মারিয়া কুনিৎজ – জ্যোতির্বিজ্ঞানের অন্যতম অগ্রদূত

 

জ্যোতির্বিজ্ঞানের বিপ্লবে জোহানেস কেপলারের ভূমিকা আমরা সবাই জানি। মহাকাশের সব গ্রহ নক্ষত্রের গতির তাত্ত্বিক ব্যাখ্যা কেপলারের তিনটি সূত্র থেকে পাই। কিন্তু কেপলারের তত্ত্বকে নির্ভুল এবং সহজবোধ্য করে তোলার ব্যাপারে অগ্রণী ভূমিকা রেখেছিলেন  জ্যোতির্বিজ্ঞানী মারিয়া কুনিৎজ। মারিয়া কুনিৎজ ছিলেন জোহানেস কেপলারের সমসাময়িক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বিপ্লবের অসাধারণ, অথচ প্রায়শই অবমূল্যায়িত ব্যক্তিত্ব।

জ্যোতির্বিজ্ঞানের শুরুটা হয়েছিল পৃথিবীকেন্দ্রিক ভাবনার মাধ্যমে। দ্বিতীয় শতাব্দীতে ক্লডিয়াস টলেমি তত্ত্ব দিয়েছিলেন যে পৃথিবীকে কেন্দ্র করেই মহাবিশ্বের সবকিছু ঘুরছে। এরপর প্রায় চৌদ্দ শ বছর ধরে টলেমির তত্ত্বই চলেছে এবং যা কিছু পর্যবেক্ষণ-মূলক গবেষণা হয়েছে এই বিষয়ে - সবই হয়েছে টলেমির পৃথিবীকেন্দ্রিক তত্ত্বকে মেনে নিয়ে। কিন্তু ১৫৪৩ সালে নিকোলাস কপারনিকাসের তত্ত্ব প্রকাশিত হবার পর টলে গেল টলেমির তত্ত্ব। অনেক চড়াই-উৎরাই পেরিয়ে প্রতিষ্ঠা পেলো কপারনিকাসের সূর্যকেন্দ্রিক জ্যোতির্বিজ্ঞান। আমরা জানলাম পৃথিবী নিজের অক্ষের উপর চব্বিশ ঘন্টায় একবার ঘুরে – ফলে দিন-রাত হয়। আবার সুর্যকে কেন্দ্র করে বছরে একবার ঘুরে – যার ফলে ঋতুর পরিবর্তন হয়। সৌরজগতের অন্যান্য গ্রহগুলোও সূর্যের চারপাশে ক্রমাগত ঘুরছে নিজ নিজ কক্ষপথে সুনির্দিষ্ট গতিতে। এরপর স্বাভাবিকভাবেই প্রশ্ন জাগে – কীভাবে এরা ঘুরছে। গ্রহনক্ষত্রের গতির তাত্ত্বিক সূত্র কী?

গ্রহগুলোকে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ করতে করতে জার্মান বিজ্ঞানী জোহানেস্‌ কেপলার সৌরজগতের গ্রহগুলোর কক্ষপথ, কক্ষপথে গ্রহের গতি, এবং মোট ঘূর্ণনকাল সম্পর্কিত তিনটি যুগান্তকারী সূত্র প্রকাশ করেন। প্রথম দুইটি সূত্র প্রকাশ করেন ১৬০৯ সালে এবং তৃতীয় সূত্রটি প্রকাশ করেন ১৬১৯ সালে।

