సాపేక్షతా సిద్ధాంతం ప్రకారం దూరాన్ని కాలంగాను, కాలాన్ని దూరం గాను కొంతవరకు మార్చడానికి వీలవుతుందని ఇందాక చెప్పుకున్నాం. కాని కాంతి వేగం యొక్క విలువ అత్యధికం కావడం వల్ల అలాంటి మార్పు దైనందిన జీవన అనుభవంలో మనకి కనిపించదు.

కాని అధిక వేగాల వద్ద (అంటే కాంతివేగంతో పోల్చితే గణనీయమైన విలువ గల వేగాల వద్ద) ఇలాంటి మార్పులు ప్రస్ఫుటం అవుతాయి. ఉదాహరణకి ఎలక్ట్రాన్ల వంటి సూక్షరేణువుల గమనంలో ఈ ఫలితాలు కనిపిస్తాయి. అంతకన్నా చాలా తక్కువ వేగాలు గల గ్రహాల చలనాన్ని తీసుకున్నా, ఇక్కడ కూడా, సునిశితమైన పరికరాలతో కాలాన్ని కొలవగలిగే, సాపేక్షతా ప్రభావాలు తొంగిచూస్తాయి. ఈ ప్రభావాలని గణితపరంగా అంచనా వెయ్యడానికి సాపేక్షతా సిద్ధాతంలో కొన్ని ముఖ్య సూత్రాలు ఉన్నాయి.

1. దూరం లేక పొడవు లో మార్పు
l పొడవు ఉన్న వస్తువు (ఆ పొడవు యొక్క దిశలోనే) ఒక పరిశీలకుడి బట్టి v వేగంతో కదుల్తున్నప్పుడు, ఆ వస్తువు పరిశీలకుడి దృష్టిలో l’ పొడవుకి కుంచించుకున్నట్టు కనిపిస్తుంది. ఆ మార్పుని తెలిపే సూత్రం:







2. వ్యవధిలో మార్పు
ఒక ప్రామాణిక వ్యవస్థలో, అదే వ్యవస్థలో ఉన్న ఒక ప్రక్రియ పూర్తికావడానికి t సెకనుల వ్యవధి పడుతుంది అనుకుందాం. ఆ వ్యవస్థ, దానికి బయట ఉన్న ఒక పరిశీలకుడి బట్టి v వేగంతో కదుల్తున్నప్పుడు, ఆ పరిశీలకుడి దృష్టిలో ఆ ప్రక్రియ మరింత ఎక్కువ వ్యవధి (t’) పట్టినట్టు కనిపిస్తుంది. ఆ మార్పుని తెలిపే సూత్రం:



ఆ విధంగా పొడవు చిన్నది కావడం, వ్యవధి పెద్దది కావడం సాపేక్షతా సిద్ధాంతంలో వచ్చే రెండు అద్భుతమైన పరిణామాలు.

కాంతివేగం c కన్నా వ్యవస్థ వేగం v బాగా చిన్నది అయితే ఈ ప్రభావాలు పెద్దగా కనిపించవు అన్నది పై సూత్రాల బట్టే తెలుస్తుంది. కాని వ్యవస్థ వేగం కాంతి వేగాన్ని సమీపిస్తున్నప్పుడు దూరాలు అంతకంతకు కుంచించుకుపోతాయి. వ్యవధులు అనవధికంగా పెరిపోతాయి. ఇక కాంతివేగం వద్ద పొడవులు సున్నా అవుతాయి. కాలం స్థంభించిపోతుంది.

కాని రైల్లో జరుగుతున్న వ్యవహారాలకి, బయట జరుగుతున్న వ్యవహారాలకి మధ్య సంబంధం సౌష్టవంగా ఉంటుందని ఇందాక చెప్పుకున్నాం. రైల్లో ఉన్న వారు బయట ఉన్న వారు సన్నబడిపోయారు అనుకుంటే, బయట ఉన్న వారు కూడా రైల్లో ఉన్న వారి గురించి అలాగే అనుకుంటారు. అలాగే రైల్లో ఉన్న వారి ప్రకారం బయట వారి కాలం నెమ్మదిగా నడుస్తున్నట్టు ఉంటే, బయట ఉన్న వారి దృష్టిలో రైల్లోపల కాలం నెమ్మదిగా నడుస్తున్నట్టు ఉంటుంది.

కదిలే వస్తువులకి గరిష్ఠ వేగం ఉండడానికి మరో ముఖ్యమైన పర్యవసానం కూడా ఉంది. అది ఆ వస్తువుల ద్రవ్యరాశి (mass) కి సంబంధించినది.

సాంప్రదాయక యాంత్రిక శాస్త్రం (classical mechanics) ప్రకారం, అంటే న్యూటన్ గతి నియమాల ప్రకారం, ఒక వస్తువు మీద మనం ఆపాదించగల త్వరణం (acceleration) ఆ వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి మీద ఆధారపడుతుంది. ద్రవ్యరాశి పెరుగుతున్న కొలది వస్తువు యొక్క వేగాన్ని ఒక విలువ నుండి మరో విలువకి పెంచడానికి మరింత కష్టం అవుతూ ఉంటుంది.

ఒక వస్తువు మీద బలాన్ని ప్రయోగించి, ఆ వస్తువు వేగాన్ని పెంచడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు, వస్తువు వేగం కాంతి వేగం కన్నా పెరగలేదన్న నియమం ఉండనే ఉంది కనుక, వేగం పెరుగుతున్న కొలది ద్రవ్యరాశి కూడా పెరుగుతుందేమో అన్న ఆలోచన వస్తుంది. అలా ద్రవ్యరాశి పెరగడం వల్లనే వస్తువు వేగాన్ని ఇంకా ఇంకా పెంచడం కష్టం అవుతూ ఉండొచ్చు. ఇక కాంతి వేగాన్ని సమీపిస్తున్నప్పుడు వస్తువు ద్రవ్యరాశి బహుశ అనంతంగా పెరిగిపోవచ్చు. సాపేక్షతా సిద్ధాంతం ప్రకారం వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి నిజంగానే దాని వేగం బట్టి పెరుగుతుంటుంది. ద్రవ్యరాశికి, వేగానికి మధ్య సంబంధాన్ని తెలిపే సూత్రం ఇలా ఉంటుంది:


పై సూత్రంలో వేగం, v, కాంతి వేగం, c, తో సమానం అయినప్పుడు, వస్తువు ద్రవ్యరాశి, m, అనంతం అవుతుందని గమనించొచ్చు. పై సూత్రంలో m0, అనే విలువ వస్తువు నిశ్చలంగా ఉన్నప్పుడు దాని ద్రవ్యరాశి. దీన్నే నిశ్చల ద్రవ్యరాశి (rest mass) అంటారు.

వస్తువుల వేగం బట్టి వాటి ద్రవ్యరాశి పెరుగుతుందన్న విషయాన్ని అత్యధిక వేగంతో కదిలే సూక్ష్మరేణువుల (microscopic particles) విషయంలో నిర్ధారించుకోవచ్చు. రేడియోథార్మిక పదార్థాల నుండి వెలువడే ఎలక్ట్రాన్ల వేగం కాంతి వేగంలో 99% వరకు ఉండొచ్చు. వాటి ద్రవ్యరాశి నిశ్చల స్థితిలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి కన్నా కొన్ని రెట్లు ఎక్కువ ఉంటుంది. ఇంకా కాంతి వేగంలో 99.98% వేగం గల కాస్మిక్ కిరణాలలోని ఎలక్ట్రాన్ల ద్రవ్యరాశి నిశ్చల ద్రవ్యరాశి కన్నా 50 రెట్లు వరకు ఉంటుంది. అలాంటి వేగాల వద్ద సాంప్రదాయక యాంత్రిక శాస్త్రాన్ని విడిచిపెట్టి సాపేక్ష శాస్త్ర లోకంలోకి ప్రవేశిస్తాం అన్నమాట.

(సశేషం...)

1. ఒక వ్యవస్థ నుండి చూసినప్పడు ఏకకాలీనం (simultaneous) అయిన రెండు సంఘటనలు మరో వ్యవస్థలో ఏకకాలినం కాకపోవచ్చు.

పై వాక్యం కాస్త విడ్డూరంగా అనిపించవచ్చు. కాని దాన్ని వివరించడానికి ఓ చిన్న ఉదాహరణ తీసుకుందాం. మీరు రైల్లో ప్రయాణిస్తూ భోజనం చేస్తున్నారు. ఇక్కడ రెండు సంఘటనలని తీసుకుందాం. భోజనం మొదట్లో కూర కలుపుకునే సంఘటన, భోజనం చివర్లో పెరుగు కలుపుకునే సంఘటన. మీ దృష్టిలోను, మీ తోటి ప్రయాణీకుల దృష్టిలోను ఈ రెండు సంఘటనలు ఒక్కచోటే జరిగాయి. కాని రైలు బయట నుండి మిమ్మల్ని గమనిస్తున్న పరిశీలకుడి దృష్టిలో కూర కలుపునే సంఘటనకి, పెరుగు కలుపుకునే సంఘటనకి కొన్ని కిలోమీటర్ల ఎడం ఉండొచ్చు. ఈ విషయాన్ని ఈ కింది సూత్రంతో నిర్వచించవచ్చు.

2. ఒక ప్రామాణిక వ్యవస్థలో చూసినప్పుడు రెండు సంఘటనలు ఒకే చోట, రెండు విభిన్న కాలాల వద్ద జరిగినా, మరో ప్రామాణిక వ్యవస్థలో ఆ సంఘటనల మధ్య ఎంతో దూరం ఉండి ఉండొచ్చు.

ఇప్పుడు పైన కాస్త విడ్డూరంగా అనిపించిన వాక్యం 1 ని సర్వసామాన్యంగా తోచిన వాక్యం 2 తో పోల్చుదాం. జాగ్రత్తగా చూస్తే ఈ రెండు వాక్యాలలో చాలా లోతైన పోలిక ఉందని, ’దూరం’, ’కాలం’ అన్నభావనలని తారు మారు చేస్తే ఒక వాక్యం రెండో వాక్యంగా మారిపోతుందని గమనించవచ్చు.

ఐనిస్టయిన్ ప్రతిభ ఇక్కడే మనకి స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. సాంప్రదాయక భౌతిక శాస్త్రంలో ’కాలం; అనేది స్థలానికి, చలనానికి అతీతమైన తత్వంగా, న్యూటన్ మాటల్లో చెప్పాలంటే ’ఏ బాహ్య విషయాలతోను సంబంధం లేకుండా సమంగా ప్రవహించేదిగా’, అభివర్ణించడం జరిగింది. కాని ఈ నవ్య భౌతిక శాస్త్రంలో ’ఆయతనం’ (space), కాలం అనేవి లోతుగా పెనవేసుకున్న రెండు తత్వాలు. సమజాతీయమైన కాలాయతనపు అవిచ్ఛిన్నతలో (homogeneous space-time continuum) కాలం, ఆయతనం అనేవి రెండు పరిచ్ఛేదాలు (cross-sections) మాత్రమే.
సమస్త సంఘటనలూ ఆ కాలాయతనపు అవిచ్ఛిన్నతలోనే జరుగుతాయి. చతుర్మితీయమైన (నాలుగు మితులు గల, four dimensional) కాలాయతనాన్ని, త్రిమితీయమైన (three-dimensional) ఆయతనంగాను, ఏకమితీయమైన కాలంగాను విభజించే పద్ధతి కేవలం యాదృచ్ఛికమైన విషయం. మనం ఏ ప్రామాణిక వ్యవస్థ నుండి దాన్ని చూస్తున్నాం అన్నదాన్ని బట్టి ఆ విభజన ఆధారపడుతుంది.

ఒక వ్యవస్థ నుండి పరిశీలిస్తున్నప్పుడు రెండు సంఘటనల మధ్య దూరం, l, వాటి మధ్య వ్యవధి, t, అయ్యిందని అనుకుందాం. అలాగే మరో వ్యవస్థ నుండి పరిశీలిస్తున్నప్పుడు అవే రెండు సంఘటనల మధ్య దూరం, l’, వాటి మధ్య వ్యవధి, t’, అయ్యిందని అనుకుందాం.
ఇప్పుడు చెయ్యవలసిందల్లా ఒక వ్యవస్థలోని (l,t) లకి, మరో వ్యవస్థలోని (l’,t’) లకి మధ్య సంబంధాన్ని కనుక్కోవడమే.

దీనికి ఉదాహరణగా ఇందాక రైల్లో భోజనానికి సంబంధించిన సంఘటనలని తీసుకుందాం. ఒక వ్యవస్థలో రెండు సంఘటనల మధ్య దూరం లేనట్టు, మరో వ్యవస్థలో ఎంతో దూరం ఉన్నట్టూ కనిపించింది. కాని రెండు వ్యవస్థల్లోను రెండు సంఘటనల మధ్య వ్యవధి (duration) మాత్రం ఒక్కటే.

కాని సాపేక్షతా సిద్ధాంతం ప్రకారం దూరమే కాక, వ్యవధి కూడా మారుతుంది. వ్యవధి ఒక్కొక్క వ్యవస్థలో ఒక్కొక్క విధంగా కనిపిస్తంది. కాంతివేగం శూన్యంలో, అన్ని ప్రామాణిక వ్యవస్థల్లో ఒకే విధంగా ఉండడం వల్లనే ఇలా జరుగుతుంది.

(సశేషం...)

రెండు విభిన్న ప్రదేశాలలో జరిగిన సంఘటనలు ఏకకాలంలో జరిగాయో లేదో మనం ఎలా నిర్ణయిస్తాం? రెండు చోట్ల గడియారం ఒకే కాలాన్ని సూచిస్తోంది అంటాం. అయితే ఆ రెండు గడియారాలు ఒకే సమయంలో ఒకే కాలాన్ని చూపించేలా చెయ్యాలంటే ఏం చెయ్యాలి? అన్న ప్రశ్న అప్పుడు తప్పకుండా వస్తుంది.

శూన్యంలో కాంతి యొక్క వేగం దాని మూలం యొక్క చలనం మీద ఆధారపడదని తెలుసుకున్నాం కనుక, దూరాలని కొలవడానికి, గడియారాలని కచ్చితంగా ’సెట్’ చెయ్యడానికి ఈ కింది పద్ధతే శ్రేష్ఠమైనదని, సమంజసమైనదని ఒప్పుకుంటారు.

A అనే పరిశీలనా కేంద్రం నుండి ఓ కాంతి సంకేతం వెలువడుతుంది. అది B అనే కేంద్రాన్ని చేరగానే, తిరిగి వెనక్కు ప్రసారం చెయ్యబడి A ని చేరుకుంటుంది. A వద్దకి కాంతి సంకేతం తిరిగి రావడానికి పట్టిన వ్యవధిలో సగం విలువని, కాంతి వేగంతో గుణిస్తే వచ్చేది A,B ల మధ్య దూరం అని అనుకోవచ్చు.

B వద్ద కాంతి సంకేతం అందిన తరుణం, A వద్ద కాంతి సంకేతం వెలువడిన తరుణానికి, తిరిగి అందిన తరుణానికి సరిగ్గా నడి మధ్య ఉన్నట్లయితే, A, B ల వద్ద గడియారాలు కచ్చితంగా ’సెట్’ (set) చెయ్యబడ్డాయని అనుకోవచ్చు. ఈ విధంగా ఒకే స్థిరమైన భూమిక మీద ఉన్న వేరు వేరు కేంద్రాల వద్ద వివిధ గడియారాలని కచ్చితంగా ’సెట్’ చెయ్యవచ్చు. ఆ విధంగా రెండు వేరు వేరు చోట్ల జరిగిన సంఘటనలు ఏకకాలీనమా కాదా అన్న విషయాన్ని తేల్చుకోవచ్చు.

కాని ఈ పరిస్థితులని, ఫలితాలని కదిలే, ఇతర వ్యవస్థల నుండి గమనిస్తున్న పరిశీలకులు (observers) కూడా నిర్ధారిస్తారా? కదిలే రెండు విభిన్న వస్తువుల (అవి రెండు రాకెట్లు అనుకుందాం) మీద రెండు ప్రామాణిక వ్యవస్థలు (frames of reference) స్థాపించబడ్డాయి అనుకుందాం. ఒక రాకెట్ నుండి అవతలి రాకెట్ లో జరిగే సంఘటనలని గమనిస్తున్నప్పుడు అవి ఎలా కనిపిస్తాయో చుద్దాం. రెండు రాకెట్లు సమవేగంతో వ్యతిరేక దిశలో కదులుతున్నాయి. ఒక్కో రాకెట్ కి చెరో కొసలో ఒక పరిశీలకుడు ఉన్నాడు అనుకుందాం. రాకెట్ కి రెండు కొసలు, రెండు రాకెట్లు ఉన్నాయి కనుక మొత్తం నలుగురు పరిశీలకులు అన్నమాట. ఈ నలుగురు పరిశీలకులు ముందుగా వారి వారి గడియారాలు ఒక్కలా నడిచేలా తమ గడియారాలని ’సెట్’ చేసుకోవాలి. పైన వర్ణించిన పద్ధతినే ఉపయోగంచి వాళ్లు తమ గడియారాలని ’సెట్’ చేసుకోవచ్చు.

చిత్రం లో కనిపిస్తున్న రెండు రాకెట్లలో పై రాకెట్ (A) యొక్క మధ్య బిందువు నుండి ఓ కాంతి సంకేతం బయల్దేరి, రాకెట్ యొక్క రెండు కొసలని చేరుతుంది. సంకేతం అందగానే రెండు కొసల వద్ద ఉన్న పరిశీలకులు తమ గడియారాలని సున్నా వద్ద ’సెట్’ చేసుకుంటారు. అలాగే రాకెట్ B లో ఉన్న పరిశీలకులు కూడా సంకేతం అందగానే తమ గడియారాన్ని సున్నా వద్ద ’సెట్’ చేసుకుంటారు. నలుగురూ తమ గడియారాలని సరిగ్గా సెట్ చేశామనే అనుకుంటారు.


