સુ સુન્ગ/સુ સૉન્ગ (Su Sung/Su Song)

January, 2008

સુ સુન્ગ/સુ સૉન્ગ (Su Sung/Su Song) (. . . 1020, નાનઅન, ફ્યુજિયન પ્રૉવિન્સ, ચીન; . . . 1101, કાઇફેન્ગ) : ચીનના સાગ વંશનો મુત્સદ્દી, મહેસૂલને લગતા કાર્યનો વ્યવસ્થાપક, ખગોળશાસ્ત્રી, કાલમાપનવિદ્યાનો જ્ઞાતા (horologist), ઔષધવિદ્યામાં પારંગત, પ્રકૃતિશાસ્ત્રી અને કુશળ શોધક – ઇજનેર.

ઈ. સ. 723થી 725ની વચ્ચેના સમયગાળામાં જગતનું પહેલું યાંત્રિક ઘડિયાળ બનાવવાનું શ્રેય ઈ-શિન્ગ કે યિક્સિંગ (ઇત્સિંગ/I-Hsing/Yixing) અને લિયાંગ લિંગ-ત્સાન (Liang Ling-tsan) નામના ચીની સંશોધકોને ફાળે જાય છે. ચીનમાં તે કાળે આવાં યંત્રો બનાવનારાઓ માટે મોટામાં મોટી સમસ્યા હોય તો તે એ હતી કે તેમને ચલાવવા માટેના બળને અંકુશમાં કેવી રીતે રાખવું. આવું બળ પછી પડતું કોઈ વજન હોય કે પડતું પાણી. યંત્રને ચોવીસ કલાક ચલાવવા માટે આવું બળ ક્રમે ક્રમે, માપસર અને સતત મળતું રહેવું જોઈએ. આ માટે ચાલક બળને કાબૂમાં રાખવાની – સમગ્ર્ર યંત્ર પર બ્રેક મારવાની અને પાછું તેને ચાલુ કરવાની જાતભાતની યુક્તિ પ્રયોજવી પડતી હતી. આવી એક સફળ યુક્તિ ચીની વૈજ્ઞાનિકોએ વિકસાવી હતી. આવી યુક્તિને આજે આપણે ‘ઇસ્કેપ્મેન્ટ’ કે ‘એસ્કેપ્મેન્ટ’ (escapment) એટલે કે ‘ગતિ-નિયામક કળ’ કહીએ છીએ. ઘડિયાળમાં ગતિ-નિયામક કળની આ શોધનું શ્રેય બૌદ્ધ ભિક્ષુ ઈ-શિન્ગને ફાળે જાય છે.

પણ આ યાંત્રિક ઘડિયાળોમાં એક મુશ્કેલી હતી. તેમનું ચાલક બળ પાણી હતું અને પાણીથી ચાલતાં બીજાં ઘડિયાળોની જેમ જ તેમનાં ઉપર વાતાવરણની અસરો થતી હતી; જેમ કે, ઠંડી ઋતુમાં પાણી ઠરીને બરફ થઈ જતું હતું. વળી યંત્રના પુરજાઓ કાંસા અને લોખંડના હતા, જે થોડા સમયમાં જ પાણીના સતત સંસર્ગથી ખવાઈ જતા હતા. આ સમસ્યાના નિરાકરણ માટે પાણીની જગ્યાએ પારો વાપરવામાં આવ્યો. પારાથી ચાલતું આવું પ્રથમ યંત્ર ઈ. સ. 976માં Zhang Sixun (Chang Ssu-Hsun) નામના ચીની વિજ્ઞાનીએ બનાવ્યું. આ યંત્રની રચના થોડી અટપટી હતી. આ ઘડિયાળનો મિનારો ત્રણ મીટરની ઊંચાઈના એક એવા ત્રણ માળનો બનેલો હતો જેમાં બધાં સાધનો ગોઠવવામાં આવ્યાં હતાં. તેનો ઉપરનો ભાગ આકાશી ગુંબજના પ્રતીક રૂપે ગોળ, જ્યારે નીચેનો ભાગ પૃથ્વીના પ્રતીક રૂપે ચોરસ હતો.

સુ સુન્ગનું ખગોલીય અને સમય કહેતું ઐતિહાસિક ઘડિયાળ. ઉપરની છત પર વલયયંત્ર (armillary sphere) છે અને તે પછીના મજલા પર ડાબે છેડે ખગોલ કે ખગોલક (celestial globe) યંત્ર ગોઠવેલું દેખાય છે. જમણી બાજુ, સીડી તરફ, જલચક્રની ઉપર અને પાછળ પાણીની ટાંકી છે. માણસો જ્યાં ઊભા છે તેની સામે પાંચ મજલાની પગોડા જેવી રચના આવેલી છે, જેમાં સમય દર્શાવતાં પૂતળાં જોઈ શકાય છે. માનવઆકૃતિઓ અને સીડી ઉપર ચઢતા માનવીના તથા બંને યંત્રો નજદીક ઊભેલા નિરીક્ષકોનાં કદ પરથી ખગોલીય ઘડિયાળના કદનો ખ્યાલ આવશે.