কেপ্‌লারের প্রথম সূত্র: উপবৃত্তাকার কক্ষপথের সূত্র অনুসারে প্রত্যেক গ্রহ সূর্যকে কেন্দ্র করে সূর্যের চারপাশে উপবৃত্তাকার পথে ঘুরে। আমরা জানি বৃত্তের একটি মাত্র কেন্দ্র থাকে, কিন্তু উপবৃত্তের দুটো কেন্দ্র থাকে। এই কেন্দ্র দুটোকে বলে ফোকাসবিন্দু। এই দুটো ফোকাসবিন্দুর যে কোন একটিতে সূর্যকে রেখে গ্রহগুলো সূর্যের চার পাশে উপবৃত্তাকার পথে ঘুরে। এই ফোকাসবিন্দু দুটোর মধ্যে দূরত্ব যত কম হবে উপবৃত্তটি ততই বৃত্তের মতো হয়ে যাবে। যখন এই দুটো ফোকাসবিন্দুর মধ্যবর্তী দূরত্ব শূন্য হয়ে যাবে - তখন তারা এক সাথে মিলে গিয়ে একটি বিন্দুতে পরিণত হয়ে যাবে - এবং সেই বিন্দুটা হবে বৃত্তাকার পথের কেন্দ্র। আর উপবৃত্ত তখন হয়ে পড়বে পুরোপুরি বৃত্ত। তখন উপবৃত্তের উৎকেন্দ্রিকতা (eccentricity) হয় সবচেয়ে কম (শূন্য)। আবার এই ফোকাসবিন্দু দুটোর মধ্যবর্তী দূরত্ব যত বাড়তে থাকবে উপবৃত্তটি ততই চ্যাপ্টা হতে থাকবে। তখন উপবৃত্তের উৎকেন্দ্রিকতাও বাড়তে থাকে।

          গ্রহগুলোর মধ্যে বুধের কক্ষপথই সবচেয়ে চ্যাপ্টা। ফলে বুধের উৎকেন্দ্রিকতা সবচেয়ে বেশি। তার ফলে দেখা যায় - বুধ এক সময় সূর্যের খুব কাছে চলে আসে, আবার এক সময় সূর্য থেকে অনেক দূরে চলে যায়। গ্রহ থেকে সূর্যের সবচেয়ে কাছের বিন্দুকে ইংরেজিতে বলা হয় পেরিহেলিয়ন (perihelion) আর বাংলায় ‘অনুসুর বিন্দু’। আবার গ্রহ থেকে সূর্যের সবচেয়ে দূরের বিন্দুকে ইংরেজিতে বলা হয়  অ্যাপহেলিয়ন (aphelion) আর বাংলায় ‘অপসুর বিন্দু’। এই কক্ষপথের সূত্র প্রয়োগ করা হয় আধুনিক স্যাটেলাইটগুলোর কক্ষপথ নির্ধারণ করার সময়।

কেপলারের দ্বিতীয় সূত্র: সমান ক্ষেত্রফলের সূত্র অনুসারে সূর্য ও গ্রহের মধ্যে একটি সরল রেখা টানলে গ্রহের কক্ষপথে সেই সরলরেখাটি সমান সময়ে সমান ক্ষেত্রফল অতিক্রম করে।

চিত্রে ক্ষেত্রফল-১ = ক্ষেত্রফল-২। সেক্ষেত্রে P1 থেকে P2 পর্যন্ত যেতে যে সময় লাগে, P3  থেকে P4 পর্যন্ত যেতে একই সময় লাগবে। কিন্তু P1 থেকে P2'র দূরত্ব P3 থেকে P4'র দূরত্বের চেয়ে বেশি। তাই P1 থেকে P2 পর্যন্ত যেতে গ্রহ যে বেগে চলবে P3  থেকে P4 পর্যন্ত যেতে তার চেয়ে অনেক আস্তে চলবে। তাই কক্ষপথে গ্রহের বেগ সব জায়গায় সমান নয়। গ্রহ যখন সূর্যের কাছাকাছি আসে তখন দ্রুত চলে, আর যখন সূর্য থেকে দূরে চলে যায় তখন আস্তে চলে।

কেপলারের তৃতীয় সূত্র: পর্যায় কালের সূত্র অনুসারে যে গ্রহ সূর্যের যত কাছে থাকে কক্ষপথে সেই গ্রহ তত দ্রুত বেগে চলে। কক্ষপথে কোন গ্রহের পর্যায় কাল (T)-এর বর্গফল (T²) সূর্য থেকে ঐ গ্রহের গড় দূরত্ব (R)-এর ঘনফল (R³)-এর সমানুপাতিক।

এখানে মনে রাখা দরকার যে পর্যায় কালের একক হতে হবে বছর, আর গ্রহ থেকে সূর্যের গড় দূরত্বের একক হতে হবে অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট (AU)। সূর্য থেকে পৃথিবীর দূরত্বকে এক অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিট দূরত্ব ধরা হয়। সূর্য থেকে পৃথিবীর দূরত্ব ১৫ কোটি কিলোমিটার। সুতরাং 1 AU = 150000000 km.

