગે જાણકારી હોવાની નોંધો મળે છે. શન ખ્વોએ પણ આ દિશામાં નોંધપાત્ર કામગીરી કરી છે. મુસાફરી દરમિયાન તેણે સમુદ્રથી ઘણે દૂર આવેલા એક પહાડ પર અશ્મીભૂત સમુદ્રી છીપ અને સમુદ્રકિનારે જોવા મળતા ખાસ પ્રકારના અંડાકાર પથ્થરો જોઈને એવું તારણ કાઢ્યું કે તે સ્થળે એક કાળે સમુદ્ર હોવો જોઈએ. તેવી રીતે એક પહાડના ઢોળાવ ઉપર જ્યાં આબોહવા ઠંડી હતી, ત્યાં તેણે સેંકડો અશ્મીભૂત વાંસ જોઈને એવું અનુમાન કર્યું કે એક કાળે તે પ્રદેશમાં વાંસની હાજરી હોવી તે વાતની સાબિતી આપે છે કે ભૂતકાળમાં ત્યાં આબોહવા (જલવાયુ) હૂંફાળી હોવી જોઈએ. જીવાશ્મો જોઈને કરેલાં તેનાં આ અનુમાનો સાચાં હતાં. આવી રીતે તેણે સમુદ્રની ભરતીઓટનું અવલોકન કરીને કરેલું તારણ પણ સાચું છે : તેણે નોંધ્યુ છે કે સમુદ્રને કિનારે આવતી ભરતીના જુવાળ(high tide)માં વિલંબ થવા પાછળ તે કાંઠાની સ્થાનિક અસમતા (irregularitites) જવાબદાર છે. તેણે ભરતી-ઓટ, મેઘધનુષ, ઉલ્કાઓ વગેરે જેવી કુદરતી ઘટનાઓ અંગે પણ માહિતી આપી છે. તેણે વાદ્ય-યંત્રો ઉપર પણ પ્રયોગો કરેલા. તેણે રચેલા ગ્રંથો પૈકી સહુથી જાણીતો કોઈ ગ્રંથ હોય તો તે છે : ‘‘Meng Ch’i pi t’an’’ (અથવા ‘‘Meng Xi Bi Tan’’/‘‘Meng Chhi Pi Than’’), જેનો રચનાકાળ સંભવત: ઈ. સ. 1086ની આસપાસનો માનવામાં આવે છે. અંગ્રેજીમાં તેનો અર્થ ‘‘Dream Pool Essays’’ અથવા ‘‘Brush talks from Dream Brook’’ એવો થાય. આપણે તેને ‘‘સ્વપ્ન-સરિતા ઉપવનમાં લખવામાં આવેલા નિબંધો’’ એવું નામ આપી શકીએ. મૂળે જીવરસાયણશાસ્ત્રી અને ચીનના પ્રાચીન વિજ્ઞાન અને ટેક્નૉલૉજીના પ્રમાણભૂત ઇતિહાસકાર એવા બ્રિટનના જૉસેફ નીધમ(Joseph Needham : 1900-1995)ના મતે આ ગ્રંથ ચીનના ઇતિહાસમાં માર્ગસૂચક સ્તંભ માઇલસ્ટોન સમાન છે. આ ગ્રંથમાંથી શન ખ્વોની પોતાની શોધો ઉપરાંત ચીનના વૈજ્ઞાનિક વારસોનો હિસાબ મળે છે. આ ગ્રંથના અનુવાદ અંગ્રેજી, ફ્રેન્ચ, જર્મન અને જાપાની ઉપરાંત અન્ય ભાષાઓમાં પણ ઉપલબ્ધ છે.
આ ગ્રંથ પાછળ એક કથા છે. શન ખ્વો જ્યારે ત્રીસીમાં હતા ત્યારે તેમને વારંવાર એક સ્વપ્ન આવતું : તેમાં એક લીલીછમ ટેકરી હોય છે અને તેની ટોચ ઉપર રંગબેરંગી ફૂલોના છોડ અને સરસ મઝાનાં વૃક્ષો હોય છે. ટેકરીની તળેટીમાં ખળખળ વહેતું ઝરણું હોય છે અને તેની બંને બાજુ ગીચ ઝાડી હોય છે. દસેક વર્ષ પછી કોઈના કહેવાથી તેમણે એક જમીન ખરીદી. પણ કામમાં એટલા ગળાડૂબ હતા કે તેમણે આ જમીન ક્યારેય જોઈ ન હતી. તે પછી થોડાં વર્ષો બાદ જ્યારે તે નિવૃત્ત થયા ત્યારે ત્યાંથી પસાર થવાનું બનતાં તેમણે એ જમીન જોઈ અને તેમના આશ્ચર્ય વચ્ચે તેમણે જોયું કે વર્ષો પહેલાં જોયેલા સ્વપ્નની અદલોઅદલ પ્રતિકૃતિ તે હતી. તેથી આ સ્થળને તેમણે ‘‘Dream Brook’’ (સ્વપ્ન-ઝરણું) નામ આપ્યું અને જિંદગીના છેલ્લાં સાત વર્ષ એકલતામાં તેમણે અહીં જ વિતાવ્યાં. ઉપર્યુક્ત ગ્રંથની રચના તેમણે અહીં રહીને કરી.
