ক্লডিয়াস টলেমি ও আলমাজেস্ট: জ্যোতির্বিজ্ঞানের উপর দেড় হাজার বছরের কর্তৃত্ব

ক্লডিয়াস টলেমি, প্রাচীন গ্রীক ‘টলেমিক সাম্রাজ্যের’ কোনো টলেমি নয়। ক্লডিয়াস টলেমি হলেন সেই ব্যক্তি, যিনি যিশুর জন্মের পর পৃথিবীতে এসেছিলেন। যার জ্যোতির্বিজ্ঞান সম্বন্ধীয় গবেষণা ও পর্যবেক্ষণ দেড় হাজার বছর যাবত জোতির্বিজ্ঞানের গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করেছে। প্রাচীন জ্যোতির্বিজ্ঞানের ইতিহাসে শ্রেষ্ঠতম গ্রন্থ বিবেচনা করা হয় টলেমির ‘আলমাজেস্ট’-কে। এই বইয়ে তিনি হাজারখানেক তারকার অবস্থান, আপেক্ষিক উজ্জ্বলতা এবং ‘কনস্টেলেশন’ বা তারকাপুঞ্জ সহ একটি সারণি তৈরি করেছেন। গ্রহসমূহের গতিবিধি নিয়ে তৈরি করেছেন গাণিতিক মডেল। তার জীবন এই আলমাজেস্ট, তার কাজ এই আলমাজেস্ট। টলেমির আলোচনা মানেই আলমাজেস্টের আলোচনা!

আলমাজেস্টের পাণ্ডুলিপির একটি পৃষ্ঠা; Source: sci.esa.int

টলেমি আলমাজেস্ট রচনা করেছিলেন তার শিষ্যদের জন্য জ্যোতির্বিজ্ঞানের একটি ‘টেক্সটবুক’ হিসেবে। বইয়ে উল্লিখিত গাণিতিক মডেল ব্যবহার করে জ্যোতির্বিজ্ঞানের শিক্ষার্থীরা পৃথিবীর যেকোনো স্থান থেকে কোনো তারকার অবস্থান নির্ণয় করতে পারতো। একইসাথে ডাটা টেবিল ব্যবহার করে চাঁদ বা সূর্যের গ্রহণও ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারতো। তবে মজার ব্যাপার হচ্ছে, টলেমির শ্রেষ্ঠ কাজ এই আলমাজেস্টের নামকরণ কিন্তু টলেমি করেননি! প্রাথমিকভাবে তিনি বইটির নাম দিয়েছিলেন ‘ম্যাথমেটিক্যাল ট্রিটিজ’। কিন্তু পরবর্তীতে এর সাথে যুক্ত হয় আরবি ও গ্রীক শব্দযুগলের সমন্বয়ে গঠিত শব্দ আলমাজেস্ট। এই শব্দটির অর্থ বিশ্লেষণ করলেই অনুভব করা যাবে টলেমির এই গ্রন্থের প্রভাব। আরবি শব্দ ‘আল’ এর ইংরেজি প্রতিশব্দ ‘দ্য’। আর গ্রীক শব্দ ‘ম্যাজিস্টে’ এর ইংরেজি প্রতিশব্দ ‘গ্রেটেস্ট’। অর্থাৎ আলমাজেস্ট অর্থ ‘দ্য গ্রেটেস্ট’ বা সর্বশ্রেষ্ঠ!