গ্রহ-নক্ষত্রগুলির গতির সূত্রগুলির ভিত্তিতে কেপলার মহাকাশে গ্রহ-নক্ষত্রগুলির অবস্থান সঠিকভাবে নির্ণয়ের জন্য একটি সারনি প্রকাশ করেন বিজ্ঞানীদের সুবিধার্থে। সম্রাট দ্বিতীয় রুডলফ (তদানীন্তন হাঙ্গেরি ও বোহেমিয়ার রাজা) জ্যোতির্বিজ্ঞানের গবেষণার পৃষ্ঠপোষকতা করেছিলেন বলে তাঁর সম্মানে কেপলার তাঁর সারনির নাম দিয়েছিলেন রুডলফিন টেবল। ১৬২৭ সালে এই সারনি প্রকাশিত হলেও এটি ছিল ভীষণ দুর্বোধ্য। কিন্তু এর প্রয়োজনীয়তা এবং সুদূরপ্রসারী ব্যবহারযোগ্যতা বুঝতে পেরেছিলেন স্বশিক্ষিত জ্যোতির্বিজ্ঞানী মারিয়া কুনিৎজ। তিনি পরবর্তী তেইশ বছর ধরে কেপলারের তত্ত্ব এবং সারনির উপর কাজ করে সেই সারনির ভুল সংশোধন করেন এবং সারনিকে সহজবোধ্য এবং সহজে ব্যবহারযোগ্য করে গড়ে তোলেন। ১৬৫০ সালে প্রকাশিত হয় তাঁর গুরুত্বপূর্ণ বই ‘ইউরেনিয়া প্রোপিতিয়া’ – যে বই জ্যোতির্বিজ্ঞানের প্রথম নির্ভুল নির্ভরযোগ্য বই হিসেবে স্বীকৃতি লাভ করে।

 

 

মারিয়া কুনিৎজ-এর জন্ম আনুমানিক ১৬১০ সালে রোমান সাম্রাজ্যের সাইলেসিয়ায় যা বর্তমানে পোল্যান্ড এবং চেক রিপাবলিকের মাঝামাঝি অংশে অবস্থিত। তাঁর বাবা হেনরিখ কুনিৎজ ছিলেন একজন চিকিৎসক। মেয়েদের জন্য প্রাতিষ্ঠানিক লেখাপড়া তখনো নিষিদ্ধ ছিল ইওরোপে। কিন্তু লেখাপড়া এবং নতুন কিছু শেখার ব্যাপারে মারিয়ার উৎসাহ দেখে তিনি মেয়েকে গণিত, বিজ্ঞান, দর্শনসহ বিভিন্ন ভাষা শেখার ব্যাপারে উৎসাহ দিতে থাকেন। ক্রমেই সেই সময়ে বিজ্ঞান  - বিশেষ করে জ্যোতির্বিজ্ঞানের যেসব বই পাওয়া যেতো সব পড়ে ফেলেন মারিয়া। সেই সময় বিজ্ঞানের আনুষ্ঠানিক ভাষা ছিল ল্যাটিন। গুরুত্বপূর্ণ সব বিজ্ঞান-প্রবন্ধ লেখা হতো ল্যাটিন ভাষায়। তাই ল্যাটিন ভাষা তো তিনি শিখেই ছিলেন। অন্যান্য যেসব ভাষায় বিজ্ঞানের গবেষণার খবর এবং ফলাফল প্রকাশিত হতো – সেগুলি পড়ার জন্য সেই সব ভাষা – গ্রিক, জার্মান, পোলিশ, ইতালিয়ান এবং হিব্রু ভাষাও শিখে ফেলেছিলেন তিনি। একাধিক ভাষায় সাবলিল দক্ষতার পাশাপাশি গাণিতিক দক্ষতা মারিয়াকে দিয়েছিল সবচেয়ে জটিল বৈজ্ঞানিক জ্ঞান আহরণের সুযোগ। এই সুযোগ তিনি নিজের জন্য নিজেই তৈরি করেছিলেন।