ఇప్పుడు ఒక రాకెట్ లో ఉన్న పరిశీలకులు అవతలి రాకెట్ లో ఉన్న గడియారాలని తమ రాకెట్ లో ఉన్న గడియారాలతో పోల్చుకుని, నాలుగు గడియారాలూ ఒక్కలాగానే కొట్టుకుంటున్నాయో లేదో పరీక్షించదలచుకున్నారు. ఈ విషయాన్ని ఈ విధంగా తేల్చుకోవచ్చు. రెండు రాకెట్ లలోను నడి బొడ్డులో, విద్యుదావేశంతో పూరించబడ్డ విద్యుద్ వాహక వస్తువు (electrical conductor) లని ఉంచుతారు. ఈ రెండు విద్యుద్ వాహకాలు ఎలా అమర్చబడతాయంటే, రెండు రాకెట్లు ఒకదాన్నొకటి దాటుతున్నప్పుడు, రెండు విద్యుద్ వాహకాలు బాగా సన్నిహితంగా వచ్చి వాటి మధ్య ఓ విద్యుల్లత (spark) ఎగురుతుంది. అలా ఎగిరిన విద్యుల్లత నుండి కాంతి సంకేతం పుట్టి రెండు రాకెట్ల కొసల వద్దకి ప్రయాణిస్తుంది. ఇలాంటి పరిస్థితుల్లో, చిత్రంలో 2A, 2B కొసలని కాంతి సంకేతం కాస్త ముందుగా చేరుతుంది. 1A, 1B కొసలని కాస్త ఆలస్యంగా చేరుతుంది.
1B ని సంకేతం చేరే సమయానికి ఆ గడియారం సున్నా సమయాన్ని సూచించేట్టుగా ’సెట్’ చెయ్యబడినట్టయితే, 2A వద్ద ఉన్న పరిశీలకుడు అక్కడి గడియారం ఆలస్యంగా నడుస్తోందని అనుకుంటాడు. అదే విధంగా 1A వద్ద నున్న పరిశీలకుడు, 2B వద్ద నున్న గడియారం తన కన్నా ముందు నడుస్తోందని నమ్ముతాడు.

కనుక ఇప్పుడు రాకెట్ A మీద ఉన్న ఇద్దరు పరిశీలకులు తమ ఇద్దరి గడియారాలు ఒకే విధంగా నడుస్తున్నాయనే అనుకుంటారు. తేడా అంతా రాకెట్ B మీద ఉన్న గడియారాలతోనే వస్తోంది అనుకుంటారు. అదే విధంగా రాకెట్ B మీద ఉన్న పరిశీలకులు కూడా అలాగే అనుకుంటారు. తమ రెండు గడియారాలు ఒకే విధంగా, సరిగ్గా నడుస్తున్నాయని, తేడా రాకెట్ A మీద ఉన్న గడియారాలతోనే వస్తోందని అనుకుంటారు.

రెండు రాకెట్లు సరిసమానంగా ఉన్నాయి కనుక ఈ తగవుని తీర్చడానికి ఒక్కటే మార్గం. ఇద్దరిలో సత్యం ఎవరివైపు ఉంది అని అడిగితే, ఇద్దరి వైపు ఉందని చెప్పాల్సి ఉంటుంది. రెండు బృందాల్లోను ఎవరు అనుకుంటున్నది వాళ్లకి సత్యం. మరి ’అసలు’ సత్యం ఎవరిది? అన్న ప్రశ్నకి అర్థమే లేదు. ఎందుకంటే నిరపేక్షమైన ఏకకాలీనత అన్నదే అసలు లేదు. ఏకకాలినత అన్నది మనం రిశీలిస్తున్న ప్రామాణిక వ్యవస్థ మీద ఆధారపడుతుంది. ఒక వ్యవస్థ నుండి ఏకకాలీనం అయిన రెండు సంఘటనలు మరో వ్యవస్థలో ఏకకాలినం కాకపోవచ్చు.
(సశేషం...)

కాంతి మూలం ఏ దిశలో ప్రయాణించినా, ఎంత వేగంతో ప్రయాణించినా దాని నుండి వెలువడే కాంతి మాత్రం శూన్యంలో ఎప్పుడూ ఒకే కచ్చితమైన వేగంతో ప్రయాణించడం శాస్త్రవేత్తలకి ఆశ్చర్యం కలిగించింది. ఎందుకంటే ఓ కదిలే వస్తువుకి మనం ఎదురు వెళ్తే, అది మన వైపుగా మరింత వేగంతో వస్తున్నట్టు అనిపిస్తుంది. అలాగే ఓ కదిలే వస్తువుని మనం వెంబడిస్తే మన నుండి మరింత తక్కువ వేగంతో కదులుతున్నట్టు అనిపిస్తుంది. చలనానికి సంబంధించి ఇది చాలా ప్రాథమికమైన విషయం.

శబ్దం విషయంలో కూడా ఈ సూత్రం వర్తిస్తుంది. ఉదాహరణకి దూరంగా ఉన్న ఓ శబ్దమూలం (లౌడ్ స్పీకర్ లాంటిది) నుండి ఓ శబ్ద తరంగం మన దిశగా వస్తోంది అనుకుందాం. దాన్ని మనం ఓ కారులో దానికి ఎదురెళ్లి కలుసుకుంటున్నాం అనుకుందాం. అలాంటి పరిస్థితుల్లో శబ్దం యొక్క వేగం మరింత ఎక్కువైనట్టు అనిపిస్తుంది. అలాగే మనం కారులో వెళ్తున్నప్పుడు మన వెనుక నుండి వచ్చిన శబ్ద తరంగం మనని దాటుకుంటూ ముందుకి పోతున్నప్పుడు, శబ్దం యొక్క వేగం మరింత తక్కువైనట్టు అనిపిస్తుంది. రెండు కదిలే వస్తువుల మధ్య సాపేక్ష వేగాన్ని కొలిచే టప్పుడు ఈ విధంగా వేగాలని కూడడం, తీసేయడం పరిపాటిగా చేసేదే.

కాని ఆశ్చర్యం ఏంటంటే ఇలాంటి పరిణామాలేవీ కాంతి విషయంలో కనిపించలేదు. ఎలా కొలిచినా కాంతి వేగం మాత్రం శూన్యంలో స్థిరంగా 300,000 కిమీ/సెకను ఉండడం కనిపించింది.

“బాగానే ఉంది గాని, చిన్న చిన్న వేగాలని కలిపి కలిపి కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగాన్ని సాధించలేమా?” అని మీరు అడగవచ్చు.

ఉదాహరణకి ఓ రైలు కాంతి వేగంలో మూడోవంతు వేగంతో కదులుతోంది అనుకుందాం. దాని మీద ఓ హీరో ఎవడో కాంతి వేగంలో మూడోవంతు వేగంతో ఉరుకుతున్నాడు అనుకుందాం.

పైన చెప్పుకున్న ’వేగాల కూడిక’ సిద్ధాంతం ప్రకారం, రైలు బయట నుండి చూసే వారికి హీరో కాంతి వేగానికి ఒకటిన్నర రెట్లు వేగంతో కదులుతున్నట్టు అనిపిస్తుంది! అంటే మన హీరో గారు పరుగుపందెంలో కాంతిని కూడా చిత్తుగా ఓడించగలరు అన్నమాట. కాని వాస్తవం ఏంటంటే హీరోగారి వేగం కాంతివేగం కన్నా తక్కువే ఉంటుంది. ఎంతటి హీరో అయినా కాంతి వేగాన్ని ఎవరూ అధిగమించలేరు అంటుంది సాపేక్షతా సిద్ధాంతం. మరి అంత పెద్ద వేగాల వద్ద ’వేగాల కూడిక’ సిద్ధాంతం ఉల్లంఘించబడ్డప్పుడు, తక్కువ వేగాల వద్ద కూడా అది ఉల్లంఘించబడుతోందా? అన్న ప్రశ్నబయల్దేరుతుంది.

దాని గణితపరమైన వివరాలన్నీ ఇక్కడ విపులంగా చర్చించబోవడం లేదు గాని, ఎదురెదురుగా v1, v2 వేగాలతో కదులుతున్న రెండు వస్తువుల మధ్య సాపేక్ష వేగాన్ని (v) తెలిపే సూత్రం,
V= v1 + v1 కాదు. అసలు సూత్రం,

V = (v1 + v2)/(1 + (v1*v2)/(c*c)) (1)

ఇక్కడ c అంటే శూన్యంలో కాంతి వేగం అన్నమాట.
అలాగే ఒకే దిశలో v1, v2 వేగాలతో కదులుతున్న రెండు వస్తువుల మధ్య సాపేక్ష వేగాన్ని (v) తెలిపే సూత్రం,
V= v1 - v1 కాదు. అసలు సూత్రం,

V = (v1 - v2)/(1 - (v1*v2)/(c*c)) (2)

పై రెండు సూత్రాలలోను (eqns. (1,2)) v1, v2 విలువలు (కాంతి వేగంతో పోలిస్తే) బాగా చిన్నవైతే, హారం (denominator) లో ఉన్న (v1*v2)/(c*c) అన్న విలువ చాలా చిన్నది అవుతుంది. కనుక ఆ రాశిని నిర్లక్ష్యం చేస్తే పై రెండు సూత్రాలు ఇలా మారుతాయి,
V = v1 + v2, లేదా V = v1-v2

అంటే సాంప్రదాయక ’వేగాల కూడిక’ సూత్రంగా మారిపోతాయన్నమాట.

ఈ కొత్త సూత్రం ప్రకారం పైన ఇవ్వబడ్డ ఉదాహరణలో బయటి నుండి చూస్తున్న వారి బట్టి హీరో వేగం ఎంతో లెక్కెడితే,

V1 = ¾ c, v2 = ¾ c, కనుక, పైన సూత్రంలో ప్రతిక్షేపిస్తే (substitute),

V = ( ¾ c + ¾ c) /(1 + ( ¾ c * ¾ c)/(c*c)) = 24/25 c
అని వస్తుంది. అంటే సాపేక్ష వేగం, కాంతి వేగం, c, కన్నా తక్కువే నన్నమాట.

ఈ సూత్రం ప్రకారం రెండు వేగాల సాపేక్ష వేగం ఆ రెండు వేగాల కూడిక కన్నా కాస్త తక్కువే ఉంటుంది.

ఆ విధంగా గరిష్ఠ వేగం అనేది ఒకటి ఉంటుందని ఒప్పుకుంటే, దాని దృష్ట్యా కాల, ఆయతనాలకి సంబంధించిన సాంప్రదాయక భావాలని ఒకసారి మళ్లీ సమీక్షించాల్సి ఉంటుంది.
ఈ కొత్త ఫలితం వల్ల ముఖ్యంగా ’ఏకకాలీనత’ (simultaneity) అన్న భావన ఎలా సమూలంగా మారిపోతుందో గమనించొచ్చు.

ఎన్నో సందర్భాల్లో మనం దూరంలో ఉన్న రెండు చోట్ల రెండు సంఘటనలు ఒకేసారి జరిగాయని చెప్పుకుంటుంటాం. ఉదాహరణకి ’బొంబాయిలో బాంబు పేలిన తరుణంలో, నేను ఆఫీసు నుండి ఇంటికి తిరిగి వస్తున్నాను,” అని ఎవరో అన్నారు అనుకుందాం. ఆ మాట మనకి పూర్తిగా అర్థవంతంగా అనిపిస్తుంది. కాని ఆ వాక్యానికి అసలు అర్థం లేదని సులభంగా నిరూపిస్తాను.

(సశేషం...)

సోదరసోదరీమణులారా,

తగినంత పరిపాకం లేని దశలో మనిషి మనస్సు ఆయతనం (space, స్థలం), కాలాల గురించి కొన్ని తప్పుడు భావాలని రూపొందించుకుంది. నిరంతరం జరిగే విశ్వసంఘటనలకి ఆయతనం (space), కాలం అనే రెండు తత్త్వాలు అంచంచలమైన నేపథ్యాన్ని అందిస్తున్నాయని భావించింది. ఆ భావాలే తరతరాలుగా మనకి వారసత్వంగా వస్తున్నాయి. విశ్వం యొక్క గణితపరమైన వర్ణనని కూడా ఈ భావాలే లోతుగా ప్రభావితం చేస్తున్నాయి. న్యూటన్ మహాశయుడు మొట్టమొదటి సారిగా తన ప్రిన్సిపియాలో ఈ సాంప్రదాయక భావాలని ఇలా వ్యక్తం చేశాడు:

’నిరపేక్షమైన ఆయతనం (absolute space), స్వతస్సిద్ధంగా, ఏ బాహ్య విషయాలతోను సంబంధం లేకుండా ఎప్పుడూ ఒకేలా నిశ్చలంగా ఉంటుంది.’
అలాగే ’నిరపేక్షమైన, సత్యమైన, గణితపరమైన కాలం, ఏ బాహ్య విషయాలతోను సంబంధం లేకుండా, సమంగా ప్రవహిస్తుంటుంది.’

ఆయతనం గురించి, కాలం గురించి ఈ నమ్మకాలు ఎంత లోతుగా పాతుకుపోయాయంటే, వాటిని మూలసిద్ధాంతాలుగా, అక్షర సత్యాలుగా అందరూ ఒప్పుకున్నారు. వాటి విషయంలో అనుమానపు ఛాయలు కూడా ఎవరికీ ఉన్నట్టు తోచలేదు.

కాని గత శతాబ్దపు ఆరంభంలో, అధునాతన ప్రయోగాత్మక పద్ధతుల వల్ల వచ్చిన ఎన్నో ఫలితాలని, ఈ సాంప్రదాయక ఆయతన, కాలాల నేపథ్యంలో పరిశీలించినప్పుడు, ఎన్నో రకాల అంతర్ వైరుధ్యాలు పైకితేలాయి. ఈ విపరీత ఫలితాలని చూసి, ఆధునిక శాస్త్రవిజ్ఞాన లోకానికి రారాజు అని చెప్పుకోదగ్గ ఆల్బర్ట్ ఐనిస్టయిన్ మరో విప్లవాత్మకమైన భావనని సూచించాడు. ఆయతనం (space), గురించి కాలం గురించి ఈ పాత భావాలని కేవలం మనం సాంప్రదాయపు బలం వల్లనే పట్టుకుని వేలాడుతున్నాం అన్నాడు. ఈ కొత్త విపరీత ఫలితాలని అర్థవంతం చేసే విధంగా ఈ పాత భావాలని మార్చుకుంటే మేలని సూచించాడు.

కాల, ఆయతనాల గురించిన పాత భావాలు మన రోజూవారీ జీవితానుభవం మీద ఆధారపడ్డాయి. మరింత అధునాతనమైన ప్రయోగాత్మక పద్ధతుల దృష్ట్యా ఈ పాత భావాలు అంత కచ్చితమైనవి కావని తేటతెల్లం అయ్యింది. దైనందిన జీవనంలోనే కాక, భౌతిక శాస్త్రపు తొలిదశలకి చెందిన మరింత సరళమైన ప్రయోగాత్మక పరిస్థితుల్లోను, కాల, ఆయతనాలకి సంబంధించిన మరింత కచ్చితమైన భావాలకి, ఈ పాత భావాలకి మధ్య తేడా అత్యల్పంగా ఉండడం విశేషం. కాని దినదినం విస్తరిస్తున్న ఆధునిక విజ్ఞానాన్వేషణా భూమికలలో ఈ తేడాలు కూడా విపరీతంగా పెరగడం వల్ల ఇక పాతభావాలని విడనాడడం తప్పనిసరి అయ్యింది.

పాత భావాలకి గొడ్డలిపెట్టు అయిన ఓ ముఖ్యమైన ప్రయోగాత్మక ఫలితం ఉంది. అది – “శూన్యంలో కాంతి యొక్క వేగం, సాధ్యమైన భౌతిక వేగాలలో కెల్లా గరిష్ఠమైన వేగం అన్న వాస్తవం”. పందొమ్మిదవ శతాబ్దపు చివరి భాగంలో అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మికెల్సన్ చేసిన ప్రయోగాలలో ఓ ముఖ్యమైన విషయం బయటపడింది. కాంతి యొక్క ప్రసార వేగం మీద భూమి చలనం యొక్క ప్రభావం ఎలా ఉంటుందో తెలుసుకోవడమే ఆ ప్రయోగాల లక్ష్యం. కాని తీరా ప్రయోగం చేసి చూస్తే అసలు భూమి చలనానికి కాంతి వేగం మీద ప్రభావమే లేదని తెలిసి వైజ్ఞానిక లోకం నిర్ఘాంతపోయింది! ఇది చాలా అనూహ్యమైన ఫలితం అని, చలనానికి సంబంధించిన మన ప్రాథమిక భావాలకి ఈ ఫలితం పూర్తిగా చుక్కెదురుగా ఉందని ప్రత్యేకించి చెప్పనక్కర్లేదు.

(సశేషం...)

“అయ్యా నమస్కారం! ఓ చిన్న సందేహం. ఇలా రైళ్లో ప్రయాణించే వాళ్లు యవ్వనంగా ఉండడానికి, ప్రయాణించకుండా ఊళ్లో ఉండేవాళ్లు ముసలివాళ్లు కావడానికి బాధ్యులు ఎవరంటారూ?” అడిగాడు సుబ్బారావు.

“అందుకు బాధ్యుణ్ణి నేనే,” అన్నాడామనిషి నిర్లిప్తంగా.

“అబ్బ! మీకు శతకోటి దండాలు. నా సమస్యని ఇట్టే తీర్చేశారు. మీరు గాని ఇక్కడ ఏదైనా వైద్య సదస్సుకి అధ్యక్షులా?”

“లేదే!” కాస్త ఖంగు తిన్నట్టుగా అన్నాడు. “నేనిక్కడ పని చేసే బ్రేక్ మాన్ ని!”

