ભારતના ખગોળશાસ્ત્રીઓએ ન્યૂટનથી સદીઓ પૂર્વે પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ વિશે આલેખન કર્યું છે!

પૃથ્વીના આકાર, કદ, વ્યાસ, આકર્ષણ શક્તિ તથા અવકાશમાં રહેલા અન્ય ગ્રહોની સ્થિતિ અને તેમની ગુરુત્વશક્તિઓ વિશેનું આલેખન ભાસ્કરાચાર્યે સિધ્ધાંત શિરોમણિના ગોલાધ્યાય ભુવનકોષમાં કર્યું છે.

આધુનિક યુગમાં પૃથ્વીની ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિની શોધનું શ્રેય બ્રિટિશ વિજ્ઞાની સર આઈઝેક ન્યૂટન (૧૬૪૩-૧૭૨૭)ને આપવામાં આવે છે. પરંતુ એમના જન્મના સેંકડો વર્ષ પૂર્વે પ્રાચીન ભારતના પ્રસિદ્ધ ગણિતશાસ્ત્રી અને ખગોળશાસ્ત્રી ભાસ્કરાચાર્ય-ભાસ્કર દ્વિતીય (ઇ.સ. ૧૧૧૪-૧૧૮૫) દ્વારા એમના સિદ્ધાંત શિરોમણિ ગ્રંથમાં (જે તેમણે ૧૧૫૦ની આસપાસ રચેલો હતો), એમાં પૃથ્વીના પદાર્થોને પોતાની તરફ ખેંચવાની શક્તિનો સિદ્ધાંત સ્પષ્ટ આલેખાયેલો છે. સિદ્ધાંત શિરોમણિના ચાર ભાગ છે. – ૧ લીલાવતી. એમાં અંકગણિતનું વિવેચન કરવામાં આવ્યું છે. ૨ બીજગણિત. એમાં બીજગણિત (Algebra)નું વિવેચન કરવામાં આવ્યું છે. ૩ ગ્રહગણિતાધ્યાય. ૪ ગોલાધ્યાય. ત્રીજા અને ચોથા ભાગમાં ખગોળશાસ્ત્ર (Astronomy)નું વિવેચન કરાયું છે.

એવું કહેવાય છે કે એકવાર ભાસ્કરાચાર્યની પુત્રી લીલાવતીએ એના પિતા ભાસ્કરાચાર્યને પૂછયું હતું – ‘પિતાજી, આ પૃથ્વી જેના પર આપણે નિવાસ કરીએ છીએ તે શેના પર ટકેલી છે ?’ એનો ઉત્તર આપતાં ભાસ્કરાચાર્યે લીલાવતીને કહ્યું હતું – ‘લીલાવતી, કેટલાક લોકો એમ કહે છે કે આ પૃથ્વી શેષનાગ, કાચબો કે હાથી પર ટકેલી છે.’ જો કે આ વાત સાવ ખોટી છે. જો એવું માની પણ લઇએ કે તે કોઇ વસ્તુ પર ટકેલી છે તો પણ એ પ્રશ્ન તો ઊભો જ રહે છે કે તે વસ્તુ શેના આધારે ટકેલી છે ? આ રીતે કારણનું કારણ એમ ફરી પાછું એનું કારણ આ ક્રમ ચાલતો જ રહે છે. ન્યાયશાસ્ત્રમાં જેને ‘અનવસ્થા દોષ’ કહેવાય તેવી સ્થિતિ ઉદ્ભવે.