টলেমির ভূকেন্দ্রিক মডেল; Source: Quora.com

আলমাজেস্ট রচনা করতে গিয়ে টলেমি প্রাচীনকাল থেকে শুরু করে যত আকাশ পর্যবেক্ষণের তথ্য পাওয়া যায় সব নিয়ে কাজ শুরু করেন। ৭৪৭ খ্রিস্টপূর্বাব্দে ব্যাবিলনের জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাজ থেকে শুরু করে নিজের সময় পর্যন্ত সকল লভ্য জ্যোতির্বিদ্যার গ্রন্থ নিয়ে গবেষণা শুরু করেন টলেমি। নিজের পর্যবেক্ষণ আর এসব তথ্যের বিশ্লেষণ মিলিয়ে তিনি রচনা করেন ক্লাসিক আলমাজেস্ট। বইটি শুরু হয় বিশ্বব্রহ্মাণ্ডের মূলনীতি দিয়ে। এই আলোচনার প্রধান কিছু দিক সংক্ষেপে তুলে ধরা হলো-

• স্বর্গীয় বস্তুসমূহ বৃত্তাকারে ভ্রমণ করে।
• মহাবিশ্বের কেন্দ্রে রয়েছে পৃথিবী।
• পৃথিবী এবং অন্যান্য স্বর্গীয় বস্তুসমূহ (চাঁদ, তারা, সূর্য) গোলাকার।
• মহাবিশ্বের আয়তনের তুলনায় পৃথিবীর আয়তন অতি নগণ্য এবং গাণিতিকভাবে তুলনা করলে তা একটি বিন্দুর মতো।
• পৃথিবী দিনে একবার একটি বৃত্তের চারদিকে ঘুরে আসে এমন ধারণায় বিশ্বাস করার কোনো কারণ নেই। কেননা, যদি এমন হতো তাহলে পৃথিবীকে অত্যন্ত দ্রুত গতিতে ঘুরতে হতো এবং এর ঘুর্ণনের প্রভাব লক্ষণীয় হতো। অতএব পৃথিবী কেন্দ্রে নিশ্চল।
• মহাকাশে দু’ধরনের গতি রয়েছে। একটি হচ্ছে তারকাসমূহের গতি, যা ধ্রুব। অপরটি হচ্ছে চাঁদ, সূর্য, গ্রহসমূহের গতি, যা জটিল।
• বিশ্বব্রহ্মাণ্ডে কোনো উপর-নিচ নেই।
• ধর্ম এবং অ্যারিস্টটলের পদার্থবিজ্ঞান, এই দুই-ই হচ্ছে কল্পনা এবং অনুমান। শুধুমাত্র গাণিতিক প্রমাণই ধ্রুব সত্য।

টলেমির তারকার সারণি; Source: Pinterest

বৃত্তের ‘জ্যা’ কী, এ ব্যাপারে মোটামুটি সকলেরই ধারণা আছে। ত্রিকোণমিতিক গণনায় সাইন এবং জ্যা এর মধ্যে গভীর সম্পর্ক রয়েছে। তখনকার সময়ে কোনোরূপ ক্যালকুলেটর ছিল না বিধায় জ্যোতির্বিজ্ঞান সংক্রান্ত অনেক গণনায় সমস্যা হতো। সমস্যা দূরীকরণে টলেমি জ্যা এর একটি ছক তৈরি করেন। যদিও এটা নিয়ে বিতর্ক রয়েছে যে এই ছক আসলে টলেমিরই ছিল নাকি তার পূর্ববর্তী জ্যোতির্বিদ হিপারকাসের। এ আলোচনায় পরে আসছি। ছকের পরের অধ্যায়েই রয়েছে টলেমির ভূ-কেন্দ্রিক মডেল। এই মডেলে টলেমি পৃথিবীকে সৌরজগতের কেন্দ্রে স্থাপন করে সবচেয়ে বড় ভুল করেছেন। পাশাপাশি বুধ গ্রহকে বলেছেন পৃথিবীর নিকটতম গ্রহ। তবে তারকারা পৃথিবী থেকে সবচেয়ে দূরবর্তী বলে সঠিক ভবিষ্যদ্বাণীও করেছেন। তার তারকার সারণিতে এক হাজারের অধিক তারার স্থানাঙ্ক এবং আপেক্ষিক উজ্জ্বলতার তথ্য রয়েছে। তাছাড়া তারাগুলোকে তিনি নির্দিষ্ট তারকাপুঞ্জেও স্থাপন করেছেন। তবে এখানেও রয়েছে সেই হিপারকাস বিতর্ক!