“ఏంటీ? మీరు బ్రేక్ మానా?” నమ్మలేనట్టుగా అన్నాడు సుబ్బారావు. “అంటే రైలు స్టేషన్ లోకి వచ్చేటప్పుడు బ్రేకులు వేసే .... బ్రేక్ మానా?”

“అవును నేను చేసే పని సరిగ్గా అదే. అలా నేను బ్రేకు వేసిన ప్రతీసారి, రైలు నెమ్మదించిన ప్రతీసారి, రైల్లో ఉన్నవారి వయసు బయట ఉన్న వారి వయసు కన్నా కాస్త నెమ్మదిస్తుంది. అయితే ఇందులో డ్రైవర్ పాత్ర కూడా ఉందనుకోండి...: ఘనత అంతా తనదే కాదన్నట్టు కాస్త వినయంగా అన్నాడు. “రైలు బయలుదేరుతున్నప్పుడు, డ్రైవర్ రైలు వేగాన్ని పెంచినప్పుడు కూడా అలాగే రైలు లోపల ఉన్న వారి వయసు తగ్గుతూ ఉంటుంది.”

“కాని రైలు వేగం తగ్గడానికి, పెరగడానికి ఇలా ప్రయాణీకులు యవ్వనంగా ఉండిపోడానికి మధ్య ఏంటి సంబంధం?” అయోమయంగా అడిగాడు సుబ్బారావు.

“ఓహ్ అదా? అదీ...” కాస్త బుర్ర గోక్కుంటూ అన్నడు బ్రేక్ మాన్. “ఓ సారి ఇలాగే ఆ రైల్లో ప్రయాణిస్తున్న ఓ ప్రొఫెసర్ ని అడిగా ఇదే విషయం. అందుకు ఆయన ఏదో పేద్ద అర్థం పర్థం లేని ఉపన్యాసం దంచాడు. ఆ కారణం చేతనే సూర్య కాంతి కూడా ’గురుత్వ అరుణ భ్రంశం’ (gravitational red shift) జరుగుతుందని కూడా ఏదో అన్నడు. ఆ అరుణ ఎవరో, ఆ భ్రంశం అంటే ఏంటో, ఇప్పటికీ అర్థం కాదు నాకు. ఆ గొడవేంటో మీకు గాని ఏవైనా తెలుసా?”

“నాకా?” బింకంగా అన్నాడు సుబ్బారావు “ససేమిరా తెలీదు.”
బ్రేక్ మాన్ తల అడ్డుగా ఊపుతూ వెళ్లిపోయాడు.

ఇంతలో ఎవరో తన జబ్బ పట్టుకుని బలంగా కుదుపుతున్నట్టయ్యి ఉలిక్కిపడి లేచాడు సుబ్బారావు. కళ్లు నులుముకుని చూసుకుంటే తను ఉన్నది స్టేషన్ లో కాఫీ హోటల్ కాదు. ఇందాక ప్రొఫెసర్ ఉపన్యాసం జరుగుతున్న ఆడిటోరియం లో. ఆడిటోరియం అప్పటికే ఖాళీ అయ్యింది. లైట్లు ఆపేస్తున్నారు. తన్ని మేల్కొలిపిన వాచ్ మాన్ “ఇక హాలు మూసేస్తున్నాం సార్. మీకు ఇంకా నిద్రొస్తే దయచేసి ఇంటికెళ్లి పడుకోండి” అని సలహా ఇచ్చాడు.

సుబ్బారావు నీరసంగా సీట్లోంచి లేచి, హాలు బయటికి నడిచి, కాళ్ళీడ్చుకుంటూ ఇంటి ముఖం పట్టాడు.

(సశేషం...)

జనరంజక విజ్ఞాన సాహిత్యం యొక్క లక్షణాలు

జనరంజక విజ్ఞానం ఎలా ఉండాలి, దాని లక్షణాలు ఏంటి అన్న అంశం మీద ఇటీవల రాసిన ఇంగ్లీష్ వ్యాసం ఇది. (వీలు చూసుకుని దీన్ని తెలుగులోకి అనువదించి మళ్లీ పోస్ట్ చేస్తాను.)

Taking up the question of how to present science more simply and effectively, lets consider some general guidelines. We can see these features form part of the work of some of the best science writers. Most of this is just common sense. But if we put it together as a bunch of points, I thought it can initiate a fruitful discussion.


1. Choice of topics
We all agree that choice of topic is very important. For popular science to be effective, the most important thing is it should MAKE SENSE to the reader. The topic, the question that is raised, must seem meaningful. Otherwise all our deliberations to answer that question would seem aburd and irrelevant. For example, a topic like “The Effect of calmodulin antagonist berbaminederivative- EBB on hepatoma in vi tro and in vivo” is not going to make waves in popular science literature. Whereas something like “Why do we laugh?” or “Can humans live without sleeping?” seem more meaningful, seem to challenge the common knowledge of life, seem to provoke thought etc, which are certainly some of the objectives of popular science.

2. A Story-like narrative:
I first learnt that science can be presented like a story when I read the short book by Asimov called “How did we find out that the earth is round?” The idea of earth being round is something that seems something so ordinary and familiar in the present times, that we may not even consider it as a serious subject of science. But Asimov takes it up and presents it as if it is one of the greatest scientific revolutions.

He starts off with the ancient notions of about the structure of the world, gracefully moves on to the more serious speculations of Greek philosphers, touches upon the logic of Anaximander, and makes those ideas more concrete by bringing in the calculations of Erotosthenes. He then goes on to narrate the story of Columbus, whose voyages are based on the idea of Earth being round, and tells the story of Magellan who actually, for the first time, discovered that the Earth is indeed round. Thus weaving together many different stories, from ancient cultures, from philosophy, from science proper, and from history, and constantly showing the undercurrent of an important scientific question in all those diverse endeavors, he makes a wonderful popular scientific feast to the reader.
And Asimov does it with pretty much any topic of science. Often some of his non-fiction books have hardly any pictures, without too many subsections, have long chunks of continuous text, but make the reader glued to the book, because there is a continuous thread of a story. As in a pulp fiction novel, the reader wants to know “what happens next?” If we can bring this quality into our science writing we can congratulate ourselves.


3. Science logic and not science facts
In India often people think that knowing science is knowing a lot of “scientific facts”: who discovered X-rays, or ‘what is a crescograph?’ etc But the logic of science, that recurrent sequential progression from a question to an answer, which throws up another question an so on …. does not seem to be emphasized by writers of Indian science text books.
A good writer should know the background of the reader, and explain scientific phenomena unabiguously. Each concept requires a certain spade work and a stepwise build-up. Without such preparation if the writer just throws a complex, convoluted sentence, it leaves the student perplexed.

For example, one such a jewel from 7th grade ICS Enviromental Science (EVS) textbook:
“The Exosphere is too thin to be considered part of Earth’s protective atmosphere and consists mainly of hydrogen and helium. This layer is very thin in the upper part but even very high temperatures have little effect on spacecrafts.” (!!!)

There was no mention of atmosphere or its layers in the textbook prior to this. It just says that exosphere is thin, which gives the impression that it must be a cool region. Then it talks about high temperatures! And finally that those high temperatures have little effect on the spacecrafts! Normally high temperatures MUST have effect on spacecrafts. But then how high are those temps, and how much temp can spacecrafts withstand? First of all, why mention spacecrafts at all in this context?

So it is a just a jumble of incoherent statements without any elaboration or logical connection.

This is exactly what must be avoided in a popular science book/article.

4. Draw from the background and experience of the reader

Since the aim of popular science is to reach the common reader, we must first go out of the way to get the reader INTERESTED.

This is like what happens in our BT101 course!!! It is offered to non-biotech btech first year students by bt dept. Now these chaps have taken other (non-BT) branches probably because they didn’t like biology. And they are forced to take bio. Now if the instructors don’t make an special effort to present bio 1) in a way that makes sense to a non-biol student, 2) and get him/her sufficiently interested in biol, by showing how biology has a place in their respective branches (mech, ee, chem etc) or how knowledge of those branches can be applied in bio, the course will be a failure. And indeed it has been so for several years in a row! But often the instructors just dont believe in the need for this reorientation and just go and “do their stuff” and what have we? A series of formal lectures on genetics, molecular biology and so on. Students just pray that the classroom is comfortable enough to sleep!


5. Blend of “right brain” and “left brain”
We often see science writers constantly blending the science part (the logic, analysis, experiments, data etc which pertain, so to speak, to the “left brain”) with stories, biographical sketches, emotional sagas, history, legends, folklore, interesting imagery etc (the “right brain” stuff). A right balance of the two, without overdoing either, seems to be a good recipe for lovable popular science.

6. Use of Humor
Science need not be all stiff upper-lipped and humor, in right measure, indeed has a place. Good science writers often make intelligent use of even cartoons. For some nice cartoons on genetics see:
http://www.sciencecartoonsplus.com/gallery/dna/index.php#


7. Use of Examples

Use of right examples can never be overemphasized.
An excellent example is George Gamov’s “Mr Tompkins in Wonderland.” This classic on popular science seeks to explain the concepts of relativity. A run-of-the-mill account of relativity starts from Galilean relativity, Newtonian concepts of absolute space and time, the search for ether, Michleson-Morley expt, followed by Einstein’s axioms, time-dilation etc etc. An average reader might find it rather unpalatable. But Gamov creates an interesting wonderland, not too different from that of Lewis Carrol’s Alice, and puts one Mr Tompkins in it. The speed limit in this world is so low, that relativistic effects are seen even at normal city speeds. Moving cycles look shrunken in their direction of motion. People who travel in trains remain young, while people who stay off the trains grow old rapidly. That’s an unparalleled use of imagery and example to illustrate a profound scientific idea.

ఈ సారి గడియారం కేసి చూసుకుంటే అది మళ్లీ నెమ్మదిగా నడవడం చూసి ఆశ్చర్యపోయాడు.
“ఇది కూడా ఏదో సాపేక్ష ప్రభావమే అయ్యుంటుంది,” మనసులోనే అనుకున్నాడు సుబ్బారావు. దీని గురించి బాగా తెలిసిన వాళ్లని ఎవర్నయినా పట్టుకుని అన్నీ వివరంగా అడగాలి అనుకున్నాడు.

ఆ అవకాశం అంతలో రానే వచ్చింది.

పక్కనే ఉన్న రైల్వేస్టేషను ఉంది. ఓ మధ్యవయస్కుడు - నలభై ఉంటాయేమో – రైలు దిగి బయటికి వస్తున్నాడు. అతణ్ణి కలుసుకోడానికి ఓ ముసలావిడ వచ్చింది. అతణ్ణి చూడగానే “తాతయ్యా!” అంటూ సంతోషంగా పలకరించింది. అది విని సుబ్బారావు ఉలిక్కి పడ్డాడు. ఉత్సుకత చంపుకోలేక, విషయం తెలుసుకుందామని, వాళ్ల సామాను మోసిపెట్టే మిషతో వాళ్లిద్దర్నీ సమీపించాడు.

“మీ కుటుంబ వ్యవహారాల్లో తల దూరుస్తున్నాను అనుకోకపోతే ఒక్కటి అడుగుతాను,” అన్నాడు సుబ్బారావు. “మీరు నిజంగా ఈ ముసలావిడకి తాతయ్యా? నేను ఈ ఊరికి కొత్త. నాకు అసలు ఇక్కడ ఏమీ అర్థం కావడం లేదు...”

“ఓ అదా!” నవ్వుతూ అన్నాడు ఆ వ్యక్తి. “నేనో దేశదిమ్మరిని. అంటే ఇల్లు పట్టక అలా తిరుగుతానని కాదు. నా ఉద్యోగం అలాంటిది. ఎక్కువగా ప్రయాణించాల్సి ఉంటుంది. చాలా కాలం రైల్లోనే జీవిస్తాను. కనుక ఊళ్లో ఉండే మా బంధువుల కన్నా నాకు కాలం నెమ్మదిగా నడుస్తుంది. నెమ్మదిగా ముసలి వాణ్ణి అవుతాను. ఏదో నా అదృష్టం బావుండి ఈ రోజు ఇలా వచ్చి నా చిన్నారి మనవరాలిని సజీవంగా చూడగలుగుతున్నాను. ... ఇదుగో చూడండి, టాక్సీలో సామాను ఎక్కించాలి. మా మనవరాలు అవస్థ పడుతోంది. మనం మళ్లీ కలుద్దాం,” అంటూ హడావుడిగా వెళ్లిపోయాడా వ్యక్తి.
సుబ్బారావు మళ్లీ ఒంటరివాడయ్యాడు. తనకంతా అయోమయంగా ఉంది. తను ఎక్కడున్నాడు? ఎప్పుడు ఉన్నాడు? అసలేంటి ఈ వ్యవహారం అంతా? మసంతా చిరాగ్గా ఉన్నప్పుడు కడుపులో కాస్త పడేసుకోవడం సుబ్బారావుకి చిన్నప్పట్నుంచి ఓ అలవాటు. కనుక స్టేషన్లోకి వెళ్లి ఓ టీ స్టాల్ లో రెండు సమోసాలు కొనుక్కుని తిన్నాడు. అవి సులభంగా మింగుడుపడేందుకు గాని ఓ టీ తాగాడు. దాంతో మెదడు యథావిధిగా పనిచెయ్యడం మొదలెట్టింది.
ఆలోచించి చూడగా సాపేక్షతా సిద్ధాంతంలో ఏదో అంతర్ వైరుధ్యం ఉన్నట్టు కనిపించింది.
“మరి అంతా సాపేక్షమే అయితే ప్రయాణీకులు కూడా ఊళ్లో ఉన్నవాళ్లకి ముసలి వాళ్లయినట్టు కనిపించాలి. అంటే ఇద్దరూ ఒకరికొకరు ముసలి వాళ్లుగా కనిపించినా, నిజానికి ఎవరికి వారు యవ్వన వంతులే అయ్యుండాలి. కాని ఆలోచిస్తే ఇది కూడా అర్థం లేకుండా ఉంది... పండు జుట్టు సాపేక్షంగా ఉంటుందా?”
అంతలో స్టేషన్లో హోటల్లో ఓ వ్యక్తి ఒంటరిగా కూర్చుని కనిపించాడు. సందేహ నివారణ కోసం ఆ వ్యక్తిని వినమ్రంగా సమీపించాడు సుబ్బారావు.



(సశేషం...)

“చూడు బాబూ! స్పీడ్ లిమిట్ ఇంత తక్కువగా ఉన్న ఊళ్ళో బతకడం కష్టంగా అనిపించడం లేదూ?”

“స్పీడ్ లిమిటా” అవతలి వ్యక్తి ఆశ్చర్యంగా అడిగాడు. “ఇక్కడ అసలు అలాంటిదేం లేదే? ఎక్కడికైనా, ఎంత వేగంగానైనా వెళ్లగలను. ఈ తుక్కు సైకిలు కాకుండా నా దగ్గర ఓ మోటర్ సైకిలు కూడా ఉంది. కావలంటే దాని మీద ఇంకా వేగంగా వెళ్తాను.”

“కాని మరి ఇందాక చూసినప్పుడు చాలా నెమ్మదిగా వెళ్తున్నారే?” అర్థం గాక అడిగాడు సుబ్బారావు.

“నేనా? నెమ్మదిగా వెళ్తున్నానా?” కాస్త కోపంగా అడిగాడా వ్యక్తి. “మీరు ఒక విషయం గమనించినట్టు లేరు. మీరు నన్ను పలకరించిన దగ్గర్నుండి అప్పుడే ఐదు రోడ్లు దాటేశాం.”

“కాని మరి రోడ్లు సన్నగా మారిపోయాయి కదా?”

“ఎలాగైతేనేం? రోడ్లు సన్నబడితే నేం, మన వేగంగా పోతేనేం? రెండు ఒకటేగా? పోస్ట్ ఆఫీస్ చేరుకోవాలంటే పది రోడ్లు దాటాలి. మరి కొంచెం గట్టిగా తొక్కితే రోడ్లు ఇంకా చిన్నవై పోస్ట్ ఆఫీస్ ఇంతలోనే వచ్చేస్తుంది. ఇదుగో మనం అనుకుంటుండగానే వచ్చేసింది,” సైకిలు రోడ్డు పక్క ఆపుతూ అన్నాడా వ్యక్తి.

సుబ్బారావు పోస్ట్ ఆఫీస్ గడియారం చూస్తూ అన్నాడు: “అబ్బా! ఐదున్నర అయ్యిందే! అంటే ఇక్కడికి రావడానికి అరగంట పట్టింది అన్నమాట. మిమ్మల్ని మొట్టమొదట చూసినప్పుడు సరిగ్గా ఐదు అయ్యింది.”

“కాని మీకు అరగంట గడిచినట్టు అనిపించిందా?” అని అడిగాడు సైకిలు వ్యక్తి.

నిజమే, అరగంట గడిచినట్టు అనిపించనే లేదు, సుబ్బారావు ఒప్పుకున్నాడు. ఓసారి తన చేతి గడియారం చూసుకుని ఉలిక్కి పడ్డాడు – అది 5:05 చూపిస్తోంది.

“పోస్ట్ ఆఫీస్ గడియారం వేగంగా నడుస్తోందా?” అర్థం కాక అడిగాడు సుబ్బారావు.

“అవునుమరి. లేదా మీ చేతి గడియారం నెమ్మదిగా నడుస్తోందని చెప్పొచ్చు. ఎందుకంటే మీరు వేగంగా కదులుతున్నారు కనుక. అయినా నాకు అర్థం కాక అడుగుతాను. మీరేవైనా ఆకాశం నుండి ఊడిపడ్డారా? ఏమీ తెలీనట్టు కొత్తగా మాట్లాడతారే?” అని కాస్త విసుక్కుంటూ ఆ సైకిలు వ్యక్తి పోస్ట్ ఆఫీస్ లోకి వెళ్లిపోయాడు.