સુ સુન્ગ સામ્રાજ્યયુગના ચીનનો એક ઉચ્ચ પદાધિકારી હતો અને તે કાળના બધા ચીની અમલદારોની જેમ, વિજ્ઞાનનું સારું એવું જ્ઞાન અને ઊંડી સૂઝ ધરાવતો હતો. તે કાળે સૉન્ગ વંશનું શાસન ચાલતું હતું. સમ્રાટ યીન્ગ ઝૉન્ગે (Ying Zong) સુન્ગને અગાઉનાં બધાં યાંત્રિક ઘડિયાળો કરતાં ચઢિયાતું એક ખગોલીય યંત્ર બનાવવાનો આદેશ આપતાં તેણે પોતાની દેખરેખ નીચે ઇજનેરોની મદદથી આવું યાંત્રિક ઘડિયાળ બનાવીને ઈ. સ. 1090ની આસપાસ કાઇફેન્ગ(Kaifeng)ના રાજમહેલમાં સ્થાપિત કર્યું. ખરેખર તો એમ કહેવું જોઈએ કે આ માત્ર ઘડિયાળ નહિ, બલ્કે તારાઓ, ગ્રહો ઇત્યાદિ આકાશી પિંડોની હિલચાલ દર્શાવતું એક ખગોલીય યંત્ર હતું, જે સમય બતાવવાની વધારાની કામગીરી બજાવતું હતું !

સુ સુન્ગનું આ યાંત્રિક ઘડિયાળ ‘વૈશ્ર્વિક યંત્ર’ (Cosmic Engine) તરીકે ઓળખાય છે. આ યંત્રમાં ઈસુની 8મી સદીમાં થઈ ગયેલા ઈ-શિન્ગની ‘ઇસ્કેપ્મેન્ટ’ની શોધનો વધુ સારી રીતે ઉપયોગ કર્યો હતો. અગાઉના બધા યાંત્રિક (ખગોલીય) ઘડિયાળો કરતાં તે ખરેખર ચઢિયાતું હતું.

આ ખગોલીય ઘડિયાળ અંગેની બારીક માહિતીઓ સુન્ગે પોતે ઈ. સ. 1094માં પ્રસિદ્ધ થયેલા ‘ખગોલીય ઘડિયાળની નવી રૂપરેખા’(New Design for an Astronomical Clock)માં આપી છે. તેમ છતાંય આ યંત્રની કામગીરી સમજવા માટે આ વિગતો પરથી આધુનિક કાળમાં (ઈ. સ. 1961માં) જ્હૉન ક્રિશ્ચિયનસેન નામના સંશોધકે સુ સુન્ગના આ યંત્રનું – ‘working model’ બનાવ્યું હતું. અન્ય સંશોધકોએ પણ આવાં મૉડલો બનાવ્યાં છે. આવાં મૉડલો(પ્રતિરૂપો)થી આ પુરાણા ઘડિયાળની વ્યાવહારિકતા પ્રમાણિત થઈ ચૂકી છે.

18મી સદીના એક ચીની વલયયંત્ર(armillary sphere)નું પુરાણું ચિત્ર. સુ સુન્ગના ખગોલીય ઘડિયાળની છત ઉપર મૂકેલું વલયયંત્ર કદાચ આવું જ હતું.

સુન્ગે બનાવેલું આ યાંત્રિક ઘડિયાળ આશરે 11 મીટર (35 ફૂટ) – ઊંચું અને લગભગ 20 ટન વજનનું હતું. તેની ઊંચાઈને કારણે તેને ઘડી-મિનારો યા ઘડી-ટાવર (clock tower) પણ કહેવાય છે. આમ તો આ યંત્ર અગાઉ Zhang દ્વારા બનાવેલા યંત્ર જેવું જ હતું, પણ તેના શિખર ઉપર કાંસાનું બનેલું ઊર્જાથી ચાલતું વધારાનું એક વિરાટ વલયયંત્ર કે ગોલયંત્ર (armillary sphere) ગોઠવેલું હતું. આ યંત્ર ખગોલ(આકાશી ગુંબજ)ને અનુરૂપ ઘૂમતું હતું. – એટલે તેમાં સ્થાપિત લક્ષ્યસાધન-નલિકાની મદદથી આકાશના કોઈ પણ પિંડને લાંબા સમય સુધી લગાતાર જોઈ શકાતો હતો. યુરોપની વેધશાળાઓમાં દૂરબીનો માટે આવી સ્વચાલિત વ્યવસ્થા, જેને આજે આપણે ‘clock-driven telescope’ કહીએ છીએ, તે તો ઘણી પાછળથી – 18મી સદીમાં જ સંભવિત થઈ શકેલી ! –

