વિશ્વની મહત્ત્વની શોધખોળો - વિજ્ઞાન કથાઓ વિજ્ઞાન બાળ વાર્તાઓ સામાન્ય જ્ઞાન

કેટલીક શોધખોળ જેનાથી બદલાઈ ગઈ દુનિયા (અંગ્રેજી અનુવાદ સાથે)

- તુષાર જ. અંજારિયા

અંગ્રેજી અનુવાદ નીચે આપેલ છે
Scroll down to Read English Translation

જીવ વિજ્ઞાનની શોધખોળ

કોષનું અસ્તિત્વ

૧૬૬૫માં રોબર્ટ હુકએ શોધ કરી કે કોષ એ તમામ જીવંત સજીવનો આધાર સ્તંભ છે.

કોષ એ શરીર રચનાનો એકમ છે. કરોડો કોષ દ્વારા જીવંત વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓની રચના થાય છે. શરીરની કાર્યપધ્ધતિ કોષના અભ્યાસથી સમજી શકાય છે. હુકની આ શોધ જીવ વિજ્ઞાનીઓને જીવંત સજીવ રચના સમજવા ઘણી ઉપયોગી સાબિત થઇ છે. હુકએ સુક્ષ્મદર્શક યંત્ર (માઈક્રોસ્કોપ) પણ બનાવ્યું હતું જેનાથી સુક્ષ્મ સજીવોની દુનિયા સમજવાના દ્વાર ઉઘડી ગયા.

અશ્મિઓ

૧૬૬૯માં નિકોલસ સ્ટેનોએ શોધ કરી કે અશ્મિઓ એ જીવંત સજીવના શરૂઆતના અવશેષો છે.

નિકોલસ સ્ટેનોએ "અશ્મિ"ની સૌપ્રથમ વ્યાખ્યા આપી. એણે અશ્મિઓની ઉત્તપત્તિ અને ગુણોની જાણકારી આપી.

પ્રાચીન એટલે કે અત્યારે નાશ પામેલા છે એવી વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓ વિષે અભ્યાસ કરવા માટે એમના અશ્મિઓના અવશેષો જ એક માત્ર કડી છે. એના દ્વારા જ આપણે અગાઉના જીવન અને વાતાવરણને સમજી શકીએ. પ્રાચીન ખડકોમાંથી મળેલા અશ્મિઓના અવશેષોનું સાચી રીતે મૂલ્યાંકન કરીને વૈજ્ઞાનિકો પૃથ્વી પરથી નાશ પામેલા જીવો વિષે જાણી શકે.

બેકટેરિયા

૧૬૮૦માં એન્તોન વાન લ્યુવેન્હોકએ મનુષ્યની આંખથી જોઈ નથી શકાતા એવા સુક્ષ્મ સજીવની શોધ કરી.

૧૬૭૪માં વાનએ પાણીના પ્રત્યેક કણમાં બેકટેરિયાની શોધ કરી. એના દ્વારા એણે મનુષ્યની આંખથી જોઈ નથી શકાતી એવી સુક્ષ્મ જીવસૃષ્ટિ શોધી. ત્યાર બાદ એણે આવા અદ્રશ્ય સુક્ષ્મ જીવોની શોધ વધારી અને આવા સુક્ષ્મ જીવ એને દરેક જગ્યાએ મળ્યા - મનુષ્યની આંખની પાંપણમાં, ચામડીમાં અને ધૂળમાં. એણે સુંદર, સચોટ ચિત્રો દોરીને આ સુક્ષ્મ જીવોની વિશેષ સમજ આપી.

એના કાર્યોથી સુક્ષ્મ જંતુશાસ્ત્ર (માઈક્રો બાયોલોજી)ની શાખા શરુ થઇ. કોષપેશીના અભ્યાસની અને વનસ્પતિઓના અભ્યાસની નવી દિશા ઉઘડી.

પ્રકાશ સંશ્લેષણ

૧૭૭૯માં જાન ઇન્જેનહાઉઝએ શોધ કરી કે વનસ્પતિઓ સૂર્યપ્રકાશ વડે હવામાંના કાર્બન ડાયોક્સાઈડનું નવા પદાર્થમાં રૂપાંતર કરે છે.

પ્રકાશ સંશ્લેષણની શોધ વનસ્પતિઓની કાર્ય પધ્ધતિ સમજવામાં ઘણી ઉપયોગી બની. આના દ્વારા વિજ્ઞાનને વાતાવરણના બે સૌથી મહત્વના વાયુઓ - ઓક્સીજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ વિષે વિશેષ જાણકારી મળી. આધુનિક વનસ્પતિશાસ્ત્ર અને કૃષિ વિજ્ઞાનના પાયામાં આ શોધ રહેલી છે.

ઉત્તક્રાંતિ વાદ

૧૮૫૮માં ચાર્લ્સ ડાર્વિનએ શોધ કરી કે સજીવોની ઉત્તક્રાંતિ એમની આસપાસના વાતાવરણને અનુરૂપ થાય છે અને જે સજીવો વાતાવરણ સાથે સૌથી વધુ અનુકુળ - સક્ષમ થાય છે તેઓ વધારે સારી રીતે જીવી શકે છે.

ડાર્વિનનો ઉત્તક્રાંતિ વાદ અને "જે સૌથી વધુ સક્ષમ તે ટકી રહે" એ કલ્પના આધુનિક જીવ વિજ્ઞાન અને પરિસ્થિતિ વિજ્ઞાનની અત્યંત મહત્વની પાયાની શોધ છે. ડાર્વિનની શોધ ૧૫૦ કરતાં વધારે વર્ષ પહેલાંની હોવા છતાં આજે પણ તે જીવ સૃષ્ટિની ઉત્તક્રાંતિ અને ઈતિહાસ સમજવામાં મહત્વની કડી ગણાય છે.

આનુવંશિકતા

૧૮૬૫માં ગ્રેગોર મેન્ડેલએ શોધ કરી કે મનુષ્યના ખાસિયતો અને લક્ષણો એક પેઢીમાંથી બીજી પેઢીને વારસામાં મળે છે.

આ શોધ જનીન વિજ્ઞાનના પાયારૂપ છે. જનીન અને વારસાગત લક્ષણો સમજવામાં ઘણી અગત્યની છે. જનીન, રંગસૂત્રો, ડી.એન.એ. અને મનુષ્યના વંશસૂત્ર ઉકેલવા (જે કાર્ય ૨૦૦૩માં પૂરું થયું) - આ તમામના મૂળમાં મેન્ડેલની શોધ છે. મેન્ડેલએ શરુ કરેલ કાર્યના ફળ સ્વરૂપે તબીબી વિજ્ઞાન અનેક અસાધ્ય રોગોની સારવાર શોધી શક્યું છે.

કોષ વિભાજન

૧૮૮૨માં વોલ્થર ફ્લેમિંગએ એક પ્રક્રિયાની શોધ કરી કે જેમાં રંગસૂત્રો વિભાજીત થાય છે જેથી કોષોનું વિભાજન થઇને નવા કોષો ઉત્તપન્ન થાય છે.

રંગસૂત્ર એ આપણા શરીરના કોષોના બંધારણ, સંચાલન અને પોષણ માટે કડીરૂપ એવા જનીન ધરાવે છે. જનીનશાસ્ત્ર અને આનુવંશિકતાના સંશોધન માટે પ્રત્યેક કોષના કેન્દ્રમાં રહેલ ભૌતિક બંધારણનો અભ્યાસ અત્યંત મહત્વનો છે જેના માટે કોષ વિભાજનની આ શોધ ઘણી ઉપયોગી થઇ છે.

વાઈરસ

૧૮૯૮માં દ મીત્રી ઇવાનોવ્સકી અને માર્ટીનાઝ બેઈજેરીનીકએ સૌથી સુક્ષ્મ અને સરળ જીવન જીવતા સજીવની શોધ કરી જે શરદી અને ઘાતક પીળો તાવ જેવા આપણા અનેક રોગોના વાહક છે.

વાઈરસ દ્વારા જ મનુષ્યના સૌથી ખતરનાક રોગ ફેલાય છે. જ્યાં સુધી વાઈરસની શોધ નહોતી થઇ ત્યાં સુધી તબીબી વિજ્ઞાન આવા ઘાતક રોગોની સારવાર માટે કોઈ પ્રગતિ સાધી શક્યું નહોતું. વાઈરસની શોધ પછી જ આ શક્ય બન્યું.

રેડીઓ એક્ટીવ તત્વોની મદદથી વય ગણતરી

૧૯૦૭માં બરટ્રામ બોલ્ટવુડએ ખડકોની વય ગણના માટે રેડીઓ એક્ટીવીટીથી ક્ષય પામતા તત્વોનો ઉપયોગ કરવાની શોધ કરી.

વૈજ્ઞાનિકો હજારો વર્ષોથી પૃથ્વીની વય નક્કી કરવાનો પ્રયત્ન કરી રહ્યા હતા જે માત્ર અટકળો / સંભાવના જ હતી. બોલ્ટવુડએ ખડકની વય ગણના માટે એક આધારભુત રીત શોધી. પૃથ્વી પરના કેટલાક ખડકો પૃથ્વી જેટલી જ વયના હોવાથી આ ખડકોનો સમય નક્કી કરીને પૃથ્વીની વય નક્કી કરવાનો અંદાજ મળ્યો.

રંગસૂત્રોની કાર્ય પધ્ધતિ

૧૯૦૯માં ટી.એચ.મોગનએ શોધ કરી કે જનીન એવા સમૂહમાં જોડાયેલા હોય છે જે રંગસૂત્રો સાથે બંધાયેલા હોય છે.

જનીન અને રંગસૂત્રોની કાર્ય પધ્ધતિ જાણવા માટે મોર્ગનની શોધ ઘણી મહત્વની સાબિત થઇ. તેના દ્વારા ડી.એન.એ. પરમાણુનું બંધારણ સમજવાનું પણ શક્ય બન્યું.

મનુષ્યની ઉત્ક્રાંતિ

૧૯૨૪માં રેમંડ ડાર્ટએ શોધ કરી કે મનુષ્ય સૌપ્રથમ આફ્રિકામાં પેદા થયા હતા અને ડાર્વિનના ઉત્ક્રાંતિ વાદ મુજબ વાનરના કુળમાંથી વિકાસ પામ્યા હતા.

મનુષ્યને હંમેશાં એ જાણવાની જીજ્ઞાસા રહી છે કે આપણે પૃથ્વીના આ ગ્રહ ઉપર કેવી રીતે આવ્યા. રેમંડની આ શોધ દ્વારા મનુષ્યની ઉત્ક્રાંતિના સંશોધનને એક નવી દિશા મળી. આ શોધ, આપણા મનુષ્યકુળના ઉદભવ અને ઈતિહાસ વિષેની વિજ્ઞાનની આધુનિક માન્યતાઓનું સીમા ચિન્હ છે.

પર્યાવરણ - જીવોની પરિસ્થિતિની રચના

૧૯૩૫માં આર્થર ટેન્સ્લીએ શોધ કરી કે વનસ્પતિઓ, પ્રાણીઓ અને વાતાવરણ પરસ્પર આધારિત છે.

ટેન્સ્લીએ શોધ્યું કે પ્રત્યેક સજીવ એ પરસ્પર આધારિત રચનાનો જ એક ભાગ છે. આ શોધ જીવ વિજ્ઞાન અને પરિસ્થિતિ વિજ્ઞાનને સમજવા માટે ઘણી ઉપયોગી બની.

પૃથ્વી ઉપર જીવનનો ઉદભવ

૧૯૫૨માં સ્ટેન્લી મિલરએ પૃથ્વી ઉપર જીવનનો ઉદભવ થયો એ પ્રક્રિયાનું સૌપ્રથમ વખત પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણ કર્યું.

એણે સમુદ્રની શરૂઆતની અવસ્થાનું પ્રયોગશાળામાં નિર્માણ કર્યું અને સાબિત કર્યું કે શરૂઆતની તબક્કાના સમુદ્રમાં થયેલા રસાયણિક મિશ્રણમાંથી એમીનો એસીડ બન્યો હતો.

એક એવો તર્ક હતો કે સમુદ્રમાં રહેલા નિર્જીવ પદાર્થોના મિશ્રણમાંથી પૃથ્વી ઉપર સજીવસૃષ્ટિનો ઉદભવ થયો હતો. સ્ટેન્લીની આ શોધથી આ તર્કને વૈજ્ઞાનિક માન્યતા મળી. આ શોધ જીવ વિજ્ઞાન માટે પાયારૂપ થઇ.

ડી.એન.એ.

૧૯૫૩માં ફ્રાન્સીસ ક્રિક અને જેમ્સ વોટસનએ સજીવની રચના માટેના વ્યાપક પરમાણુની આકૃતિ અને રચના શોધી.

કેટલાય વૈજ્ઞાનિકોએ આ શોધને સદીની સૌથી નોંધપાત્ર શોધ તરીકે ઓળખાવી. ડી.એન.એ. પરમાણુની રચના સમજાવતી આ શોધ તબીબી વિજ્ઞાનને અનેક અસાધ્ય રોગોની સારવાર માટે ઘણી મદદરૂપ થઇ. આ શોધ થકી અબજો જીન્દગી બચાવી શકાઈ છે. હવે તો ડી.એન.એ.ના પુરાવા ન્યાય આપવા માટે પણ માન્ય ગણાય છે.