ఈ సంభాషణ తరువాత సుబ్బారావు కాస్త ఆలోచనలో పడ్డాడు. ఈ చిత్రవిచిత్ర పరిణామాలన్నీ బోధపరచడానికి ఇందాక ఉపన్యాసం ఇచ్చిన ప్రొఫెసర్ ఉంటే ఎంత బావుండును? ఆ సైకిలు కుర్రాడు ఎవడో స్థానికుడు. ఈ వ్యవహారం అంతా బాగా అలవాటు ఉన్నవాడు. ఇక చేసేది లేక ఆ విచిత్ర ప్రపంచాన్ని తనే అన్వేషించాలని అనుకున్నాడు. పోస్ట్ ఆఫీస్ గడియారం చూసి తన చేతి గడియారం సరిదిద్దుకున్నాడు. అక్కడే ఓ పది నిముషాలు ఆగి రెండు గడియారాలు ఒక్కలా నడుస్తున్నాయో లేదో చూసుకున్నాడు. తన వాచీ ఈ సారి నెమ్మదిగా నడవడం లేదని గమనించి “హమ్మయ్య” అనుకుని, ఈ సారి మళ్లీ తన సైకిలు ఎక్కి రైల్వే స్టేషను దిశగా బయలుదేరాడు.

(సశేషం...)

తిరిగి కళ్లు తెరిచి చూసేసరికి మునుపటి లెక్చర్ హాల్ లో లేడు. ఊళ్లో ఏదో సిటీ బస్ స్టాండ్ లో ఓ బల్ల మీద కుర్చుని ఉన్నాడు. ఆ బస్ స్టాండ్ ఉన్న రోడ్డు పక్కన ఏదో పాతకాలపు కాలేజి భవనాలు వరుసగా ఉన్నాయి. ఏవైనా కల గంటున్నానా అని అనుమానం వచ్చింది. కాని చుట్టూ చూస్తే పరిసరాలు మామూలుగానే ఉన్నాయి. అల్లంత దూరంలో నించున్న పోలీసు కూడా మామూలుగా అందరు పోలీసుల్లాగానే ఉన్నాడు. ఎదురుగా ఉన్న ఎత్తైన భవనం మీద ఉన్న పెద్ద గోడ గడియారం ఐదు గంటలు చూపిస్తోంది. రోడ్లు నిర్మానుష్యంగా ఉన్నాయి. అల్లంత దూరం నుండి ఓ మనిషి సైకిల్ మీద వస్తున్నాడు. సమీపిస్తున్న ఆ సైకిల్ ని చూసి సుబ్బారావు ఆశ్చర్యంతో నోరు వెళ్లబెట్టాడు. ఎందుకంటే ఆ సైకిలు, దాని మీద ఉన్న మనిషి సైకిల్ కదులుతున్న దిశలో కుంచించుకుపోయినట్టు కనిపిస్తున్నారు. అంతలో గోడ గడియారం ఐదు కొట్టింది. అది విని తొందరలో ఉన్నట్టు ఆ సైకిలు మనిషి వేగంగా తొక్కడం మొదలెట్టాడు. సైకిల్ వేగం పుంజుకుంటుంటే ఆ మనిషి, సైకిలు ఇంకా ఇంకా కుంచించుకుపోయి పలచగా కాగితపు బొమ్మల్లా కనిపించసాగారు.

సుబ్బారావుకి ఒక్క క్షణం ఏం జరుగుతోందో అర్థం కాలేదు. కాని అంతలో బుర్రలో ఏదో తళుక్కు మంది. ఇందాక ఉపన్యాసంలో విన్న విషయం గుర్తొచ్చింది. బయట కనిపిస్తున్న వైపరీత్యాల అంతరార్థం అర్థమయ్యింది. “ఇక్కడ స్పీడ్ లిమిట్ చాలా తక్కువ అన్నమాట,” తనలోతనే తర్కించుకున్నాడు సుబ్బారావు. “అందుకేనేమో ఆ మూల నించున్న కానిస్టేబుల్ ఇంచుమించు నిద్రావస్థలోఉన్నాడు. ఇక మితిమీరిన వేగంతో పోవడం ఈ ఊళ్లో ఎవరికీ సాధ్యం కదు.” అంతలో ఆ దారి వెంట భూమ్యాకాశాలు దద్దరిల్లిపోయేలా చప్పుడు చేసుకుంటూ ఓ టాక్సీ కూడా వచ్చింది. కాని దాని వేగం కూడా ఆ సైకిల్ వేగం కన్నా పెద్దగా ఏమీ లేదు. విషయం ఏంటో సైకిల్ వ్యక్తిని అడిగి కనుక్కుందామని సుబ్బారావు, కానిస్టేబుల్ పరాకుగా ఉన్న సమయం చూసి, అక్కడే ఉన్న మరో సైకిల్ తీసుకుని సైకిల్ వెంటపడ్డాడు.

సైకిల్ కదలగానే తను కూడా ఇందాక చూసిన వాళ్లలాగే కుంచించుకుపోతాడాని ఆశించాడు. పైగా ఇటీవలి కాలంలో కొద్దిగా ఒళ్లు పెంచిన విషయం తను మర్చిపోలేదు. (తన భార్య ఆ విషయం మర్చిపోయే అవకాశం కూడా ఇవ్వడం లేదు.) కాని తీరా సైకిల్ కదిలాక తనకేసి చూసుకుంటే, తను గాని, తన సైకిల్ గాని ఒక్క అంగుళం కూడా కుంచించుకుపోలేదు. కాని తన పరిసరాలు మాత్రం విచిత్రంగా మారిపోవడం చూసి ఆశ్చర్యపోయాడు. ఈ సారి రోడ్లు కుంచించుకుపోయాయి. అంగళ్లలో కీటికీలు కుంచుకున్నాయి. ఇందాక గుమ్మడిపండులా నిండుగా కనిపించిన కానిస్టేబుల్ పాపం చిక్కి సగం అయ్యాడు.

“తస్సాదియ్యా!” చిన్నగా అరిచాడు సుబ్బారావు. “రహస్యం ఇప్పుడు అర్థమయ్యింది. సాపేక్షత అంటే ఇదే కాబోలు. నా బట్టి కదిలే ప్రతీ ఒక్కటి కుంచించుకుంటుంది అన్నమాట. ’అసలు’ ఎవరు కదిలారన్నది ముఖ్యం కాదు.” సైకిల్ తొక్కడంలో సుబ్బారావుది అందెవేసిన కాలు. చిన్నప్పుడు వాళ్ల మండలంలో పెట్టిన సైకిల్ పోటీల్లో వరుసగా మూడేళ్లు మొదటి స్థానంలో గెలిచాడు. సైకిల్ వేగంగా తొక్కి ఇందాకటి సైకిల్ వ్యక్తిని అందుకోవాలని చూశాడు. కాని ఎంత బలంగా తొక్కినా అసలు బండి కదలదేం? బయలుదేరినప్పుడు సులభంగానే వేగం పెంచగలిగాడు. కాని వేగం పెరుగుతున్న కొద్ది ఇంకా ఇంకా హెచ్చువేగాలని సాధించాలంటే ఇంకా ఇంకా కష్టం అవుతోంది. ఇందాకటి సైకిల్ వ్యక్తి, టాక్సీ గాని, తను గాని ఒక వేగం కన్నా ఎక్కువ ఎందుకు వేగంగా పోలేకపోతున్నారో ఇప్పుడు అర్థమయ్యింది. ఇందాక ప్రొఫెసర్ తన ఉపన్యాసంలో కాంతివేగాన్నిమించిన వేగం ఉండదని, దాన్ని మించు పోవడం సాధ్యం కాదని చెప్పిన విషయం గుర్తొచ్చింది. కాని తను మాత్రం పట్టుదలగా తొక్కుతూ పోయాడు. తన పరిసరాలలో వస్తువులు ఇంకా ఇంకా సన్నగా కనిపించసాగాయి. అంతలో రోడ్డు మలుపు తిరిగిన చోట ఎదుట ఉన్న సైకిల్ వ్యక్తిని చేరుకున్నాడు. అయితా ఆ వ్యక్తి, తనుఎక్కన సైకిల్ తక్కిన వస్తువుల్లాగా కుంచించుకోకుండా, మామూలుగానే ఉండడం చూసి మొదట ఆశ్చర్యపోయాడు సుబ్బారావు. “ఓహ్! మేం ఇద్దరం ఒకరిబట్టి ఒకరం కదలడం లేదు కనుక, పరిమాణంలో మార్పు లేదన్నమాట,” అని తనలో తనే అనుకుంటూ, ఆ సైకిల్ వ్యక్తిని పలకరించాడు.

“చూడు బాబూ! స్పీడ్ లిమిట్ ఇంత తక్కువగా ఉన్న ఊళ్ళో బతకడం కష్టంగా అనిపించడం లేదూ?”
(సశేషం...)

మా ఊళ్లో స్పీడ్ లిమిట్

ఆ రోజు బ్యాంక్ హాలీడే.

గడియారం తొమ్మిది కొట్టింది. నెమ్మదిగా దుప్పటి తెరుచుకుని, ఒళ్లు విరుచుకుని, కళ్లు నులుముకుని బద్ధకంగా లోకం కేసి చూశాడు సుబ్బారావ్. చదవని పరీక్షలో ఆన్సరు పేపర్ లా రోజంతా ఖాళీగా కనిపించి వెక్కిరిస్తోంది. సవాలు చేస్తోంది. బాంక్ ఉన్న రోజుల్లో అయితే బెంగ లేదు. గంట గంటకీ టీ కాఫీలు, మేనేజర్ వ్యక్తిగత జీవితం గురించి తోటి ఉద్యోగులతో కూపీలు, క్రికెట్ స్కోర్లు రంజీత్ టోఫీలు... కాలానికి నిప్పెట్టడానికి శతకోటి మార్గాలు. కాని ఈ రోజు పొద్దుపోయేదెలా?


మెల్లగా శక్తంతా కూడదీసుకుని, పక్క మీంచి లేచి, ఒక్కడూ వెళ్లి వరండాలో కూర్చుని ఓ రంకె వెయ్యగానే, సతీ సక్కుబాయి లాంటి భార్య రుక్మిణి, ఠక్కున ఓ కప్పు తెచ్చి చేతిలో పెట్టింది. చిన్న చప్పుడుతో కాఫీ ఆస్వాదిస్తూ, మందగమనంతో ఎక్స్ ప్రెస్ తిరగేస్తూ కూర్చున్నాడు. తన దృష్టి ముందు సినిమాల కాలమ్ మీద, ముఖ్యంగా ఓ కొత్త సినిమా మీద పడింది. “లేచిపోదాం...రా!” ఛీఛీ! ప్రతీ సినిమాలోను ఇదే గోల. అయినా వీళ్లు మనుషులా పక్షులా? కాస్త ఎదిగిన కూతురున్న సుబ్బారావుకి ఆ రోజు సినిమాలేవీ నచ్చలేదు.

ఏదో కొత్తదనం కోసం వెతుకుతున్న సుబ్బారావుకి ఒకే సినిమాకి నానా పేర్లూ పెట్టి కాలమ్ నిండా అచ్చు వేశారేమోనన్న చిన్న అనుమానం కూడా కలిగింది. విసుగుతో సినిమాల పేజీ తిప్పి మిగతా పేజీలు తిరగేస్తూ కూర్చున్నాడు. ఇంతలో ఒక చోట మూలగా అచ్చయిన ఓ చిన్న ప్రకటన తన దృష్టిని ఆకట్టుకుంది. దగ్గర్లోనే ఉన్న ఓ కాలేజిలో ఆధ్జునిక భౌతిక శాస్త్రం మీద వరుసగా ఉపన్యాసాలు నిర్వహిస్తున్నారు. ఈ రోజు మధ్యాహ్నం ఐనిస్టయిన్ సాపేక్షతా వాదం మీద ఉపన్యాసం. పిక్చరు మాని లెక్చరు కెళ్తే ఎలా ఉంటుందని ఓ సారి ఆలోచించాడు. ఈ మొత్తం భూప్రపంచకంలో ఐనిస్టయిన్ సిద్ధాంతాన్ని అర్థం చేసుకున్న వాళ్లు పట్టుమని ఓ డజను మంది కన్నా ఉండరని ఎక్కడో విన్నాడు. ఏం తెలుసు? తను పదమూడో వాడు అవుతాడేమో? ఎలాగైనా ఈ లెక్చరు కెళ్లాల్సిందే, అసలు ఇలాంటి లెక్చర్లు తన లాంటి వారి కోసమేనని అక్కడి వాళ్లకి నిరూపించాల్సిందే – అనుకున్నాడు సుబ్బారావు.

కొంచెం ఆలస్యంగా కాలేజి ఆడిటోరియం చేరాడు సుబ్బారావు. అప్పటికే ఉపన్యాసం మొదలైపోయింది. ఆడిటోరియంలో ఎక్కువగా స్టూడెంట్లే ఉన్నారు. జెండా కొయ్య లాంటి, నెరిసిన గడ్డపు పెద్దాయన ఎవరో బ్లాక్ బోర్డు మీద ఏవో పిచ్చి గీతలు గీస్తూ సాపేక్షతా వాదానికి సంబంధించిన మౌలిక భావనలు వివరిస్తుంటే పిల్లలంతా శ్రద్ధగా వింటున్నారు.

విన్న కాసేపట్లో సుబ్బారావుకి ఐనిస్టయిన్ సిద్ధాంతం గురించి ఒక విషయం అర్థమయ్యింది. సాధ్యమైన వేగాలలో ఒక గరిష్ఠ వేగం ఉంటుందని, కదిలే ఏ వస్తువూ అంత కన్నా ఎక్కువ వేగంతో కదలలేదని, ఈ పరిమితి వల్ల కొన్ని విచిత్రమైన పరిణామాలు కలుగుతున్నాయని మాత్రం అతడి అర్థమయ్యింది. అయితే ఆ గరిష్ఠ వేగం సెకనుకి 186,000 మైళ్లని, అందుకే సాధారణ జీవనంలో సాపేక్షతా ప్రభావాలు కనిపించవని కూడా ఉపన్యాసం చెప్తున్న ప్రొఫెసర్ అన్నాడు. ఆ సాపేక్షతా ప్రభావాల గురించి ఆలోచిస్తే చాలా విపరీతంగా అనిపించాయి సుబ్బారావుకి. ప్రపంచం పట్ల మనకి ఉండే సాధారణ అవగాహనకి, ఆ ప్రభావాలకి మధ్య ఎక్కడా సంబంధం లేనట్టు కనిపించింది. కుంచించుకుపోయే మానదండాల (measuring rods) గురించి, వేగం తగ్గే విడ్డూరపు గడియారాల గురించి ఊహించుకోవడం మొదలెట్టాడు. కాంతివేగాన్ని సమీపిస్తుంటే ఇలాంటి పరిణామాలు కనిపిస్తాయని ఫ్రొఫెసర్ అన్నాడు. వాటి గురించి ఆలోచిస్తుంటే మెల్లగా నిద్ర ముంచుకొచ్చింది. (సశేషం...)

ఫ్రాన్స్ గాల్ బోధించిన శీరోవిజ్ఞానం నచ్చక ఆ గందరగోళాన్ని సరిదిద్దమని నెపోలియన్ చక్రవర్తి జాన్ పియర్ ఫ్లోరెన్స్ (Jean Pierre Flourens) అనే శాస్త్రవేత్తని నియమించినట్టు ఇంతకు ముందు ఒక పోస్ట్ లో చెప్పుకున్నాం (http://scienceintelugu.blogspot.com/2010/07/phrenology.html) . ఫ్రాన్స్ దేశానికి చెందిన ఈ ఫ్లోరెన్స్ ఓ జివక్రియా శాస్త్రవేత్త (physiologist).

1825 ప్రాంతాల్లో ఫ్లోరెన్స్ ప్రయోగాత్మక పద్ధతిలో నాడీ మండలం మీద పరిశోధనలు జరపడంలో మంచి పురోగతి సాధించాడు. మెదడులో వివిధ ప్రాంతాల్లో వివిధ క్రియలు పొందుపరచబడి ఉన్నాయని బోధించిన గాల్ భావనలని ప్రయోగం చేసి పరీక్షించ దలచుకున్నాడు. అయితే అలాంటి పరీక్షలు మనుషులలో చెయ్యడం అసంభవం. అసలు మానవ కళేబరాల పరిచ్ఛేదమే చాలా కాలం వరకు మతపరమైన కారణాల వల్ల నిషిద్ధమై ఉండేది. ఇక బతికున్న మనుషుల మెదళ్ల మీద ప్రయోగాలు చేసే ప్రసక్తే రాదు. కనుక జంతువుల నాడీమండలం మీద క్రమబద్ధమైన ప్రయోగాలు ప్రారంభించాడు ఫ్లోరెన్స్.

తన ప్రయోగాలలో వాడిన జంతువుల మెదళ్ల లోంచి వివిధ అంగాలని తొలగించి, దాని పర్యవాసానాలని పరిశీలించడం మొదలెట్టాడు. ఉదాహరణకి మస్కిష్క గోళార్థాలు (cerebral hemispheres) ని తొలగిస్తే జ్ఞానేంద్రియాల (దృష్టి,, వినికిడి, మొదలైనవి), కర్మేంద్రియాల (చేతులు, కాళ్లు మొదలైనవి కదిలించే) వృత్తులు దెబ్బతిన్నట్టు కనిపించింది. అలాగే చిన్నమెదడు (cerebellum) ని తొలగిస్తే ఆ ప్రాణి యొక్క సమతూనిక (balance) దెబ్బ తిన్నది. అలాగే మెడుల్లా అబ్లాంగటా అనే ప్రాంతాన్ని నాశనం చేస్తే, జంతువు ప్రాణాలే పోయాయి. ఈ ప్రాథమిక వృత్తులు కాకుండా స్మృతి (memory), ప్రజ్ఞానం (cognition) మొదలైనవి మెదడులో ఎక్కడున్నాయో తెలుసుకోడానికి ప్రయత్నించి విఫలం అయ్యాడు. ఈ వృత్తులు మెదడులో ఒక ప్రత్యేక స్థానంలో లేవు. ఈ లక్షణాలు మెదడు సమస్తం పలచగా (diffuse) విస్తరించి ఉన్నట్టు కనిపించింది. మెదడులో క్రియలు ప్రత్యేక స్థానాలలో కాక ఇలా అంతటా విస్తరించి ఉన్నాయనే భావనని ’అఖిల క్షేత్ర సిద్ధాంతం’ (aggregate field view) అంటారు.