জোহানেস কেপলারের গবেষণার সবকিছুই আত্মস্থ করছিলেন মারিয়া কুনিৎজ। কেপলারের ‘রুডোলফিন টেবলস’ ভীষণ জটিল গাণিতিক হিসেব-নিকেষে ভর্তি থাকলেও তা বুঝতে অসুবিধে হয়নি মারিয়ার। ১৬২৭ সালে যখন রুডলফিন টেবিল প্রকাশিত হয় – তখন ইওরোপজুড়ে যুদ্ধ চলছিল। ১৬১৮ থেকে ১৬৪৮ পর্যন্ত এই ত্রিশ বছর ধরে ইওরোপের বিভিন্ন দেশের মধ্যে যুদ্ধ চলেছে ক্যাথলিক ও প্রোটেস্ট্যান্টদের মধ্যে। ফলে সাধারণ জনজীবনে অনিরাপত্তা ও স্থবিরতা নেমে এসেছিল।

সেই যুদ্ধের ডামাডোলের মধ্যেই মারিয়া তাঁর লেখাপড়া ও গবেষণার কাজ এগিয়ে নিয়ে গেছেন। ১৬২৯ সালে তিনি বিয়ে করেন ইলিয়াস ফন লুবেনকে। লুবেন ছিলেন একজন বিদ্যোৎসাহী চিকিৎসক এবং শখের জ্যোতির্বিজ্ঞানী। মারিয়ার লেখাপড়া ও গবেষণার তিনি প্রধান পৃষ্ঠপোষক হয়ে ওঠেন। প্রাতিষ্ঠানিক শিক্ষা ও গবেষণায় নারীদের অংশগ্রহণ নিষিদ্ধ থাকার কারণে কোন প্রাতিষ্ঠানিক গবেষণা সহযোগিতা মারিয়া পাননি। কিন্তু তাতে তিনি দমে থাকেননি। তিনি বাড়িতে বসেই কেপলারের রুডলফিন টেবলস-এর সবগুলি উপাত্ত পরীক্ষা করে দেখতে শুরু করলেন।

মারিয়া আবিষ্কার করলেন কেপলারের লগভিত্তিক হিসেবে বেশ কিছু ভুল আছে। শুধু তাই নয়, সময়ের সাথে গ্রহ-নক্ষত্রের অবস্থান নির্ণয়ে কেপলারের হিসেব করার পদ্ধতি খুবই জটিল। মারিয়া কেপলারের হিসেবের ভুলকে শুদ্ধ করার এবং পদ্ধতিগত জটিলতাকে সহজ করার প্রক্রিয়া শুরু করলেন। কেপলারের পদ্ধতিতে সূর্য ও গ্রহের মধ্যে অনুসূর এবং অপসুরের হিসেবের গোলমাল ছিল। মারিয়া তা সংশোধন করেন। কেপলারের লগভিত্তিক হিসেব ছিল অত্যন্ত দুরুহ। তাকে সাধারণ গণিত এবং সারনি অন্তর্ভুক্তির মাধ্যমে সহজ করে তোলেন মারিয়া। ফলে শুধুমাত্র পেশাগত জ্যোতির্বিজ্ঞানী নয়, সৌখিন জ্যোতির্বিজ্ঞানীর পক্ষেও সম্ভব হয়ে উঠেছে আকাশে গ্রহ-নক্ষত্রের অবস্থান নির্ণয় করা। জ্যোতিষিরা যে পঞ্জিকা তৈরি করেন – সেগুলিও সম্ভব হয়েছে এর মাধ্যমে।

দীর্ঘ এক যুগেরও বেশি সময় ধরে গবেষণা করে ১৬৪৫ সালের মধ্যে তিনি তাঁর বইয়ের পান্ডুলিপি তৈরি করেন। কিন্তু যুদ্ধের কারণে বইটি প্রকাশিত হয় আরো পাঁচ বছর পর।  ১৬৫০ সালে তিনি প্রকাশ করলেন তাঁর বই ‘ইউরেনিয়া প্রোপিতিয়া’।

তখনো পর্যন্ত ল্যাটিন ভাষায় বিজ্ঞান রচনার মাধ্যমে বিজ্ঞানকে সাধারণ পাঠকের কাছ থেকে দূরে সরিয়ে রাখা হতো। মারিয়া এই ব্যবস্থার পরিবর্তনের লক্ষ্যে অগ্রসর হলেন। তাঁর বইটি তিনি তখনকার নিয়ম অনুসারে বিজ্ঞানীদের জন্য ল্যাটিন ভাষায় লেখার পাশাপাশি – সাধারণ পাঠকের জন্য জার্মান ভাষাতেও লিখলেন। এরপর ক্রমে ইওরোপে ল্যাটিনের পাশাপাশি জার্মান ভাষাও বিজ্ঞানের ভাষা হয়ে ওঠে।