એમ છતાં જિજ્ઞાાસાવશ થઇ લીલાવતીએ પૂછયું – ‘એવું કંઇક તો હશે ને જેનાથી આવું બને છે ? તે કેમ નીચે પડી જતી નથી ?’ ભાસ્કરાચાર્યે એનો ઉત્તર આપતાં કહ્યું – ‘એવું કેમ ના બની શકે કે પૃથ્વી કોઇ વસ્તુ પર ટકેલી જ ના હોય ? તે પોતાના બળથી જ ટકેલી હોય. હકીકતમાં એવું જ છે.’ ભાસ્કરાચાર્ય તેને સમજાવવા લાગ્યા – ‘મરુચ્ચલો ભૂરચલા સ્વભાવતો । યતો વિચિત્રા: ખલુ વસ્તુ શક્તય: ।। આકૃષ્ટિત શક્તિશ્ચ મહિ તય યત્ । ખષ્ઠં ગુરુ સ્વભિમુખં સ્વશક્ત્યા ।। આકૃષ્યતે તત્પતતીવ ભાતિ । સમે સમન્તાત્ ક્વ પતત્વિયં ખે ।। (સિદ્ધાંત શિરોમણિ, ગોલાધ્યાય-ભુવનકોષ, શ્લોક ૫ અને ૬) અર્થાત્ પૃથ્વીમાં આકર્ષણ શક્તિ છે. પૃથ્વી પોતાની આકર્ષણ શક્તિથી ભારે પદાર્થોને પોતાની તરફ ખેંચે છે અને આકર્ષણને કારણે તે જમીન પર પડે છે. પરંતુ જ્યારે આકાશમાં સમાન બળ ચારે તરફથી લાગે તો કોઇ કેવી રીતે નીચે પડે ? અર્થાત્ આકાશમાં ગ્રહો આલંબન (ટેકા) વગર રહે છે કેમ કે વિવિધ ગ્રહોની ગુરુત્વ શક્તિઓ (ગુરુત્વાકર્ષણ બળ) સંતુલન બનાવી રાખે છે.’

ભાસ્કરાચાર્યના પુરોગામી, ન્યૂટનની એક હજાર વર્ષ પૂર્વે જન્મેલા ભારતના ગણિતશાસ્ત્રી અને ખગોળશાસ્ત્રી બ્રહ્મગુપ્ત (૫૯૮-૬૬૮) દ્વારા પણ તેમના ‘બ્રહ્મસ્ફૂટ સિદ્ધાંત’ નામના ગ્રંથમાં લખાયેલું છે – કોઇપણ વસ્તુ ધરતી પર પડે છે કેમ કે એ પૃથ્વીની સ્વાભાવિક શક્તિ છે. તે વસ્તુઓને પોતાની તરફ આકર્ષિત કરે છે. જેમ પાણીની પ્રકૃતિ વહેવાની છે તેમ પૃથ્વીની પ્રકૃતિ આકર્ષિત કરવાની, ખેંચવાની છે. બ્રહ્મગુપ્તે બ્રહ્મસ્ફૂટ સિદ્ધાંતમાં સૂર્ય સિદ્ધાંતની ચર્ચા કરી છે તે વખતે આ શબ્દોથી પૃથ્વીની ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિની જ વાત કરી છે. લગભગ ૬૨૮માં લખાયેલો આ ગ્રંથ ગણિતીય ખગોળ વિજ્ઞાાનના સિદ્ધાંતોનું ગહન વિવેચન કરે છે.

બ્રહ્મગુપ્તના ખગોળ મોડેલનું અનુસરણ કરતા ભાસ્કરાચાર્યે અનેક ખગોળ રશિઓનું પરિશુદ્ધ માપ (measurement) બતાવ્યું હતું. પૃથ્વી દ્વારા સૂર્યની પરિક્રમા કરવામાં લાગતો સમય તેમણે લગભગ ૩૬૫.૨૫૮૮ દિવસ જણાવ્યો હતો જે અત્યારના ખગોળ વિજ્ઞાાનીઓ દ્વારા ૩૬૫.૨૫૬૩૬ દિવસ માનવામાં આવે છે. એ બન્ને વચ્ચે અંતર માત્ર ૩.૫ મિનિટ છે. ભાસ્કરાચાર્યે સિદ્ધાંત શિરોમણિના ગોલાધ્યાય ભુવનકોષના તેરમા શ્લેકમાં લખ્યું છે – સમો યત: સ્યાત્પરિધેહ શતાન્શ: । પૃથી ચ પૃથ્વી નિતરાં તનીયાન્ ।। નરશ્ચ તત્પૃષ્ઠગતસ્ય કૃત્સ્ના । સમેવ તસ્ય પ્રતિભાત્યત: સા ।। ગોળ પૃથ્વીની પરિધિનો નાનો સરખો ભાગ સમતલ લાગે છે. આમાંથી પૃથ્વી ગોળ છે તે બાબતનો પણ નિર્દેશ કરી દેવામાં આવ્યો છે. આ જ અધ્યાયના બાવનમા શ્લોકમાં ભાસ્કરાચાર્યે પૃથ્વીનો વ્યાસ ૧૫૮૧ યોજન લખ્યો છે. પાંચ માઇલના યોજનથી આ માપ સાચું સાબિત થાય છે. ગ્રહોનું પાછળ જવું, સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્તના સ્થાન પ્રમાણે બદલાતા સમય, સંપાત બિંદુઓનું સરકવું, ચંદ્રમા પરથી પૃથ્વીના રૂપની કલ્પના અને ગ્રહણોનું વૈજ્ઞાાનિક વિશ્લેષણ આ બધા પરથી   ભાસ્કરાચાર્યનું ખગોળ વિજ્ઞાાનનું જ્ઞાન કેટલું પરિપક્વ હતું તેની જાણકારી થઇ જાય તેમ છે. તેમનું ગણિત અને એન્જિનિયરીંગને લગતું જ્ઞાાન પણ અગાધ હતું. ભૌતિકવિજ્ઞાાનના સુપર કન્ડક્ટિવિટીના સતત ગતિશીલતાના સિદ્ધાંતની વાત પણ સર્વ પ્રથમ ભાસ્કરાચાર્યે કરી હતી.