శిరోవిజ్ఞానంలో మెదడులో కరుణ, అసూయ, ఉత్సుకత మొదలైన మానసిక ప్రవృత్తులు ఎక్కడ పొందుపరచబడి ఉన్నాయో వివరంగా బోధిస్తారు. కాని ఫ్లోరెన్స్ ప్రయోగాల ప్రకారం మెదడు క్రియల విస్తరణలో అంత కచ్చితమైన స్థానికత ఏమీ లేదని అర్థమయ్యింది. ఆ విధంగా గాల్ చెప్పిన కథలన్నీ కల్లలని ప్రయోగాత్మకంగా నిజమయ్యింది.

కాని విషయం అక్కడితో అయిపోలేదు. మెదడులో క్రియలు స్థానికంగా పొందుపరచబడి ఉన్నాయా లేక, మెదడు అంతా సార్వత్రికంగా వ్యాపించి ఉన్నాయా అన్న వివాదం అంత సులభంగా తేలలేదు. రెండు పక్షాలని సమర్ధిస్తున్నట్టుగా ప్రయోగాత్మక ఆధారాలు పోగవ్వసాగాయి.

ఉదాహరణకి మూర్చ రోగుల విషయంలో బ్రిటిష్ న్యూరాలజిస్ట్ జాక్సన్ చేసిన పరిశీలనలు మెదడులో క్రియలు స్థానికంగా పొందుపరచబడి ఉన్నాయన్న భావననే సమర్థిస్తున్నాయి.

http://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Pierre_Flourens
(సశేషం...)

Mr Tompkins in Wonderland. 1938 లో రాయబడ్డ ఈ జనరంజక విజ్ఞాన (popular science) పుస్తకం ఎన్నో దశాబ్దాలుగా విజ్ఞాన ప్రియులని ప్రభావితం చేస్తూ వస్తోంది. ఇంగ్లీష్ లో జనరంజక విజ్ఞాన సాహిత్యంతో పరిచయం ఉన్నవారిలో ఈ పుస్తకం తెలీని వారు బహు కొద్ది మంది. సరదా కథలతో సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని, క్వాంటం ప్రపంచాన్ని సామాన్య పాఠకులకి వివరించడమే ఈ పుస్తకంలోని ముఖ్యోద్దేశం.

పుస్తక రచయిత జార్జి గామోవ్ (1904-1968) రష్యాలో పుట్టాడు. ఇతడో సైద్ధాంతిక భౌతిక శాస్త్రవేత్త (theoretical physicist), మరియు విశ్వవైజ్ఞానికుడు (cosmologist). మహావిస్ఫోటం (big bang) లో జరిగిన కేంద్రక చర్యలకి, ప్రస్తుత విశ్వంలో హైడ్రోజన్, హీలియమ్ వాయువుల స్థాయికి మధ్య సంబంధాన్ని కనుక్కున్నాడు. ఇతడి పరిశోధన కేంద్రక చర్యలు, తారల పుట్టుక/వృద్ధి, విశ్వ మైక్రోవేవ్ నేపథ్యం, జన్యు శాస్త్రం మొదలుగా ఎంతో వైవిధ్యంతో కూడుకున్న అంశాల మీదుగా విస్తరించి ఉంటుంది.

వైజ్ఞానిక పరిశోధనలే కాకుండా గొప్ప జనరంజక వైజ్ఞానిక సాహిత్యం రాసి మంచి పేరు తెచ్చుకున్నాడు గామోవ్. One, two, three… infinity, Mr. Tompkins in wonderland, Thirty Years That Shook Physics: The Story of Quantum Theory, మొదలైన పుస్తకాలు జనరంజక విజ్ఞాన సాహిత్యంలో ఆణిముత్యాలు.


Mr. Tompkins in wonderland పుస్తకాన్ని గామోవ్ 1938 లో రాసి Harpers Magazine అనే పత్రికకి పంపితే తిప్పి కొట్టారట. తరువాత మరో అరడజను పత్రికలు అలాగే తిప్పికొట్టాయట. దాంతో విసుగు పుట్టిన గామోవ్ ఆ వ్రాతప్రతి సంగతి మర్చిపోయాడట. ఇలా ఉండగా ఒక సారి గామోవ్ వార్సా నగరంలో ఓ అంతర్జాతీయ సైద్ధాంతిక భౌతికశాస్త్ర సమావేశానికి వెళ్లాడు. అక్కడ సర్ చార్లెస్ డార్విన్ తో (ఇతడు పరిణామ సిద్ధాంతకారుడు చార్లెస్ డార్విన్ కి మనవడు) పాటు, కమ్మని పోలిష్ వైన్ సేవిస్తూ, పిచ్చా పాటి మాట్లాడుతూ కూర్చున్నాడు. మాటల్లో తను రాసిన ఈ పుస్తకం ప్రస్తావన వచ్చింది. డిస్కవరీ అన్న జనరంజక విజ్ఞాన పత్రికని నడుపుతున్న డా సి.పి.స్నో కి ఆ వ్రాతప్రతిని పంపమని డార్విన్ సలహా ఇచ్చాడు. ఆ విధంగా ఈ పుస్తకానికి విమోచనం దొరికింది.


Mr. Tompkins in wonderland, లో టాంకిన్స్ ఓ బాంకు క్లర్కు. ఇతడు కొన్ని విచిత్ర పరిస్థితుల్లో ఓ అద్భుత లోకంలోకి ప్రవేశిస్తాడు. అక్కడ స్పీడ్ లిమిట్ చాలా తక్కువ. స్పీడ్ లిమిట్ అంటే ఆ వేగాన్ని మించి వెళ్లకూడదనే సాధికార నిషేధం కాదు. అసలు ఆ వేగాన్ని మించి ప్రయాణించడమే అసాధ్యం. అలాంటి పరిస్థితుల్లో సాపేక్షతా సిద్ధాంతంలో కాంతి వేగానికి సన్నిహిత వేగం వద్ద కనిపించే విచిత్రమైన ప్రభావాలు (వస్తువుల పొడవు తగ్గడం, కాల గమనం మందగించడం మొ) మామూలు వేగాల వద్దే కనిపించడం మొదలెడతాయి. దాంతో సామాన్య జీవనం అంతా గందరగోళంగా తయారవుతుంది.

“సుబ్బారావు – సాపేక్ష లోకం” అన్న పేరుతో ఈ పుస్తకానికి అనువాదం ధారావాహికగా ఈ రోజు నుండి మొదలుపెడుతున్నాను...

ఈ ప్రశ్నకి ఓ యూకేజీ పిల్లవాడికి అర్థమయ్యేలా సమాధానం చెప్పాలి.
మామూలుగా చిన్న పిల్లలు ఇలాంటివి ఏవైనా అడిగినప్పుడు, ముఖ్యంగా సైన్స్ కి సంబంధించిన విషయాలైతే, పెద్దవాళ్లు పిల్లలకి ఏవో చిత్రవిచిత్రమైన వివరణలు ఇస్తుంటారు. అవి అర్థం కాక మెల్లగా పిల్లలు అడగడమే మానేస్తారు. అలా కాకుండా చిన్న చిన్న ప్రయోగాలు చేసి చూపిస్తే, ఇక వివరణల అవసరం పెద్దగా ఉండదు. ఎదుట కనిపించేది చూసి పిల్లలకే స్వయంగా నమ్మకం కుదురుతుంది. అందుకు వరుసగా కొన్ని ప్రయోగాలు ఇస్తున్నాను.

1. గాలి ఎందుకు కనిపించదో చెప్పే ముందు అసలు ఏ వస్తువు అయినా ఎందుకు, ఎప్పుడు కనిపిస్తుందో చెప్పుకురావాలి.

ఈ విషయాన్ని వివరించడానికి ముందుగా రెండు విషయాలు చెప్పాలి.

1.1 ఒక వస్తువు నుండి కాంతి వెలువడి మన కంట్లో పడ్డప్పుడు ఆ వస్తువు మనకి కనిపిస్తుంది. ఆ వస్తువు నుండి కాంతి రాకపోతే అది మనకి కనిపించదు.

దీన్ని నిరూపించడానికి ఈ ఉదాహరణ చెప్పొచ్చు.
చీకటి గదిలో బల్బు ఎక్కడ ఉందో కనిపించదు. కాని స్విచ్ వెయ్యగానే బల్బు మెరిసి కనిపిస్తుంది.

1.2. లేదా ఒక వస్తువు మీద కాంతి పడి, అక్కడి నుండి వెనక్కు తుళ్లి మన కంట్లో పడ్డప్పుడు ఆ వస్తువు మనకి కనిపిస్తుంది.

దీన్ని నిరూపించడానికి మరో ప్రయోగం.
ఈ సారి చీకటి గదిలో టార్చి లైటు కాంతిని ఒక వస్తువు మీద వెయ్యండి. టార్చి కాంతి మీద పడ్డ వస్తువే స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది, కాని అల్లంత దూరంలో ఉన్న వస్తువు మాత్రం సరిగ్గా కనిపించదు.

అయితే వస్తువు మీద పడ్డ కాంతి అక్కడి నుండి వెనక్కు తుళ్ళి మన కంట్లో పడుతోందని ఏంటి నమ్మకం? అని పిల్లవాడు అడగొచ్చు.


2. దీనికి మరో ప్రయోగం చెయ్యొచ్చు.
ఈ ప్రయోగం చెయ్యడానికి ఓ లేజర్ పాయింటర్, ఓ పారదర్శకమైన (transparent) ప్లాస్టిక్ డబ్బా (tupperware లాంటిది), కొంచెం కుంకుమ, నీరు, ఓ చిన్న అద్దం కావాలి.

డబ్బాలో నీరు పోయ్యాలి. అప్పుడు లేజర్ పాయింటర్ ఆన్ చేసి దాని కాంతి డబ్బాలోని నీట్లోంచి పోయేట్టుగా గురి పెట్టాలి. ఇప్పుడు కాంతి ఎలా పోతోందో కనిపిస్తోందా అని అడగాలి. కనిపించడం లేదంటాడు పిల్లవాడు.
ఇప్పుడు నీట్లో కొంచెం కుంకుమ కలపాలి. నీరు ఎర్రబారుతుంది. ఈ సారి మళ్లీ లేజర్ కాంతిని ప్రసరించాలి. ఈ సారి ఎర్రని నీట్లోంచి లేజర్ కాంతి ఓ ఎర్రని కాంతి రేఖలా కనిపిస్తుంది. (అంత వరకు కనిపించకుండా తప్పించుకు తిరుగుతున్న దొంగ మీద ఓ ముసుగేసి పట్టుకున్నామన్నమాట! )
ఈ కుంకుమ నీటి డబ్బాలో కాంతికి సంబంధించిన ఎన్నో విషయాలు ప్రదర్శించొచ్చు.

2.1 ఉదాహరణకి ఓ వస్తువు మీద పడి కాంతి ఎలా వెనక్కు వచ్చేదీ చూపించడానికి, ఇప్పుడు ఆ డబ్బాలో నిటారుగా, ఒక పక్క గోడకి ఆనుకునేలా, ఓ అద్దాన్ని ఉంచాలి. ఈ సారి కూడా లేజర్ కాంతి నీట్లోంచి పోతూ ఆ అద్దం మీద పడేలా ప్రసరించాలి.
ఈ సారి రెండు కాంతి రేఖలు కనిపిస్తాయి. ఒకటి లేజర్ పాయింటర్ నుండి బయలుదేరి, అద్దం వరకు పోతుంది, ఆ రేఖ అద్దాన్ని తాకాక, అక్కణ్ణుంచి మరో రేఖ బయలుదేరి వెనక్కు వస్తుంది.
అలా ఒక వస్తువు మీద పడి కాంతి వెనక్కు ఎలా వస్తుందో ప్రదర్శించొచ్చు.

2.2 ఈ సారి అద్దం బదులు, ఓ చిన్న గాజు పలకని పెట్టాలి. అప్పుడు లేజర్ పుంజం (beam) వెనక్కు రాకుండా నేరుగా ముందుకు పోతుంది.
( ఈ ప్రయోగాలలో లేజర్ కాంతి సూటిగా కంట్లో పడకుండా జాగ్రత్త పడాలి.)

ఇప్పుడు గాలి ఎందుకు కనిపించదు అన్న ప్రశ్నకి వద్దాం.

గాల్లో అణువులు ఉంటాయని, అవి చాలా చిన్నవని, చాలా దూర దూరంగా ఉంటాయని చెప్పాలి. అందుకని గాలి మీద పడ్డ కాంతిలో ఎక్కువ భాగం వెనక్కి తిరిగి రాదు. కనుక గాలి అదృశ్యంగా ఉండిపోతుంది. అదే ఆ అణువులు మరింత పెద్దవయ్యుంటే గాలి కూడా కనిపించేది అని చెప్పాలి. లేదా గాల్లో కలిసిపోతూ, గాలితో పాటు కదిలేట్టుగా పెద్ద పెద్ద రేణువులని కలిపితే, వాటి సహాయంతో గాలి కూడా కనిపించేలా చెయ్యొచ్చు.
దాన్ని నిరూపించడానికి ఈ చిన్న ప్రయోగం చెయ్యొచ్చు.



౩. దీనికి ఓ టార్చి, ఓ అగర్బత్తి కావాలి.
మళ్లీ చీకటి గదిలో ఓ టార్చి లైట్ ఆన్ చేసి పట్టుకోవాలి. కాంతి ప్రసారం అయ్యే మార్గంలో ఉండే గాలి కనిపించదు. ఇప్పుడు అగర్బత్తి వెలిగించి, దాని పొగ కాంతి బాటలోకి ప్రవేశించేట్టుగా, కాంతి బాట కిందుగా అగర్బత్తిని పట్టుకోవాలి. అప్పుడు పొగ మెరుస్తూ కనిపిస్తుంది. అంటే అక్కడ గాలి ఉందన్నమాట. పొగలో ఉండే రేణువులు పెద్దగా ఉంటాయని, గాలి అణువుల కన్నా ఇవి చాలా పెద్దవి కనుకనే వాటి మీద పడ్డ కాంతి వెనక్కు తుళ్ళి (పరావర్తనం చెంది) మనకి కనిపిస్తుందని చెప్పాలి.

ఈ పద్ధతిలో పొగని ఉపయోగించి అదృశ్యంగా ఉన్న గాలిని ప్రదర్శించగలిగాం.

3.1 అయితే పై ప్రయోగంలో మనం చూసింది నిశ్చలంగా ఉన్న గాలిని. ఈ సారి కదిలే కాలిని కూడా చూద్దాం. ఈ సారి పైకి వస్తున్న అగర్బత్తి పొగ మీదుగా నెమ్మదిగా ఊదాలి. మనం గాలి ఊదిన దిశలోనే పొగకూడా కదుల్తూ, మెరుస్తూ కనిపిస్తుంది. వివిధ దిశలలో ఊది, పొగ కూడా మనం ఉదిన దిశలోనే కదులుతోందని చూపించాలి.

ఆ విధంగా పొగ ఉపయోగించి కనిపించని గాలి, కనిపించేలా చెయ్యొచ్చు. దాని కదలికలని కూడా ప్రదర్శించొచ్చు.

ఇవన్నీ అర్థమయ్యాక పిల్లవాడికి మరి కొన్ని ప్రశ్నలు తట్టవచ్చు.
నీరు ఎందుకు పారదర్శకంగా (transparent) ఉంటుంది? గాజులాంటి ఘన వస్తువులు కూడా కొన్ని ఎందుకు పారదర్శకంగా ఉంటాయి? కొన్ని వస్తువులు కాస్త పారదర్శకంగానే ఉన్నా ఏదో రంగులో కనిపిస్తాయి ...పియర్స్ సబ్బులా...

కాని ఈ ప్రశ్నలకి సమాధానాలు కావాలంటే యూ.కే.జీ స్థాయి నుండి కొంచెం దూరం పోవలసి ఉంటుంది. ఆ సంగతులు మరో సారి...

శిరస్సు యొక్క రూపురేఖల బట్టు మనిషి యొక్క లక్షణాలని చెప్పే (లేదా చెప్పాలనుకునే) శాస్త్రమే శిరోవిజ్ఞానం (phrenology, phrenos అంటే గ్రీకులో మనస్సు, mind). శిరస్సు ఆకారాన్ని బట్టి మనిషి తత్త్వం చెప్పడం ఏంటి అంటారేమో? ప్రస్తుత కాలంలో, ఆధునిక వైజ్ఞానిక ప్రమాణాలలో దీన్నొక శాస్త్రంగా పరిగణించరు. బల్లిపట్టు, చిలక జోస్యం మొదలైన వాటిలాగానే ఇది కూడా ఓ కుహనాశాస్త్రం. శిరోవిజ్ఞానం అనేది యూరప్ లో పుట్టిన ’బల్లిపట్టు’ అనుకోవచ్చు.

శిరస్సు బట్టి గుణం చెప్పే ఆనవాయితీ కొంత వరకు, ఒక శాస్త్రంగా కాకపోయినా, మన సమాజాలలో కూడా ఉంది. నుదురు పెద్దగా ఉంటే ఆ మనిషి తెలివైనవాడని అంటుంటారు. అలాగే తల పెద్దగా ఉన్నా అలాంటి అన్వయమే వినిపిస్తుంటుంది.

