शोध आणि बोध : दुर्बिणीचा जनक

अनादी काळापासून मानवाला आकाशात चमचमणाऱ्या ज्योतींचे आकर्षण वाटत आले आहे. प्रवास करताना दिशा ओळखण्यासाठी आणि कालमापनासाठी आकाशात दिसणाऱ्या या ग्रहताऱ्यांचा वापर केला जात असे. अर्थात, आकाशनिरीक्षण करण्यासाठी केवळ आपल्या डोळ्यांवर अवलंबून राहावं लागत असे. लांबवर असलेल्या वस्तू स्पष्टपणे पाहण्यासाठी सध्या वापरात असलेल्या द्विनेत्री, दूरदर्शक अशा साधनांचा शोध त्यावेळी लागलेला नव्हता.
१७ व्या शतकाच्या सुरुवातीला म्हणजे, १६०८ सालच्या सुमारास घडलेली एक घटना दुर्बिणीचा शोध लागण्यासाठी कारणीभूत ठरली. त्या काळी काचा आणि िभगे तयार करण्याची कला मानवाला अवगत झालेली होती. वयाची चाळिशी उलटलेले लोक आपल्याबरोबर िभग ठेवत असत. लहान अक्षरातील मजकूर मोठय़ा आकारात दिसण्यासाठी या िभगाचा वापर करीत असत. काही प्रतिष्ठित आणि बुद्धिवान लोक स्वत:साठी चष्मा तयार करून घ्यायचे. हॉलंडमध्ये हॅन्स लिपरशे याचेही चष्म्याचे दुकान होते. लिपरशेला चष्म्यासाठी लागणारी िभगे तयार करण्याची कला अवगत होती. लिपरशे हा मूळचा जर्मन. पण तो हॉलंडमध्ये स्थायिक झाला आणि १६०२ साली त्याने हॉलंडचे नागरिकत्व मिळवले.
लिपरशेच्या दुकानात आलेल्या दोन लहान मुलांनी खेळता खेळता चष्म्याची दोन िभगे एकमेकांसमोर अशी काही धरली की, दूरवरच्या चर्चच्या छतावर बसलेला पक्षी आपल्या जवळ असल्यासारखा भासला. लिपरशेने ‘दुर्बीण’ वापरणारे जगातले हे पहिले दोन मानव पाहिले. मुलांनी खेळता-खेळता अजाणतेपणी केलेली कृती लिपरशेने स्वत: करून पाहिली. दोन बहिर्वक्र िभगे एकमेकांसमोर विशिष्ट अंतरावर धरून त्यामधून बघितल्यास लांबवर असलेली वस्तू जवळ असल्यासारखी म्हणजेच मोठय़ा आकाराची दिसते, हे त्याने पाहिले.
प्रत्येक वेळी हातामध्ये दोन िभगे धरून मागे-पुढे करत बसणे आणि त्यामधून दूरची वस्तू बघणे गरसोयीचे होते. म्हणून लिपरशेने एकमेकांत बसतील आणि सहज सरकतील, अशी दोन लांब नळकांडी घेतली. प्रत्येक नळकांडय़ाच्या टोकाला िभग बसवले. त्यानंतर कमी व्यास असलेले नळकांडे जास्त व्यास असलेल्या नळकांडय़ात घातले. कमी व्यासाचे नळकांडे सरकवून दोन्ही िभगातले अंतर कमी-जास्त करणे शक्य झाले. अशा प्रकारे जगातल्या पहिल्यावहिल्या दुर्बणिीचा जन्म झाला.
आपण तयार केलेल्या दुर्बणिीतून लांबवर असलेल्या वस्तू कशा दिसतात,
याचे निरीक्षण करण्यात लिपरशे गढून जात असे. निरीक्षणे करीत
असताना त्याने आपल्या दुर्बणिीमध्ये अनेक बदलही केले. दोन बहिर्वक्र िभगे वापरून, तसेच एक बहिर्वक्र िभग आणि एक आंतर्वक्र िभग (नेत्रिका) वापरूनही
त्याने दुर्बणिी तयार केल्या. १० सप्टेंबर १६०८ साली लिपरशेने दुर्बणिीचे
एकस्व (पेटंट) आपल्याला मिळावे म्हणून अर्ज केला. पण लिपरशेने
लावलेला हा शोध अत्यंत साधा आहे, अशा प्रकारची दुर्बीण तयार करणे
कुणालाही शक्य असल्याने हा शोध गुप्त ठेवणे किंवा त्यामध्ये काही गोपनीयता असणे शक्य नाही, असे स्पष्टीकरण देऊन लिपरशेला दुर्बणिीचे एकस्व नाकारण्यात आले.
हॅन्स लिपरशे आपली दुर्बीण घेऊन जेव्हा इटलीतल्या व्हेनिस शहरात आला तेव्हा ती गोष्ट गॅलिलिओ गॅलिलीच्या कानावर आली. गॅलिलिओला दुर्बणिीचे महत्त्व उमगले. लिपरशेने तयार केलेल्या दुर्बणिीसारखीच पण कित्येक पटींनी चांगल्या दर्जाची दुर्बीण गॅलिलिओने अतिशय परिश्रम घेऊन तयार केली.   
