নিউটনের মাথায় কি সত্যি আপেল পড়েছিল

বিজ্ঞানে ইউরেকা মোমেন্ট বলে একটা রোমাঞ্চকর ব্যাপার থাকে। যেকোনো আবিষ্কারের পূর্ণতা দেয় এই মুহূর্তটিই। এর পেছনের মূল ঘটনাটা ঘটেছিল আজ থেকে প্রায় আড়াই হাজার বছর আগে। গ্রিসের সিরাকিউজ দ্বীপের রাজা একটা সোনার মুকুট নিয়ে ঝামেলায় পড়েছিলেন। তিনি বুঝতে পারছিলেন না, সেটা খাঁটি না ভেজাল। উপায় না পেয়ে তিনি বিখ্যাত বিজ্ঞানী আর্কিমিডিসকে ডেকে পাঠান এবং নির্দেশ দেন, মুকুট না গলিয়েই এর বিশুদ্ধতা পরীক্ষা করতে হবে।

আর্কিমিডিস সপ্তাহখানেক ভাবনা-শ্চিন্তার পর বাথটাবে গোসল করতে গিয়ে হঠাৎ সমাধান পেয়ে যান। তিনি লক্ষ করেন, পানিতে নামার সঙ্গে সঙ্গে বাথটাব থেকে পানি উপচে পড়ছে। এই উপচে পড়া পানি দেখেই তিনি আবিষ্কার করেন তাঁর বিখ্যাত সূত্র, বস্তুর আপেক্ষিক গুরুত্ব। উত্তেজনায় তিনি ‘ইউরেকা!’ ‘ইউরেকা!’ (পেয়েছি! পেয়েছি!) বলে চিৎকার করতে করতে রাজদরবারে ছোটেন। এই ঘটনাটিই এখন বিজ্ঞান জগতে ইউরেকা মোমেন্ট নামে পরিচিত। কিন্তু প্রশ্ন হলো, নিউটনের মহাকর্ষ সূত্র আবিষ্কারের ঘটনাও কি এমন কোনো ইউরেকা মোমেন্ট ছিল? নাকি এর পেছনে লুকিয়ে আছে অন্য কোনো ইতিহাস?

২

১৬৬৫ সাল। ব্রিটেন তখন কাঁপছে প্লেগের মহামারিতে। লন্ডন আক্রান্ত, মৃত্যুভয় ছড়িয়ে পড়েছে সর্বত্র। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় কর্তৃপক্ষ বাধ্য হয়ে অনির্দিষ্টকালের জন্য ক্যাম্পাস বন্ধ ঘোষণা করেন। কেমব্রিজের গণিতের মেধাবী ছাত্র আইজ্যাক নিউটন ফিরে যান নিজের গ্রাম উস্টারশায়ারের উলপসথ্রপে। তখন তাঁর হাতে অফুরন্ত সময়। গণিতের জটিল সব সমীকরণ ও প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের নানা প্রশ্ন তাঁর মাথায় ঘুরপাক খাচ্ছে। গ্যালিলিও, কেপলার এবং কোপার্নিকাসের কাজগুলো তাঁকে ভাবনায় ফেলে দিয়েছে।

গ্রামের বাড়িতে নিউটনদের একটি ফলের বাগান ছিল। প্রচলিত গল্পমতে, একদিন সেই বাগানের আপেল গাছের নিচে বসে নিউটন গভীর চিন্তায় মগ্ন ছিলেন। হঠাৎ একটি আপেল খসে পড়ে মাটিতে। মতান্তরে, আপেলটি নাকি সরাসরি নিউটনের মাথাতেই পড়েছিল! এই একটি ঘটনাই নাকি খুলে দিয়েছিল নিউটনের তৃতীয় নয়ন। তাঁর মাথায় প্রশ্ন জাগে, আপেল কেন মাটিতে পড়ে? কেন ওপরে উঠে যায় না? আর এই প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে গিয়েই নাকি তিনি মহাকর্ষ সূত্র আবিষ্কার করেন।

কিন্তু এই গল্প কি আদৌ সত্যি? নাকি এটি শুধুই একটি মিথ? বেশিরভাগ বিজ্ঞান ইতিহাসবিদের মতে, নিউটনের মাথায় আপেল পড়ার ঘটনাটি পুরোপুরি সত্য নয়। তবে আপেল পড়ার দৃশ্যটি হয়তো তিনি দেখেছিলেন। নিউটন নিজেই তাঁর শেষ বয়সে বলেছিলেন, গাছ থেকে আপেলের পতন দেখেই তিনি মহাকর্ষ বলের কথা ভাবতে শুরু করেছিলেন। কিন্তু মাথায় পড়ার বিষয়টি সম্ভবত অতিরঞ্জিত।

যদি ধরেও নিই আপেল পড়ার ঘটনা সত্যি, তবুও বলা যায় মহাকর্ষ সূত্র হুট করে আবিষ্কৃত হয়নি। এর ভিত্তি অনেক আগে থেকেই তৈরি হচ্ছিল। নিউটন গভীরভাবে কেপলারের গ্রহের গতিসূত্রগুলো নিয়ে গবেষণা করেছিলেন। কেপলার দেখিয়েছিলেন, গ্রহগুলো সূর্যকে কেন্দ্র করে বৃত্তাকার পথে নয়, উপবৃত্তাকার পথে ঘোরে। তাঁর তৃতীয় সূত্রে বলা ছিল, কোনো গ্রহ সূর্য থেকে যত দূরে, সূর্যকে একবার ঘুরে আসতে তার তত বেশি সময় লাগে।

এই সূত্রের ভেতরেই লুকিয়ে ছিল মহাকর্ষ বলের বীজ। নিউটন বুঝতে পেরেছিলেন, সূর্য ও গ্রহদের মধ্যে কোনো এক অদৃশ্য আকর্ষণ কাজ করছে। তিনি গাণিতিকভাবে প্রমাণ করেন, দূরত্ব বাড়লে আকর্ষণ বল কমে যায়। তাঁর হিসাবমতে, মহাকর্ষ বল দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতে কমে। অর্থাৎ দূরত্ব দ্বিগুণ হলে আকর্ষণ বল চারগুণ কমে যায়।

শুধু কেপলার নন, নিউটন ঋণী ছিলেন গ্যালিলিওর কাছেও। গ্যালিলিও পড়ন্ত বস্তুর সূত্র আবিষ্কার করেছিলেন। তিনি দেখিয়েছিলেন, বাতাসের বাধা না থাকলে ভারী ও হালকা বস্তু সমান ত্বরণে নিচে পড়ে। নিউটন এই পড়ন্ত বস্তুর সূত্র এবং কেপলারের গ্রহের গতি সূত্র একই সুতোয় গাঁথলেন। তিনি দেখালেন, যে বলের কারণে আপেল মাটিতে পড়ে, ঠিক সেই একই বলের কারণে চাঁদ পৃথিবীর চারপাশে ঘোরে। এটিই ছিল তাঁর মহাকর্ষ সূত্রের মূল ভিত্তি।