ప్రఖ్యాత బ్రిటిష్ హాస్య రచయిత పిజి.వుడ్. హౌస్ నవళ్లలో ’జీవ్స్’ అనే ఓ తెలివైన బట్లర్ ఉంటాడు. అతడి యజమాని బెర్ట్రామ్ వూస్టర్ ఒక రకంగా చెప్పాలంటే మంచి మనసున్న చవట. ఏ చిక్కు వచ్చినా జీవ్స్ ని సలహా కోసం అడుగుతుంటాడు. జీవ్స్ తన సమస్యలని పరిష్కరించే తీరు చూసి ఆ అమాయకపు యజమాని ఆశ్చర్యపోతుంటాడు. జీవ్స్ కి ఎన్ని తెలివితేటలు ఉన్నాయో అతడి తల వెనకభాగంలో పొడుచుకు వచ్చే తీరు చూస్తే తెలుస్తుంది అనుకుంటూ ఉంటాడు. కనుక శాస్త్ర నిర్ధారణ మాట ఎలా ఉన్నా, సామాన్య జనజీవనంలో ఇలాంటి భావాలు చలామణిలో ఉన్నాయని తెలుస్తుంది.

ఈ శిరోవిజ్ఞానాన్ని 1796 లో ఫ్రాన్స్ జోసెఫ్ గాల్ అనే జర్మను డాక్టరు రూపొందించాడు. ఈ శాస్త్రం యొక్క మూలభావనలు ఇలా ఉంటాయి.
1. మనిషి యొక్క మానసిక లక్షణాలన్నిటికీ మూలం మెదడు.
2. ఒక్కొక్క లక్షణం మెదడులో ఒక్కొక్క చోట నాటుకుని ఉంటుంది.
3. ఫలానా లక్షణం ఫలానా వ్యక్తిలో అధికంగా ఉంటే, ఆ వ్యక్తి మెదడులో ఆ ప్రాంతం విస్తారంగా ఉంటుంది. ఆ విధంగా లక్షణాలకి అనుగుణంగా మెదడు రూపురేఖల్లో భేదాలు వస్తాయి.
4. మెదడులో ఒక భాగం బాగా విస్తరించినప్పుడు, ఆ భాగం, దాని మీదుగా ఉన్న కపాలం మీద, లోపలి నుండి, ఒత్తిడి చేస్తుంది. ఆ ఒత్తిడి వల్ల క్రమంగా కపాలం ఉపరితలం మీద కూడా భేదాలు వస్తాయి.
5. ఆ విధంగా మనిషి యొక్క మానసిక లక్షణాలు, తల యొక్క ఉపరితలం మీద హెచ్చు తగ్గుల్లో తొంగి చూస్తాయి.
ఈ మూలసూత్రాలని మరింత బలోపేతం చేసేలా ఈ కింద చిత్రంలో కనిపించే మ్యాపుల లాంటివి ప్రచారం అయ్యేవి.



కాస్త వ్యావహారికంగా చెప్పుకోవాలంటే ఈ శాస్త్రం వెనుక ఉన్న “కాన్సెప్ట్’ ఇదీ! అయితే “కాన్సెప్ట్” వినసొంపుగా, సమంజసంగా అనిపించినంత మాత్రాన అది నిజం కానక్కర్లేదు. ఆధునిక నాడీశాస్త్రంలో పై భావనలకి ఎలాంటి ప్రయోగాత్మక నిర్ధారణ దొరకలేదు. అందుకే దీన్నొక కుహనాశాస్త్రంగానే పరిగణిస్తారు.

కాని ఎంత కుహనాశాస్త్రం అయినా కాలంకలిసొస్తే చెల్లిపోతుంది అన్నట్టు, ఈ శాస్త్రం ఇంచుమించు ఓ రెండు శతాబ్దాలు రాజ్యం చేసింది. ఫ్రాన్స్ గాల్ తో పాటు పని చేసిన యోహాన్ స్పూర్జ్ హైమ్ (1776-1832) ఈ శాస్త్రాన్ని యూ.కె., యూ.ఎస్. దేశాలలో కూడా ప్రచారం చేశాడు.
ఇక విక్టోరియన్ యుగం లో (1837-1901) ఈ శిరోవిజ్ఞానాన్ని మనస్తత్వ శాస్త్రంలో భాగంగా పరిగణించసాగారు. సాహిత్యంలో, నవళ్లలో కూడా ఈ భావాలు క్రమంగా చోటు చేసుకున్నాయి. బ్రిటిష్ ప్రైమ్ మినిస్టర్ డేవిడ్ లాయిడ్ జార్జ్ కి కూడా ఈ రంగంలో ఆసక్తి ఉండేదట. ఈ రోజుల్లో జాతకాలు చూసి పెళ్లి సంబంధాలు నిర్ణయించినట్టు, ఆ రోజుల్లో శిరోవిజ్ఞానం ఆధారంగా జీవిత భాగస్వాములని ఎంచుకోవడం కూడా చేసేవారట.

---
సుబ్బారావు తన తల్లిదండ్రులతో సహా సుశీలని చూడడానికి పెళ్లిచూపులకి వెళ్తాడు.
సుబ్బారావు: సుశీలగారూ! కొంచెం కదలకుండా కూర్చుంటారా? మీరు ఏవీ అనుకోకపోతే ఒక్కసారి మీ తలని పరీక్షించాలి...
సుశీల: ఫూల్! ముందు నీ తల నువ్వు పరీక్షించుకో! (కోపంగా లేచి లోపలికి వెళ్లిపోతుంది)
---


ఆ విధంగా ఈ శిరోవిజ్ఞానానికి సామాన్య ప్రజానీకంలో మంచి పరపతి ఉన్నా, తొలిదశల నుండి కూడా విద్యాసంస్థలు దాన్ని విమర్శిస్తూనే ఉన్నాయి. ఉదాహరణకి 1831 లో స్థాపించబడ్డ British Association for Advancement of Science (బ్రిటిష్ వైజ్ఞానిక పురోభివృద్ధికి సదస్సు) ఈ రంగాన్ని సమ్మతించలేదు.
ప్రయోగాత్మక ఆధారాలు లేని కారణంగా, వైజ్ఞానిక ప్రమాణాలని తృప్తి పరచలేని ఈ ’శాస్త్రాన్ని’ కుహనాశాస్త్రంగా ఇరవయ్యవ శతాబ్దం మొదట్లో ముద్రవేశారు.

కాని సైన్స్ చరిత్రలో ఈ శిరోవిజ్ఞానం మనకో చక్కని పాఠం నేర్పుతుంది. ఒక భావన కేవలం వినసొంపుగా ఉంటే, మన మనసుని ఆకట్టుకుంటే, నచ్చితే, అది నిజమేనని అనుకోవడం మానవసహజం. ఎంతో మంది తెలివైన వాళ్లు కూడా ఈ ఉచ్చులో పడతారు. కాని కచ్చితమైన ఆధారాలు లేనిదే సైన్సు దేనినే నమ్మదు. అలాగని ఆధారాలు లేని విషయాలన్నీ తప్పులని కాదు. అలాంటి విషయాల గురించి ఎటూ చెప్పలేం. దానికి పోటీగా ఆధారాలతో సహా వచ్చిన సిద్ధాంతాన్ని తదనంతరం స్వీకరించి, ఆధారాలు లేని పాత సిద్ధాంతాన్ని అవతల పారేయడం జరుగుతుంది.
ముఖ్యంగా మన సమాజంలో ప్రస్తుత పరిస్థితుల్లో ఈ గుర్తింపు చాలా ముఖ్యం. కాని ఈ విషయంలో ఒక్క మాట మాట్లాడినా జనం విరుచుకుపడిపోతారు. జనం విరుచుకుపడిపోయే దృశ్యం అంత అందమైన దృశ్యం కాదు. ఆ దృశ్యాన్ని ప్రస్తుతం నాకు ఈ బ్లాగ్ లో చూడాలని లేదు కనుక ఇక్కడితో ఆ ప్రస్తావన ఆపేస్తున్నా!

శిరోవిజ్ఞానం ఎంత కుహనాశాస్త్రం అయినా అందులో కొంత సత్యాంశం ఉందని తరువాత తేలింది. అయితే అది దాని మూలకర్తలు ఊహించిన విధంగా కాదు. మెదడులో వివిధ ప్రాంతాల్లో వివిధ క్రియలు పొందుపరచబడి ఉన్నాయి అన్నదాంట్లో కొంత నిజం ఉంది. అయితే దాన్ని విపులీకరిస్తూ ఫ్రీనాలజిస్టులు గీసిని మ్యాపులన్నీ వట్టి ఊహాగానాలు.

ఈ శిరోవిజ్ఞానం వ్యవహారం నచ్చక గొప్ప ప్రతిభాశాలి అయిన నెపోలియన్ చక్రవర్తి ఆ సంగతేంటో ప్రయోగాత్మకంగా శోధించమని ఓ శాస్త్రవేత్తని పురమాయించాడు. పియర్ ఫ్లోరెన్స్ అనే ఆ శాస్త్రవేత్త చేసిన ఆ ప్రయోగాలలో కొన్ని ఆసక్తికరమైన విషయాలు బయటపడ్డాయి.

(సశేషం...)

http://en.wikipedia.org/wiki/Phrenology

ఇటీవల బ్లాగ్ లో వచ్చిన కొన్ని వ్యాఖ్యానాల దృష్ట్యా వైజ్ఞానిక సాహిత్యంలో పరిభాషకి సంబంధించిన సమస్య గురించి చర్చించుకోవలసిన అవసరం కనిపించింది.

కొందరు బ్లాగర్లు ’లంబం’, ’అభిఘాతం’ అన్న పదాలకి ఇంగ్లీషు అనువాదాలని ఇస్తే బావుంటుందని అంటే, మరో బ్లాగరి (నా చిరకాల మిత్రుడు, వృత్తి రీత్యా శాస్త్రవేత్త) cerebrospinal fluid ని మస్తిష్కమేరు ద్రవం అని అనువదించాలని సూచించాడు. పరస్పర వ్యతిరేకంగా కనిపించే ఈ రెండు సూచనలలోను కొంత సత్యం ఉంది.

ఏ భాషలోనైనా జనరంజక వైజ్ఞానిక సహిత్యంలో రచన కత్తి మీద నడక లాంటిది. అందరికీ అర్థం కావాలి కనుక ’మామూలు’ రోజూవారీ పదాలతో, అవసరమైతే భావాన్ని కాస్తంత కల్తీ చేస్తూ రాయవలసి వస్తుంది. కాని అలా రాస్తే శాస్త్రరంగంలో ఉన్న వారికి నచ్చదు. ఈ రెండు వర్గాల వారిని సమాధానపరుచుకుంటూ జాగ్రత్తగా రాసుకుపోవాలి. శాస్త్ర సాహిత్యం నిండుగా ఉన్న ఇంగ్లీష్ లాంటి భాషలోనే ఈ సమస్య ఉంటుంది. ఇక ఇంగ్లీష్ లో ఉండే సాహితీ సముద్రంతో పోల్చితే నాలుగు బొట్లు కూడా లేని తెలుగులో శాస్త్ర రచన చెయ్యడం కొంచెం ఇబ్బందే అవుతుంది.

దానికి కొన్ని సామాన్య కారణాలు ఉన్నాయి, కొన్ని వ్యక్తిగత పరిమితులు కూడా ఉన్నాయి.
(వ్యక్తిగత పరిమితులు: మీలో చాలా మంది లాగానే నేనూ ఇంగ్లీష్ మీడియం చదువులు వెలగపెట్టినవాణ్ణే. తెలుగుని కేవలం ఒక భాషగా మాత్రమే నేర్చుకున్నాను. శాస్త్రీయ పరిభాష ఇటీవలి కాలంలో కష్టపడి నిఘంటువులతో కుస్తీపడి నేర్చుకున్నది. కనుక కొన్ని చోట్ల పొరపాట్లు దొర్లవచ్చు. క్షమించాలి.)

సామాన్య కారణాలు:
ఇంగ్లీష్ లో శాస్త్ర సాహిత్యంలోనే కాదు, మరే ఇతర రంగంలో నైనా కఠిన పదాలని రచయితలు సంధర్భోచితంగా వాడడం, దాన్ని పాఠకులు సునాయాసంగా అర్థం చేసుకోవడం, ఆదరించడం పరిపాటి. కాని తెలుగులో రచయితకి ఆ వెసులుబాటు లేదు. కనుక ఒక విధంగా తెలుగు సజీవ పదజాలం కాస్త తక్కువనే అనుకోవాలి. నిఘంటువులలో ఎన్ని పదాలు ఉన్నాయన్నది లెక్క కాదు. సజీవంగా, చలామణిలో ఉన్న సాహితీ వాహినిలో ఎన్ని పదాలు పాల్గొంటున్నాయి అన్నదే ఆ భాషలో శబ్ద సంపదకి కొలబద్ద. తెలుగు రచనలలో ఎప్పుడూ అతి సామాన్యమైన, ’బుజ్జి బుజ్జి’ పదాలు మాత్రమే వాడాలి అని నియమం పెట్టుకుని రాస్తే ఇక ఓ అర్థశతాబ్దంలో తెలుగే లేకుండా పోతుంది.

దీనికి తోడు తెలుగు రచనలలో కూడా ఇంగ్లీష్ పదాలు విరివిగా వాడడం ఓ రివాజు అయిపోయింది. ’థ్రిల్లింగ్ గా వుంది’, ’ఇరిటేటింగ్ గా అన్నాడు” (ఇరిటేటెడ్ గా అనాల్సింది పోయి!), మొదలైనవి మన మేటి నవలా రచయితలు కూడా అలవాటుగా రాస్తుంటారు. అసలు అలా రాయడం ఒక విధంగా సమకాలీనతకి, ఆధునికకి చిహ్నం అన్నట్టుగా అయిపోయింది. ఇక కొందరు ఎన్.ఆర్.ఐ. రచయిత(త్రు)లు రాస్తుంటే అది తెలుగు కథా, లేక తెలుగు లిపిలో రాసిన ఇంగ్లీష్ కథా అని అనుమానం వస్తుంది. (అంత ’ఇది’గా ఉంటే ఏకంగా కథేదో ఇంగ్లీష్ లోనే రాయొచ్చు కదా? అనిపిస్తుంది. కాని తీరా ఇంగ్లీష్ లో రచనకి పూనుకుంటే అసలు భండారం బయటపడుతుంది.)

మరి ఇంగ్లీష్ లో వారికి ఎలా చెల్లిపోతుంది? మామూలు నవళ్లలో కూడా అంత గంభీరమైన భాషలో, చక్కని సందర్భోచితమైన శబ్దపుష్టితో, లోతైన విషయాలని రచయితలు రాసుకుపోతుంటారు. మిలియన్ల కొద్దీ పాఠకులు ఆ పుస్తకాలు కొని చదువుకుపోతుంటారు. ఇక ఇంగ్లీష్ లో వైజ్ఞానిక సాహిత్యం కూడా కాదు, కాల్పనిక విజ్ఞానంలో కూడా ప్రమాణాలు ఎంత ఎత్తున ఉన్నాయో ప్రదర్శించడానికి, ఓ సమకాలీన కాల్పనిక విజ్ఞాన నవల నుండి ఓ పేరాని కింద ఇస్తున్నాను.

Alistair Reynolds అనే బ్రిటిష్ కాల్పనిక విజ్ఞాన రచయిత రాసిన “Galactic North” అనే కథాసంకలనం నుండి, “Great Wall of Mars” అనే కథ నుండి ఓ పేరా (కొంచెం కఠినమైన పదాలని UPPERCASE లో ఇస్తున్నాను):

“The Wall was the most AUDACIOUS and visible of Voi’s projects. The logic had been INESCAPABLE: a means to avoid the millennia-long timescales needed to TERRAFORM Mars via such conventional schemes as COMETARY BOMBARDMENT or ICE-CAP THAWING. Instead of modifying the whole atmosphere at once, the Wall allowed the initial effort to be concentrated in a relatively small region, at first only a thousand kilometers across. There were no CRATERS deep enough, so the Wall had been completely artificial: a vast ring-shaped atmospheric dam designed to move slowly outward, ENCOMPASSING ever more surface area at the rate of twenty kilometers per year. The Wall needed to be very tall because the low Martian gravity meant that the column of atmosphere was higher for a fixed surface pressure than on Earth. The RAMPARTS were hundreds of meters thick, dark as GLACIAL ice, sinking great TAPROOTS deep into the LITHOSPHERE to harvest the ores needed for the Wall’s continual growth. Yet two hundred kilometers higher, the Wall was a DIAPHANOUSLY thin membrane only microns wide, completely invisible except when rare optical effects made it hang like a frozen AURORA agains the stars. Eco-engineers had seeded the liveable area CIRCUMSCRIBED by the Wall with TERRAN GENESTOCKS DEFTLY altered in ORBITAL labs. FLORA and FAUNA had moved out in VIVACIOUS waves, LAPPING eagerly against the constraints of the Wall.”

పై పేరా అర్థం కావాలంటే ఇంగ్లీష్ లో మంచి శబ్దజ్ఞానం ఉండాలి. Diaphanous, deftly లాంటి పదాలు తెలియాలంటే ఇంగ్లీష్ లో మంచి ప్రవేశం ఉండాలి. కాని అది ఉన్నా సరిపోదు. పై పేరా అర్థం కావాలంటే సైన్స్ లో కూడా మంచి పట్టు ఉండాలి. ఒక్కొక్క వాక్యం వెనుక ఉన్న విజ్ఞానాన్ని వివరించాలంటే పేరాలపేరా వ్యాఖ్యానం అవసరం. లేకపోతే పదాలు తెలిసినట్టే ఉంటాయి గాని, వాక్యం చదివితే తలాతోకా అర్థం కాదు. ఓ గోడ (Wall) ఏంటో, ఆ గోడు ఏంటో, తల గోడకేసి బాదుకున్నా అర్థం కాదు!

పోనీ ఇదేదో పీజీ కోర్సు కి చెందిన సైన్స్ టెక్స్ట్ పుస్తకం నుండి తీసుకున్న పేరా కూడా కాదు. ఓ రైల్వే స్టేషనులోనో, ఓ విమానాశ్రయంలోనో పుస్తకాల కొట్టులో ప్రయాణంలో కాలక్షేపం కోసం కొనుక్కుని సరదాగా చదువుకునే నవల నుండి తీసుకున్న అంశం.