મનુષ્યના વંશસૂત્રો

૨૦૦૩માં જેમ્સ વોટસન અને જે. ક્રેઇગ વેન્ટરએ મનુષ્યના ડી.એન.એ. જનીન લિપિનો નકશો તૈયાર કર્યો.

મનુષ્યના જનીનની લિપિ - વંશસૂત્રો ઉકેલવાની આ શોધ એ ૨૧મી સદીની સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક શોધ છે જે જીવ વિજ્ઞાન માટે "ઈશુ ખ્રિસ્તએ અંતિમ ભોજન વખતે ઉપયોગમાં લીધેલ પવિત્ર થાળી" ગણાય છે!  આ શોધ થકી તબીબી વિજ્ઞાને જનીનની ખામીઓ, રોગોના ઉપચાર અને વારાસાકીય રોગો સમજવા મહત્વની પ્રગતિ સાધી છે. માનવ શરીરરચના સમજવા અને તંદુરસ્તી માટેની ભવિષ્યની શોધો માટે આ શોધ ચાવીરૂપ છે. જનીનને જાણવાથી આપણે એ જાણી શકીએ છીએ કે આપણને શું અદ્વિતીય બનાવે છે અને શું આપણને અન્ય સજીવો સાથે જોડે છે.

ખગોળ વિજ્ઞાનની શોધખોળ

સૂર્ય બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને છે

૧૫૨૯માં નિકોલસ કોપરનિકસએ શોધ કરી કે સૂર્ય બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને છે અને પૃથ્વી એની આસપાસ ફરે છે.

કોપરનિકસનું આ કાર્ય બ્રહ્માંડ વિષેની આપણી સમજ અને આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રનો પ્રારંભ છે. આ વૈજ્ઞાનિક હકીકત સાબિત કરવા માટે વૈજ્ઞાનિક આધારનો સહારો લેનાર કોપરનિકસ સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા. એમના પહેલાં તર્ક અને અનુમાનનો જ આધાર લેવાતો. આ રીતે કોપરનિકસએ આધુનિક વૈજ્ઞાનિક પધ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાની પણ શરૂઆત કરી.

ગ્રહોની ગતિ

૧૬૦૯માં જોહન્સ કેપ્લરએ શોધ કરી કે ગ્રહો સૂર્યની ફરતે વર્તુળાકારે નહીં પણ લંબગોળાકારે ફરે છે.

આ શોધ દ્વારા સૂર્યમાળાના ગ્રહોના ચોક્કસ સ્થાન અને પ્રક્રિયા વિષે સચોટ માહિતી મળી. આટલા વર્ષો પછી હજી પણ આ પધ્ધતિ ચોક્કસ ગણાય છે.

પૃથ્વીથી સૂર્યનું અંતર

૧૬૭૨માં જીઓવેન્ની કેસિનીએ પૃથ્વીથી સૂર્યના અંતરની, સૂર્યમાળાના પરિમાણની અને બ્રહ્માંડના પરિમાણની શોધ કરી.

કેસિનીની આ શોધ થકી બ્રહ્માંડનું સાચું પરિમાણ જાણી શકાયું અને એ પણ ખ્યાલ આવ્યો કે આપણી પૃથ્વી તેમાં કેટલી બધી નાની અને મામુલી છે. આ શોધ થઇ તે પહેલાં વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા કે ગ્રહો-તારાઓ આપણાથી અમુક કરોડ માઈલ દુર છે. પરંતુ કેસિનીની આ શોધ બાદ તેમને ખ્યાલ આવ્યો કે આપણી સૌથી નજીકના ગ્રહો-તારાઓ પણ આપણાથી અબજો માઈલ દુર છે!

આકાશગંગા

૧૭૫૦માં થોમસ રાઈટ અને વિલિયમ હર્શેલએ શોધ કરી કે સૂર્ય એ બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને નથી પરંતુ તે તો અવકાશમાં વિહારી રહેલા વિશાળ રકાબી આકારના તારાઓના ઝૂમખાંનો માત્ર એક ભાગ જ છે.

આ શોધ દ્વારા વિશાળ બ્રહ્માંડને સમજવાની એક નવી જ દિશા મળી અને ખ્યાલ આવ્યો કે આ બ્રહ્માંડમાં આપણા સૂર્ય અને પૃથ્વી તો માત્ર એક નાના સુક્ષ્મ કણ જેવા જ છે.

વર્ણપટ (સ્પેક્ટ્રમ)ના અદ્રશ્ય કિરણો

૧૮૦૦માં ફ્રેડરિક હર્શેલએ વર્ણપટના લાલ રંગના છેડાની પછીના અદ્રશ્ય કિરણો (ઇન્ફ્રારેડ)ની શોધ કરી. ૧૮૦૧માં જોહન્ન રિટરએ વર્ણપટના નીલા રંગના છેડા પછીના અદ્રશ્ય કિરણો (અલ્ટ્રા વાયોલેટ)ની શોધ કરી. એમણે શોધ્યું કે સૂર્ય અને અન્ય તારાઓ, વર્ણપટના દ્રશ્ય રંગોની બહારની બાજુએ ઉર્જા ફેલાવે છે.

આ શોધ દ્વારા વિજ્ઞાનને વર્ણપટના દ્રશ્ય કિરણોની પેલે પારની સમજ મળી. રેડીઓ તરંગો અને ગામા તરંગોની શોધ થઇ. ઇન્ફ્રારેડ ખગોળની અનેક શોધોમાં ચાવીરૂપ બન્યા. અલ્ટ્રાવાયોલેટ દ્વારા કિરણોત્સર્ગ અને વર્ણપટની શક્તિશાળી ઉર્જાવાળા ભાગની માહિતી મળી જેમાં ક્ષ કિરણો, સુક્ષ્મ તરંગો અને ગામા તરંગોનો સમાવેશ થાય છે.

ડોપ્લરનો સિધ્ધાંત

૧૮૪૮માં ક્રિશ્ચયન ડોપ્લરએ શોધ કરી કે અવાજ અને પ્રકાશના તરંગોના આવર્તન (કંપન સંખ્યા) દ્રષ્ટાથી જેમ નજીક કે દુર થાય છે તેમ તેમની સંખ્યામાં વધ-ઘટ થાય છે.

ડોપ્લરનો સિધ્ધાંત એ ખગોળશાસ્ત્રની એક ક્રાંતિકારી શોધ ગણાય છે. આ શોધ થકી વૈજ્ઞાનિકો, કરોડો પ્રકાશવર્ષ દુરના તારાઓ અને આકાશગંગાઓનો વેગ અને દિશા માપી શકે છે. આ શોધે બ્રહ્માંડના અનેક રહસ્યો ઉકેલી આપ્યા અને એની મદદથી ડાર્ક મેટરની શોધ પણ થઇ શકી. તેમજ બ્રહ્માંડની વય અને ગતિ જાણી શકાયા.

વાતાવરણના સ્તર

૧૯૦૨માં લિઓન ફિલિપ બોર્ટએ શોધ કરી કે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં હવાના જુદા જુદા સ્તર છે અને તે દરેક સ્તર એના અલગ તાપમાન, ઘનતા, ભેજ અને અન્ય ગુણધર્મ ધરાવે છે.

આ શોધે આપણા વાતાવરણની ચોક્કસ સમજ આપી અને પવન, વાદળ, વાવાઝોડું જેવી હવામાનશાસ્ત્રની ઘટનાઓ સમજવા માટેનો પાયો નાખ્યો. વાતાવરણના ઉપલા સ્તર પર વૈજ્ઞાનિક સાધનો લઇ જનાર બોર્ટ સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા.

બ્લેક હોલ

૧૯૧૬માં કાર્લ શ્વાર્ઝચાઈલ્ડએ એક ભાંગતા તારાની શોધ કરી. તે અત્યંત શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને ઘનતા ધરાવતો હતો જેને લીધે તેમાંથી પ્રકાશ પણ છટકી ન શકે. અંધકારભર્યા બ્રહ્માંડમાં આવા તારાઓ બ્લેક હોલ - અંધકારપટ જેવા ગણાય.

આ શોધ દ્વારા વિજ્ઞાને બ્રહ્માંડ સમજવા માટે એક વિશાળ ડગલું માંડ્યું. બ્લેક હોલ એ નવા બ્રહ્માંડનું સંભવિત જન્મ સ્થાન પણ હોઈ શકે.  આ શોધે આઈનસ્ટાઇનના સાપેક્ષતા વાદને મજબુત અનુમોદન આપ્યું.

બીગ બેંગ - બ્રહ્માંડનો વિસ્ફોટક જન્મ!

૧૯૪૮માં જ્યોર્જ ગેમોવએ શોધ કરી કે બ્રહ્માંડનો ઉદભવ અમર્યાદ ઘનતાવાળા અણુના કદના દ્રવ્ય બિંદુમાંથી પ્રચંડ વિસ્ફોટ દ્વારા થયો હતો.

ગેમોવનું કાર્ય બ્રહ્માંડના ઉદભવનું વૈજ્ઞાનિક અને બુદ્ધિગમ્ય વર્ણન કરવાનો સૌપ્રથમ પ્રયાસ હતું. ગેમોવે આ વિસ્ફોટક ઉદભવને "બીગ બેંગ" નામ આપ્યું જે આજ સુધી વપરાય છે. ગેમોવ કરોડો વર્ષો પહેલાંના બ્રહ્માંડની સ્થિતિનું ગાણિતિક રીતે સર્જન કરવામાં સફળ થયા હતા અને તે દ્વારા એમણે પ્રતિપાદિત કર્યું કે તે વખતની સ્થિતિમાંથી અત્યારનું વર્તમાન બ્રહ્માંડ કેવી રીતે સર્જાયું હશે. આ શોધ થકી આપણા શરૂઆતના તબક્કાનો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ શક્ય બન્યો.

વાતાવરણનું મૂળ સ્વરૂપ

૧૯૬૦માં એડ લોરેન્ઝએ શોધ કરી કે વાતાવરણ સાવ અસ્તવ્યસ્ત અને કોઈ પણ અનુમાન ન કરી શકાય એવું હોય છે.

લોરેન્ઝએ એવા બળોની શોધ કરી કે જેના લીધે વાતાવરણનું અનુમાન કરવું અશક્ય બની જાય છે. એ પછી એણે "સંપૂર્ણ અવ્યવસ્થા"નો તર્ક રજુ કર્યો જેના દ્વારા અસ્તવ્યસ્ત અને અનુમાન ન કરી શકાય એવી રચનાઓનો અભ્યાસ કરી શકાય. એણે હવામાનનો સચોટ વર્તારો કરવામાં આવતા અવરોધો જણાવ્યા.

ક્વેઝાર અને પલ્સાર

૧૯૬૩માં એલન રેક્ષ સેન્ડેજએ ક્વેઝારની શોધ કરી. ક્વેઝાર એટલે જેમાંથી તીવ્ર કિરણોત્સર્ગ થાય છે એવો એક વિદ્યુત ચુંબકીય તારા જેવો પદાર્થ. ૧૯૬૭માં એન્ટોની હેવીશ અને જોસેલીન બેલએ પલ્સારની શોધ કરી. પલ્સાર એટલે નિયમિતપણે અને ઝડપથી કંપ પામતા રેડિયો સંકેતોનું મૂળ. આ બંને અવકાશમાં અત્યંત દુર રહેલા ગીચ ઘનતાવાળા પદાર્થો છે.

આ શોધ દ્વારા તારાઓના જન્મ અને મૃત્યુ વિષે સમજવાની નવી દિશા મળી. આના દ્વારા ગીચ ઘનતાવાળા પદાર્થો, ગુરુત્વાકર્ષણ અને પ્રચંડ ચુંબકીય ક્ષેત્ર જેવા ખગોળશાસ્ત્રના નવા વિષયો મળ્યા.

ડાર્ક મેટર

૧૯૭૦માં વેરા રૂબીનએ બ્રહ્માંડમાં એક એવા પદાર્થની શોધ કરી કે જેમાંથી પ્રકાશ કે વિકિરણ પસાર ન થઇ શકે.

બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ, દૂરની આકાશગંગાના તારાઓનો વેગ, બ્રહ્માંડની વય ગણના જેવી અનેક વૈજ્ઞાનિક ગણતરીઓ ખોટી પડતી હતી આથી વૈજ્ઞાનિકો અત્યંત મૂંઝવણ અનુભવતા હતા કે આ બધી ગણતરીઓમાં શું ભૂલ થતી હતી.

વેરા રૂબીનએ ડાર્ક મેટરની શોધ કરી. આ એવો પદાર્થ છે જે અસ્તિત્વ તો ધરાવે છે પરંતુ તેમાંથી પ્રકાશ કે વિકિરણ પસાર થઇ શકતા નથી જેને વૈજ્ઞાનિકો જોઈ શકે. ખગોળશાસ્ત્રીઓ અને ભૌતિક વૈજ્ઞાનિકો હવે એવું માનવા લાગ્યા છે કે બ્રહ્માંડનો ૯૦% જથ્થો ડાર્ક મેટરનો જ છે.