दुर्बणिीचे अनेक उपयोग हळूहळू लक्षात येऊ लागले. त्या वेळी
महत्त्वाचा ठरलेला उपयोग म्हणजे दुर्बणिीच्या मदतीने आपण शत्रूच्या सन्यावर
नजर ठेवू शकतो, हे मानवाच्या लक्षात आले. पण आपण जसा दुर्बणिीचा
उपयोग करतो तसा शत्रूसुद्धा करेल या भीतीने दुर्बणिीचा वापर गुप्तपणे केला जात असे.
गॅलिलिओने आपली दुर्बीण पृथ्वीवरच्या वस्तू पाहण्यासाठी नव्हे तर थेट खगोलीय वस्तूंवर रोखली. आपल्या दुर्बणिीतून त्याने चंद्राच्या पृष्ठभागावरचे खड्डे, चंद्राच्या कला, गुरू ग्रह आणि त्याचे उपग्रह यांचे निरीक्षण केले. अशा प्रकारे खगोलशास्त्राच्या अभ्यासात दुर्बीण हे अत्यंत महत्त्वाचे साधन बनले.
गॅलिलिओने दुर्बणिीच्या रचनेचा सखोल अभ्यास केला. त्याचप्रमाणे िभगाचा आकार आणि िभग तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या काचेचे गुणधर्म याचाही अभ्यास केला. लिपरशेने वापरलेल्या िभगांपेक्षा कित्येक पटीने चांगल्या दर्जाची िभगे बनवण्याची कलासुद्धा गॅलिलिओने अवगत करून घेतली. पण गॅलिलिओला खगोलविज्ञानाची दारे खुली होण्यामागचे श्रेय हॅन्स लिपरशेने केलेल्या दुर्बणिीच्या निर्मितीला द्यायलाच हवे.            ल्ल
    ‘दोन िबदूंमधील अंतर कमी करण्यासाठी दूरदर्शक वापरला जातो, तर दोन िबदूंमधील अंतर वाढवण्यासाठी सूक्ष्मदर्शक वापरला जातो,’ असे म्हटले जाते. दूरदर्शक, द्विनेत्री आणि सूक्ष्मदर्शक यांच्या रचनेमध्ये आणि कार्यामध्ये असलेले फरक जाणून घ्या.
    द्विनेत्रीचे काळजीपूर्वक निरीक्षण करा. यामध्ये असणाऱ्या दोन िभगांचा प्रकार, त्यांचा व्यास आणि फुगीरपणा याविषयीची निरीक्षणे नोंदवा.
    ठराविक दुर्बणिीमधून किती लांबवरचे स्पष्टपणे दिसू शकेल, हे कोणकोणत्या घटकांवर अवलंबून असते?   
    जो प्रयोग लिपरशेने केला तो प्रयोग प्रत्यक्ष करून बघा. योग्य नाभीय अंतराची आणि दीड ते दोन इंच व्यासाची दोन बहिर्वक्र िभगे घ्या. ही िभगे लहान-मोठी असल्यास उत्तम. एकमेकांत बसणारी आणि पुढे-मागे सरकवता येणारी दोन लांब नळकांडी घ्या. प्रत्येक नळकांडय़ाच्या टोकाला िभग बसवून मग ही नळकांडी एकमेकांत बसवा. नळकांडी मागे-पुढे सरकवून दोन िभगांमधील अंतर बदला. या दुर्बणिीमधून किती दूरवर असलेली वस्तू स्पष्टपणे दिसू शकते? चांगला परिणाम साधण्यासाठी नळकांडय़ाची लांबी, िभगांचे नाभीय अंतर, दोन िभगांतील अंतर आणि िभगांचा व्यास किती असणे आवश्यक आहे, हे प्रत्यक्ष प्रयोग करून ठरवा.
    गॅलिलिओने तयार केलेली दुर्बीण आणि न्यूटनने तयार केलेली दुर्बीण यांत काय फरक आहे? कोणती दुर्बीण वापरणे चांगले? प्रकाशीय दुर्बणिींमध्ये झालेल्या प्रगतीचा आढावा घ्या.
    दुर्बीण विकत घेताना कोणत्या बाबींचा विचार करणे आवश्यक ठरते?  
    नुसत्या डोळ्यांनी पाहण्याला असलेल्या मर्यादांवर दुर्बणिीच्या मदतीने मानवाने मात केली. मात्र, प्रकाशीय दुर्बणिींच्याही काही मर्यादा आहेत. या मर्यादा कोणत्या? प्रकाशीय दुर्बणिींच्या मर्यादांवर मात करण्यासाठी रेडिओ दुर्बणिींचा वापर केला जातो. रेडिओ दुर्बणिींची एक शृंखला पुणे-जुन्नर मार्गावरील नारायणगांवजवळ खोडद येथे आहे. या रेडिओ दुर्बणिींविषयी माहिती मिळवा.