આ ગ્રંથની સરખામણી અમુક અંશે ભારતના ખગોળવિદ વરાહમિહિરે ઈ. સ. 505ના અરસામાં સંપાદિત કરેલા ‘પંચસિદ્ધાંતિકા’ સાથે કરી શકાય. આ ગ્રંથમાં વરાહમિહિરે પોતાની પહેલાંના પાંચ સિદ્ધાંતોનું સંપાદન કર્યું છે. જો આ ગ્રંથની રચના તેણે ન કરી હોત તો આપણા પ્રાચીન વારસાનો પત્તો ન લાગ્યો હોત; એટલું જ નહિ, પણ તે દ્વારા ભારતના ખગોળવિકાસની જે કડી મેળવી શકાઈ છે તે પણ ન મળી હોત. શન ખ્વોના આ ગ્રંથે આવી જ ભૂમિકા અદા કરી છે. તેના દ્વારા પ્રાચીન ચીનના વૈજ્ઞાનિક વિકાસની કડી ઉપલબ્ધ થઈ છે. જોકે કેટલાક વિદ્વાનોના મતે શન ખ્વોએ આ ગ્રંથમાં વિજ્ઞાન અને વહેમ વચ્ચે કોઈ ભેદ રાખ્યો નથી અને ‘રહસ્યમય દરવાજો’ જેવા પ્રકરણમાં તો બુદ્ધના દાંત વિશે પણ લખ્યું છે !
આ ગ્રંથમાં તેણે ખનિજવિદ્યા, ઘસારો (erosion), અવસાદન (sedimentation) અને ઉત્થાન (up-lift), મોસમવિજ્ઞાન, ગણિત અને ખગોળવિદ્યા જેવી ઘણી વિદ્યાઓ ઉપર લખ્યું છે. હકીકતે આ ગ્રંથ ચીની જ્ઞાન-વિજ્ઞાનનો વિશ્વકોશ છે. આ ગ્રંથમાં તેણે ચીનમાં ઘણી સદીઓથી વપરાતા ‘જાદુઈ અરીસાઓ’ (magic mirrors) અંગે પણ લખ્યું છે. આ અરીસાઓ કાંસામાંથી બનાવવામાં આવતા હતા. આ અરીસાની મોં તરફ રાખવાની સપાટી લીસી અને ઘસીને ચળકતી – પૉલિશ કરેલી રહેતી અને તેનો ઉપયોગ સાદા અરીસા તરીકે થતો. આ અરીસાની પાછળની બાજુ ઉપર કોતરીને કે બીબા વડે ઉપર ઊપસી આવે એવી આકૃતિ અથવા તો લખાણ પાડવામાં આવતું. સાવ સાદો દેખાતો આ અરીસો જ્યારે સૂર્યના ઝળહળતા પ્રકાશ સામે ધરવામાં આવતો ત્યારે તેની પાછળની સપાટી પર કોતરેલું આ નકશીકામ કે અક્ષરો એક દીવાલ ઉપર તેને આબેહૂબ પ્રતિબિબિંત કરતા. નક્કર કાંસાના બનેલા અરીસામાંથી પ્રકાશ કેવી રીતે પસાર થઈ શકે તે એક રહસ્ય હતું. આથી તેમને જાદુઈ કે ચમત્કારી દર્પણ કહેવામાં આવતાં હતાં. ઈ. સ. 1832થી પશ્ચિમના વૈજ્ઞાનિકોએ ચીનના આ દર્પણમાં ગંભીરતાથી રસ લેવા માંડ્યો, પરંતુ અનેક પ્રયાસો કર્યાં છતાં એનું રહસ્ય પકડી શકાયું નહિ. તે પછી ઈ. સ. 1932માં આ રહસ્યનો પર્દાફાશ સર વિલિયમ બ્રેગ (William Bragg) નામના અંગ્રેજ સ્ફટિકશાસ્ત્રીએ કર્યો; પરંતુ અહીં નોંધવું જોઈએ કે આ રહસ્યનો તાગ શન ખ્વોએ ઈ. સ. 1086માં પ્રસિદ્ધ થયેલા પોતાના આ પુસ્તકમાં આપેલો જોઈ શકાય છે !
આ ગ્રંથ ઉપરાંત તેણે બીજા પણ ગ્રંથો લખ્યા હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેમાંથી બે સંભવત: તબીબી વિદ્યા ઉપરના છે. જોકે મોટાભાગના તેના ગ્રંથો ઉપલબ્ધ નથી.
સુશ્રુત પટેલ