પ્રવેગિત બ્રહ્માંડ

૧૯૯૮માં સોલ પર્લમટરએ શોધ કરી કે આપણું બ્રહ્માંડ માત્ર વિસ્તારિત જ નથી થતું પરંતુ તે જે વેગથી વિસ્તાર પામી રહ્યું છે તે વેગ પણ વધી રહ્યો છે. પહેલાં એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ વેગ ઘટી રહ્યો છે.

આ શોધ દ્વારા બ્રહ્માંડના વર્તમાન, ભૂતકાળ અને ભવિષ્યને સમજવા માટેના વૈજ્ઞાનિક અભિગમમાં આમૂલ પરિવર્તન આવ્યું. આના લીધે બીગ બેંગની ગણતરી તેમજ બ્રહ્માંડ શેનાથી ઉદભવે છે તે અંગેના વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિકોણને પણ અસર થઇ.

ભૌતિક વિજ્ઞાનની શોધખોળ

તરલતાનો સિધ્ધાંત અને ઉચ્ચાલકનો સિધ્ધાંત

ઈ.સ. પૂર્વે ૨૬૦માં આર્કિમીડીઝએ ભૌતિક વિજ્ઞાન અને ઇજનેરીના પાયામાં રહેલા બે મૂળભૂત સિધ્ધાંતની શોધ કરી.

તરલતાનો સિધ્ધાંત - પાણીમાં રહેલો પદાર્થ જેટલા બળથી પાણી ખસેડે છે તેટલા બળથી પાણી તે પદાર્થને ઉપર ઊંચકે છે. ઉચ્ચાલકનો સિધ્ધાંત - લીવર / ભાર ઉંચકવાના સાધનની એક બાજુને જેટલું બળ આપીને નીચે દબાવવામાં આવે તેટલા બળથી તેની બીજી બાજુ ઉંચકાય છે જે આ લીવરની બે બાજુઓની લંબાઈના સમપ્રમાણમાં હોય છે. આ બે સિદ્ધાંતો પરિમાણવાચક વિજ્ઞાન અને ઇજનેરીના પાયારૂપ ગણાય છે.

આ શોધ દ્વારા આર્કીમીડીઝે દુનિયાને એક ઘણો જ પ્રખ્યાત શબ્દ આપ્યો - "યુરેકા"!!!

હવાનું દબાણ

૧૬૪૦માં ઇવાનજેલીસ્ટા ટોરીસેલીએ શોધ કરી કે હવા - વાતાવરણને પણ ભાર હોય છે જે આપણા પર દબાણ કરે છે.

આ શોધ દ્વારા આપણને વાતાવરણ વિષે જાણકારી મળી. આના દ્વારા જ ન્યુટન અને અન્ય વૈજ્ઞાનિકો ગુરુત્વાકર્ષણ વિષે વિચારવા પ્રેરાયા. પાછળથી ઇવાનજેલીસ્ટાએ શૂન્યાવકાશનો સિધ્ધાંત શોધ્યો અને બેરોમીટરની રચના કરી.

ગુરુત્વાકર્ષણ

૧૬૬૬માં આઈઝેક ન્યુટનએ શોધ કરી કે ગુરુત્વાકર્ષણ એ એક એવું આકર્ષણ બળ છે જે કોઈ પણ પદાર્થ દ્વારા અન્ય કોઈ પણ પદાર્થ ઉપર ક્રિયાશીલ થાય છે. સફરજન ઝાડ પરથી નીચે પડે છે, માણસોને વજન હોય છે, ચંદ્ર પૃથ્વીની પ્રદક્ષિણા કરે છે - આ બધું જ, ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે જ થાય છે.

આપણા ભૌતિકશાસ્ત્રની મોટા ભાગની શોધો ન્યુટનના આ ગુરુત્વાકર્ષણના સિધ્ધાંત પર જ આધારિત છે જેમાં એણે સમજાવ્યું છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ એ દરેક પદાર્થનો પાયારૂપ ગુણધર્મ છે.

ગતિના નિયમો

૧૬૮૭માં આઈઝેક ન્યુટનએ પદાર્થ, બળ અને ગતિ વચ્ચેનો પાયારૂપ સંબંધ શોધ્યો જેના પર ભૌતિકશાસ્ત્ર અને ઇજનેરી વિજ્ઞાન ખુબ જ આધારિત છે.

ન્યુટને ગતિના ત્રણ નિયમો આપ્યા જેનાથી ભૌતિકશાસ્ત્ર અને તકનીકી વિજ્ઞાનનો પાયો નંખાયો. આ નિયમો ભૌતિકશાસ્ત્રના મૂળભૂત પ્રમેય-સિધ્ધાંત છે. ન્યુટન ૨૦મી સદીના એક શ્રેષ્ઠ વૈજ્ઞાનિક ગણાય છે.

વીજળીનો ગુણધર્મ

૧૭૫૨માં બેન્જામીન ફ્રેન્કલીનએ શોધ કરી કે કોઈ પણ સ્વરૂપે વીજળી એક સમાન જ હોય છે.

વીજળી એ આપણા માટે કુદરતી ઊર્જાની બહુ મોટી સંપત્તિ છે. આ શોધ દ્વારા જ ૧૯મી સદીમાં મોટા ભાગના વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી સાધનો બની શક્યા. જેના લીધે બેટરી, ઇલેક્ટ્રિક મોટર, જનરેટર, લાઈટ બલ્બ જેવા ઉપકરણો અસ્તિત્વમાં આવ્યા.

ઉષ્માનો ગુણધર્મ

૧૯૭૦માં કાઉન્ટ રમ્ફોર્ડએ શોધ કરી કે ઉષ્મા, પદાર્થના કોઈ ભાગના રાસાયણિક ગુણધર્મને કારણે નહીં પરંતુ ઘર્ષણથી ઉત્તપન્ન થાય છે.

વૈજ્ઞાનિકો તો એવું માનતા હતા કે ઉષ્મા તો કેલોરિક નામનું અદ્રશ્ય, ભારવિહીન પ્રવાહી છે. આ ભૂલભરેલી માન્યતાને લીધે વૈજ્ઞાનિકો ઉષ્માના ગુણધર્મો સમજી શક્યા નહોતા. ઉપચયન (ઓક્સીડેશન), જવલન જેવી પ્રક્રિયાની સમજણ પણ નહોતી જેને લીધે ઘણી વૈજ્ઞાનિક બાબતો અટકી પડી હતી. બેન્જામીન થોમ્પસન કે જે પોતાને કાઉન્ટ રમ્ફોર્ડ તરીકે ઓળખાવતા હતા એમણે ઘર્ષણના સિધ્ધાંતની શોધ કરી અને ઉષ્માના ગુણધર્મની સાચી સમજ મેળવવાના દ્વાર ઉઘાડી આપ્યા.

અણુ

૧૮૦૨માં જોહન ડાલ્ટનએ શોધ કરી કે અણુ એ કોઈ પણ રાસાયણિક ઘટકમાં રહેલો સૌથી સુક્ષ્મ કણ છે.

જોહન ડાલ્ટનએ અણુની વ્યાખ્યા આપી અને વૈજ્ઞાનિકોને અણુશક્તિ પર સંશોધન કરવાની તક પૂરી પાડી. બધા જ રાસાયણિક મિશ્રણ અણુઓના સંયોજનથી જ બને છે. આ શોધ માટે ડાલ્ટન આધુનિક ભૌતિક વિજ્ઞાનના પિતામહ કહેવાય છે.

વિદ્યુતચુંબકીય બળ

૧૮૨૦માં હાન્સ ઓએરસ્ટેડએ શોધ કરી કે વીજપ્રવાહ ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઉત્તપન્ન કરે છે અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા વીજપ્રવાહ ઉત્તપન્ન થાય છે.

આ શોધે આપણા અત્યારના આધુનિક જીવનને ઘડવામાં ઘણો જ મહત્વનો ભાગ ભજવ્યો છે. આપણા ઘર, ઉદ્યોગો, અને રોજીન્દી જીન્દગીમાં ઇલેક્ટ્રિક મોટરનો ઘણો જ વપરાશ થાય છે જે વિદ્યુતચુંબકીય બળ પર આધારિત છે.

ઊર્જાનો એકમ કેલરી

૧૮૪૩માં જેમ્સ જુલએ શોધ કરી કે દરેક પ્રકારની ઊર્જા અને યાંત્રિક કાર્ય એક સરખા જ છે અને એકબીજામાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે.

આ શોધ થયાના ૪૦ વર્ષ બાદ તે ઊર્જાના સંરક્ષણ માટેના નિયમો શોધવામાં ખુબ જ પાયારૂપ બની. ઉષ્માગતિ વિદ્યા (થર્મોડાયનેમિક્સ) નું ક્ષેત્ર વિકસાવવામાં આ શોધ ઘણી મહત્વની સાબિત થઇ.

ઊર્જાનું સંરક્ષણ

૧૮૪૭માં હર્મન વોન હેલ્મહોલ્ટ્ઝએ શોધ કરી કે ઊર્જા ક્યારેય ઉત્તપન્ન નથી કરી શકાતી કે તેનો નાશ પણ નથી થતો. તે એક સ્વરૂપમાંથી બીજા સ્વરૂપમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે પરંતુ ઊર્જાનો કુલ જથ્થો તો અચળ જ રહે છે.

આ શોધ થર્મોડાયનેમિક્સ (ઉષ્માગતિ વિદ્યા)નો પ્રથમ નિયમ બનાવે છે. ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપના રૂપાંતર અને પરસ્પરના આદાનપ્રદાન વિષે સમજવામાં આ શોધ ચાવીરૂપ સાબિત થઇ છે. હર્મને વિજ્ઞાન અને તકનીકી સમજવામાં ઘણા બદલાવ લાવી આપ્યા.

વીજચુંબકીય વિકિરણ / ધ્વની તરંગો

૧૮૬૪માં જેમ્સ ક્લાર્ક મેકસવેલએ શોધ કરી કે દરેક પ્રકારના વિદ્યુત અને ચુંબકીય ઊર્જા તરંગો એ એક જ વીજચુંબકીય વર્ણપટના ભાગ છે અને સરળ ગાણિતિક નિયમોનું પાલન કરે છે.

મક્સ્વેલએ વિદ્યુત અને ચુંબકીય ઊર્જાને સંગઠિત કરીને વીજચુંબકીય વિકિરણની વ્યાખ્યા આપી તેમજ વિધુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રના આચરણને નિયંત્રિત કરતા ચાર સરળ સુત્રોની શોધ કરી. આ સુત્રો બનાવતી વખતે મક્સ્વેલએ એ પણ શોધ્યું કે પ્રકાશ એ વીજચુંબકીય વર્ણપટનો જ એક ભાગ છે અને તે દ્વારા એણે ધ્વની તરંગો, ક્ષ કિરણો અને ગેમા કિરણોનું પણ અનુમાન કર્યું.

ઈલેક્ટ્રોન (વીજાણુ)

૧૮૯૭માં જે.જે. થોમસનએ ઈલેક્ટ્રોન (વીજાણુ)ની શોધ કરી. અણુ કરતાંય સુક્ષ્મ હોય એવો આ સૌપ્રથમ કણ શોધાયો હતો.

ઈલેક્ટ્રોન (વીજાણુ) એ પદાર્થનો એવો કણ છે જે અણુ કરતાંય નાનો હોય. આ શોધથી વિદ્યુત પરિવહન કરતા એકમનો સૌપ્રથમ પુરાવો મળ્યો અને એનું વર્ણન કરી શકાયું. થોમસનના પ્રયોગોથી વિજ્ઞાનની એક નવી જ શાખાનો ઉદભવ થયો.

કિરણોત્સર્ગ

૧૯૦૧માં મેરી ક્યુરીએ શોધ કરી કે અણુઓ એ ઘન ગોળા કે પદાર્થના સૌથી સુક્ષ્મ કણો નથી પરંતુ તેમાં અસંખ્ય સુક્ષ્મ કણો રહેલા છે.

આ શોધ વિજ્ઞાનના મહત્વના બદલાવ માટે ચાવીરૂપ બની. ભૌતિક વિજ્ઞાનનું જાણે કે સ્વરૂપ જ બદલાઈ ગયું. મેરી ક્યુરીની આ શોધ પછીનું ભૌતિક વિજ્ઞાન પહેલાં કરતાં સાવ જ અલગ હતું અને તેમાં અણુ કરતાંય સુક્ષ્મ કણોની વણશોધાયેલી દુનિયાનો સમાવેશ થયો. કિરણોત્સર્ગના ભય વિષે કોઈ સમજ મળી તે પહેલાં જ ક્યુરીએ રેડીયમ જેવા કિરણોત્સર્ગી તત્વના સંશોધન પર કામ કર્યું હતું. એમના મૃત્યુ બાદ અનેક વર્ષો પછી પણ એમની નોંધપોથીઓમાં ઘણા પ્રમાણમાં કિરણોત્સર્ગની અસર હતી.

E = mc²

૧૯૦૫માં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનએ પદાર્થ અને ઊર્જા વચ્ચેના સંબંધની સચોટ માહિતી આપી.

