भाष्य : विज्ञान-तंत्रज्ञानातील ‘ब्रेक-थ्रू’

‘मेसियर- ८७’ दीर्घिकेमधील कृष्णविवराचे पहिले छायाचित्र. (उजवीकडे) आपल्या सौरमालिकेबाहेरील क्‍युपर बेल्टमध्ये असलेला ‘अल्टिमा थुले’.
‘मेसियर- ८७’ दीर्घिकेमधील कृष्णविवराचे पहिले छायाचित्र. (उजवीकडे) आपल्या सौरमालिकेबाहेरील क्‍युपर बेल्टमध्ये असलेला ‘अल्टिमा थुले’.

नूतन वर्षाची चाहूल लागली की, मनात विचार येतो की सरत्या वर्षाने आपल्याला काय दिले? विज्ञान-तंत्रज्ञान क्षेत्रात काही ‘ब्रेक-थ्रू’ झालाय का? या क्षेत्रातील प्रगतीचा प्रवाह सतत वाहता असतो. वर्षभरातील वाटचालीवर नजर टाकली असता, जगभरातील संशोधकांनी किती दूरवर मजल मारली आहे, हे लक्षात येते. 

अव्वल दर्जाच्या ‘सायन्स’ नियतकालिकाने यंदाची सर्वोत्कृष्ट वैज्ञानिक कामगिरी कोणती ते वाचकांनाच मतदान करून ठरवायला सांगितलं. रॅडबॉड युनिव्हर्सिटी (नेदरलॅंड्‌स) आणि इतर २०० संशोधकांनी प्रदीर्घकाळ कार्य करून एका कृष्णविवराचे छायाचित्र काढलं. वाचकांनी ही कामगिरी सर्वोत्तम ठरवली आहे. छायाचित्रातील कृष्णविवर पृथ्वीपासून ५.४ कोटी प्रकाशवर्षे दूर असून ‘मेसियर-८७’ या दीर्घिकेमध्ये आहे. (दीर्घिका म्हणजे आकाशगंगेसारखे तारांगण). या कृष्णविवराचं वस्तुमान आपल्या ६५०० कोटी सूर्यांएवढं आहे! काही कृष्णविवरांचा विस्तार आपल्या सौरमालेएवढा आहे. कृष्णविवर ही शास्त्रज्ञांची सैद्धांतिक संकल्पना. आता कृष्णविवराचं छायाचित्र मिळालंय.              

सौरमालिकेपासून आपण किती दूरवर गेलेलो आहोत? ‘नासा’ने १९ जानेवारी २००६ रोजी ‘न्यू होरायझन्स’ नावाचं अवकाशयान प्रक्षेपित केलं होतं. ते आपली सौरमालिका पार करून ताशी ५३ हजार कि.मी. वेगानं पुढे गेलंय. पृथ्वी ते सूर्य एवढ्या अंतराच्या ४२ पट अंतरावर ते एक जानेवारी २०१९ रोजी पोचलं होतं. आता ते त्याच्याही पुढे गेलंय. हा शोधनिबंध ४० इन्स्टिट्यूटमधील २०० लेखकांच्या नावांसह ‘सायन्स’मध्ये प्रकाशित झालाय. आपल्या सौरमालेच्या सभोवताली क्‍युपर बेल्टमध्ये बर्फाळलेले छोटे-मोठे दगड आहेत. त्यातील काही १०० कि.मी. लांब-रुंद आहेत. त्यामधील एक ‘अल्टिमा थुले’ नामक ३६ कि.मी. लांब भुईमुगाच्या शेंगेच्या आकाराचा, पण लाल रंगाचा आहे. त्यावर ज्वालामुखीसह पाणी, कार्बनची संयुगे आणि मेथिल अल्कोहोल आहे. या प्रकल्पाचे एक प्रमुख (मूळ मुंबईचे) श्‍याम भास्करन्‌ आहेत.

