क्वाँटम् गतिसिद्धान्ताचा आधुनिक तंत्रज्ञान व आधुनिक भांडवलदारीवरील परिणाम

[थत्ते स्मृती व्याख्यान मालेमधील सोळावे पुष्प गुंफताना ११ जानेवारी २००१ रोजी नागपुर विद्यापीठात प्रा. पानटानी दिलेल्या व्याख्यानाचा गोषवारा]
मला थत्ते स्मृती व्याख्यान देण्याकरता ट्रस्टचे विश्वस्तांनी जे निमंत्रण दिले त्याबद्दल मी त्यांचा मनःपूर्वक ऋणी आहे. नागपूर विद्यापीठाने भारतास जे विविध पदार्थवैज्ञानिक पुरवले त्यांचे शिल्पकार प्रा. थत्ते असल्याने, हे भाषण देण्यासाठी मला बोलावल्यावर जरा धास्तीच वाटली. तरी पण मी माझे मुक्त विचार आपणास सांगणार आहे.
सर्वप्रथम तंत्रज्ञान म्हणजे काय ह्याचा आपण विचार करू. मनुष्यास निसर्गाचे निरीक्षण करण्यात आनंद मिळतो, तो निखळ असतो. त्यावरून तो काही आडाखे बांधतो, निष्कर्ष काढतो व सिद्धान्त मांडतो. ह्या सर्व प्रक्रियेतून गेल्यानंतर तो काही भाकिते करतो आणि निसर्गाची नवी निरिक्षणे त्या भाकितांशी सुसंगत आहेत काय ते तपासून पहातो. नसल्यास सिद्धान्तात योग्य ते बद्दल करतो. ही प्रक्रिया सतत चालू राहाते. तसेच हे निष्कर्ष व्यक्तिसापेक्ष अथवा स्थलसापेक्ष नसतात. ही वैज्ञानिक प्रक्रिया आहे. हे निर्भेळ विज्ञान (Pure Science) आहे.
ह्या निर्भेळ विज्ञानाच्या ज्ञानाचा उपयोग करून जेव्हा मानवी जीवनास उपयुक्त वस्तू बनवली जाते त्याची एक प्रक्रिया असते. ह्या प्रक्रियेस तंत्रज्ञान म्हणतात. सर्वसाधारणपणे सन १९०० पूर्वीच्या विज्ञानास आपण जुने विज्ञान (classical science) म्हणूया. ह्या विज्ञानावर आधारलेले तंत्रज्ञान हे जुने तंत्रज्ञान (classical technology) म्हणावयास हरकत नाही. ह्या जुन्या तंत्रज्ञानाचा सामाजिक राजकीय व आर्थिक परिणाम म्हणजे सामंतशाहीचा -हास होऊन भांडवलदारीचा उदय व त्याचे साम्राज्यवादात परिवर्तन होणे हे होय. सर्वसाधारणपणे जुन्या पदार्थविज्ञानाचे प्रमुख उपविषय तीन आहेत. (१) गतिविज्ञान (Mechanics) (२) उष्णता व उष्णता गतिविज्ञान (Heat and Thermodynamics) (३) विद्युत व चुंबकीय शास्त्र (Electricity and Magnetism). ह्या पैकी गतिविज्ञान सर्वात पुरातन आहे. किंबहुना ते पुरातन ग्रीक शास्त्रज्ञ आर्किमिडीजच्याकाळी देखील होते. रोमन लोकांच्या बोटी मोठ्या कप्प्यांचे सहाय्याने त्याने समुद्रात बुडवल्याचे सर्वज्ञात आहे. मात्र गतिविषयक सिद्धान्ताचे नियम गॅलिलियो व न्यूटन ह्यांनी इ. स. १७०० चे सुमारास सांगितले. ग्रहांच्या गतीच्या अभ्यासाचा व निरीक्षणाचा न्यूटनचे गतीविषयक नियम बनवण्यात मोठा मोलाचा वाटा होता. गतिविज्ञानातून जी यंत्रे निर्माण झाली त्यांना शक्ति देण्याचे काम उष्णतेचा उपयोग सुरू होण्यापूर्वी मनुष्येच करीत. त्यामुळे यंत्राने निर्माण केलेले उत्पादन देखील फारसे नसे. परंतु उष्णतेच्या विज्ञानाचे ज्ञान झाल्यावर यंत्रे उष्ण-शक्तीवर अविरत धडधडू लागली. जेम्स वॉटपूर्वी वाफेवर चालणारी यंत्रे होती परंतु ही यंत्रे अतिशय अकार्यक्षम होती. वॉटने जे बाष्पयंत्र काठले त्यात बाष्प थंड होण्याचे व दट्ट्या पुढे मागे होण्याचे दंडगोल वेगळे वेगळे होते व त्यामुळे यंत्राची कार्यक्षमता वाढली. ही यंत्रे चालवण्याकरता मोठ्या प्रमाणावर कामगारांची आवश्यकता होती. तसेच उत्पादन वाढवणारे कारखाने काढण्यासाठी भांडवलाची आवश्यकता होती. हे उत्पादन विकण्यासाठी बाजार पेठेची आवश्यकता होती. या सर्व गोष्टींमध्ये, वैज्ञानिक शोध व त्याचे तंत्रज्ञानात रूपांतर होण्याची प्रक्रिया ह्यात खूप वर्षे जात. ह्या दृष्टीने मी विद्युत चुंबकशास्त्रातील काही सनावळ्या देतो.