આઇન્સ્ટાઇનએ માનવીય ઈતિહાસના પ્રખ્યાત સૂત્ર E = mc² દ્વારા પદાર્થ અને ઊર્જા વચ્ચેનો સંબંધ સમજાવ્યો. પદાર્થ અને ઊર્જા અલગ છે એવી માન્યતા હતી પરંતુ આઇન્સ્ટાઇનએ સમજાવ્યું કે આ બંને વચ્ચે પરસ્પર આદાનપ્રદાન થઇ શકે છે. આ એક સૂત્રએ ભૌતિક વિજ્ઞાનના સંશોધનને નવી દિશા આપી. આ સૂત્રને આધારે માઈકલસનએ ૧૯૨૮માં પ્રકાશના વેગની ગણતરી આપી અને તેના દ્વારા અણુબોંબ અને અણુઊર્જા વિકસાવવામાં આવ્યા.

સાપેક્ષતાવાદ

૧૯૦૫માં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનએ શોધ કરી કે સમય અને અવકાશ ભેગા મળીને બ્રહ્માંડની એક ગુંથેલી ચાદર બનાવે છે જેને ગુરુત્વાકર્ષણથી આકાર મળે છે. સાપેક્ષતાવાદથી આઇન્સ્ટાઇને સમજાવ્યું કે ગતિ માત્ર સાપેક્ષ છે અને નિર્વાત સ્થાન કે અવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ સ્થિર હોયછે.

આઇન્સ્ટાઇનના સાપેક્ષતાવાદથી આપણી બ્રહ્માંડ બાબતની માન્યતા તેમજ પૃથ્વી અને મનુષ્યનું બ્રહ્માંડમાં શું સ્થાન છે તેની સમજ બદલાઈ ગઈ. ૨૦મી સદીમાં વિજ્ઞાન, તકનીકી અને ગણિતમાં જે પ્રગતિ થઇ છે તેનો પાયો આઇન્સ્ટાઇનની શોધોને આભારી છે. કદાચ બીજા કોઈ પણ વૈજ્ઞાનિક કરતાં આઇન્સ્ટાઇને આપણી જીન્દગી પર સૌથી વધુ અસર કરી છે.

સુપર કંડકટીવીટી

૧૯૧૧માં હિક કામેરલીંઘ ઓનેસએ શોધ કરી કે અતિ નીચા તાપમાને કેટલાક પદાર્થ વીજપ્રવાહ સામે પ્રતિકારકતા ગુમાવી દે છે.

સુપર કંડકટીવીટીની શોધ થકી ખુબ જ કાર્યક્ષમ ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક મોટર્સની ઉપલબ્ધી શક્ય બની. હજારો માઈલ સુધી અંતરાય વગરનો વીજપ્રવાહ શક્ય બન્યો અને સૌને સસ્તો અને કાર્યક્ષમ વીજપ્રવાહ આપવાનું સ્વપ્ન સાકાર થયું.

અણુઓનું બંધારણ

૧૯૧૩માં નીલ બોહરએ સૌપ્રથમ રજૂઆત કરી કે વિજાણુ કેવી રીતે ઊર્જા પ્રાપ્ત કરે છે, તેને સાચવી રાખે છે કે ગુમાવે છે તેમજ તે અણુના કેન્દ્ર ફરતે કેવી રીતે પરિભ્રમણ કરે છે.

આ શોધ પહેલાં એ નક્કી થઇ શકતું નહોતું કે અણુના બંધારણમાં શું રહેલું છે અને તેનું કાર્ય કેવી રીતે થાય છે. આ શોધ દ્વારા અણુના કેન્દ્ર ફરતે રહેલા વિજાણુ વિષે જાણી શકાયું. તેમનું સ્થાન, ગતિ, તેમાંથી કેવી રીતે વિકિરણો નીકળે છે, તેમાંથી કેવી રીતે ઊર્જા સ્થળાંતર કરે છે આ તમામ હકીકતો સ્પષ્ટ બની. અણુયુગમાં આગળ વધવા માટે આ શોધ આશીર્વાદરૂપ સાબિત થઇ.

ક્વોન્ટમ પ્રક્રિયા

૧૯૨૫માં મેક્સ બોર્નએ અણુઓની વર્તણુકને ચોકસાઈપૂર્વક સમજાવી શકાય એવી ગાણિતિક પધ્ધતિની શોધ કરી.

ક્વોન્ટમ પ્રક્રિયાની આ શોધથી અણુવિજ્ઞાન અને ભૌતિકશાસ્ત્રને એક નવી જ દિશા મળી. આ શોધની મદદથી જ આપણે પધ્ધતિસર અણુઓની વર્તણુક દર્શાવી શક્યા.

પ્રકાશનો વેગ

૧૯૨૮માં આલ્બર્ટ માઈકલસનએ પ્રકાશનો વેગ શોધી કાઢ્યો જે એક સર્વમાન્ય અચળાંક છે.

આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનએ એમનું પ્રખ્યાત સૂત્ર E = mc² આપ્યું તે પછી એમાં આવતો અચળાંક "c", અનેક ગણતરીઓ માટે અત્યંત આવશ્યક બની ગયો. તાત્કાલિક એનું સચોટ મૂલ્ય શોધવાની જરૂર ઉભી થઇ. ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે આ અચળાંક ખુબ જ મહત્વનો છે. એની ગણતરીમાં ૧૦૦માં ભાગની ભૂલ આવે તો પણ પરિણામમાં ઘણો ફરક આવી જાય.

૫૦ વર્ષો સુધીના અથાક પ્રયત્નો અને કેટલાય સાધનો બનાવ્યા પછી આલ્બર્ટ માઈકલસનને પ્રકાશનો વેગ ચોકસાઈપૂર્વક માપવામાં સફળતા મળી. આ શોધ બદલ એમને પ્રખ્યાત નોબેલ ઇનામ મળ્યું. આ ઇનામ મેળવનાર તે સૌપ્રથમ અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક હતા.

ન્યુટ્રોન

૧૯૩૨માં જેમ્સ ચેડવિકએ અણુના કેન્દ્રમાં રહેતા પ્રોટૉન જેટલા જ દ્રવ્યવાળા પણ વિદ્યુતભાર વિનાના પ્રાથમિક સ્થિતિના કણની શોધ કરી જે ન્યુટ્રોન તરીકે ઓળખાય છે.

આ શોધથી અણુઓની રચના વિષે સમજ મળી. વિદ્યુતભાર ન હોવાને લીધે ન્યુટ્રોન, પરમાણુભંજનની પ્રક્રિયા સમજવા માટે અને અણુઓની રચના સમજવા માટે ઘણા જ ઉપયોગી કણો છે. અણુ વિભાજન અને અણુ બોમ્બ બનાવવા માટે તે ઘણા જ ઉપયોગી થયા છે.

અણુ વિભાજન

૧૯૩૯માં લીસ મેઈટનરએ યુરેનિયમનું વિભાજન કરીને એમાંથી વિપુલ માત્રામાં ઊર્જા મેળવવાની પ્રક્રિયા શોધી.

અણુ વિભાજનની આ પ્રક્રિયા કે જેમાં યુરેનિયમનું વિભાજન કરીને ઊર્જા ઉત્તપન્ન કરવામાં આવે છે તે ૨૦મી સદીની ભૌતિકવિજ્ઞાનની ઘણી મોટી શોધ છે. આ શોધ અણુ ઊર્જા અને અણુ શસ્ત્રો માટે પાયારૂપ બની. આ શોધ બદલ લીસને ૨૦મી સદીની "સૌથી મહાન સ્ત્રી વિજ્ઞાન" માનવામાં આવે છે.

સેમીકન્ડક્ટર ટ્રાન્ઝીસ્ટર

૧૯૪૭માં જોહન બર્ડીનએ શોધ કરી કે ટ્રાન્ઝીસ્ટરની મદદથી અમુક સ્થિતિમાં જ વીજળી પસાર કરનાર પદાર્થ - સેમીકન્ડક્ટરને થોડી ક્ષણો માટે સુપરકન્ડક્ટર એટલે કે ઉત્તમ વીજવાહક બનાવી શકાય છે.

કોમ્પ્યુટર, કેલ્ક્યુલેટર, સંદેશવાહક સાધનોમાં વપરાતી ઈલેક્ટ્રોનિક ચીપમાં ટ્રાન્ઝીસ્ટર ઘણા જ આધારરૂપ છે. ટ્રાન્ઝીસ્ટરએ ઈલેક્ટ્રોનિકસની દુનિયામાં ક્રાંતિ લાવી દીધી. ઈલેક્ટ્રોનિકસ સાધનોમાં એનો વપરાશ અત્યંત આવશ્યક બની ગયો. આ શોધે વિજ્ઞાનના દરેક ક્ષેત્રમાં મહત્વનું પ્રદાન આપ્યું છે.

અણુકેન્દ્રનું સંયોજન - ફ્યુઝન ઊર્જા

૧૯૫૧માં લીમેન સ્પીત્ઝરએ અણુવિભાજનથી વિરુદ્ધની પ્રક્રિયા અણુકેન્દ્રના સંયોજનની શોધ કરી કે જેમાં બે અણુઓ ભેગા મળીને એક વિશાળ અણુ બને છે અને વિપુલ પ્રમાણમાં ઊર્જા - ફ્યુઝન ઊર્જા છૂટે છે.

ફ્યુઝન ઊર્જા એ સૂર્યની શક્તિ છે. આ ઊર્જા અખૂટ છે કારણકે તે હાઈડ્રોજન અને લીથીયમમાંથી ઉત્તપન્ન કરી શકાય છે. આ બે તત્વો પૃથ્વી પરના ખડકોમાંથી સરળતાથી મેળવી શકાય છે. ફ્યુઝન ઊર્જા સ્વચ્છ, પ્રદુષણરહિત છે અને પર્યાવરણને નુકસાન નથી કરતી.

પરંતુ આ અણુ સંયોજનની પ્રક્રિયા ઊર્જા સ્ત્રોત માટે ઉપયોગમાં લેવાને બદલે હાઈડ્રોજન બોમ્બ બનાવવા વપરાઈ. ઊર્જા તરીકેના ઉપયોગ માટે હજી સુધી માત્ર પ્રયોગશાળા સુધી જ સીમિત રહી છે. જો તેને ઊર્જાના રોજીન્દા સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય તો હજારો વર્ષો સુધી અખૂટ ઊર્જા મળતી રહે.

પ્રાથમિક કણમાં રહેલા ઘટક તત્વો

૧૯૬૨માં મુરે ગેલ-મેનએ પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન બનાવતા સુક્ષ્મ અણુ કણો શોધ્યા. તેને કવાર્ક નામ આપ્યું.

આ શોધ વિજ્ઞાનને, પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનમાં રહેલી વિક્ષિપ્ત અને અજાણી એવી ક્વોન્ટમની દુનિયામાં લઇ ગઈ. એવી વિચિત્ર દળવાળી દુનિયા કે જેમાં દળ નથી અને જેમાં દળ અને ઊર્જા મુક્તપણે અદલબદલ થાય છે!

ગુરુત્વાકર્ષણના તરંગો

૧૯૧૫માં આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનએ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની શોધ કરી જે સમય-અવકાશ રૂપી ચાદરમાં સળ-લહેર જેવા છે. એમણે બ્રહ્માંડની એવી કલ્પના કરી કે જેમાં સમય અને અવકાશ એકબીજામાં ગૂંથાયેલા અને ગતિશીલ છે તેમજ તણાઈ શકે છે, સંકોચાઈ શકે છે અને ધીમા આંચકા પણ ખાઈ શકે છે.

૧૦૦ વર્ષો સુધી આ શોધ માત્ર એક સિધ્ધાંતરૂપે જ હતી. દુનિયાભરના વૈજ્ઞાનિકોએ સાથે મળીને એક પ્રયોગ શરૂ કર્યો જેને લીગો - LIGO એવું નામ આપ્યું અને આ શોધ વિષે વધુ જાણવા પ્રયત્ન કર્યો. ફેબ્રુઆરી ૨૦૧૬માં આ શોધની એક સદી વીતી ગયા બાદ, આ વૈજ્ઞાનિકોએ જાહેર કર્યું કે એમણે અબજો પ્રકાશવર્ષ દુર રહેલા બે બ્લેક હોલની અથડામણથી ઉત્તપન્ન થયેલા અવાજને રેકોર્ડ કર્યો છે. જો સમય-અવકાશની જે ચાદરની કલ્પના કરી છે તેમાં સળ-લહેરો હોય તો જ આવું શક્ય બને. આમ આઇન્સ્ટાઇને શોધેલા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો સૌપ્રથમ પુરાવો મળ્યો.

ભારત દેશ માટે પણ આ એક ગૌરવની ક્ષણ છે કારણકે આ પ્રયોગમાં લગભગ ૬૦ ભારતીય વૈજ્ઞાનિકો પણ સંકળાયેલા છે. આ શોધ દ્વારા આપણે બ્રહ્માંડ અને બ્લેક હોલ્સ વિષે વધારે જાણકારી પ્રાપ્ત કરી શકશું.

તબીબી વિજ્ઞાનની શોધખોળ

માનવ શરીરરચના

૧૫૪૩માં એન્દ્રીસ વેસલીઅસએ માનવ શરીરરચનાની સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક અને સચોટ માર્ગદર્શિકા આપી.