અમેરિકાના ‘સાયન્સ’ નામના મેગેઝિનના એસોસિયેટ એડિટર રહી ચૂકેલા ડિક ટેરેસીએ એમના પુસ્તક ‘એન્સિયન્ટ રૂટ ઓફ મોર્ડન સાયન્સિઝ’માં લખ્યું છે – આઈઝેક ન્યૂટનથી ૩૪૦૦ વર્ષ પહેલાં હિન્દુઓના પ્રાચીન ગ્રંથ ઋગ્વેદમાં એ જણાવવામાં આવ્યું છે કે, આખું બ્રહ્માંડ ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિથી એકબીજા સાથે જોડાયેલું છે. રામાયણ, મહાભારત અને ભાગવત મહાપુરાણ જેવા ગ્રંથોમાં પણ આ સિદ્ધાંતનું સમર્થન કરતાં પ્રસંગોનું નિરૂપણ થયેલું જોવા મળે છે. વાલ્મીકિ રામાયણના બાલકાંડમાં અને બીજા પુરાણોમાં ઇક્ષ્વાકુ વંશના રાજા ત્રિશંકુનો પ્રસંગ આલેખાયેલો છે. દેવરાજ ઇન્દ્રએ તેને સ્વર્ગમાંથી ધકેલી દીધો હતો. તે પૃથ્વી પર નીચે આવતો હતો.

વિશ્વામિત્ર ઋષિએ તેને આકાશમાં જ અટકાવી દીધો હતો. પછી તે સ્વર્ગ અને પૃથ્વીની વચ્ચે જ લટકતો રહ્યો હતો. પુરાણ કથાની આ બાબત સૂચક છે એમ માની શકાય. પૃથ્વીની ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિથી દૂર હોવાથી તેના પર તેનું બળ ન લાગવાથી તે નીચે પડતો નહોતો એવો ગૂઢાર્થ તેમાંથી લેવાય છે. શ્રીમદ્ ભાગવત મહાપુરાણના અષ્ટમ સ્કંધના છઠ્ઠા અધ્યાયના ૩૮ અને ૩૯મા શ્લોકમાં જે વર્ણન કર્યુંછે તેના પરથી પણ સ્પષ્ટ થાય છે કે વસ્તુનું વજન પૃથ્વી પર પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ બળ (ર્ખબિી ર્ક ય્ચિપૈાઅ)થી લાગે છે. જેમ જેમ ઊંચે જઇને પૃથ્વીના વાતાવરણથી દૂર જવાય તેમ તેમ પૃથ્વીનું આ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ઘટતું જાય છે અને વસ્તુંનું વજન પણ સાવ ઓછું કે નહીંવત થઇ જાય છે. વસ્તુને લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ પૃથ્વી દરેક પદાર્થને તેના વાતાવરણમાં પોતાના કેન્દ્ર તરફ ખેંચતી હોવાથી ઉદ્ભવે છે. વસ્તુના અમુક સ્થાને આવું બળ નહીંવત હોય છે તેથી વજન પણ નહીંવત્ જ લાગે. આ સ્થાન વસ્તુનું ગુરુત્વાકર્ષણ કેન્દ્ર (Centre of force of Gravity)કહેવાય છે.