યંત્રની અંદર પહેલા મજલા ઉપર ખગોલ કે ખગોલક (celestial globe) નામનું વિશાળ યંત્ર મૂકેલું હતું. આ ખગોલક અને ટોચે રાખેલા વલયયંત્રની ગતિ એકસરખી – સમક્રમિક (synchronous) હતી. આથી તેમની ગતિવિધિની સતત સરખામણી કરી શકાતી હતી. આ ખગોલક પણ પૃથ્વીની દૈનિક ગતિને અનુરૂપ સતત ઘૂમતું રહેતું હતું. આ ખગોલક ઉપર અંકિત તારાઓને સુ સુન્ગે પાંચ તારા-નકશાઓમાં રજૂ કર્યા હતા. આ યંત્ર તારાઓની સ્થિતિ, સૂર્ય-ચંદ્રની ગતિ, ચંદ્રની વિવિધ કળાઓ વગેરે દર્શાવતું હતું.

ટાવરના આગલા ભાગે ચીનના પગોડા (ઊંચા શિખરબદ્ધ મંદિર) જેવી રચના આવેલી હતી. આ સંરચનામાં પાંચ મજલા આવેલા હતા અને તે દરેકને બારીઓ હતી. આ બારીઓ દ્વારા વિભિન્ન પ્રકારના સમયો(multiple digital displays)ની જાણકારી મળે તેવી વ્યવસ્થા કરવામાં આવી હતી. દિવસરાતની અવધિમાં આ બારીઓમાં અમુક નિશ્ચિત સમયે લાકડાનાં નાનાં પૂતળાં નિયમિત દેખાતાં હતાં. આ પૂતળાં દર કલાકે ઘંટડી અને દર પંદર મિનિટે ઢોલ કે એવાં જ કોઈ વાજિંત્રો બજાવતાં આવતાં હતાં અને તેમની સાથેની એક એક તકતી અલગ અલગ સમય દર્શાવતી હતી !

સુ સુન્ગના ઈ. સ. 1094ની આસપાસ પ્રસિદ્ધ થયેલા ખગોળના ગ્રંથમાં આપેલો એક તારાનકશો. આ તારાનકશામાં ‘મર્કેટર પ્રક્ષેપ’ની આધુનિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ તારાનકશામાં વચ્ચોવચ સીધી (ક્ષૈતિજ) રેખા વિષુવવૃત્ત સૂચવે છે; જ્યારે તેની ઉપર કમાન આકારની રેખા સૂર્યનો વાર્ષિક આકાશી માર્ગ (ક્રાંતિવૃત્ત) સૂચવે છે. નકશામાં એક તરફ તારાઓ અને તારામંડળોની યાદી પણ આપી છે. આ સંભવત: સહુથી પ્રાચીન મુદ્રિત તારાનકશો છે.

આ સઘળાં પૂતળાં, ખગોલક અને વલયયંત્ર સહિત આ વિરાટ યંત્રના બધા જ પુરજાઓનું ચાલક બળ આશરે ત્રણેક મીટરના વ્યાસનું એક વિરાટ જલચક્ર (waterwheel) હતું અને તેને પાણીનો પુરવઠો બાજુમાં રાખેલી પાણીની – વિશાળ ટૅન્ક દ્વારા અમુક ચોક્કસ સમયના ગાળે મળતો હતો.

સુ સુન્ગના આ ટાવરમાં પાણીના પ્રવાહથી ફરતું જે વિરાટ જલચક્ર હતું, તેની સાથે 36 (મોટી ચમચી જેવા આકારની) ડોલ (બાલટી) જોડવામાં આવી હતી. આ ડોલ પર પાણીની ધાર પડતાં તે ભરાવા માંડતી. ભરાઈ ગયેલી ડોલનું નિયંત્રણ એક ખાસ યુક્તિ (ગતિનિયામક કળ) વડે થતું. આમાં લીવરની કામગીરી મહત્વની હતી. ડોલ જ્યારે પૂર્ણપણે ભરાઈ જાય ત્યારે આ લીવર ચાલુ થઈ જતું, ડોલ ત્રાંસી થતી અને ચક્ર દસ અંશ ચાપ (ten degrees of arc) જેટલું ફરતું. પ્રત્યેક ડોલને ભરાતાં 24 સેકંડ લાગતી. આમ જલચક્રને એક ચક્કર પૂર્ણ કરતાં 14 મિનિટ 24 સેકંડ લાગતી. આ રીતે 100 ચક્કર મારતાં એક દિવસ (24 કલાક) થતો. આ ચક્ર ફરતાં તેની સાથે જોડાયેલો મુખ્ય શાફ્ટ પણ તેને અનુરૂપ ફરતો.