૧૬મી સદી પહેલાં માનવ શરીરરચના સમજવા માટે તબીબોએ પ્રાણીઓના શરીર પર પ્રયોગ કરવા પડતા હતા. એન્દ્રીસ વેસલીઅસએ માનવ શરીરની વાઢકાપ કરીને માનવ શરીરરચનાનો અભ્યાસ કરવાની શરૂઆત કરી. તે પેરીસની ગલીઓમાં મૃતદેહો (જેમના ખૂન થયા હોય તેવા લોકોના), કંકાલ અને હાડકાં શોધવા ફર્યા કરતો.

તેણે માનવ શરીરરચનાનો અભ્યાસ કરવા માટે સૌથી ભરોસાપાત્ર અને સચોટ માહિતી આપતાં પુસ્તકો લખ્યાં. આ શોધ તબીબી વિજ્ઞાન માટે વરદાનરૂપ સાબિત થઇ.

માનવશરીરનું રુધિરાભિસરણ તંત્ર

૧૬૨૮માં વિલિયમ હાર્વેએ માનવશરીરના રુધિરાભિસરણ તંત્રની શોધ કરી. તેણે ધમની, શીરા, હૃદય અને ફેફસાંથી કેવી રીતે રુધિરાભિસરણ તંત્ર બને છે તેની સમજ આપી.

વિલિયમ હાર્વેએ માનવ શરીરમાં રુધિરનું પરિભ્રમણ કેવી રીતે થાય છે તેની સચોટ માહિતી આપી. વૈજ્ઞાનિક પધ્ધતિ દ્વારા જીવ વિજ્ઞાનનો અભ્યાસ કરનાર તે સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા. ત્યાર બાદ દરેક વૈજ્ઞાનિક તેણે શોધેલી પધ્ધતિને અનુસરતા. હાર્વેએ ૧૬૨૮માં લખેલા પુસ્તક દ્વારા આધુનિક શરીરવિજ્ઞાનના અભ્યાસની શરૂઆત થઇ.

રોગ અવરોધક રસી

૧૭૯૮માં લેડી મેરી વર્ટલી મોન્ટાગુ અને એડવર્ડ જેનરએ શોધ કરી કે મનુષ્યને કોઈ રોગથી બચાવવા માટે તે રોગના જીવાણુમાંથી જ બનાવેલી રસી આપી શકાય છે.

રસીની આ શોધ પછી રોગ પ્રસરતા તો અટકાવી જ શકાયા તેમજ રોગને નિર્મૂળ પણ કરી શકાયા. આ શોધથી લાખો મનુષ્યોની જીન્દગી બચાવી શકાઈ છે અને લોકોને અસહ્ય યાતનાઓ અને પીડામાંથી મુક્ત કરી શકાયા છે.

એનેસ્થેસિયા - શસ્ત્રક્રિયા દરમ્યાન શરીરને નિશ્ચેતન બનાવી દેવાની પ્રક્રિયા

૧૮૦૧માં હમ્ફ્રી ડેવીએ એક ઉપચારની શોધ કરી જેમાં દર્દીને શસ્ત્રક્રિયા દરમ્યાન થોડો સમય નિશ્ચેતન બનાવી દઈને વાઢકાપના દર્દથી મુક્ત કરી શકાય.

શસ્ત્રક્રિયા દરમ્યાન દર્દીને થતા પીડા, ભય, અસ્વસ્થતા અને દુઃખમાંથી રાહત આપી શકાવાથી તબીબી અને દંત શસ્ત્રક્રિયાઓ વધુ સરળ બની અને તબીબી વિજ્ઞાનને આ શસ્ત્રક્રિયાઓમાં સુધારા કરવાની તક મળી જેના લીધે અસંખ્ય જીન્દગીઓ બચાવી શકાઈ.

ક્ષ કિરણો (અજ્ઞાત કિરણો)

૧૮૯૫માં વિહેલ્મ રોએન્ટજેનએ માનવશરીરની માંસપેશીઓમાંથી પસાર થઇ શકે તેવા ઊંચા આવર્તન ધરાવતા વિકિરણોની શોધ કરી. આ વિકિરણો ક્ષ કિરણો તરીકે ઓળખાય છે.

રોગ નિદાન માટે થયેલી શોધોમાં ક્ષ કિરણોની શોધ સૌથી વધુ ઉપયોગી, શક્તિશાળી અને જીવનરક્ષક ગણાય છે. વાઢકાપ કર્યા વિના શરીરની અંદર જોવા માટે તબીબોને આ શોધ ઘણી સહાયરૂપ બની. આધુનિક તબીબી વિજ્ઞાનમાં વપરાતી એમ.આર.આઈ. અને સી.ટી. સ્કેન જેવી પધ્ધતિમાં ક્ષ કિરણોની શોધ જ પાયારૂપ છે.

રુધિરના પ્રકાર-વર્ગ

૧૮૯૭માં કાર્લ લેન્ડસ્ટેનરએ શોધ કરી કે મનુષ્યના રુધિરના જુદા જુદા પ્રકાર-વર્ગ હોય છે જે એકબીજા સાથે સુસંગત નથી હોતા.

કાર્લએ શોધ્યું કે રુધિરના ચાર પ્રકાર હોય છે. કેટલાક એકબીજા સાથે ભેળવી શકાય છે તો કેટલાકને નથી ભેળવી શકાતા. આ શોધ દ્વારા લાખો જીન્દગીઓ બચાવી શકાઇ છે. આ શોધની મદદથી શસ્ત્રક્રિયા દરમ્યાન લોહી ચઢાવવાનું એકદમ જ સરળ અને સલામત બની ગયું. દર્દીની શસ્ત્રક્રિયા હેમખેમ થવાનું પ્રમાણ વધી ગયું અને તેથી શસ્ત્રક્રિયાની ઘણી નવી પદ્ધતિઓ પણ શોધી શકાઇ.

શરીરની ગ્રંથીઓમાંથી ઝરતો પદાર્થ - અંત:સ્ત્રાવ (હોર્મોન)

૧૯૦૨માં વિલિયમ બેલિસ અને અર્નેસ્ટ સ્ટર્લીંગએ શરીરના વિવિધ અંગોની વૃદ્ધિને ઉત્તેજિત કરતા રસાયણિક વાહકોની શોધ કરી.

આ શોધથી એન્ડોક્રીનોલોજી નામની તબીબી વિજ્ઞાનની એક નવી જ શાખાનો જન્મ થયો. આ શોધે શરીરવિજ્ઞાનમાં ક્રાંતિ આણી દીધી. આથી આ શોધને માનવ શરીરને લગતી તમામ શોધોમાં શ્રેષ્ઠ ગણવામાં આવે છે. સૌપ્રથમ અડ્રેનલીન નામના હોર્મોનની શોધ થઇ જે મૂત્રપિંડ પાસેની ગ્રંથિમાંથી નીકળે છે અને રુધિરાભિસરણ અને સ્નાયુની ક્રિયાને ઉત્તેજિત કરે છે. ત્યાર પછી બીજા હોર્મોન પણ શોધાયા.

વિટામીન

૧૯૦૬માં ક્રિશ્ચયન એજક્મેન અને ફ્રેડરિક હોપકિન્સએ તંદુરસ્ત આરોગ્ય માટે આવશ્યક એવા ખોરાકમાંના જીવનસત્વની શોધ કરી. જે વિટામીન તરીકે ઓળખાય છે.

વિટામીનની શોધ પોષક આહાર માટેની ક્રાંતિકારી શોધ ગણાય છે. તેનાથી લોકોમાં આરોગ્ય, આહાર અને પોષણ વિષેની જાગૃક્તા આવી. જીવવિજ્ઞાનમાં ઝડપી સુધારા થયા અને મનુષ્ય શરીર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે એની સમજ મળી.

એન્ટિબાયોટિક - જીવાણુનાશક દવા

૧૯૧૦માં પોલ એહરલીચએ એવા રસાયણિક પદાર્થની શોધ કરી જે શરીરને હાની પહોંચાડ્યા વગર ચેપી જીવાણુઓનો નાશ કરી શકે.

આ શોધથી તબીબી અને ઔષધવિજ્ઞાનના એક નવા જ યુગની શરૂઆત થઇ અને કેમોથેરપી નામની કેન્સરના દર્દ માટેની ચિકિત્સા પધ્ધતિની શોધ થઇ. ૧૯૨૮માં પેનિસિલિનની શોધ થઇ જે સૌથી મહત્વનું એન્ટિબાયોટિક ગણાય છે. એન્ટિબાયોટિકની મદદથી લાખો જીન્દગીઓ બચાવી શકાઇ છે.

ઇન્સ્યુલિન

૧૯૨૧માં ફ્રેડરિક બેન્ટીંગએ શોધ્યું કે ઇન્સ્યુલિન એ સ્વાદુપિંડમાં ઉત્તપન્ન થતો એક એવો અંતસ્ત્રાવ - હોર્મોન છે જે લોહીમાંથી શર્કરા શોષી લઇ, એને બાળીને એમાંથી ઊર્જા ઉત્તપન્ન કરે છે.

આ શોધની મદદથી અસંખ્ય જીન્દગીઓ બચાવી શકાઇ છે. મધુપ્રમેહ-ડાયાબીટીસ એક અસાધ્ય રોગ ગણાતો. આ રોગને લીધે સ્વાદુપિંડ ઇન્સ્યુલિન ઉત્તપન્ન કરી શકે નહીં અને આનો કોઈ જ ઉપાય નહોતો જડતો. બેન્ટીંગની આ શોધે આ બધું જ બદલી નાંખ્યું. ઇન્સ્યુલિન એ મધુપ્રમેહના રોગ માટેનો ઉપચાર નથી પરંતુ તેની મદદથી આ રોગ હવે અસાધ્ય ન રહેતાં તેની પર કાબુ મેળવી શકાયો છે અને લાખો દર્દીઓને તંદુરસ્ત આરોગ્ય આપી શકાયું છે.

મજજાતંત્રના વાહકો

૧૯૨૧માં ઓટ્ટો લોએવીએ એવા રસાયણિક પદાર્થની શોધ કરી જે મજજા તંતુઓ વચ્ચે લાગણીઓનું પ્રસારણ કરે છે.

મજજાતંતુઓ મગજને સંવેદના પહોંચાડે છે. મગજ સ્નાયુઓ અને અંગોને મજ્જાતંતુ મારફતે આદેશ આપે છે. ઓટ્ટો લોએવીની મજજાતંતુના વાહકોની આ શોધે માનવીના મગજ વિષેના વૈજ્ઞાનિકોના ખ્યાલને બદલી નાંખ્યો. મજ્જાતંતુના આ વાહકો યાદશક્તિ, આપણી શીખવાની, વિચારવાની ક્રિયાઓ, આપણી વર્તણુક, આપણી ઊંઘ, આપણી ગતિવિધિ અને આવી બધી જ સંવેદનશીલ ક્રિયાઓ પર કાબુ ધરાવે છે. મગજની રચના અને મગજના કાર્યને સમજવા માટે આ શોધ ઘણી જ પાયારૂપ બની.

પેનિસિલિન

૧૯૨૮માં એલેક્ઝાંડર ફ્લેમિંગએ પેનિસિલિન નામની વ્યાપારી ધોરણે ઉપયોગમાં લઇ શકાય એવી એન્ટિબાયોટિક દવાની શોધ કરી.

પેનિસિલિનની શોધે અસંખ્ય જીન્દગીઓ બચાવી. ખાસ કરીને બીજા વિશ્વ યુદ્ધના પાછલા વર્ષોમાં લાખો લોકોને બચાવી શકાયા. ચેપી બેકટેરિયા સામે રક્ષણ આપવાની ક્ષમતાને લીધે અને બીજા અનેક અસાધ્ય રોગોનો પણ ઈલાજ કરી શકવાને લીધે પેનિસિલિનને ૨૦મી સદીની શરૂઆતના વર્ષોમાં ચમત્કારિક ઈલાજ ગણવામાં આવતી. તેનાથી એન્ટિબાયોટિક દવાઓનો બહોળો ઉદ્યોગ શરુ થયો અને ઔષધની દુનિયામાં એક નવા યુગની શરૂઆત થઇ.

ચયાપચયની ક્રિયા

૧૯૩૮માં હાન્સ એડોલ્ફ ક્રેબ્સએ રસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની એક વર્તુળાકાર શ્રુંખલાની શોધ કરી જે શર્કરાને ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે અને ચયાપચયની ક્રિયામાં મદદરૂપ થાય છે.

હાન્સએ શોધ્યું કે આપણું શરીર ખોરાકને કેવી રીતે ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. ચયાપચયની ક્રિયાનો અભ્યાસ માનવ શરીરરચના સમજવા માટે ઘણો જ ઉપયોગી છે. ૨૦મી સદીની આ એક ઘણી જ અગત્યની શોધ હતી.

પ્લેઝમા

૧૯૪૦માં ચાર્લ્સ ડ્રયુએ પ્લેઝમાની શોધ કરી જે માનવ રુધિરનો એક ભાગ છે જે લાલ રક્તકણો છુટા પાડ્યા પછી પણ રહે છે.

ડ્રયુએ, રુધિરમાંથી લાલ રક્તકણો અને પ્લેઝમાને છુટા પાડવાની શોધ કરી. આ શોધની મદદથી રુધિરને ઘણા લાંબા સમય સુધી સાચવી રાખવાનું શક્ય બન્યું જેના લીધે અસંખ્ય જીન્દગીઓ બચાવી શકાઇ. ડ્રયુની આ શોધ પછી રુધિર સંગ્રહિત કરવા માટેની બ્લડ બેંકનો યોગ્ય ઉપયોગ થઇ શક્યો. આજે પણ રેડક્રોસ જેવી બ્લડ બેંકમાં રુધિર સંગ્રહિત કરવા અને રક્તદાન કરવામાં આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે.