నాకు ఇలాంటి రచన చూసినప్పుడు కుళ్లుగా ఉంటుంది. తెలుగులో మన పరిస్థితితో పోల్చుకుని బాధపడతాను. “ఆహ్! అందరికీ తినడానికి తిండి, తాగడానికి నీరు లేని మన దేశంలో ఇలాంటి విడ్డూరపు కాల్పనిక విజ్ఞానం లేకపోతే కొంపలేం అంటుకుపోవు” అంటారేమో. కాల్పనిక విజ్ఞానం ఉందా లేదా అన్నది ప్రశ్న కాదు. అలాంటి రచయితలు, రచనలు, పాఠకులు ఉన్న సమాజంలో విద్యాప్రమాణాలు ఎంత ఉన్నతంగా ఉండి ఉండాలో ఒక్క సారి ఆలోచించాలి.

మరి అది తెలుగులో ఎందుకు జరగదు? మన కథలలో, నవలలలో, సమకాలిన సాహిత్యంలో, సినిమాలలో ప్రతిభ, విజ్ఞత, పరిజ్ఞానం, లోతైన పాండిత్యం మొదలైన మాటలకి అర్థం లేకుండా ఎందుకు పోతోంది? (ఏవో కొద్ది పాటి మినహాయింపులు తప్ప) మూస పొసినట్టు ఒకే రకమైన భావాలని, భావోద్వేగాలని మళ్లీ మళ్లీచూపిస్తూ, వాటి గురించే రాసుకుంటూ, చదువుకుంటూ, వాటినే భజిస్తూ, వాటి కోసమే తపిస్తూ, దశాబ్దాలుగా కాలక్షేపం చేస్తున్నట్టు అనిపిస్తుంది.

మన దేశం గురించి, మన సమాజ పరిస్థితుల గురించి ఏం “అన్నా” దాన్ని “తిట్టడం” గా తీసుకుని, కొంత మంది (కొంత మందేం, చాలా చాలా మంది) విరుచుకు పడిపోతుంటారు. మన వాళ్ల ఈ అర్థం లేని సాంస్కృతిక అహంకారం (cultural chauvinism) గురించి “A better India, a better world” అన్న పుస్తకంలో ఇటీవలి కాలంలో ఇన్ ఫోసిస్ నారాయణ మూర్తి చాలా పదునుగా విమర్శించారు.

వర్తమాన పరిస్థితులు ఎలా ఉన్నా, ప్రస్తుతం మన దేశంలో వస్తున్న మార్పుల జోరు చూస్తే 2040 కల్లా మన దేశం గుర్తుపట్టలేనంతగా మారిపోతుందని అనిపిస్తుంది. అక్షరాస్తత 99% కి పెరిగి, విజ్ఞానం సమాజం లోకి లోతుగా చొచ్చుకుపోతుందని అనిపిస్తుంది.

అప్పుడిక సైన్స్ రచయితలు ఎంత “లంబంగా” రాసినా ఆ “అభిఘాతానికి” పాఠకులు తట్టుకుని, ఆ భాషని, భావాన్ని అర్థం చేసుకుని ఆనందించే రోజు వస్తుందని ఆశిస్తున్నాను.

చక్రవర్తి.

ఆధునిక నాడీశాస్త్రం (neuroscience) కొన్ని శతాబ్దాల భావపరిణామానికి ఫలితం. తెలివితేటలు గుండెలో ఉంటాయని, మెదడులో కాదని బోధించిన అరిస్టాటిల్ కాలానికి, ఒక ప్రత్యేక నాడీకణంలోని ఒక అయాన్ చానెల్ లోని అతి సూక్ష్మమైన విద్యుత్ ప్రవాహాలని కూడా కొలవగలిగే ఆధునిక కాలానికి మధ్య ఓ సుదీర్ఘ భావ పరిణామం జరిగినట్టు స్పష్టంగా కనిపిస్తోంది. మెదడు శాస్త్రంలో కొందరు మూలకర్తల కథలు ఆ మధ్యన కొన్ని పోస్ట్ లలో చెప్పుకున్నాం. ఇప్పుడు వ్యక్తుల గురించి కాక, మెదడు శాస్త్రంలో ఎంతో కాలం అటుఇటు తేలకుండా మెదడు నిపుణులని ఇబ్బంది పెట్టిన ఒక భావన గురించి, దాని పరిణామం గురించి చెప్పుకుందాం.

నాడీ శాస్త్రంలోనే కాదు అసలు ఏ వైజ్ఞానిక రంగంలో నైనా భావ పరిణామం జరిగే తీరు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. సామాన్యంగా ఓ కొత్త వైజ్ఞానిక ఆవిష్కరణ జరిగినప్పుడు అది రాత్రికి రాత్రి జరిగిపోయినట్టు, దాని వెనుక ఏదో ఏకైక హస్తం ఉన్నట్టు పత్రికలు సంచలనాత్మకంగా వర్ణిస్తుంటాయి. కాని నిజానికి ఇంచుమించు ప్రతీ ఆవిష్కరణ వెనుక ఓ సుదీర్ఘ పరిణామ క్రమం ఉంటుంది. ఆ ఆవిష్కరణకి సంబంధించిన మూలభావాలని ఎప్పుడో ఓ శాస్త్రవేత్త వ్యక్తం చేస్తాడు. అయితే వాటిలో కొంత సత్యాంశం ఉన్నా అవి సంపూర్ణం కాకపోవచ్చు, ముఖ్యమైన దోషాలు ఉండొచ్చు. కొంత కాలం తరువాత ఆ దోషాలని పలువురు గుర్తించి సవరించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. అలా జరిగిన సవరణలలో కొన్ని మాత్రమే సమంజసమైనవని తరువాత తేలుతుంది. ఆ విధంగా భావన మరి కాస్త పదును దేలుతుంది, సత్యం దిశగా కాస్త ముందుకి జరుగుతుంది. ఇలా అంచెలంచెలుగా చిన్న చిన్న సవరణలతో ఎదుగుతున్న భావనలో, ఒక్కొక్కప్పుడు ఓ గణనీయమైన సవరణ రావచ్చు – న్యూటన్ భౌతిక శాస్త్రం స్థానంలో ఐనిస్టయిన్ సిద్ధాంతం వచ్చినట్టు. అలా అమాంతంగా వచ్చిన మార్పులనే ’వైజ్ఞానిక విప్లవాలు’ అంటారు. కనుక సామాన్యంగా బుడిబుడి నడకలతో నెమ్మదిగా ముందుకి జరుగుతూ, అప్పుడప్పుడు అమాంతం ముందుకి లంఘిస్తూ విజ్ఞానం పురోగమిస్తుంటుంది. విజ్ఞానం యొక్క ఈ ద్వంద్వ గతిని లోతుగా వర్ణించిన వారిలో ఒకడు తత్వవేత్త థామస్ క్యూన్ (Thomas Kuhn).

ఇక మెదడు విషయానికి వస్తే మెదడు యొక్క జీవనర్మాణం (anatomy) విషయంలో చాలా కాలంగా లోతైన అవగాహన ఉండేది. ఎందుకంటే నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో పెద్దగా సమస్య రాదు. ఓ మానవ కళేబరాన్నో, జంతు కళేబరాన్నో తీసుకుని, మెదడుని వెలికితీసి, కొంచెం జాగ్రత్తగా పరిచ్ఛేదాలు చేసి కనిపిస్తున్నదాన్ని వివరంగా వివరిస్తే సరిపోతుంది. కాని మెదడు యొక్క పనితీరుని అర్థం చేసుకోవాలంటే లోతైన సమస్యలు తలెత్తుతాయి. దాని క్రియలని వర్ణించాలంటే లోతైన భౌతికశాస్త్రం – కచ్చితంగా చెప్పాలంటే జీవభౌతిక శాస్త్రం (biophysics) - అవసరం అవుతుంది. సుమారు అర్థసహస్రాబ్దం క్రితం మెదడు నిర్మాణ రంగంలో ఎంతో ప్రగతి సాధించిన వెసేలియస్, దా వించీ మొదలైన పురోగాముల కాలంలో ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం ఇంకా మొదలు కానేలేదు. అందుకే రెనే దే కార్త్ (Rene Descartes) లాంటి గొప్ప తాత్వికులు మెదడు క్రియల అవగాహనలో పప్పులో కాలేశారు. నాడులలో ఏవో ప్రాణ శక్తులు (vital spirits) ప్రవహించి శరీరంలో కదలికలు కలిగిస్తాయని అంటాడు దే కార్త్. అలాగే పీనియల్ గ్రంథి ద్వారా ’ఆత్మ’ మెదడుతో సంభాషిస్తోందని బోధించాడు.


ఇలాంటి నేపథ్యంలో మెదడు వివిధ క్రియలని ఎలా శాసిస్తోంది? మనిషి యొక్క వివిధ లక్షణాలు మెదడులో ఎలా పొందుపరచబడి ఉన్నాయి? ఇంద్రియాల చర్యలకి మెదడు ఎలా ఆధారభూతంగా ఉంది? మొదలైన ముఖ్యమైన ప్రశ్నల సమాధానం దిశగా ఓ చిన్న అడుగు అని చెప్పుకోదగ్గ ఓ శాస్త్రం బయలుదేరింది. ఆధునిక వైజ్ఞానిక ప్రమాణాల దృష్ట్యా అదో కుహనా శాస్త్రం (pseudoscience) అని చెప్పుకోవాలి. తల యొక్క ఉపరితలం మీది భేదాలని బట్టి మనిషి యొక్క లక్షణాలని చెప్పడం దీని లక్ష్యం. దాని పేరే ఫ్రీనాలజీ (phrenology, శిరోవిజ్ఞానం).

దాని సంగతి వచ్చే పోస్ట్ లో చూద్దాం....
(సశేషం)

నాడీమండలం చేసే ఎన్నో క్రియలకి ప్రయోజనాలు వెతుక్కోవచ్చు. ఆహారాన్వేషణ అనో, ప్రమాదాల నుండి ఆత్మరక్షణార్థం అనో ఎన్నో రకాల స్పందనల వెనుక మూలకారణాన్ని ఊహించవచ్చు. కాని నవ్వు అన్న అంశానికి అలాంటి కారణం ఆలోచించడం కష్టం. కిందటి పోస్ట్ లో మెదడులో నవ్వుని శాసించే, ప్రేరణ మీదట నవ్వు పుట్టించే, ఒక ప్రాంతం గురించి చెప్పుకున్నాం. సర్జరీలు, ఎలక్ట్రోడ్ లు మొదలైన హంగామా ఏమీ లేకుండా సులభంగా నవ్వు పుట్టించ గల మరో పద్ధతి ఉంది - అదే గిలిగింత.

చక్కిలిగింత అనేది స్పర్శేంద్రియానికి సంబంధించినది. శరీరం మీద అక్కడక్కడ సున్నితంగా తాకినప్పుడు కలిగే అనుభూతి ఇది, ఆపుకోలేని నవ్వొస్తుంది. ముఖ్యంగా మెడ వెనుక, నడుము పక్కల్లో తాకినప్పుడు చాలా మందికి చక్కలిగింత పుడుతుంది. పెద్ద వాళ్లలో కన్నా చిన్న పిల్లల్లో గిలిగింతకి స్పందించే గుణం మరింత బలంగా ఉంటుంది.

స్పర్శలో ఎన్నో రకాలు. చర్మాన్ని పై పైన తాకే తేలికైన స్పర్శ (light touch), చర్మాన్ని గట్టిగా వత్తే స్పర్శ (deep pressure), స్థిరమైన స్పర్శ (sustained touch), కంపనతో కూడిన స్పర్శ (vibration) ఇలా స్పర్శలో తేడాలని వర్గీకరించవచ్చు. అయితే ప్రత్యేకించి ఇలా వర్గీకరించడానికి కారణం ఒకటుంది. అసలు మనకి స్పర్శ కలిగించే సాధనాలు మన చర్మంలో ఉండే cutaneous receptors అనే స్పర్శాంగాలు. వీటిలో ఒక్కొక్కటి ఒక్కొక్క రకమైన స్పర్శకి స్పందిస్తుంది. (స్పర్శేంద్రియాన్ని గురించి, చర్మం లక్షణాల గురించి మరో పోస్ట్ లో వివరంగా చెప్పుకుందాం.) స్పర్శలో తేలికగా ఉంటూ, వేగంగా మారే రకం స్పర్శ వల్లనే చక్కలిగిలి కలుగుతుంది. చక్కలిగిలి కలిగే చోట కూడా నిశ్చలంగా తాకినా గిలిగింత పుట్టదు, వేగంగా కదిలే వేళ్ల వల్ల ఆ స్పర్శలో వేగవంతమైన మార్పులు వచ్చినప్పుడే చక్కలిగిలి పుడుతుంది.

అయితే ఈ తేలికైన తాకిళ్లు ఎందుకు మనలో ప్రత్యేకమైన అనుభూతి కలిగిస్తాయి? సాధారణంగా మన చర్మం మీద మనకి కనిపించని చోట ఏదైనా తేలికగా ఈకలా తాకినప్పుడు గిలిగింత పుట్టదు. అదురు పుడుతుంది, ఉల్లిక్కి పడతాం. ఒళ్లు జలదరిస్తుంది. ఎందుకంటే ఏ పురుగో, సాలీడో మీద నెమ్మదిగా పాకినప్పుడు కలిగే అనుభూతి సరిగ్గా అలాగే ఉంటుంది. ఆ రకమైన స్పర్శల అర్థం నాడీమండలానికి తెలుసు కనుక, ఆ విధంగా అదురుపాటుతో స్పందిస్తుంది. ఆత్మరక్షణార్థం మనలో అప్రయత్నంగా జరిగే ఓ ప్రతిచర్య అన్నమాట.

కాని చిత్రం ఏమిటంటే ఇంచుమించు అలాంటి స్పర్శే ఓ పురుగు వల్ల కాక, ఓ మనిషి వల్ల కలిగితే భయం వెయ్యదు, చక్కలిగిలి పుడుతుంది, నవ్వొస్తుంది. ఇలా ఎందుకు జరుగుతోంది? ఓ పురుగో, మరో కీడు కలిగించే కీటకమో అయితే భయం వేస్తుంది. కాని అది మనిషి అని (ముఖ్యంగా తెలిసిన మనిషి అని, తన వల్ల ప్రమాదం లేదని) తెలిసినప్పుడు ఆ బెదురుపాటు కాస్తా నవ్వుగా వ్యక్తం అవుతుంది. ఏదో ముంచుకొచ్చింది అనుకున్నది కాస్తా ’ఓస్! ఇంతేనా?’ అన్న అనుభూతిగా మారుతుంది. ఉపద్రవం కావచ్చు అనుకున్నది ఉపశమనంగా పరిణమిస్తుంది. స్పర్శకి కారణం ఏంటో తెలీనప్పుడు కలిగే అభద్రతా భావం కాస్తా సుభద్రతా భావంగా మారుతుంది. హాయి కలిగిస్తుంది, నవ్వు తెప్పిస్తుంది.

బానే వుంది కాని ఇంతకీ మనకి మనం ఎందుకు చక్కలిగిలి పెట్టుకోలేం? చక్కలిగిలి పుట్టించే స్పర్శ అకస్మాత్తుగా, ఊహించని తీరులో జరగాలి. “ఇదుగో ఫలానా సమయంలో నిన్ను అంటుకుంటా జాగ్రత్త” అని ముహూర్తం పెట్టుకుని తాకితే చక్కలిగిలి పుట్టదు. ఆ స్పర్శ ఆశ్చర్యం కలిగించాలి. అనుకోని స్పర్శ కావాలి. (అందుకే సామాన్యంగా శరీరం మీద మనకి చక్కలిగిలి పుట్టించే స్థానాలు మన కంటికి ఆనని స్థానాలే అయ్యుంటాయి.) అందుకే మనకై మనం చక్కలిగిలి పెట్టుకోలేం. మన చేతి కదలికలు మన మెదడుకు తెలుసు కనుక మెదడు దానినది ఆశ్చర్యపరచుకోలేదు.

మనకి మనం గిలిగింతలు పెట్టుకోలేకపోయినా ఓ రోబో సహాయంతో ఆ మహత్కార్యం నెరవేరేలా ఏర్పాటు చేశారు కొందరు బ్రిటిష్ శాస్త్రవేత్తలు. ఈ పరికరాన్ని వాడదలచుకున్న వ్యక్తి వెల్లకిలా కళ్లు మూసుకుని పడుకోవాలి. ఆ వ్యక్తి పక్కనే రోబో ఓ మెత్తని ఈకలాంటిది తగిలించిన ఓ ప్లాస్టిక్ కమ్మీని పట్టుకుని ఉంటుంది. వ్యక్తి ఓ రిమోట్ కంట్రోల్ ని నొక్కినప్పుడు, రోబో స్పందించి ఆ ఈకతో వ్యక్తిని తాకుతుంది. అయితే ఆ స్పందనలో కొంత ఆలస్యం ఉంటుంది. ఎంత ఆలాస్యం ఉంటుందో వ్యక్తికి తెలీదు కనుక, రోబో ఎప్పుడు తాకబోతుందో వ్యక్తికి తెలీదు కనుక, ఆ స్పర్శ గిలిగిలి పుట్టిస్తుంది. ఆలస్యం అంటే మరీ ఎక్కువేం కాదు. అరసెకను కాలం ఆలస్యం ఉన్నా చాలు. అది వ్యక్తి నియంత్రణలో లేదు కనుక అది అకస్పాత్తుగా జరిగినట్టే అనిపించి గిలిగింత పుడుతంది.
చదవేస్తే ఉన్న మతి పోయినట్టు, ’రోబోలతో కితకితలు పెట్టించుకోవడం ఎలా?’ అన్న విషయం మీద పరిశోధనలు చేస్తున్న ఈ శాస్త్రవేత్తలకి ఇదేం పొయ్యే కాలం, అనుకుంటున్నారా? ’రోబో గిలిగిలి’ ఇక్కడ ముఖ్యోద్దేశం కాదు. చక్కిలిగిలి యొక్క లక్షణాన్ని అర్థం చేసుకునే ప్రయత్నంలో రోబో ఒక సాధనంలా పనికొచ్చిందంతే.