মারিয়া কুনিৎজের সময়ে প্রাতিষ্ঠানিক শিক্ষায় নারীদের শুধু যে বাধা দেয়া হতো তা নয়,নারীদের প্রকৃত অর্জনকেও স্বীকৃতি দেয়া হতো না। মারিয়া কুনিৎজের স্বামী ইলিয়াস ফন লুবেন তা জানতেন। মারিয়া কুনিৎজের বিশ বছরের গবেষণার ফসল ‘ইউরেনিয়া প্রোপিতিয়া’ যখন কোন প্রকাশক প্রকাশ করতে রাজি হলো না, তখন নিজের উদ্যোগে তা প্রকাশের ব্যবস্থা করেন। শুধু তাই নয়, নিজে একটি ভূমিকা লিখে সেখানে পরিষ্কারভাবে উল্লেখ করলেন যে এই বইয়ের সবটুকু কাজই মারিয়া কুনিৎজের নিজের গবেষণা। কারণ তখনো অনেকেই মনে করতেন নারীদের জ্ঞানভিত্তিক কাজ আসলে অন্য কোন পুরুষ করে দেয়!

একটি মাত্র গবেষণা গ্রন্থ দিয়েই জ্যোতির্বিজ্ঞানে অমরত্ব লাভ করেছেন মারিয়া কুনিৎজ। তাঁর বইয়ের সারনি এবং পদ্ধতি অনুসরণ করে জ্যোতির্বিজ্ঞান সামনের দিকে এগিয়েছে পরবর্তী কয়েক শ বছর। তাঁর অবদানের স্বীকৃতি হিসেবে একটি গ্রহাণুর (মাইনর প্ল্যানেট) নামকরণ করা হয়েছে 12624 Mariacunitia, বুধ গ্রহের একটি ক্রেটারের নামকরণও করা হয়েছে তাঁর নামে।

মারিয়া ছিলেন আদর্শ জ্ঞানপিপাসু। তিনি কোনদিন কোন স্বীকৃতি দাবি করেননি, কোন ধরনের আত্মপ্রচারে অংশ নেননি। কেবল নিজের সবটুকু সময় এবং নিষ্ঠা দিয়ে জ্ঞানের সাধনা করে গেছেন। ১৬৬৪ সালে তাঁর মৃত্যু হয়।

জ্যোতির্বিজ্ঞানে তাঁর অবদানের কথা সেভাবে কেউ মনেও রাখেনি সেই সময় এবং পরবর্তী অনেক বছর। ক্রমে নারীদের প্রাতিষ্ঠানিক শিক্ষার বাধা দূর হয়ে গেলে এবং বিংশ শতাব্দীতে বিজ্ঞান গবেষণায় নারীদের অংশগ্রহণ তুলনামূলকভাবে বাড়ার পর বিজ্ঞানের ইতিহাস আবার নতুনভাবে জাগতে শুরু করেছে। সেখানে উঠে আসছে সেইসময়ের উপেক্ষিত বিজ্ঞানীদের অবদানের কথা। তাই আজ আমরা জানতে পারছি মারিয়া কুনিৎজ এর অবদানের কথা – যিনি জোহানেস কেপলারের তত্ত্বকে বাস্তবে কাজে লাগানোর পথ সহজ করে দিয়েছিলেন।

 

তথ্যসূত্র

১। Astronomy & geophysics: the journal of the Royal Astronomical Society, 2024-08, Vol.65 (4), p.4-4.26

২। অ্যানা রেসের ও লেইলা ম্যাকনেইল, ফোর্সেস অব ন্যাচার, ফ্রান্সিস লিংকন পাবলিশিং, লন্ডন ২০২১।

৩। ম্যাগডোলনা হারগিটাই, মিটিং দ্য চ্যালেঞ্জ: টপ ওম্যান ইন সায়েন্স, অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটি প্রেস, ২০২৩।

_______________

বিজ্ঞানচিন্তা জানুয়ারি ২০২৬ সংখ্যায় প্রকাশিত