રસાયણ વિજ્ઞાનની શોધખોળ

બોયલનો નિયમ

૧૬૫૦માં રોબર્ટ બોયલએ શોધ્યું કે વાયુનું કદ એના પર દબાણ કરતા બળના વિરુદ્ધ પ્રમાણમાં હોય છે.

આ શોધ દ્વારા વાયુઓના રસાયણિક પૃથક્કરણ અને પરિમાણવાચક અભ્યાસનો પાયો નંખાયો. વાયુઓનું આચરણ સમજાવતું આ સૌપ્રથમ પરિમાણવાચક સૂત્ર હતું. બોયલના આ નિયમે રસાયણશાસ્ત્ર માટે પાયાની સમજ આપી.

અણુઓની સંખ્યા અનુસાર રસાયણિક તત્વોનું કોષ્ટક

૧૮૮૦માં ડીમીત્રી મેન્ડેલીયેવએ પૃથ્વી પરના મૂળભૂત રસાયણિક તત્વોની સૌપ્રથમ સંઘટિત રચના શોધી.

આ શોધ પછી અનેક નવા તત્વોની શોધ થઇ શકી. આ શોધ રસાયણશાસ્ત્રીઓ માટે મૂળભૂત તત્વોના ગુણધર્મો અને પરસ્પરના સંબંધો સમજવા માટે ચાવીરૂપ સાબિત થઇ. રસાયણવિજ્ઞાન ભણતા દરેક વિદ્યાર્થી માટે આ કોષ્ટક સમજવું આવશ્યક છે.

આ કોષ્ટકમાં ડીસેમ્બર ૨૦૧૫માં નવા ચાર તત્વો પણ ઉમેરાયા છે. કોષ્ટકમાં ૧૧૩, ૧૧૫, ૧૧૭ અને ૧૧૮ ક્રમાંકના આ ચાર તત્વો અતિભારે તત્વો ગણાય છે. આ સાથે કોષ્ટકની સાતમી હાર સંપૂર્ણ થઇ છે - નાભીમાં એક પ્રોટોન ધરાવતા ક્રમાંક ૧ના હાઇડ્રોજન અને નાભીમાં ૧૧૮ પ્રોટોન ધરાવતા ક્રમાંક ૧૧૮ના તત્વ વચ્ચેના તમામ તત્વો શોધાઇ ગયા છે.

ઓકસીજન

૧૭૭૪માં જોસેફ પ્રિસ્ટલીએ એક વાયુને જુદો પાડી તેને એક અદ્વિતીય તત્વ તરીકે ઓળખાવ્યો. તેનું નામ ઓકસીજન આપ્યું.

પ્રિસ્ટલીએ કરેલી ઓકસીજનની શોધે રસાયણ વિજ્ઞાનમાં ક્રાંતિ આણી દીધી.આપણે જેને "હવા" તરીકે જાણીએ છીએ તે વાયુઓના મિશ્રણમાંથી આ વાયુ તત્વને છૂટો પાડી આપનાર તે સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા. દહનક્રિયામાં ઓકસીજનનો મુખ્ય ભાગ હોવાથી આ શોધથી દહનક્રિયાની વિશેષ સમજ મળી. રસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં ભૌતિક પદાર્થનું ઊર્જામાં કેવી રીતે પરિવર્તન થાય છે એની જાણકારી મળી.

પરમાણુનું અસ્તિત્વ

૧૮૧૧માં એમેડીઓ એવોગેડ્રોએ શોધ્યું કે પરમાણુ એ એકબીજા સાથે સંલગ્ન અણુઓનો સમૂહ છે. જુદા જુદા અણુઓ ભેગા મળીને એક પરમાણુ બને છે જે અસંખ્ય તત્વોમાંથી કોઈ તત્વને અલગ તારવી આપે છે.

આ શોધ દ્વારા પૃથ્વી પરના અબજો તત્વોના થોડાક મૂળભૂત તત્વો સાથેના સંબંધની ચાવીરૂપ જાણકારી મળી. આ શોધ કાર્બનિક અને અકાર્બનિક રસાયણ વિજ્ઞાન માટે અત્યંત મહત્વની સાબિત થઇ. આ ઉપરાંત વાયુઓ અંગેના નિયમો બનાવવા અને પરિમાણવાચક રસાયણ વિજ્ઞાન માટે પણ ઘણી ઉપયોગી બની.

માનવે સર્જેલી કેટલીક વસ્તુઓ જેનાથી બદલાઈ ગઈ દુનિયા!!

ચક્ર – પૈડું

આપણે ક્યારેય આપણી જીન્દગી ગતિ વગરની કલ્પી શકીએ? આપણુ પરિવહન પૈડાં - ચક્રની શોધને આભારી છે. પૈડું સૌપ્રથમ કોણે શોધ્યું તે જાણી શકાયું નથી. પરંતુ પૈડાંની શોધ આશરે ૩૦૦૦ વર્ષ પહેલાં તો થઇ જ હશે એમ માની શકાય છે કારણકે તે સમયે વણકર અને કુંભાર તેનો ઉપયોગ કરતા હતા.

ઈ.સ. પૂર્વે ૫૦૦૦ વર્ષની આસપાસ કે તે પહેલાં શોધાયેલી વસ્તુઓ હવે અસ્તિત્વમાં નથી પરંતુ પૈડું તો આજે પણ રોજીન્દા વપરાશમાં છે અને તેની ઘણી જ માંગ છે.

વરાળયંત્ર - વરાળથી ચાલતું એન્જીન

અનેક વર્ષોના અથાક પ્રયત્નો અને કેટલાય પ્રયોગો કર્યા પછી જેમ્સ વોટએ ૧૭૬૯માં એણે વરાળયંત્ર શોધ્યું છે એવો દાવો કર્યો. આ વરાળયંત્રથી ચાલતી ટ્રેઈનને લીધે જ માલની હેરફેર ઝડપી બનતાં ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ શક્ય બની.

એરોપ્લેન - વિમાન

રાઈટ બંધુઓ - વિલ્બર રાઈટ અને ઓરવિલે રાઈટએ ૧૭ ડીસેમ્બર ૧૯૦૩ના દિવસે એમનું બનાવેલું વિમાન લોકો સમક્ષ રજુ કર્યું. વિમાનની શોધ થતાં માલની હેરફેર ખુબ જ ઝડપી બનતાં પરિવહનની ક્રાંતિ થઇ અને ઉદ્યોગોનો વિકાસ પણ ઝડપી બન્યો. હજારો માઈલ દુરની મુસાફરી ઝડપી બની અને પૃથ્વી પરના લગભગ કોઈ પણ સ્થળે પહોંચી શકાયું.

માર્ગ પરિવહન – ઓટોમોબાઈલ

માર્ગ પરિવહન – ઓટોમોબાઈલની શોધ છેક ૧૭૬૯માં થઇ હતી એવું માની શકાય કારણકે ત્યારે નિકોલસ-જોસેફ કગ્નોટ નામની વ્યક્તિએ ત્રણ પૈડાંના વરાળયંત્ર - સ્ટીમ એન્જીનની શોધ કરી હતી.

સાચા અર્થમાં મોટરકાર કહી શકાય એવું વાહન ૧૮૮૯માં ડેઈમલર અને મેબેક નામના બે જર્મન એન્જીનીયરોએ બનાવ્યું. એમણે બે નળાકાર અને ૧.૫ હોર્સ પાવર વાળા ગેસ એન્જીનથી ચાલતી ૩૦ મોટરગાડીઓનું ઉત્પાદન કર્યું. એ પછી બેન્ઝએ ચાર નળાકાર-પિસ્ટન વાળા ગેસ એન્જીનથી ચાલતી પચીસ મોટરગાડીઓનું ઉત્પાદન કર્યું. ત્યાર બાદ હેનરી ફોર્ડએ પોષાઇ શકે તેવા ભાવની, નફાકારક અને સ્પર્ધામાં ટકી શકે એવી મોટરકારનું ઉત્પાદન કર્યું જેના લીધે ઘોડા વડે ખેંચાતી મોટરગાડીને બદલે ઝડપી ગતિએ દોડતી કાર રસ્તા પર આવી જે સૌથી ઉપયોગી વાહન બની ગઈ.

પ્રિન્ટીંગ પ્રેસ - છાપખાનું (મુદ્રણાલય)

જોહનેસ ગુટેનબર્ગ નામના જર્મન શોધકે ૧૪૫૦ની આસપાસ પ્રિન્ટીંગ પ્રેસની જગતને ભેટ આપી. પ્રિન્ટીંગ પ્રેસ વગર સાંસ્કૃતિક અને ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ શક્ય જ ન બની હોત. પ્રિન્ટીંગ પ્રેસની શોધ થવાથી વિચારો અને માહિતી વિશાળ વાચકો સુધી પહોંચી શક્યા. ઉત્કૃષ્ટ સાહિત્યને વિશ્વભરમાં બહોળા સમુદાય સુધી પહોંચાડી શકાયું.

કેમેરા

આપણા જીવનની યાદગાર ક્ષણોના ફોટા પાડવા અને હવે તો વિડીયો ઉતારવા માટે વપરાતા કેમેરા આપણા જીવનમાં ઘણું અગત્યનું સ્થાન ધરાવે છે.

૧૮૨૬માં ફ્રાંસના જોસેફ એન. નીપ્સેએ કેમેરા બનાવ્યો જેને "ઓબ્સ્કરા" એવું નામ આપ્યું, ૧૮૨૯માં એણે અને લોઈસ ડેગુરેએ ફોટોગ્રાફીમાં મહત્વના સુધારા કર્યા. જોસેફ નીપ્સેના મૃત્યુ બાદ લોઈસ ઝડપથી પ્રખ્યાત થવા લાગ્યા અને અમેરિકાના ન્યુયોર્કમાં લગભગ ૭૦ ફોટો સ્ટુડીઓ ખુલી ગયા. ૧૯૪૦માં રંગીન-કલર ફોટોગ્રાફીની શરૂઆત થઇ.

ટેલીફોન

એલેક્ઝાંડર ગ્રેહામ બેલએ, એણે કરેલી ટેલીફોનની શોધના હક માટે ૧૪ ફેબ્રુઆરી ૧૮૭૬ના દિવસે રજૂઆત કરી. ટેલીફોન પર સૌપ્રથમ વાતચીત બેલ અને બાજુના ઓરડામાં બેઠેલા એના સહાયક વચ્ચે થઇ. બેલે રીસીવરમાં કહ્યું, "વોટસન, અહીં આવો. મારે તમારું કામ છે." વોટસને આ રીસીવરમાં સાંભળ્યું અને આ રીતે ટેલીફોનની શોધનો પ્રયોગ સફળ થયો. ત્યાર બાદ બેલે "ધ બેલ ટેલીફોન કંપની AT & T " ની સ્થાપના કરી જે સૌથી મોટી ટેલીફોન કંપની બની.

લાઈટ બલ્બ - વીજળીનો ગોળો

થોમસ આલ્વા એડીસનએ વધારે ઉજાસ આપે અને લાંબા સમય સુધી ચાલી શકે એવો પદાર્થ શોધવા માટે જુદા જુદા પ્રકારના હજારો તાર - ફિલામેન્ટ વડે પ્રયોગો કર્યા. ૧૮૭૯માં એણે શોધ્યું કે ઓક્સીજન વિનાના બલ્બમાં કાર્બન ફિલામેન્ટ પ્રકાશિત થઇ શકે છે અને લગભગ ૪૦ કલાક સુધી તે સળગી જતો નથી. પાછળથી એણે ૧૫૦૦ કલાક સુધી ચાલી શકે એવો બલ્બ પણ શોધ્યો.

રેડીઓ

૧૯મી સદીમાં સ્કોટલેન્ડના એક ભૌતિક વૈજ્ઞાનિકે રેડીઓ તરંગોની કલ્પના કરી હતી. પાછળથી એક જર્મન વૈજ્ઞાનિકે આ તર્ક સાબિત કરી આપ્યો અને શોધ્યું કે રેડીઓ તરંગો પ્રકાશ અને ઉષ્મા તરંગો જેવા જ છે. આ શોધથી રેડીઓ તરંગો પ્રસારિત કરવાની શરૂઆત થઇ. નિકોલા ટેસ્લા નામના સર્બિયન વૈજ્ઞાનિકે ૧૮૯૨માં સૌપ્રથમ રેડીઓ બનાવ્યો. સર ઓલીવર લોજએ આ રેડીઓમાં મહત્વના ફેરફાર કર્યા જેનાથી રેડીઓના મોજાં પકડી શકાયા. સફળતાપૂર્વક રેડીઓના મોજાં પ્રસારિત કરનાર તેઓ સૌપ્રથમ વ્યક્તિ હતા.