(१) इ. स. १७८४ मध्ये कूलाँब ह्याने विद्युत भारांच्या बलाचा नियम सांगितला (२) इ. स. १८०० मध्ये व्होल्टाने बॅटरी बनवली (३) १८१९-२० मध्ये ओरस्टेड व अँपियर ह्यांनी विद्युत वहनातून चुंबकीय क्षेत्राची निर्मिती होते हा शोध लावला (४) १८३१ मध्ये फॅरडेने बदलत्या चुंबकीय क्षेत्रामुळे विद्युत निर्मिती होते हा शोध लावला. (५) १८६४ मॅक्सवेलने वरील महत्त्वाचे नियम चार सूत्रात मांडले. ह्या सर्व गोष्टीतून विद्युत निर्मितीचे तंत्रज्ञान विकसित झाले एडिसन नावाच्या तंत्रज्ञाने इ. स. १८८० मध्ये D. C. मोटरचा शोध लावला. १८८२ मध्ये न्यूयॉर्कच्या पर्ल रस्त्यावर व लंडनमध्ये रस्त्यावर विजेचे दिवे लागले. फॅरडेचा शोध (१८३१) ते न्यूयॉर्कच्या रस्त्यावर दिवे येण्यात ५० वर्षे गेली. टेस्ला नावाचे तंत्रज्ञाने A.C. मोटर विकसित केली (१८८२). त्यातूनच पुढे टेस्लाने वेस्टिंगहाऊस ही प्रसिद्ध कंपनी काढली तर एडिसनने जनरल इलेक्ट्रिक ही कंपनी काढली. शोधांचे व तंत्रज्ञानाचे व्यापारीकरण एडिसनने सुरू केले. हेन्री फोर्डचा एडिसन हा आदर्श होता. जुन्या तंत्रज्ञानाची उदाहरणे म्हणजे रासायनिक उद्योग, जेट, विमाने, मोठ्या मशिनरी, रेल्वे, विद्युत उपकरणे (ट्रॅन्झिस्टरवर न आधारलेली) वगैरे. जुन्या तंत्रज्ञानात ह्या शतकात भर घातली गेली नाही असे नाही. परंतु शोध व त्याचे तंत्रज्ञानात जो काळ जावयाचा तो काही कमी झाला नव्हता. ह्याचे उत्तम उदाहरण रडारचे देता येईल. चर्चिलने दुसरे महायुद्ध जिंकण्यात रडारच्या शोधाचा मोठा वाटा मान्य केला होता. काही धातू तापवल्यानंतर त्यातून इलेक्ट्रॉन बाहेर पडतात. ह्यास Thermionic Emission म्हणतात. हा शोध १८८५ मध्ये गॅटल व एडिसनने स्वतंत्रपणे लावला त्याचा शास्त्रशुद्ध अभ्यास १९०२ मध्ये रिचर्डसन ह्याने केला. (१९२८ मधले नोबेल पारितोषिक). १८९५ मध्ये मार्कोनीने यूरोपमधून अमेरिकेत बिनतारी संदेश पाठवला. ह्यावेळी रेडियोचा अविभाज्य भाग असलेल्या व्हॉल्व्हचा शोध लागला नव्हता. डायोडचा शोध १९०४ मध्ये तर ट्रायोडचा शोध १९०६ साली लागला. परंतु रडार १९४० साली प्रगत झाले. रेडियो घरोघर १९३० चे सुमारास पोहोचला. म्हणजे Thermionic Emission चा शोध ते रडार हा प्रवास किंवा त्याचे तंत्रज्ञानात रूपांतर होण्याची प्रक्रिया साधारण ४०-५० वर्षे चालली.
सर्वसाधारणपणे जुन्या तंत्रज्ञानाची, त्यावर आधारलेल्या भांडवलदारीची पुढील वैशिष्ट्ये सांगता येतील.
१. जुन्या तंत्रज्ञानामुळे औद्योगिक क्रांती झाली. ही औद्योगिक क्रांती होण्यात इंग्लंडचा पूर्वेकडील देशांशी जो व्यापारातला फायदा झाला त्याचा देखील मोठा वाटा होता.
२. ह्या काळात उत्पादन जरूर वाढले. हस्तव्यवसायातून निघणाऱ्या उत्पादनापेक्षा ते नक्कीच जास्त होते. परंतू ह्यात स्वयंचलित यंत्रामुळे उत्पादन वाढण्यास बराच वेळ लागला. हे उत्पादन वाढवण्याचे तंत्रज्ञान हेन्री फोर्डने विकसित केले.