વાતને બીજી રીતે પણ સમજાય : જૂના જમાનામાં ગામડાંઓમાં વાવ-કૂવામાંથી પાણી કાઢવા માટે એક યુક્તિ જોવા મળતી હતી. તેમાં એક મોટા પૈડા સાથે ડોલચાં કે ઘડાની માળા (રહેંટમાળ) જોડેલી રહેતી. પૈડું – ફેરવતાં એક પછી એક આ પાત્રો નીચેથી ભરાતા જાય અને ઉપર આવી ખાલી થતાં જાય. ખાલી થતાં ફરી પાછાં ભરાતાં જાય અને આ ઘટમાળ ચાલ્યાં કરે. આ રીતે કૂવામાંથી પાવઠી ઉપર ડોલચાં કે ઘડાની માળા દ્વારા પાણી કાઢવાની આવી યોજનાવાળા સમગ્ર સાધનને રહેંટ (રેંટ) કહેવાતું. આ રીતે ઢોચકાંવાળા ચક્કરની યોજના(રહેંટમાળ)ની જેમ ચીનના આ યંત્રના મુખ્ય પૈડાની વાટ(ટાયર)માં રહેંટ જેવા ઘડા જોડેલા હતા. જલઘડીઓમાંનું પાણી આમાં પડતું, પૈડું ઘૂમતું, અટકતું, ફરી ઘૂમતું… આમ નિયંત્રણમાં રહીને આ ક્રમ ચાલુ રહેતો. આ મુખ્ય પૈડું (ચક્ર) બીજાં ઘણાં નાનાં ચક્રોને નિયંત્રિત ગતિ પ્રદાન કરતું હતું. આ ગતિ વિભિન્ન યંત્રોમાં પહોંચતી હતી.

સુ સુન્ગનું આ ઘડિયાળ સમય બતાવવા ઉપરાંત આકાશી ગુંબજના સિતારાઓ અને ગ્રહો ઇત્યાદિ આકાશી પિંડોની ગતિઓ પણ બતાવતું હતું. આ બધી માહિતીઓને આધારે ચીનમાં સૂક્ષ્મ (ભૂલ વિનાનાં) પંચાંગો બનાવવામાં આવતાં હતાં.

સુ સુન્ગનું આ વિરાટ ખગોલીય-ઘડીયંત્ર ઈ. સ. 1090થી 1126 સુધી કાર્યરત રહ્યું; પણ તે પછી ઉત્તર ચીન પર દુશ્મનોનાં આક્રમણો ચાલુ થવાને પરિણામે સમગ્ર ચીનમાં સર્જાયેલી રાજકીય ઊથલપાથલમાં – વિજયી ચીન તાર્તારો (China Tartars) તેને છૂટું કરીને પૅકિંગ લઈ ગયા, જ્યાં તે બીજાં થોડાંક વર્ષો સુધી ચાલ્યું. કાળે કરી વંટોળ વગેરે જેવી હવામાનની અસરોને કારણે અને ઈ. સ. 1279માં માઁગોલોના આક્રમણને કારણે 13મી સદીમાં તેનો સંપૂર્ણ નાશ થયો. આ જાતનાં ખગોલીય ઘડિયાળો બનાવવાની કળાનું પરંપરાગત જ્ઞાન 14મી સદી સુધી ટક્યું. તે કાળે ચીની મિન્ગ વંશનો ઉદય થઈ ચૂક્યો હતો. તે પછી કાળે કરી આ વિદ્યા નાશ પામી.

સુ સુન્ગનું જ્ઞાન અન્ય ક્ષેત્રોમાં પણ કેટલું વ્યાપક હતું તે અંગેની સાબિતી ઈ. સ. 1070માં ચીની ભાષામાં પ્રસિદ્ધ થયેલો તેનો ‘સચિત્ર ઔષધિસંગ્રહ’ (Illustrated Pharmacopoeia) નામનો ગ્રંથ પૂરી પાડે છે. આમાં ઔષધવિદ્યા ઉપરાંત પ્રાણીશાસ્ત્ર, ધાતુવિદ્યા જેવી તેને સંબંધિત બીજી પણ અનેક વિદ્યાઓ સમાવી લેવામાં આવી છે. –

સુશ્રુત પટેલ