ટેલીવિઝન

૨૬ જાન્યુઆરી ૧૯૨૬ના દિવસે જોહન લોગી બેર્ડએ હાલતા ચાલતા ચિત્રો પ્રસારિત કરી શકે એવા ટેલીવિઝનનું નિદર્શન કર્યું. થોડા મહિના બાદ ૩ જુલાઈ ૧૯૨૮ના રોજ એણે રંગીન ટેલીવિઝનનું પણ નિદર્શન કર્યું. જો કે રંગીન ટેલીવિઝન બજારમાં તો છેક ૧૯૬૨માં આવ્યા. ટેલીવિઝનનું સૌપ્રથમ પ્રસારણ ૧૯૩૫માં જર્મનીમાં થયું હતું. અમેરિકામાં તો ટેલીવિઝનનું પ્રસારણ ૧૯૫૫ની આસપાસ થયું હતું.

કોમ્પ્યુટર

ચાર્લ્સ બેબેજ નામના એક બ્રિટીશ મીકેનીકલ એન્જીનીયરે ૧૯મી સદીની શરૂઆતમાં સૌપ્રથમ યાંત્રિક કોમ્પ્યુટર બનાવ્યું. તેઓ કોમ્પ્યુટરના જનક તરીકે ઓળખાય છે. ૧૮૩૩માં એમણે માહિતીનું વિશ્લેષણ કરી શકે એવું યંત્ર બનાવ્યું જેમાં માહિતી (ડેટા) અને એનું વિશ્લેષણ કરતા કોમ્પ્યુટરના પ્રોગ્રામ, પંચ કાર્ડ (પધ્ધતિસર કાણા પાડ્યા હોય એવા કાર્ડ) દ્વારા યંત્રને અપાતા હતા. એલન ટ્યુરીંગએ સૌપ્રથમ ડીજીટલ કોમ્પ્યુટર (ગાણિતિક પધ્ધતિવાળું) બનાવ્યું. એણે યુનિવર્સલ મશીન તરીકે ઓળખાતું સૌપ્રથમ કોમ્પ્યુટર બનાવ્યું જેમાં કોમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ (સોફ્ટવેર)નો ઉપયોગ થયો હતો. આ મશીન યુનિવર્સલ ટ્યુરીંગ મશીન પણ કહેવાતું. આ મશીનમાં કોમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામ ટેપમાં સંગ્રહિત થતા હતા. ત્યાર પછી ઈલેક્ટ્રોનિક વાલ્વવાળા કોમ્પ્યુટર આવ્યા જે આખા ઓરડા રોકતા હતા. નાના ટ્રાન્ઝીસ્ટરની શોધ થવાથી કોમ્પ્યુટરનું કદ પણ નાનું થયું. ઇન્ટીગ્રેટેડ સર્કીટ (આઈ.સી. ચીપ)ની શોધ થવાથી ઈલેક્ટ્રોનિક યુગમાં ક્રાંતિ આવી. ત્યાર બાદ ટેબલ ઉપર રાખી શકાય એવા ડેસ્કટોપ કોમ્પ્યુટર આવ્યા જે પર્સનલ કોમ્પ્યુટર કે પીસી પણ કહેવાય છે. હવે તો લેપટોપ અને ટેબ્લેટ પણ આવી ગયા છે.

ઈન્ટરનેટ

માહિતીપ્રસારણના અસંખ્ય કેન્દ્રો (નેટવર્ક)ને જોડીને બનેલું એક વૈશ્વિક નેટવર્કનું માળખું એટલે ઈન્ટરનેટ. ૧૯૭૩માં વિન્ટન સર્ફ નામના એક અમેરિકન કોમ્પ્યુટર વૈજ્ઞાનિકે માહિતીપ્રસારણનું નિયંત્રણ કરતા કેટલાક પધ્ધતિસરના નિયમો બનાવ્યા જેનો ઉપયોગ ઈન્ટરનેટમાં થયો. ઈન્ટરનેટનો ઉપયોગ અમેરિકાની યુનીવર્સીટીઓ અને પ્રયોગશાળાઓને જોડવા માટે કરવાનો હતો. અત્યારે આપણે જેને વર્લ્ડ વાઇડ વેબ તરીકે જાણીએ છીએ તેની શરૂઆત ટીમોથી બર્નર્સ-લી નામના એક બ્રિટીશ વૈજ્ઞાનિકે ૧૯૮૯માં કરી હતી. એણે ન્યુક્લિયર સંશોધન માટેની યુરોપની સંસ્થા માટે એની શરૂઆત કરી હતી જે આજે તો વિશ્વભરમાં ઉપયોગી બન્યું છે.

મોબાઈલ

૧૮૭૬માં ગ્રેહામ બેલએ ટેલીફોનની શોધ કરી. ૨૩ ડીસેમ્બર ૧૯૦૦ના દિવસે રેગીનાલ્ડ ફેસેન્ડેનએ સૌપ્રથમ વખત વાયરલેસ - ટેલીફોનના તારના ઉપયોગ વગર વાતચીત કરી. ૩ એપ્રિલ ૧૯૭૩ના રોજ મોટોરોલા કંપનીના એન્જીનીયર માર્ટીન કુપરએ ૧.૧ કિ.ગ્રા. વજન ધરાવતો મોબાઈલ ફોન બનાવ્યો. ૧૯૮૩માં મોટોરોલાએ વ્યાપારી ધોરણે મોબાઈલ ફોન બજારમાં મુક્યા. ત્યાર બાદ લગભગ ૨ દશક સુધી મોટોરોલા અને નોકિયા કંપનીઓએ જુદા જુદા પ્રકારના મોબાઈલ ફોન આપ્યા. ૨૦૦૮ પછી તો મોબાઈલ ફોનની દુનિયા જ બદલાઈ ગઈ છે. એકદમ હળવા વજનના મોટી સ્ક્રીનવાળા મોબાઈલથી અનેક કાર્યો થઇ શકે છે અને અસંખ્ય મોબાઈલ એપ્સ પણ ઉપલબ્ધ થઇ છે.

રોબોટ

૧૯૪૧ અને ૧૯૪૨માં આઈઝેક એસીમોવએ રોબોટીક્સના ત્રણ નિયમો આપીને "રોબોટીક્સ" શબ્દ પ્રચલિત કર્યો. ૧૯૪૮માં નોરબર્ટ વિએનરએ યંત્રોના નિયંત્રણ અને સંદેશા વ્યવહાર માટેના માર્ગદર્શક નિયમો આપ્યા. તેને "સાયબરનેટીક્સ" નામ આપ્યું અને તે રોબોટીક્સનો પાયો છે. ૧૯૫૪માં જયોર્જ ડેવોલએ સૌપ્રથમ કોમ્પ્યુટરની માફક પ્રોગ્રામ દ્વારા વાપરી શકાય તેવો રોબોટ બનાવ્યો. તેનું નામ "અલ્ટીમેટ" આપ્યું અને તેના દ્વારા આધુનિક રોબોટીક્સની શરૂઆત થઇ. ૧૯૬૦માં ડેવોલે આ રોબોટ જનરલ મોટર્સ નામની કંપનીને વેંચ્યો. આ કંપનીએ ૧૯૬૧માં તેના ન્યુજર્સી શહેરની ફેક્ટરીમાં આ રોબોટનો વપરાશ શરુ કર્યો. બીબાંમાંથી ધાતુના ગરમ ટુકડા ઉપાડી, એક ઉપર એક ગોઠવવાનું કામ આ રોબોટ પાસે કરાવ્યું. આ રીતે મનુષ્યના કામમાં રોબોટની મદદ લેવાનું શરુ થયું.

૩-ડી પ્રિન્ટર

ચાર્લ્સ હલ, ૩-ડી સિસ્ટમ્સ નામની કંપનીના સ્થાપક અને સંચાલક છે. તેઓ સ્ટીરીયોલીથોગ્રાફી (૩-ડી પ્રિન્ટીંગ) નામે ઓળખાતી ચિત્ર દોરાતા હોય (પ્રિન્ટ થતા હોય) એવી રીતે નક્કર પદાર્થ બનાવવાની પ્રક્રિયાના શોધક છે. સ્ટીરીયોલીથોગ્રાફી (૩-ડી પ્રિન્ટીંગ)થી અલ્ટ્રા વાયોલેટ કિરણો (અદ્રશ્ય કિરણો)ના પાતળા સ્તરમાંથી પસાર કરેલા પદાર્થને એક ઉપર એક "પ્રિન્ટ" કરીને ઘન-નક્કર પદાર્થ બનાવવામાં આવે છે. ૩-ડી પ્રિન્ટીંગથી "ચમત્કારિક" કહી શકાય એવા પરિણામો મેળવી શકાય છે. આપણે ૩-ડી પ્રિન્ટીંગની મદદથી માનવ અંગો પણ બનાવી શકીએ છીએ.

ENGLISH TRANSLATION OF ABOVE DISCOVERIES

Discoveries that Changed the World

Discoveries in Biology

The Existence of Cells

In 1665, Robert Hooke discovered that the cell is the basic building block of all living organisms.

The cell is the basic unit of anatomy. Millions of cells build living plants and

animals. The functions of a body can be studied by studying individual cells.

Hooke’s discovery of the cell has allowed biologists to better understand living organisms. Hooke’s work with a microscope opened the public’s eyes to the microscopic world.

Fossils

In 1669, Nicholas Steno discovered that Fossils are the remains of past living organisms.

Nicholas Steno provided the first true definition of the word “fossil” and the first understanding of the origin and nature of fossils.

The only way we can learn about the ancient past is to examine fossil remains of now extinct plants and animals and try to re-create that long-gone life and environment. Scientists can only do this if they correctly interpret the fossil remains that are dug from ancient rock layers.

Bacteria

In 1680, Anton van Leeuwenhoek discovered Microscopic organisms exists that cannot be seen by the human eye.

In 1674 Van Leeuwenhoek discovered microscopic protozoa (bacteria) in every water drop. He had discovered microscopic life, invisible to the human eye. He expanded his search for these unseeably small creatures and found them every where: on human eye lashes, on fleas, in dust, and on skin. He drew and described these tiny creatures with excellent, precise drawings.

His work founded the science of microbiology and opened tissue studies and plant studies to the microscopic world.

Photosynthesis

In 1779, Jan Ingenhousz discovered that Plants use sun light to convert carbon dioxide in the air into new plant matter.

When Jan Ingenhousz discovered the process of photosynthesis, he vastly improved our basic understanding of how plants function on this planet and helped science gain a better understanding of two important atmospheric gasses: oxygen and carbon dioxide. Modern plant engineering and crop sciences owe their foundation to Jan Ingenhousz’s discovery.

The Theory of Evolution

In 1858, Charles Darwin discovered that Species evolve over time to best take advantage of their surrounding environment, and those species most fit for their environment survive best.

Darwin’s theory of evolution and its concept of survival of the fittest is the most fundamental and important discovery of modern biology and ecology. Darwin’s discoveries are more than 150 years old and are still the foundation of our understanding of the history and evolution of plant and animal life.

Heredity

In 1865, Gregor Mendel discovered the natural system that passes traits and characteristics from one generation to the next.

This discovery laid the foundation for the field of genetics and the study of genes and heredity. The discoveries of genes, chromosomes, DNA, and the decoding of the human genome (completed in 2003) are all direct descendents of Mendel’s work. The medical break throughs in the fights to cure many diseases are off shoots of the work begun by Gregor Mendel.

Cell Division

In 1882, Walther Flemming discovered the process by which chromosomes split so that cells can divide to produce new cells.

Chromosomes carry genes that hold the blue prints for building, operating, and maintaining the cells of our body. Genetics and heredity research could not advance until these physical structures inside the nucleus of each cell had been discovered and studied.

Virus

In 1898, Dmitri Ivanovsky and Martinus Beijerinick discovered the smallest, simplest living organism and causative agent for many human diseases, from simple colds to deadly yellow fever.

Viruses cause many of the most dangerous human diseases. Until they were discovered, medical science had ground to a halt in its advance on curing these human illnesses. That became possible only after the discovery of virus.

Radio Active Dating

In 1907, Bertram Boltwood discovered the use of radio active decaying elements to calculate the age of rocks.

Scientists had been estimating Earth’s age for thousands of years. However, these were little more than guesses. Boltwood discovered the first reliable way to calculate the age of a rock. Since some rocks are nearly as old as the earth, dating these rocks provided the first reasonable estimate of Earth’s age.

Function of Chromosomes

In 1909, T.H. Morgan discovered that Genes are linked in groups that are strung along chromosomes.

Morgan’s discovery formed much of the foundation for later discoveries of how genes and chromosomes do their work as well as the structure of the DNA molecule.

Human Evolution

In 1924, Raymond Dart discovered that Humanoids evolved first in Africa and, as Darwin had postulated, developed from the family of apes.

Humans have always wondered how we came to be on this planet. This discovery redirected all of human evolutionary research and theory and has served as a cornerstone of science’s modern beliefs about the history and origin of our species.

Ecosystem

In 1935, Arthur Tansley discovered that the plants, animals, and environment in a given place are all interdependent.

Tansley discovered that every organism is part of a closed, interdependent system — an ecosystem. This discovery was an important development in our understanding of Biology and the science of ecology.

Origins of Life

In 1952, Stanley Miller discovered the first laboratory re-creation of the process of originally creating life on Earth. He re-created the conditions of the early oceans in his lab and showed that amino acids could, indeed, form from this chemical mix of the primordial seas.

This was the first scientific discovery, to support the theory that life on Earth evolved naturally from inorganic compounds in the oceans. It has been a cornerstone of biological sciences ever since.