कोणताही ग्रह स्वतःच्या आसाभोवती फेरी मारायला जेवढा वेळ घेतो, त्याला एक दिवस म्हणतात. शनीचा एक दिवस किती तासांचा असतो, त्याबद्दल निश्‍चित माहिती नव्हती. कारण शनी वायुरूपी ग्रह असल्याने एक दिवसाचा वेळ मोजण्यासाठी शनीच्या पृष्ठभागावरील कायम दिसणारी खूण (लॅंडमार्क) नव्हता. त्याच्या भोवतालच्या कड्यांचा आधार घेऊन शनीचा एक दिवस १० तास ३३ मिनिटे आणि ३८ सेकंदांचा असल्याचे ‘कॅसिनी’ (ह्युजेन्स) अवकाशयानाच्या साह्यानं निष्पन्न झालंय. आपली आकाशगंगा एक लाख २९ हजार प्रकाशवर्षे लांब आहे. आकाशगंगेचे एकत्रित ‘वजन’ १५० अब्ज कोटी (आपल्या) सूर्याएवढं आहे, असा दुरुस्त अंदाज संशोधकांनी व्यक्त केलाय. कोणत्याही ताऱ्यांचा शेवट हा प्रचंड स्फोट होऊन किंवा त्याचा आकार निस्तेज बारीक (श्वेतबटू)  होऊन तो अवकाशात भरकटून जातो. तथापि, काही श्वेतबटू तारे पूर्ण स्फटिकमय होतात. आपलाही सूर्य निस्तेज, पण स्फटिकांनी गच्च भरलेला छोटा श्वेतबटू होणार आहे. सुदैवानं असं होण्यासाठी अजून किमान एक हजार कोटी वर्षे लागतील!

क्वांटम कॉम्प्युटरसंबंधी लोकांमध्ये बरीच उत्सुकता आहे. ‘आयबीएम’ने ‘क्‍यू- सिस्टीम वन’ मॉडेल काढले असून, ते अतिशीत स्थितीत कार्य करते. ‘नोबेल’चे मानकरी रिचर्ड फेनमन यांनी क्वांटम कॉम्प्युटरची कल्पना (१९८१) जगासमोर आणली होती. असा  संगणक फोटॉन्स/इलेक्‍ट्रॉन्सचा उपयोग करून नेहमीच्या संगणकाच्या दहा कोटी पट जास्त वेगानं कार्य करतो. याला विद्युतऊर्जाही कमी लागते. तो औद्योगिक क्षेत्रात, संशोधकांना आणि इंजिनिअरना उपयुक्त ठरेल. एखादी कठीण समस्या नेहमीच्या संगणकाला सोडवायला दहा हजार वर्षे लागणार असतील, तर क्वांटम कॉम्प्युटर ते काम दोन मिनिटांत करतो.   डीएनए रेणूचा उपयोग संगणकाची मेमरी साठवण्यासाठी होईल. एक ग्रॅम डीएनएमध्ये २३ कोटी जीबी मेमरी साठवता येते. निसर्गातील डीएनएमध्ये ए, टी, सी, जी हे चार बेस (अल्कली) असतात. संशोधकांनी अजून चार कृत्रिम बेस तयार केले आहेत. त्याला हचिमोजी (जपानी भाषेत आठ) डीएनए म्हणतात. हा टिकाऊ व वलयांकित असतो. परग्रहावरील संभाव्य जीवसृष्टीचा मागोवा घेण्यासाठी हचिमोजी डीएनए उपयोगी ठरेल. 

संशोधकांनी नॅनोकणांना उंदरांच्या डोळ्यांत सोडून त्यांचा संपर्क कोन्स आणि रॉड पेशींबरोबर आणला. आश्‍चर्य म्हणजे उंदरांना अंधारातही दिसण्याची क्षमता प्राप्त झाली. हे नॅनोकण इन्फ्रारेड लहरींनी भारीत केलेले होते. अंधारात दिसणाऱ्या क्षमतेची किमया दहा आठवडे टिकते. माणसांमध्ये हा प्रयोग यशस्वी होऊ शकेल अशी चिन्हे आहेत. तिबेटच्या पठारावरील एका गुहेमध्ये एका बौद्धभिक्‍खूला मानवी जबड्याचा अवशेष सापडला. त्याने तो संशोधकांना दिला. जबड्यामधील दाढा मोठ्या होत्या. तो अवशेष एक लाख ६० हजार वर्षांपूर्वीच्या डेनिसोवंस मानवाचा होता. हा आदिमानव मूळचा सैबेरियाचा. पण त्याचा डीएनए अजूनही जगातील काही भागांतील आधुनिक मानवांमध्ये आढळून आलाय. होमो नियांडर्थलेन्सिस, होमो डेनिसोव्हा आणि आधुनिक मानवा (होमो सेपियन्स) मधील दुआ जोडणारी नाती डीएनएच्या पृथक्करणाने आणि कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या तंत्रानं येत्या काही वर्षांत आपल्या सर्वांच्या विश्वबंधुत्वाचं नातं उलगडतील. ड्यूक युनिव्हर्सिटीच्या (हेल्थ-सिस्टीम) संशोधकांनी कार्टिलेज वर्गीय (कुर्चा) अवयव दुरुस्त करण्याची यंत्रणा अभ्यासली आहे. यामुळे सांधे, नाक, कानाची पाळी अशा अनेक इंद्रियांची दुरुस्ती किंवा पुनर्निर्मिती करणं शक्‍य होईल.  ‘एमआयटी’च्या संशोधकांनी तयार केलेला ‘सुपर’काळा पदार्थ ९९.९९६ टक्के शोषण करतो आणि केवळ ०.०३५ टक्के एवढाच प्रकाश परावर्तित करतो. पृथ्वीवर ज्ञात असलेल्या सर्वात काळ्या पदार्थांपेक्षा ‘ब्लॅक ३.०’ दहा पट जास्त काळा आहे! त्यावरती लेसरचा झोत प्रक्षेपित केला, तर तो शोषून घेतल्यामुळे काहीच परावर्तित होत नाही. साहाजिकच लेसरची शलाका लुप्त होते! असा सुपर काळा पदार्थ तारे पाहण्याच्या दुर्बिणीत प्रकाशाचे प्रदूषण टाळू शकेल आणि कार्यक्षम सौर-घट निर्मितीसाठी उपयोगी पडेल.  