३. कारखान्यात काम करण्यासाठी मजुरांची आवश्यकता होती. ही कामे करण्यासाठी डोक्यापेक्षा अंगमेहेनतीची जास्त जरूर होती. त्यासाठी सामंतशाहीचा नाश होणे ही काळाची गरज होती. ही प्रक्रिया युरोपात पूर्ण झाली. राजाचे ईश्वरदत्त हक्क लयाला गेले.
४. ह्यामध्ये उत्पादित झालेले उत्पादन खपवण्याकरता वसाहतींची आवश्यकता होती. वसाहतीमधील उद्योग नष्ट करण्याची गरज होती. तसे कायदे करण्यात आले व वसाहतींचे शोषण सुरू झाले. कच्च्या माल वसाहतींतून मातीमोल किमतीस घेवून कारखाने त्यापासून वस्तू बनवू लागले.
५. वसाहतींत माल जबरदस्तीने देखील खपवला गेला.
६. ज्या देशांमध्ये औद्योगिक क्रांती उशीरा झाली त्यांचे तंत्रज्ञान तुलनेने जास्त नवे होते. त्यांचे जवळ मात्र वसाहती नव्हत्या. त्या वसाहती मिळवण्याचा प्रयत्न म्हणजे युद्धे व महायुद्धे !
७. राष्ट्रवादाचा उदय ह्याच काळात झाला.
८. जुन्या तंत्रज्ञानाच्या तेजीच्या काळात ज्या वस्तु बनवल्या जात त्या अत्यंत टिकावू असत. उदा. जुन्या काळातील घड्याळे ३०-४० वर्षे टिकत.
९. त्या काळातील कंपन्या राष्ट्रीय होत्या, आंतरराष्ट्रीय स्वस्प त्यास प्राप्त झाले नव्हते. उदाहरणार्थ (i) ब्रिटीश पेट्रोलियम ब्रिटनची (ii) शेल कंपनी डच होती (iii) क्रुप्स जर्मन होती (iv) फेवर लुबा स्वीस होती.
१०. त्यावेळी वेगवेगळ्या चलनाचे विनिमयाचे दर मुक्तपणे न ठरता सरकार ठरवीत असे. त्यामुळे सहजरीतीने परकीय चलन मिळू शकत नसे.
११. बऱ्याचशा वस्तू आकाराने मोठ्या व जड असत.
१२. शोधाचे तंत्रज्ञानात रूपांतर होण्यात बराच वेळ लागत असल्यामुळे संशोधकास आर्थिक बाबींची फारशी जाण नसे व त्यामुळे सर्वसामान्यपणे बौद्धिक संपत्तीचे हक्कांसंबंधी (Intellectual Property rights) फारशी जाण नव्हती. त्यामुळे जिकडे तिकडे वस्तू निर्माण करण्याची पद्धत पेटंट होत असे, वस्तू नव्हे.
बरोबर १०० वर्षापूर्वी जानेवारी १९०१ मध्ये जुन्या क्वाँटम सिद्धान्ताचा शोध निबंध प्लँक नावाच्या प्रसिद्ध जर्मन पदार्थवैज्ञानिकाने प्रसिद्ध केला. ह्या सिद्धान्ताने कालांतराने सर्व वैज्ञानिक विचार करण्याची पद्धती आमूलाग्र बदलली. तसेच तंत्रज्ञानावर क्रांतिकारक परिणाम केला. विसाव्या शतकाचे सुरवातीला क्वाँटम गतिसिद्धान्त व आईन्स्टाइनच्या सापेक्षतावादाचा जन्म झाला. ह्या दोन सिद्धान्ताचा विज्ञान, तंत्रज्ञानावरचा प्रभाव १०० वर्षे झाली तरी तसूभरही कमी झालेला नाही. ह्या लेखाचा उद्देश क्वाँटम सिद्धान्त समजावून सांगण्याचा नाही. क्वाँटम गति विज्ञान (Quautum Mechanics) हे मुख्यतः सूक्ष्म कणांच्या (उदा. इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, अणुगर्भ वगैरे) गती संबंधीचे नियम सांगते. अगदी न्यूटनचे गतीविषयक नियम जितके मूलभूत आहेत तितकाच क्वाँटम गतीसिद्धान्त ही आहे. मात्र त्यांचे कार्यक्षेत्र वेगळे वेगळे आहे. सायकल अथवा विमान किंवा भोवऱ्याची गती न्यूटनच्या सिद्धान्ताच्या कक्षेत येते परंतु इलेक्ट्रॉनची अणूमधील गती न्यूटनचे गतिविषयक नियम किंवा/व मॅक्सवेलचे विद्युत चुंबकीय नियमानुसार होत नाही तर तेथे क्वाँटम गतिसिद्धान्ताचाच उपयोग करावा लागतो. स्थूलपणे आपण असे म्हणू शकतो की सूक्ष्मजगासाठी क्वाँटम सिद्धान्त व तुलनेने विशाल जगासाठी न्यूटनचे गतीविषयक नियम लागतात. ऐतिहासिक क्रमानुसार क्वाँटम सिद्धान्त १९०१ साली जन्मला. तक्ता क्र. १ नुसार ह्या सिद्धान्ताच्या विकासाचे वेगवेगळे टप्पे दिले आहेत.