গ্রহসমূহের গতিপথ কিংবা অবস্থান নিয়ে প্রাচীন জ্যোতির্বিদগণের ভুলের কিছু সহজ কারণ ব্যাখ্যা করেছেন আধুনিক বিজ্ঞানীরা। প্রাচীনকালে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা কোনো গ্রহের গতি পর্যবেক্ষণ করতেন আকাশে স্থায়ী তারাগুলোর অবস্থানের সাথে তুলনা করে। যেমন, নিচের ছবিটি মঙ্গলগ্রহের গতিবিধির প্রায় আট মাসের পর্যবেক্ষণ।

খালি চোখে মঙ্গলের গতিবিধি এরূপ দেখাবে (আট মাসের পর্যবেক্ষণ); Source: Pinterest

অবশ্যই মঙ্গল গ্রহ এরকম বক্রপথে ভ্রমণ করে না। কিন্তু পৃথিবী থেকে এমন দেখায় কারণ আমাদের পৃথিবী যেমন সূর্যের চারদিকে ঘুরছে, তেমনি ঘুরছে মঙ্গলও। আরো একটি সমস্যা যার সমাধান প্রাচীন জোতির্বিদরা ভাবতে পারেননি, তা হচ্ছে গ্রহসমূহের উজ্জ্বলতা, যা কখনো বৃদ্ধি পায়, কখনোবা ক্ষীণ হয়। পৃথিবীকে কেন্দ্রে রেখে যদি গ্রহরা ঘুরতো, তাহলে এটি কখনোই সম্ভব হতো না। কেননা উজ্জ্বলতার পরিবর্তন শুধু অবস্থানের পরিবর্তনের দ্বারাই সম্ভব। এই সমস্যা নিয়ে অ্যাপোলোনিয়াস এবং হিপারকাস কিছু চিন্তা-ভাবনা করলেও আশাব্যঞ্জক কোনো সমাধান আনতে পারেননি।

এই সমস্যায় টলেমির চিন্তা-ভাবনা আলোচনার পূর্বে অ্যাপোলোনিয়াস ও হিপারকাসের সমাধান অবশ্যই দেখতে হবে। তারা পৃথকভাবে দুটি সমাধান দেন- অ্যাকসেন্ট্রিক ও এপিসাইক্লিক। অ্যাকসেন্ট্রিক মডেলে তিনি পৃথিবীকে কেন্দ্র থেকে কিছুটা দূরে স্থাপন করেন। তবে গ্রহগুলো ঐ নির্দিষ্ট কেন্দ্রকেই আবর্তন করবে, পৃথিবীকে নয়। এই কাল্পনিক কেন্দ্রের নাম দেয়া হয় ‘অ্যাকসেন্ট্রিক’ বা উৎকেন্দ্র। এই উৎকেন্দ্রকে ঘিরে গ্রহগুলো যে কক্ষপথে আবর্তন করবে তার নাম দেয়া হলো ‘ডিফারেন্ট’। এর ফলে দূরত্বের পরিবর্তনে উজ্জ্বলতার পরিবর্তন ব্যাখ্যা হয়ে যায়। তবে সমস্যা রয়ে যায় গতি নিয়ে। এপিসাইক্লিক মডেলে হিপারকাস অ্যাকসেন্ট্রিক মডেলেরই উন্নয়ন করেন। তবে এবার ডিফারেন্টের উপর বসানো হয় একটি বাড়তি বৃত্ত, যার উপর দিয়ে ঘুরবে সূর্য। এই বৃত্তের কেন্দ্র ভ্রমণ করবে ডিফারেন্টের উপর দিয়ে। এই বৃত্তকেই বলা হলো ‘এপিসাইকেল’। এই মডেল সমস্যা অনেকটাই সমাধান করে দিয়েছিল, তবে গলার কাঁটার মতো বিঁধে রইলো সুষম গতি।