References:
http://health.howstuffworks.com/mental-health/human-nature/other-emotions/question511.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Cutaneous_receptor
http://oreilly.com/pub/h/2832
Weiskrantz, L., Elliot, J., & Darlington, C. (1971). Preliminary observations of tickling oneself. Nature,230(5296), 598-599.

నవ్వు ఎందుకు వస్తుంది?

తెర మీద బ్రహ్మానందాన్ని చూడగానే నవ్వు ఎందుకు వస్తుంది? ఓ బాపు కార్టూన్ ని చూసినప్పుడో, ఓ పి.జి. వుడ్ హౌస్ నవల చదివినప్పుడో నవ్వుఎందుకు వస్తుంది? అసలు నవ్వు ఎందుకు వస్తుంది? చక్కలిగిలి పెట్టినప్పుడు నవ్వు ఎందుకు వస్తుంది? కాని ఎవరికి వారే, బోరు కొట్టినప్పుడల్లా తమకి తాము చక్కలిగిలి పెట్టుకుని ఎందుకు నవ్వుకోలేరు?

“కాదేదీ సైన్స్ కనర్హం” కనుక ఈ నవ్వు గురించి కూడా నాడీశాస్త్రంలో కొంత పరిశోధన జరిగింది. అయితే నవ్వు ఓ వ్యాధి కాదు కనుక, ఓ మెదడు వ్యాధి మీద జరిగేటంత పెద్ద ఎత్తున దీని మీద పరిశోధన జరగలేదు. కాని కొన్ని మెదడు సమస్యల నేపథ్యంలో ఆపుకోలేని, అసహజమైన నవ్వు రావడం విశేషం. ఉదాహరణకి ఎపిలెప్సీ వ్యాధి గురించి అందరం వినే వుంటాం. దీన్నే సామాన్య పరిభాషలో ’ఫిట్స్’ అంటారు. ఈ ఫిట్స్ లేదా seizures వచ్చినప్పుడు కొన్ని సార్లు రోగి గిల గిల తన్నుకోవడం కనిపిస్తుంది. కొన్ని రకాల సీజర్స్ వచ్చినప్పుడు రోగి నిశ్చలంగా ఉండిపోతాడు. కాని ఆ సమయంలో తనకి పరిసరాల స్పృహ ఉండదు. ఇక మరికొన్ని రకాల సీజర్స్ లో రోగులు హఠాత్తుగా పెద్ద పెట్టున నవ్వడం, ఏడవడం వంటివి చేస్తారు. ఇలాంటి సీజర్స్ ని gelastic seizures అంటారు. (మరి గ్రీకులో Gelos అంటే నవ్వు!)

ప్రఖ్యాత నేచర్ పత్రికలో ( vol 391, page 650, 1998) లో, “Electric current stimulates laughter” అన్న పేరు గల వ్యాసంలో, నవ్వుకి మెదడుకి మధ్య ఓ ఆసక్తికరమైన సంబంధం ప్రకటించబడింది. మెదడులో కొన్ని చోట్ల విద్యుత్ కరెంటు ని ప్రవేశపెడితే, అలాంటి ప్రేరణ నిచ్చిన వ్యక్తి నవ్విందట. ఏ.కె. అన్న పేరు గల 16 ఏళ్ల అమ్మాయికి ఎపిలెప్సీ ఉంది. అందుకు చికిత్సగా ఆమెకి సర్జరీ చేస్తున్నారు. సర్జరీ చేసి మెదడులో ఏ భాగం వల్ల ఈ ఎపిలెప్సీకి సంబంధించిన సీజర్స్ వస్తున్నాయో తెలుసుకుని ఆ భాగాన్ని తొలగిస్తారు, లేదా నాశనం (lesion) చేస్తారు. అయితే మెదడులో “మంచి” భాగాలు, ఎపిలెప్టిక్ సీజర్స్ కలుగజేసే “చెడు” భాగాలు రెండూ ఒక్కలాగాలే ఉంటాయి కనుక, మెదడులో వివిధ ప్రాంతాలకి విద్యుత్ ప్రేరణ (electric stimulation) ఇచ్చి దాని ప్రతిస్పందన ఎలా ఉందో చూసి, మంచి చెడులు నిర్ణయించే పద్ధతి ఒకటి ఉంది. ఎక్కడ ప్రేరణ ఇస్తే సీజర్ పుడుతుందో సమస్య అక్కడ ఉందన్నమాట. ఇలాంటి అన్వేషణలో మెదడులో పలు ప్రాంతాల్లో ప్రేరణ నిస్తూ పోతున్న సమయంలో అనుకోకుండా ఒక ప్రాంతంలో ప్రేరణ నిచ్చినప్పుడు ఆ అమ్మాయి గట్టిగా నవ్విందట. ఆ ప్రాంతంలో ప్రేరణ నిచ్చిన ప్రతీ సారి అమ్మాయి అలాగే నవ్విందట. అయితే ఆ ప్రాంతం ఎక్కడుందో చెప్పాలంటే మెదడు నిర్మాణం గురించి ఓ సారి గమనించాలి.

మెదడులో రెండు గోళార్థాలు (hemispheres) ఉన్నాయని, ప్రతి గోళార్థంలోను నాలుగు విభాగాలు (lobes) ఉన్నాయని చిన్నప్పుడు వినే వుంటాం. ఇందులో మెదడులో ముందు పక్క కనిపిస్తున్న పెద్ద విభాగం frontal lobe. మెదడు ఉపరితలం అంతా మిట్ట పల్లాలుగా ఉంటుందని, “మిట్ట” లని gyri అని, “పల్లాల”ని sulci అని అంటారని కిందటి పోస్ట్ లో చెప్పుకున్నాం. ఎడమ గోళార్థంలో (left hemisphere) frontal lobe లో పై భాగంలో ఉండే superior frontal gyrus అనే 2cm X 2cm విస్తీర్ణం గల ప్రాంతంలో ప్రేరణ నిచ్చినప్పుడు నవ్వు పుడుతోంది. మెదడు వ్యాధి ఉన్న వారి నవ్వుకి, ఈ నవ్వుకి మధ్య లక్షణంలో తేడా ఉందని గమనించారు డాక్టర్లు. విద్యుత్ ప్రేరణ వల్ల పుట్టిన ఈ నవ్వులో ఆనందాతిరేకం (mirth) ఉందని ఏ.కె. స్వయంగా చెప్పుకుంది. అలాగే ఈ ప్రాంతంలో ప్రేరణ నిచ్చినప్పుడు నవ్వు మాత్రమే వచ్చింది గాని, సీజర్స్ రాలేదు. ఎందుకు నవ్వావు? అని అడిగితే ప్రతీ సారీ ఏదో కొత్త కథ చెప్పేది.
మామూలుగా మనం నవ్వినప్పుడు ముందు ఏదో బాహ్య సన్నివేశం ఉంటుంది (ఉదా: బ్రహ్మానందం), దాని కారణంగా నవ్వు వస్తుంది. కాని ఈ కృత్రిమ నవ్వు విషయంలో ముందు నవ్వు వస్తుంది, ఆ తరువాత కారణంగా భావింపబడ్డ ఏదో కథ కల్పించబడుతుంది. కాని అసలు కారణం ఆ కథ కాదు – విద్యుత్ ప్రేరణ మాత్రమే.

అయితే నవ్వడం అనే చర్యని కేవలం మెదడులో superior frontal gyrus మాత్రమే శాసిస్తుందని కాదు. ఏ చర్యనయినా మెదడులో పలు ప్రాంతాలు కలిసి సమిష్టిగా నియంత్రిస్తాయి. కనుక superior frontal gyrus అనేది నవ్వుని శాసించే ఓ పెద్ద circuit లో ఒక భాగం మాత్రమే. ఎందుకంటే నవ్వులో ఎన్నో అంశాలు ఉన్నాయి.

1. నవ్వులో ఆనందం అనే భావావేశం ఉంటుంది. (భావావేశం లేకుండా కూడా నవ్వొచ్చు. అందుకే మనస్తూర్తిగా నవ్వే నవ్వుకి, తెచ్చిపెట్టుకున్న నవ్వుకి మధ్య తేడా ఉంటుంది. ఈ విషయం పైకి కూడా కనిపిస్తుంది.)
2. నవ్వు వచ్చినప్పుడు ఒక జోక్ ని గాని, ఒక సన్నివేశాన్ని గాని అర్థం చేసుకుని అందులో హాస్యభరితమైన అంశాన్ని గ్రహించాలి. ఇది విషయగ్రహణం (cognition) కి సంబంధించిన విషయం.
3. నవ్వినప్పుడు ముఖంలో పలు కండరాలు కలిసి పనిచెయ్యాలి? కనుక ఇందులో కర్మేంద్రియాల ప్రమేయం ఉంది.
ఈ మూడు రకాల అంశాలని మెదడులో వివిధ ప్రాంతాలు శాసిస్తుంటాయి. అవన్నీ కలిపితే మెదడులో నవ్వుని శాసించే నాడీ వ్యవస్థ అవుతుంది. అయితే ఆ సంపూర్ణ వ్యవస్థలో ఏఏ ప్రాంతాలు భాగాలుగా ఉన్నాయి, అవి ఎలా కలిసి పని చేస్తున్నాయి అన్న విషయం ప్రస్తుతానికి స్పష్టంగా లేదు. దాని గురించి ఇంకా పరిశోధన జరుగుతోంది.

నవ్వుకి సంబంధించిన మరో ముఖ్యమైన విషయాన్ని మర్చిపోయాం. నవ్వుని తెప్పించే సులభ మార్గాలు – కితకితలు.
అసలు కితకితలు ఎందుకు? అవి అవతలి వాళ్ళు పెడితేనే ఎందుకు నవ్వొస్తుంది? “స్వయం కితకితలు” ఎందుకు పనిచెయ్యవు?
ఈ సమస్యలకి సమాధానాలు వచ్చే పోస్ట్ లో....

References:
http://faculty.washington.edu/chudler/laugh.html
http://health.howstuffworks.com/mental-health/human-nature/other-emotions/laughter1.htm

వడ్రంగి పిట్టకి తల బొప్పి ఎందుకు కట్టదు?

సరదాగా ఓ సారి తీరిక వేళలో ఎప్పుడైనా ఓ చిన్న ప్రయోగం చెయ్యండి. మంచి ముహూర్తం చూసుకొని, మాంచి గోడ చూసుకుని, దాని మీద తలని వేగంగా ఠపీ ఠపీ మని బాదుకోవాలన్నమాట. అదీ మామూలుగా కాదు. వేగం కనీసం 7 m/sec ఉండాలి, సెకనుకి కనీసం 20 సార్లయినా బాదుకోవాలి. త్వరణం భూమి గురుత్వ త్వరణానికి ఓ వెయ్యి రెట్లు పైగా ఉంటే బావుంటుంది. కొంచెం కష్టమే నంటారా? అదేంటండి బాబు? ఓ చిన్న పిట్ట చెయ్యగా లేంది చెట్టంత మనిషి చెయ్యలేడా?


టటట... అంటూ చిర్రెత్తించే చప్పుడు చేస్తూ కనిపించే ప్రతీ చెట్టు మీదా తూట్లు పొడిచే వడ్రంగి పిట్ట (woodpecker) గురించి అందరం వినేవుంటాం. కారడవి లాంటి మా క్యాంపస్ లో ఎన్నో సార్లు కనిపిస్తుంటాయి కూడా. అంత వేగంతో, అన్ని సార్లు, అంత సేపు అలా తలని చెట్లకి బాదుకుంటే మరి పాపం ఆ చిన్నారి తలకి ఏమీ కాదా? తెగి కింద పడదా? కనీసం తలనెప్పి కూడా రాదా?


మామూలుగా ఈ విషయం గురించి ఆలోచించం గాని, ఈ పిట్టది నిజంగా గట్టి బుర్రే. పక్షుల్లో కూడా ఈ పిట్ట ఈ విషయంలో ప్రత్యేకం. ఎందుకంటే ఇతర రకాల పక్షులకి ఈ సామర్థ్యం ఉన్నట్టు కనిపించదు. పొరపాట్న ఏ గాజు కిటికీకో గుద్దుకున్న పక్షులు ఎన్నో సార్లు ఆ దెబ్బకి తట్టుకొలేక స్పృహ కోల్పోయి నిశ్చేష్టంగా కింద పడడం చూస్తుంటాం. కాసేపయ్యాక మళ్లీ తేరుకుని తమ ఆకాశ విహారంలో సాగిపోతాయి. అది వేరే విషయం. కాని వడ్రంగి పిట్టకి ఈ సమస్యలేమీ లేవు.

’...కాదేదీ సైన్స్ కనర్హం” కనుక ఈ విషయం మీద శాస్త్రవేత్తలు ఎంతో పరిశోధన చేశారు. వడ్రంగి పిట్ట తలకి రక్షణగా పనిచేస్తున్న కొన్ని కారణాలు కనుక్కున్నారు.

1. వడ్రంగి పిట్ట తలలోని మెదడు పరిమాణం చాలా చిన్నది. దాని కపాలంలో మెదడు చాలా బిర్రుగా, కదలకుండా బంధించబడి ఉంటుంది. అందుకు భిన్నంగా మన మెదడు పెద్దది, బరువైనదీను (1.3 kgs). మన కపాలానికి మెదడుకి మధ్య కొంత ఎడం ఉంటుంది. ఆ ఎడంలో సెరెబ్రో స్పైనల్ ద్రవం ప్రవహిస్తుంటుంది. అందుకే మన తల ఉన్నట్లుండి కదిలినప్పుడు, అందులోని మెదడు జడత్వం వల్ల కదలకుండా ఉండడం వల్ల కపాలపు వెనుక భాగం మీద వొత్తబడుతుంది. రోడ్డు ప్రమాదంలో ఈ విధంగా తల, మెదడు గాయపడవచ్చు. ఈ పిట్ట మెదడు చిన్నది కనుక బతికిపోయింది.


2. మనిషి మెదడు ఉపరితలం అంతా మిట్టపల్లాలుగా ఉంటుంది. ’మిట్ట’లని ’జైరై (gyri) అని, ’పల్లాల’ని సల్కై (sulci) అని అంటారు. గిజిగాడు పిట్ట మెదడు నునుపుగా ఉంటుంది. వస్తువు చిన్నది అవుతున్న కొలది దాని ఉపరితలానికి, ఆయతనానికి (volume) మధ్య నిష్పత్తి పెద్దదవుతూ వస్తుంది. కనుక తల చెట్టుకి గుద్దుకున్నప్పుడు ఆ అభిఘాతపు ధాటి మెదడు ఉపరితలం మీద సమంగా విస్తరించబడుతుంది. తరువాత దీని మెదడు మీద కూడా కాస్తంత సెరిబ్రోస్పైనల్ ద్రవం ఉంటుంది. చిక్కని ఈ ద్రవం మెదడు చుట్టూ మెత్తని కవచంలా ఉంటూ దెబ్బ తగలకుండా కాపాడుతుంది.


3. మరో ముఖ్యమైన విషయం ఏంటంటే ఈ పిట్ట చెట్టుని కొట్టేటప్పుడు దెబ్బ సూటిగా, చెట్టు ఉపరితలానికి కచ్చితంగా లంబంగా, విసురుతుంది. సుత్తితో గోడలో మేకు కొట్టేటప్పుడు సుత్తిని సూటిగా, గోడకి లంబంగా విసరడం ముఖ్యం. దెబ్బ వాలుగా పడిందంటే వేలు చితికిపోతుందని ప్రత్యేకించి నొక్కి వక్కాణించనక్కర్లేదు.


ఈ విషయాన్ని పరీక్షించడానికి ఓ పిట్టని టైప్ రైటర్ మీద ’కీ’ లని కొట్టేలా శిక్షణ నిచ్చారు. ’కీ’ల మీద కొట్టే ముందు పరీక్షగా ఓ రెండు సార్లు మెత్తగా కొట్టి చూసుకుంటుంది. ఒడుపు తెలిశాక గురి చూసి, ఉపరితలం మీద దెబ్బ లంబంగా పడేలా ఎప్పట్లాగే ప్రచండ వేగంలో బాదుడు మొదలెడుతుంది. ఈ కారణం చేత పిట్ట మెదడు మీద పడే ఒత్తిడి (stress) మెదడుని మెలితిప్పేలా, పిండేలా (shear stress) ఉండదు. అలాంటి ఒత్తిడి వల్లనే మనుషులు రోడ్డు ప్రమాదంలో ఇరుక్కున్నప్పుడు మెదడులో నాడీ తీగలు విస్తృతంగా గాయపడవచ్చు. దీన్నే Diffuse Axonal Injury (DAI) అంటారు. ఉపరితలానికి లంబందా దెబ్బ కొట్టడం నేర్చిన వడ్రంగి పిట్ట ఈ రకమైన గాయం తగలకుండా జాగ్రత్తపడుతోంది.

’హై స్పీడ్’ కెమేరాతో ఈ చెట్టు కొట్టుడు కార్యక్రమాన్ని వీడియో తీసిన శాస్త్రవేత్తలు మరో చిత్రమైన విషయాన్ని కూడా గమనించారు. దెబ్బ వేసేటప్పుడు పిట్ట కళ్లు మూసుకుంటుందట. మరి ఆ చర్య చెట్టు బెరడు నుండి ఎగసే పొట్టు కంట్లో పడకుండానా, లేక తల కదిలే వేగానికి కళ్లు రాలి కిందపడకుండానా అన్న విషయం అర్థం కాక శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికీ తర్జనభర్జనలు పడుతున్నార్ట.


References:
http://www.thenakedscientists.com/HTML/articles/article/whydontwoodpeckersgetbraindamage/
- May et al., Arch Neurol 1979 Jun; 36(6): 370-3- May et al., Lancet 1976 Feb 28;1(7957):454-5