जुन्या क्वाँटम सिद्धान्ताचा कालानुरूप विकास तक्ता क्र.१

क्र. संकल्पना वर्ष संशोधक
१. क्वाँटम संकल्पना १९०१ प्लँक (जर्मनी)
२. फोटॉन-प्रकाशनाचा शक्तिपुंज १९०५ आईन्स्टाइन (जर्मनी)
३. अणूची रचना १९१३ बोहर (डेन्मार्क)
४. इलेक्ट्रॉनचा स्पिन १९२४-२५ गोडस्मिट व उलेनबेक (डेन्मार्क)
५. अणू व रेणूंकडून प्रकाशाचे १९१७ आईन्स्टाइन उत्सर्जन व शोषण
६. वेगवेगळ्या मौलांचा आवर्ती तक्ता १९२४ मोसले, बोहर व पावली
(Periodic Table) जुन्या क्वाँटम सिद्धान्तामध्ये महत्त्वाच्या त्रुटी होत्या. कारण, ज्याप्रमाणे नवीन नवीन प्रयोगाचे निष्कर्ष जुन्या वैज्ञानिक सिद्धान्तानुसार समजेनासे झाले तसे तसे जुन्या सिद्धान्ताना थोडी डागडुजी कस्न व त्यात क्वाँटम कल्पना घुसडून नव्या प्रयोगांचे निष्कर्ष समजण्याचा प्रयत्न होत असे. त्यामुळे विज्ञानाच्या तत्त्वज्ञानाचा डोलारा जुनाच होता. थोडक्यात जुन्या मोडकळीस आलेल्या वाड्याला लाकडी टेकू लावण्याचा प्रकार होता.
नव्या मूलभूत कल्पनेची, जी न्यूटने केलेल्या नियमांशी विसंगत असू शकेल, आवश्यकता होती. ही संकल्पना लुई-डि ब्रॉग्ली ह्या फ्रेंच वैज्ञानिकाने दिली. त्यामध्ये त्याने एक तात्त्विक मुद्दा मांडला. ज्याप्रमाणे अत्यंत अंधुक प्रकाश असला की एकाद्या कणासारखा (फोटॉन) वागतो त्याप्रमाणे इलेक्ट्रॉन हा कण तरंगासारखा का वागू नये? नुसते हे विधान करून तो थांबला नाही तर त्याने ह्या तरंगाची लांबी (wave length) देखील काढली. त्याबरोबर हे देखील सांगितले की एकाच मूलस्थानाहून निघालेल्या प्रकाश जर अत्यंत जवळजवळच्या भोकांतून पाठवला तर पलिकडे काळ्या व पांढऱ्या सावल्या दिसतात तसाच इलेक्ट्रॉनदेखील वागेल. अर्थात तसे प्रयोग डेव्हिसन व जर्मर आणि जी. पी. थॉमसन यांनी केले. फक्त पडद्यावरच्या दोन छिद्रांऐवजी त्यांनी स्फटिकाचा उपयोग केला. प्र न उभा राहिला की ह्या तरंगाचा जो स्थळ कालानुरूप प्रवास होतो त्याचे समीकरण कोणते? हे समीकरण श्रोडिंगर नावाच्या शास्त्रज्ञाने दिले. स्वतंत्रपणे आणि वेगळ्या गणितीमार्गाने, पूर्वीच्या प्रयोगांचा आधार घेऊन हायझेनबर्ग ह्याने देखील
आहेत हे श्रोडिंजर व डिराक ह्यांनी सिद्ध केले. पुढे डिरॅकने इलेक्ट्रॉन तरंगाच्या गतीचे सापेक्षतावादाशी सुसंगत असलेले समीकरण सांगितले. आज विद्यार्थी जी क्वाँटम गतिसिद्धान्ताची मांडणी शिकतात ती मांडणी डिरॅकची! त्यानंतर क्वाँटम शक्तिपुंज कल्पना आणि मॅक्सवेल चे विद्युत चुंबकीय शक्ति तसेच अतीक्षीण बल (weak interaction) ह्याचा संयोग, फाईनमन, श्विंगर, टोमोनागा तसेच सलाम व वाईनबर्ग ह्यांचे शोध महत्त्वाचे आहेत. तक्ता क्र. २ मध्ये नव्या क्रांतिकारी क्वाँटम् गतिसिद्धान्ताच्या विकासाचा कालानुरूप आलेख दिला आहे.