भारताच्या ‘इस्रो’ने ‘चांद्रयान २’ (जीएसएलव्ही) २२ जुलै रोजी चंद्राकडे पाठवलं. चांद्रभूमीपासून चांद्रयान २.१ कि.मी. उंचीवर असताना त्याच्याशी संपर्क तुटला. त्याचं सॉफ्ट लॅंडिंग झाले नाही. त्याचे काही भाग चंद्रभूमीवर आढळले आहेत. तथापि ‘ऑर्बिटर’ चंद्रापासून १०० कि.मी. उंचीवर पुढील सात वर्षे परिभ्रमण करणार आहे. त्याच्यामार्फत काही छायाचित्रे मिळत आहेत.  पुण्यातील ‘एनसीएल’नं वेदनाशामक पॅरा-ॲसिटोमॉल कमी किमतीत तयार करण्याची अभिनव पद्धत तयार केली आहे. या प्रयोगशाळेने इन्सुलिनचं इंजेक्‍शन घेण्याऐवजी तोंडावाटे पेप्टाइड-इन्शुलिन घेण्याचे यशस्वी प्रयोग केले आहेत. इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सायन्स (बंगळूर) मध्ये पाण्यापासून हायड्रोजन वायू तयार करण्याची २०० टक्‍क्‍यांनी स्वस्त पडेल, अशी पद्धत विकसित केलेली आहे. त्यासाठी महागड्या रुथेनिअम उत्प्रेरका (कॅटालिस्ट) ऐवजी स्वस्त कोबाल्ट ऑक्‍साइड वापरता येते. हायड्रोजनचा उपयोग ऊर्जानिर्मितीसाठी फ्युएल सेलमध्ये होईल. भारताच्या जैवतंत्रज्ञान विभागानं रोटा व्हायरस, हिवताप आणि डेंगीपासून संरक्षण व्हावं म्हणून लशी तयार करण्याचे यशस्वी प्रयोग केले आहेत. ‘डीआरडीओ’ आणि ‘इस्रो’ यांनी ‘मिशन-शक्ती’ (अँटी सॅटेलाईट) प्रकल्प यशस्वीरीतीनं पार पाडला. त्यानुसार शत्रूचा टेहळणी करणारा उपग्रह नेस्तनाबूत करता येतो. चाचणीसाठी भारताचा स्वतः:चाच ‘मायक्रोसॅट-आर’ हा कार्यकाळ संपलेला उपग्रह निवडला होता.  नवीन वर्षात कृत्रिम बुद्धिमत्तेचं आणि क्वांटम कॉम्प्युटिंगचं महत्त्व वाढेल. जनुक उपचार पद्धतीसाठी क्रिस्पर तंत्राचा वापर होईल. युरेनिअम (२३५) सारखे अणू फोडले किंवा हायड्रोजनसारखे अणू जोडले तरी ऊर्जानिर्मिती होते. न्यूक्‍लिअर फ्युजन मार्फत ऊर्जानिर्मितीचे मोठे प्रयत्न २०२० मध्ये होतील, अशी शक्‍यता आहे.

Read latest Marathi news, Watch Live Streaming on Esakal and Maharashtra News. Breaking news from India, Pune, Mumbai. Get the Politics, Entertainment, Sports, Lifestyle, Jobs, and Education updates. And Live taja batmya on Esakal Mobile App. Download the Esakal Marathi news Channel app for Android and IOS.

Related Stories

No stories found.
Esakal Marathi News
www.esakal.com