(বাঁয়ে) অ্যাকসেন্ট্রিক মডেল, (ডানে) এপিসাইক্লিক মডেল; Source: famousscientists.org

“গতি সম্বন্ধীয় সকল ধরনের সমস্যাই সুষম বৃত্তীয় গতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা সম্ভব।”- টলেমি

এই সমস্যার সমাধানকল্পে টলেমি উপস্থাপন করেন অ্যাকসেন্ট্রিক ও এপিসাইক্লিক মডেলের সমন্বিত একটি রূপ। সাথে নিজের একটি নতুন ভাবনাও যোগ করেন তিনি। তিনি অ্যাকসেন্ট্রিকের যে পাশে পৃথিবী অবস্থিত, তার বিপরীত পাশে সমদূরত্বে আরো একটি বিন্দু কল্পনা করলেন। এই বিন্দুর নাম দেয়া হলো ‘ইকুয়েন্ট’। কাল্পনিক হোক আর যা-ই হোক, তার এই ভাবনার গাণিতিক চাতুর্য দেখে বিস্মিত না হয়ে পারা যায় না। কেননা যে সুষম কৌণিক গতির জন্য এত ঝক্কি ঝামেলা, সেই সুষম কৌণিক গতি মিলে যায় ইকুয়েন্টে। এই ইকুয়েন্ট থাকুক আর না থাকুক, এই অবস্থান থেকে পর্যবেক্ষণ করলে গ্রহের বেগ সুষম হয়ে যাচ্ছে! সত্যিই অসাধারণ, যদিও সামগ্রিক তত্ত্বটি ভুলে ভরা। একটি প্রাথমিক ভুল হলো, টলেমি এই সামান্য মডেলকেই সমগ্র মহাবিশ্বের মডেল রূপে কল্পনা করেছেন। অথচ আমরা আজ জানি, এই মডেল মহাবিশ্বের একটি বিন্দুর প্রতিনিধিত্ব করে মাত্র, তা-ও ভুলভাবে। তথাপি এর গাণিতিক বিস্ময় একে দেড় হাজার বছর যাবত টিকিয়ে রেখেছিল স্বমহিমায়।

টলেমির সমন্বিত মডেল; Source: nhn.ou.edu

“টলেমি কি আসলেই কোনো পর্যবেক্ষণ করেছিল? তার পর্যবেক্ষণগুলো কি নিছকই কিছু ছক আর নিজের তত্ত্বের সহায়ক উদাহরণের হিসাব-নিকাশ নয়?”- জ্যোতির্বিজ্ঞানী জিন ডেলাম্ব্রে, ১৮১৭ খ্রিস্টাব্দ

গুণকীর্তন তো কম হলো না, এবার তাহলে বিতর্ক সামনে আনা যাক! প্রথমেই যে কথাটি উঠে আসে তা হচ্ছে চৌর্যবৃত্তি! অনেকেই মনে করেন টলেমি যে এক হাজার তারার তালিকা করেছিলেন তা সবই তার তিনশ বছর পূর্বে হিপারকাস করে গিয়েছিলেন। টলেমি সেগুলোকে কেবল বিষুবরেখার অয়নচলন অনুযায়ী হালনাগাদ করেন! বর্তমানে ৭৪৭ খ্রিস্ট পূর্বাব্দ থেকে টলেমির সময় পর্যন্ত, অর্থাৎ ১৫০ খ্রিস্টাব্দ পর্যন্ত সকল তথ্য জ্যোতির্বিদরা পর্যবেক্ষণ এবং হিসেব করে দেখেছেন যে টলেমির বলে দেয়া স্থানাঙ্কের সাথে প্রকৃত স্থানাঙ্কের কোনো মিল নেই। বরং টলেমির নির্ণীত স্থানাঙ্ক কেবল তার মডেলের কাছাকাছিই যাচ্ছে। এই বিতর্কে আধুনিক বিজ্ঞানীরা দুটি ভাগে বিভক্ত হয়েছিলেন।