तक्ता क्र. २
क्र. संकल्पना वर्ष संशोधक
१. वस्तु तरंग(Matter Waves) १९२४ लुई डि. ब्रॉग्ली (फ्रेंच)
२. तरंग गति विज्ञान (wave mechanics) १९२५ श्रोडिंजर (ऑस्ट्रिया)हायझेनबर्ग, बॉर्न, जॉर्डन (जर्मनी)
३. सापेक्षतावाद + तरंग गति विज्ञान १९२७ डिरॅक (इंग्लंड) (Sp. relativity+wave mechanics)
४. विद्युत चुंबकीयशास्त्र + तरंग १९४८ फाईनमन, श्विंगर व टोमोनागा गतिविज्ञान + सापेक्षतावाद
(Quantum Electrodynamics)
५. अतिक्षीण बल + वरील क्र. ४ १९७० अब्दुस्सलाम, वाईनबर्ग + ग्लॅशो मधील सिद्धान्त
ह्या सिद्धान्तांची गरज तरी का पडली? कारण नवे-नवे प्रयोग व मूलभूत विज्ञानातील शोध लागले. ह्या सर्व गोष्टी वस्तुनिष्ठ दृष्टीकोनातून समजून घेण्यासाठी क्वाँटम सिद्धान्ताची गरज होती. अणुगर्भातील कणांची एकूण रचना, त्याचे गतिशास्त्र, वेग-वेगळ्या प्रकारची मूलद्रव्ये (Elements) तसेच त्यांची संयुगे, कृत्रिम किरणोत्सर्जन, इलेक्ट्रॉनचे घनस्थितीतील पदार्थातील गती, एवढेच काय ताऱ्यांच्या पोटात असलेल्या ज्वलनाच्या क्रिया वगैरे गोष्टी समजण्यासाठी क्वाँटम गतिसिद्धान्ताची आवश्यकता होती. वरील प्रकारच्या विज्ञानावर आजचे तंत्रज्ञान उभे आहे. आजच्या तंत्रज्ञानाची मुख्य अंगे इलेक्ट्रॉनिक्स, लेझर, संगणक, दळणवळण, माहिती तंत्रज्ञान, औषध रचना (Drug design), जनुकशास्त्र ही आहेत.
तक्ता क्र. ३ मध्ये नव्या शोधांचा परामर्ष घेतला आहे.
तक्ता क्र.३
क्र. शोध वर्ष संशोधक
१. ट्रान्झिस्टर १९४८ ब्रे, बार्डीन, शॉक्ले व ब्रटन (अमेरिका)
२. अणुगर्भाचे फिशन् १९३९ हान व स्ट्रॉस्मन (जर्मनी)
३. मेसर १९५६ टाऊन्स, शवलॉव, बासाव आणि प्रोखोरोव (अमेरीका व सोविएत यूनियन)
४. लेसर १९५७ मेमन (अमेरिका)
५. संगणक १८२२ बॅबेज १९५७ IBM
६. डिजिटल संगणक १९४७ एकार्ट व मेकॉले (अमेरिका)
७. मायक्रोप्रोसेसर १९६९ टी हॉफ
८. पेशीतील डी. एन्. ए. १९५१ वॉट्सन व क्रिक (इंग्लंड)

वरील शोधांचे जरी वेगवेगळे खूप उपयोग असले तरी काही उपयोगांचा काल काय होता हे आपण पाहू.
अणुबाँब अणूगर्भाचा शोध (१९१३) २६ वर्षे (१९३९) ६ वर्षे अणुभट्टी(१९४५)
लेझर लेझरचे औद्योगिक उपयोग १९५७ १३ वर्षे १९७०
रेडियोट्रान्झिस्टर १९४८ ६ वर्षे १९५४
संगणक (IBM) ९ वर्षे १९५७

आता तर अशी परिस्थिती आहे दर ५ वर्षात वस्तू जुन्यापुराण्या होत आहेत. हे पाहिल्यानंतर आपणास असे दिसते की विज्ञानातील शोध आणि त्याचा वापर करून निर्माण झालेले तंत्रज्ञान यातील काल हा प्रचंड वेगाने आकुंचित होत आहे. ही घटना खालील उदाहरणावस्न नाट्यमय रीतीने दिसते. आपण संगणकाचे उदाहरण घेवू. संगणकात सर्वात महत्त्वाचे दोन भाग असतात. (१) मध्यवर्ती क्रिया करणारी संस्था (Central Processing unit किंवा CPU). ह्या संस्थेचे मुख्य अंग एक घड्याळ असते. ह्यामध्ये बेरीज, वजाबाकी, गुणाकार ह्या क्रिया काय वेगाने होतात ते घड्याळ ठरवते. ही एक क्रिया करण्यास १९९५ मध्ये ६४१०–६ सेकंद लागत, १९९८ मध्ये ५४१०-६ सेकंद लागत, सन २००० मध्ये १०-६ सेकंद लागतात. (२) संगणकास स्मृती (Memory) असते.
येथे स्मृती म्हणजे कोऱ्या जागा असतात. ह्या कोऱ्या जागांमध्ये वेगवेगळ्या गोष्टी बायनरी म्हणजे द्विमान पद्धतीत लिहील्या जातात. द्विमान पद्धत ही दशमान पद्धती सारखी असते. दशमान पद्धत ही ० ते ९ ह्या अंकातून निर्माण होऊन कोणतेही अक्षर अथवा अंक लिहिता येतो. त्याप्रमाणे द्विमान पद्धतीने देखील वरील गोष्टी करता येतात. संगणकाकरता काही तांत्रिक कारणामुळे द्विमान पद्धत जास्त सोयीची आहे. तेथील स्मृती बदल न होता रहाते (शून्यासारखी) अथवा चुंबकीय बनते (१ सारखी) समजा आपण रिकामी जागा शून्य दाखवू व ज्या जागेवर चुंबकीय क्षेत्र आहे तेथे १ लिहू. आपण दशमान पद्धतीमध्ये दहा (१०) लिहीतो. द्विमान पद्धतीत दहा हा अंक १०१११ असा लिहीला जातो. ह्यामध्ये स्मृतीच्या पाच जागा व्यापल्या आहे. जितकी जास्त स्मृतीची स्थाने व जितका घड्याळाचा वेग जास्त तितका तो संगणक शक्तिमान समजला जातो. १९९५ साली ४इंची चकतीवर ६४४१०६ स्मृतीस्थाने होती, ती १९९८ मध्ये ५ इंची चकतीवर २५६४१०६ झाली व सन २००१ मध्ये ८ इंची चकतीवर १०९ इतकी झाली (एकावर नऊ शून्ये). तसेच स्थान निर्मिती करता लागणारी किंमत सतत कमी होत आहे. १९९५ साली साधारणपणे ५० पैसे एका मेमरीचे स्थानास (ज्याला bit म्हणतात) लागत. १९९८ साली ही किंमत ३५ पैशांवर आली आणि इ.स. २००१ मध्ये ही किंमत ५ पैशावर आली आहे. एका सिलिकॉनच्या चकतीवर (wafer) असणाऱ्या ट्रान्झिस्टर्सची संख्या सतत वाढत आहे.
ह्या नव्या तंत्रज्ञानाची विशेषता ही आहे की वस्तू तुम्हास प्रचंड प्रमाणात तयार कराव्या लागतात. असे केले तरच प्रतिवस्तु उत्पादनाची किंमत कमी होते. १९९५ साली पूर्णपणे स्वयंचलित उत्पादन करू शकणारा सिलिकॉन चकत्यांचा कारखाना उभारण्यास १०० कोटी अमेरिकन डॉलर्स एवढा खर्च येत होता. मात्र त्यांना हजारो नाही तर लाखो आणि करोडो परिमाणांचे (Units) उत्पादन करावे लागते. हे उत्पादन झाल्यानंतर त्याचे वितरण करणे आवश्यक असते. ह्या विक्रीसाठी ह्यांची गरज कृत्रिमरीत्त्या निर्माण करावी लागते. गेले ते दिवस, की टिकावू वस्तू मिळत असत. २५-३० वर्षे टिकणारे फावर ल्यूबा घड्याळ आता इतिहासजमा झाले आहे. त्याची जागा आता २५ रु. ला मिळणाऱ्या अंकाच्या घड्याळाने घेतली आहे. हे घड्याळ एका चिपपासून बनवतात. ह्या चिपवर हजारो ट्रॅन्झिस्टर्स असतात. दुसरा कारखानदार नवीन घड्याळाची चिप काढतो. ह्या चिपमध्ये घड्याळाशिवाय कॅल्क्युलेटरची देखील सोय असते व हे घड्याळ पूर्वीच्या घड्याळापेक्षा अगदी थोडेसेच महाग असते किंवा त्याच किमतीचे असते. जाहिरातीद्वारा ही घड्याळे लोकांच्या माथी मारली जातात. मी घड्याळाचे उदाहरण समजण्याकरता दिले. संगणकाचे देखील असेच आहे. वैयक्तिक संगणक (Personal Computer or P.C.) येण्यापूर्वी IBM सारख्या कंपन्या संगणक भाड्याने देत असत. नव्या तंत्रदृष्ट्या आलेल्या सुविधा अशा पद्धतीने डिझाइन केल्या असत की त्या सहजपणे जुन्या संगणकास जोडून तो विकसित रूपात वापरत असत. असे आता P.C. युगात शक्य नाही कारण सारखे नवे नवे व जास्त शक्तिमान C.P.U. निघत आहेत तसेच एका चिपवर स्मृतीच्या बिट्स (जागा) सारख्या वाढत आहेत. ४ ते ५ वर्षात जुन्या संगणकाचे वेगळे वेगळे भाग (parts) मिळत देखील नाहीत. तसेच संगणकाचे वापर करणाऱ्यांना देखील नव्या मॉडेलचे आकर्षण असते. तसेच ह्या नव्या संगणकाच्या किमती देखील जुन्यापेक्षा स्वस्त असतात. आपणास असे दिसेल की अशा वस्तुंच्या किमती दिवसेंदिवस कमी होत आहेत. किंवा निदान त्यांच्या किमती महागाईच्या वेगाने वाढल्या नाहीत. अशी क्वाँटम तंत्रज्ञानावर आधारलेल्या कितितरी वस्तूंची उदाहरणे देता येतील.