“আলমাজেস্ট ইতিহাসের যে কোনো কিছু থেকে জ্যোতির্বিজ্ঞানের অধিক ক্ষতি করেছে। জ্যোতির্বিজ্ঞান আরো উন্নত হতো, যদি আলমাজেস্ট লেখা না হতো!”- পদার্থবিজ্ঞানী রবার্ট নিউটন

১৯৭৭ সালে পদার্থবিদ রবার্ট নিউটন সরাসরি টলেমিকে আস্তাকুঁড়ে ছুঁড়ে দেন। তার বই ‘ক্রাইম অব ক্লডিয়াস টলেমি’তে তিনি টলেমিকে একজন ঘৃণ্য অপরাধী হিসেবে বর্ণনা করেন। তবে একদল গবেষক আবার টলেমির পাশে দাঁড়ান। তাদের মতে, টলেমি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন বটে, তবে তিনি যা সঠিক মনে করেননি তা বাদ দিয়ে দিয়েছেন কোনো পর্যবেক্ষণ ছাড়া। এখানেই তিনি ভুল করেছেন। অবশ্য এক্ষেত্রে জন স্টুয়ার্ট মিলের ‘বাবলিং কলড্রন’ তত্ত্বের কথা স্মরণ করা যেতে পারে। সে তত্ত্ব অনুযায়ী, কোনো নতুন ধারণা বা চিন্তার সৃষ্টি হলে তা প্রচলিত সব ধারণার সাথে যুদ্ধে লিপ্ত হয়। ঠিক যেমন উনুনের উপর একটি গরম কড়াইয়ে অনেক কিছু একসাথে সেদ্ধ হয়। তবে এক সময় তরল পদার্থগুলো বাষ্প হয়ে উড়ে যেতে শুরু করলেও কঠিন বস্তুগুলো টিকে থাকে। ঠিক তেমনি কোনো চিন্তা যদি যথেষ্ট শক্তিশালী না হয়, তাহলে সেটিও বিলুপ্ত হয়। এক্ষেত্রে স্পষ্টত টলেমির তত্ত্ব ভুল হলেও অন্তত পনেরশ বছর যাবত একে ভুল প্রমাণ করবার মতো যথেষ্ট শক্তিশালী তত্ত্ব আসেনি। তাই এটি একেবারেও ফেলনা নয়।

ক্লডিয়াস টলেমি (১০০-১৭০ খ্রিস্টাব্দ); Source: famouspeople.com

ক্লডিয়াস টলেমি ১০০ খ্রিস্টাব্দে মিশরে জন্মগ্রহণ করেন। তখনকার জ্ঞান-বিজ্ঞানের পীঠস্থান আলেকজান্দ্রিয়ার মেট্রোপলিসে ভূমধ্যসাগরীয় উপকূলেই তার বেড়ে ওঠা। অনেকে বিশ্বাস করেন, ক্লডিয়াস টলেমি গ্রীক টলেমীক রাজবংশের বংশধর। তার পিতামাতার সম্বন্ধে কোনো তথ্য পাওয়া যায় না। কোথায় পড়ালেখা করেছেন, বিয়ে করেছিলেন কি করেননি, ছেলেমেয়ে রয়েছে কিনা, কিছুই জানা যায় না। তার সম্বন্ধে তথ্য কেবল তার আলমাজেস্ট। তিনি দেখতে কেমন ছিলেন তা-ও আমরা জানি না। আর যে ছবি আজ আমরা দেখছি, সেগুলো আঁকা হয়েছিল তার মৃত্যুর হাজার বছর পর! খুব সম্ভবত ১৭০ খ্রিস্টাব্দে আলেকজান্দ্রিয়াতে মৃত্যুবরণ করেন টলেমি। তার মৃত্যুর সাথেই সাথেই তার সম্বন্ধে যাবতীয় তথ্য হারিয়ে যায় কালের গর্ভে। শুধু রয়ে গেছে আলমাজেস্ট, ‘দ্য গ্রেটেস্ট’।

ফিচার ছবি: muslimskeptic.com