ह्या तंत्रज्ञानाचा परिणामकारक प्रसार होण्यासाठी प्रचंड उत्पादनाची आवश्यकता आहे. हे खपण्यासाठी भोगवादाची (consumerism) आवश्यकता आहे. त्यामुळे गांधींचे त्यागवादी तत्त्वज्ञान क्वाँटम तंत्रज्ञानावर आधारलेल्या भांडवल-शाहीस निरोपयोगी आहे. किंबहुना “काटकसरीने रहाणे’, “अंथरूण पाहुन पाय पसरणे” वगैरे सारख्या म्हणी व्यक्तिगत जीवनात अर्थविहीन झाल्या आहेत.
ह्या भांडवलदारीस प्रचंड भांडवलाची आवश्यकता असते. ते एका देशातून मिळू शकत नाही. त्यामुळे भांडवलाचे आंतर्राष्ट्रीयीकरण (internationalization) होते. कारण मिळेल तेथून भांडवल गोळा करावे लागते. त्यामुळे जगातील मोठ्या शेअर बाजारांमध्ये ह्या कंपन्यांचे समभाग (shares) विकले जातात. परंतू जर त्या त्या देशांचे चलन रूपांतरित होऊ शकत असेल तरच हे शक्य असते त्यामुळे मुक्तपणे चलन डॉलर, पौंड अथवा यूरो वगैरेमध्ये रूपांतरित करण्यास देशांवर दबाव येतो. किंबहुना मुक्त चलन रूपांतर हा क्वाँटम तंत्रज्ञानावर आधारलेल्या भांडवलदारीचा एक अविभाज्य भाग आहे. भांडवलाच्या जागतिकीकरणाच्या प्रक्रियेतून देश, स्वदेश वगैरे कल्पना हळूहळू बाद होऊ लागणार आहेत.
ज्याप्रमाणे भांडवलाचे जागतिकीकरण होते त्याप्रमाणे मजुरांचे देखील जागतिकीकरण होते. त्या ठिकाणी केवळ नफा हे सूत्र असल्यामुळे फारसा आपपर भेदभाव होत नाही. शिवाय नव्या तंत्रज्ञानात बौद्धिक श्रमांना महत्त्व जास्त प्राप्त होते. त्यामुळे सुशिक्षित लोकांचा फायदा होतो. किंबहुना बौद्धिक श्रमांना संपत्तीचा दर्जा प्राप्त होतो. आता तुम्ही म्हणाल की नव्या तंत्रज्ञानामुळे जुने तंत्रज्ञान बाद झाले काय? तर त्याचे उत्तर नाही असेच आहे. फक्त जुन्या तंत्रज्ञानाचा व त्याच्या उत्पादनाचा चेहरामोहरा बदलून जातो. उदाहरणच द्यावयाचे झाले तर जेट विमान जरी तेच असले तरी त्याचे दिग्दर्शन व दळणवळण डोळ्याने पाहून होत नाही. ते इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा नियंत्रण केंद्रातून होते. पायलटचा सहभाग कमीतकमी असतो. किंवा दुसरे उदाहरण म्हणजे मोटारीच्या चॅसीला भोके पाडावयाचे काम मजूर करीत नाही तर लेझरने एका क्षणात संगणकाच्या नियंत्रणाने केले जाते. मोठ्या मोठ्या शर्टस् विकणाऱ्या कंपन्यांमध्ये कटर हा जवळजवळ बाद झाला आहे. एक क्षणात पाहिजे त्या आकाराचे हजारो तुकडे लेझरचे सहाय्याने केले जातात. वैद्यकीय क्षेत्रात तर क्वाँटम तंत्रज्ञानामुळे अभूतपूर्व क्रांती झाली आहे. आता पूर्वीच्या पिढीतील डॉक्टरांचे शस्त्रक्रियेतील कौशल्य जवळजवळ बाद झाले आहे.
आता मूलभूत संशोधन व त्याचे उपयोजन ह्यातील वेळ आकुंचित झाल्यामुळे व तंत्रज्ञानातून पैसा उत्पन्न होत असल्यामुळे मूलभूत शास्त्रातील संशोधक देखील बौद्धिक श्रमातून उत्पन्न होणाऱ्या गोष्टींवर हक्क सांगू लागला आहे. त्यातूनच “बौद्धिक संपत्तीचे हक्क” (Intellectual Property rights) ही संकल्पना निघाली आहे. उदाहरण द्यावयाचे तर पोपेल नावाच्या रसायनशास्त्रज्ञाचे देता येईल. त्याने मोठ्या मोठ्या संयुगांचे आंतररचेना आराखड्याच्या आकडेमोडीचा एक कंम्प्यूटर प्रोग्रॅम लिहिला आहे (गाऊशियन् ९८). ह्या प्रोग्रॅमचा उपयोग रसायनशास्त्राप्रमाणेच औषध कंपन्यांना देखील नव्या औषध निर्मितीसाठी होतो. पोपेलला जरी ह्याकरता नोबेल पारितोषिक मिळाले असले तरी त्याने ह्या प्रोग्रॅमचे पेटंट घेऊन लाखो डॉलर्स कमावले आहेत. तसेच “प्रोसेस पेटंट’ ऐवजी “प्रॉडक्ट पेटंट’ ह्या संकल्पनेने मूळ धरले आहे. क्वाँटम तंत्रज्ञानातून उत्पन्न झालेल्या वस्तूंचे वैशिष्ट्य म्हणजे ह्या वस्तू सुबक असतात, त्यांचा आकार लहान असतो आणि त्या त्यांचे काम चोखपणे करीत असतात. त्यांचे आयुष्य जरी कमी असले तरी त्या बिघडत नाही. त्यांचा आकार सतत आकुंचित होत असतो. उदा. आजकाल मांडीवर ठेवून काम करता येईल एवढे छोटे पण अतीकार्यक्षम संगणक निघाले आहेत.
ऐतिहासिक दृष्ट्या जेव्हा जेव्हा नवीन तंत्रज्ञान येते, तेव्हा ते जुन्या तंत्रज्ञानास नष्ट करण्याचा प्रयत्न करते. औद्योगिक क्रांतीनंतर यूरोपात अनेक लोक शेतीवरील गुलामगिरी सोडून शहरात मजूर म्हणुन पोट भरण्यास आले. बेकारी वाढली. त्यांना आगीतून फुफाट्यात आल्यासारखे झाले. काही वर्षे भरडण्यात गेली. नवेनवे कारखाने निघाले त्यात त्यांना समाविष्ट करून घेण्यात आले. हा स्थित्यंतराचा कालावधी साधारणपणे ७० ते ८० वर्षाचा होता. त्यावेळच्या साहित्त्यात ह्यामुळे निर्माण होणाऱ्या सामाजिक समस्यांचा उहापोह आहे. उदा. डिकन्सचे Tale of Two Cities मध्ये ह्याचे वर्णन आहे. तसेच उदयोन्मुख कारखानदारीचे, लबाड्यांचे तसेच सामान्यांचे जीवन वेल्सचे Tono Bungay मध्ये आहे. नव्या तंत्रज्ञानाला कोणी कितीही नाकारावयाचा प्रयत्न केला तरी तो फारसा सफल होईल असे वाटत नाही. कारण ह्याचा रेटाच इतका आहे की तो तुमचे मानसिक स्थित्यंतर घडवून आणतो. किंबहुना सोविएत युनियनमध्ये जरी क्वाँटम गतिविज्ञानाचे मौलिक संशोधन मोठ्या प्रमाणात झाले तरी तेथील राजकीय व शासकीय परिस्थितीमुळे तंत्रज्ञानात रूपांतर झाले नाही. त्यामुळे नाझी आक्रमणदेखील ज्याने धैर्याने परतवून लावले तो देश १९९० मध्ये पत्त्याच्या बंगल्याप्रमाणे पडला. ह्याची कारणमीमांसा हा एक वेगळ्या स्वतंत्र लेखाचा विषय आहे. रशियाबाहेरच्या क्वाँटम तंत्रज्ञानाबद्दल तेथे एवढे आकर्षण निर्माण झाले की ५० वर्षांच्या क्रांतीमुळे आलेली प्रगती त्यांना नकोशी वाटली.
मला वाटते की भारतामध्ये बुद्धीवैभव प्रचंड आहे. त्याचा वापर करून आपण ह्या प्रवाहाविरुद्ध पोहण्यापेक्षा प्रवाहाबरोबर रहावे. आपल्या शिक्षणसंस्थांची व शासनसंस्थेची पुनर्रचना करावी व त्याबरोबर ह्या स्थित्यंतरांमुळे जे समाजाला धक्के बसणार आहेत ते सुसह्य कसे होतील ते पहावे. आपल्या भांडवलदारांनी सरकारी संरक्षणाच्या कुबड्या सोडून स्वतःचे संशोधन विभाग चालू केले तर आपल्याही कंपन्या जागतिक स्तरावर पोहोचू शकतील. इंग्लंडचा मजूर पक्ष बदलला आहे, चीन देखील बदलला आहे. आपण का बदलू नये?
पुणे, विद्यापीठ

तुमचा अभिप्राय नोंदवा

Your email address will not be published. Required fields are marked *