DNA

In 1953, Francis Crick and James Watson discovered the molecular structure of, and shape of, the molecule that carries the genetic in formation for every living organism.

That discovery has been called by many “the most significant discovery of the century.” This discovery of the details of the DNA molecule’s structure allowed medical scientists to understand, and to develop cures for, many deadly diseases. Millions of lives have been saved. Now DNA evidence is commonly used in court.

Human Genome

In 2003, James Watson and J. Craig Venter discovered a detailed mapping of the entire human DNA genetic code.

Deciphering the human genetic code, the human genome, has been called the first great scientific discovery of the twenty-first century, the “Holy Grail” of Biology. This discovery has already led to medical breakthroughs in genetic defects, disease cures, and inherited diseases. It is the key to future discoveries about human anatomy and health. Understanding this genome vastly increased our appreciation of what makes us unique and what connects us with other living species.

Discoveries in Astronomy

The Sun is the Center of the Universe

In 1529, Nicholaus Copernicus discovered that the sun is the center of the universe and the earth rotates around it.

Copernicus’ work represents the beginning point for our understanding of the universe around us and of modern astronomy. He was also the first to use scientific observation as the basis for the development of a scientific theory. (Before his time logic and thought had been the basis for theory.) In this way Copernicus launched both the field of modern astronomy and modern scientific methods.

Planetary Motion

In 1609, Johannes Kepler discovered that the planets orbit the sun not in perfect circles, but in ellipses.

Kepler discovered the concept of the ellipse and proved that planets actually follow slightly elliptical orbits. With this discovery, science was finally presented with an accurate picture of the position and mechanics of the solar system. Even today, this is considered as the perfect method.

Distance to the Sun

In 1672, Giovanni Cassini discovered the first accurate calculation of the distance from the earth to the sun, of the size of the solar system, and even of the size of the universe.

Cassini’s discovery also provided the truly immense size of the universe and of how small and insignificant Earth is. Before Cassini, most scientists believed that stars were only a few million miles away. After Cassini, scientists realized that even the closest stars were billions of miles away!

Galaxies

In 1750, Thomas Wright and William Herschel discovered that our sun is not the center of the universe but is rather part of a giant, disc shaped cluster of stars that floats through space.

This discovery led science a giant step forward in its efforts to understand the vast universe of which our sun and earth represent only tiny and very ordinary specks.

Infrared and Utraviolet

In 1800, Frederick Herschel discovered Infrared. In 1801, Johann Ritter discovered Ultraviolet. They discovered that Energy is radiated by the sun and other stars outside of the narrow visible spectrum of colors.

The discovery of infrared and ultraviolet light expanded science’s view beyond the visible light to the whole radiation spectrum, from radio waves to gamma rays. Infrared (IR) radiation has been key to many astronomical discoveries. Ultraviolet light (UV) led to a better understanding of solar radiation and to high-energy parts of the spectrum, including X-rays, microwaves, and gamma rays.

Doppler Effect

In 1848, Christian Doppler discovered that Sound and light wave frequencies shift higher or lower depending on whether the source is moving toward or away from the observer.

The Doppler Effect is one of the most powerful and important concepts ever discovered for astronomy. This discovery allowed scientists to measure the speed and direction of stars and galaxies many millions of light years away. It unlocked mysteries of distant galaxies and stars and led to the discovery of dark matter and of the actual age and motion of the universe.

Atmospheric Layers

In 1902, Leon Philippe Bort discovered that Earth’s atmosphere has distinct layers of air, each with unique temperatures, densities, humidities, and other properties.

This discovery provided the first accurate image of our atmosphere and formed the basis for our understanding of meteorological phenomena (storms, winds, clouds etc.). Bort was also the first to take scientific instruments into the upper atmosphere.

Black Holes

In 1916, Karl Schwarzschild discovered a collapsed star that is so dense, and whose gravitational pull is so great that not even light can escape it. Such stars would look like black holes in a black universe.

This discovery led science a giant step closer to understanding the universe around us. Black holes might be the birth place of new universes. This discovery also provided a solid confirmation of Einstein’s theory of relativity.

The Big Bang

In 1948, George Gamow discovered that the universe began with the giant explosion of an infinitely dense, atom-sized point of matter.

Gamow’s work represents the first serious attempt to create a scientific, rational description of the beginning of our universe. Gamow named that moment of explosive birth the “Big Bang,” a name still used today. Gamow was able to mathematically re-create the conditions of the universe billions of years ago and to describe how those initial conditions led to the present universe we can see and measure. His discoveries began scientific study of the ancient past.

The Nature of the Atmosphere

In 1960, Ed Lorenz discovered that the atmosphere is chaotic and unpredictable.

Lorenz discovered the forces that make atmospheric predictions impossible. He then developed chaos theory—the study of chaotic and unpredictable systems. He proved the limits of accuracy of weather forecasting.

Quasars and Pulsars

In 1963, Allan Rex Sandage discovered Quasar. In 1967, Antony Hewish and Jocelyn Bell discovered Pulsar. These are super-dense, distant objects in space.

This discovery led to a greater understanding of the life and death of stars and opened up new fields of study in astronomy, super-dense matter, gravitation, and super-strong magnetic fields.

Dark Matter

In 1970, Vera Rubin discovered a matter in the universe that gives off no light or other detectable radiation.

Various Scientific calculations - the expansion of the universe, the speed of stars in distant galaxies, the age of the universe did not work so scientists were puzzled what was going wrong with the methods of these calculations.

Vera Rubin discovered Dark Matter—Matter that exists but gives off no light or other radiation that the scientists could detect. Astronomers and physicists now believe that 90 per cent of the mass of the universe is dark matter.

Accelerating Universe

In 1998, Saul Perlmutter discovered that our universe is not only expanding; the rate at which it expands is speeding up, not slowing down as had been assumed.

This discovery has created a monumental shift in how scientists view the universe, its past, and its future. It has affected the calculations of the Big Bang and even scientists’ view of what makes up the universe.

Discoveries in Physics

Lever and Buoyancy

In 260 B.C., Archimedes discovered two fundamental principles underlying all physics and engineering.

The concepts of buoyancy (water pushes up on an object with a force equal to the weight of water that the object displaces) and of levers (a force pushing down on one side of a lever creates a lifting force on the other side that is proportional to the lengths of the two sides of the lever) lie at the foundation of all quantitative science and engineering.

This discovery also gave a famous word to the world – EUREKA!!!

Air Pressure

In 1640, Evangelista Torricelli discovered that Air (the atmosphere) has weight and presses down on us.

This discovery launched our understanding of the atmosphere. This discovery helped lay the foundation for Newton and others to develop an understanding of gravity. Later Evangelista also discovered the concept of vacuum and invented the barometer.

Gravitation

In 1666, Isaac Newton discovered that Gravity is the attractive force exerted by all objects on all other objects. An apple falls; people have weight; the moon orbits Earth—all for the same reason.

Most of our Physics has been built upon Newton’s concept of universal gravitation and his idea that gravity is a fundamental property of all matter.

Laws of Motion

In 1687, Isaac Newton discovered the fundamental relationships of matter, force, and motion upon which are built all physical science and engineering.

Newton’s three laws of motion form the very foundation of physics and engineering. They are the underlying theorems of our physical sciences. Newton is considered the preeminent scientific intellect of the last millennium.

The Nature of Electricity

In 1752, Benjamin Franklin discovered that all forms of electricity are the same.

Electricity is one of our greatest energy resources and one of the few natural energy sources. This discovery set the stage for much of the scientific and engineering development in the nineteenth century and for the explosion of electrical development — batteries, motors, generators, lights, etc.

The Nature of Heat

In 1790, Count Rumford discovered that Heat comes from friction, not from some internal chemical property of each substance.

Scientists believed that heat was an invisible, weight less liquid called caloric. This erroneous belief kept scientists from understanding the nature of heat and of oxidation (including combustion), and stalled much of the physical sciences. Benjamin Thompson, who called himself Count Rumford, discovered the principle of friction and opened the door to a true understanding of the nature of heat.

Atoms

In 1802, John Dalton discovered that an atom is the smallest particle that can exist of any chemical element.

John Dalton defined the atom, allowing scientists to do serious study at the atomic level. All chemical compounds are built from combinations of atoms. Because of this discovery, Dalton is often called the father of modern physical science.

Electromagnetism

In 1820, Hans Oersted discovered that an electric current creates a magnetic field and vice versa.

This discovery has become one of the most important for defining the shape of modern life. Our industry, homes, and lives depend on electric motors - which all depend on electromagnetism.

Calories – Units of Energy

In 1843, James Joule discovered that all forms of energy and mechanical work are equivalent and can be converted from one form to another.

40 years later, Joule’s discovery was an essential foundation for the discovery of the law of conservation of energy and for the development of the field of thermodynamics.

Conservation of Energy

In 1847, Hermann von Helmholtz discovered that Energy can neither be created nor lost. It may be converted from one form to another, but the total energy always remains constant within a closed system.

This discovery forms the first law of thermodynamics. It is the key to understanding energy conversion and the interchangeability of different forms of energy. Hermann changed science and engineering forever.

Electromagnetic Radiation / Radio Waves

In 1864, James Clerk Maxwell discovered that all electric and magnetic energy waves are part of the one electro-magnetic spectrum and follow simple mathematical rules.

Maxwell unified magnetic and electrical energy, created the term electromagnetic radiation, and discovered the four simple equations that govern the behavior of electrical and magnetic fields. While developing these equations, Maxwell discovered that light was part of the electromagnetic spectrum and predicted the existence of radio waves, X-rays, and gamma rays.

Electron

In 1897, J.J. Thomson discovered Electron - the first subatomic particle ever discovered.

Electrons were the first subatomic particles to be discovered, the first particle of matter identified that was smaller than an atom. This discovery also finally provided some physical proof of, and description of, the basic unit that carried electricity. Thomson’s experiments and discovery began a new field of science - particle physics.

Radioactivity

In 1901, Marie Curie discovered that atoms are not solid balls and the smallest possible particles of matter, but contain a number of smaller particles within them.

This discovery was one of the great turning points of science. Physics after Curie was completely different than before and focused on the undiscovered subatomic world. Curie carried out her research with radio active elements before the dangers of radio activity were understood. Even, for many years after her death, her note books were still highly radioactive.

E = mc²

In 1905, Albert Einstein discovered the first established relationship between matter and energy.

Einstein established the relationship between matter and energy by creating the most famous equation in the history of human kind, E = mc². It meant that these two aspects of the universe that had always been thought of as separate were really interchangeable. This one equation altered the direction of physics research, made Michelson’s calculation of the speed of light (1928) critical, and led directly to the nuclear bomb and nuclear energy development.

Relativity

In 1905, Albert Einstein discovered a theory that space and time merge to form the fabric of the universe that is warped and molded by gravity.

Einstein’s theory of relativity changed humankind’s core assumptions concerning the nature of the universe and of Earth’s and of humans’ place in it. The twentieth century’s developments in technology, science, and math owe their foundation to this unassuming scientist in a deep and fundamental way. He has touched our lives probably more than any other scientist in history.

Super conductivity

In 1911, Heike Kamerlingh Onnes discovered that some materials lose all resistance to electrical current at super-low temperatures.

Super conductivity holds the promise of super efficient electrical and magnetic motors, of electrical current flowing thousands of miles with no loss of power, and of meeting the dream of cheap and efficient electricity for everyone.

Atomic Bonding

In 1913, Niels Bohr discovered the first working theory of how electrons gain, lose, and hold energy and how they orbit the nucleus of an atom.

Before this discovery it was undecided what lurked within an atom’s shell, and what governed its behaviour.  It gave the first concrete model of the electrons surrounding an atom’s nucleus - their placement, motion, radiation patterns, and energy transfers. It was an essential step in science’s march into the nuclear age.

Quantum Theory

In 1925, Max Born discovered a mathematical system that accurately describes the behavior of the subatomic world.

This discovery was a brand-new field of study we call “quantum mechanics” that is the basis of all modern atomic and nuclear physics and solid state mechanics. It is because of Max Born that we are now able to quantitatively describe the world of subatomic particles.

Speed of Light

In 1928, Albert Michelson discovered the speed at which light travels - a universal constant.

After Albert Einstein created his famed energy-matter equation, E = mc², instantly the speed of light, “c,” became critical to a great many calculations. Discovering its true value jumped to the highest priority. Light speed became one of the two most important constants in all physics. Even a 0.1 percent error, in “c” was suddenly unacceptably large.

Albert Michelson invented half a dozen new precision devices and, after 50 years of attempts, was the first human to accurately measure light speed. His discovery earned Michelson the first Nobel Prize to be given to an American physicist.

Neutron

In 1932, James Chadwick discovered a subatomic particle located in the nucleus of an atom with the mass of a proton but no electrical charge.

This discovery completed our understanding of the structure of atoms.  Because they have no electrical charge, neutrons have been by far the most useful particles for creating nuclear collisions and reactions and for exploring the structure and reaction of atoms. Neutrons were essential to the creation of nuclear fission and to the atomic bomb.

Nuclear Fission

In 1939, Lise Meitner discovered how to split uranium atoms apart and produce vast amounts of energy.

Nuclear fission - the splitting of uranium atoms to produce energy - was one of the great physics advances of the twentieth century.  This discovery is the basis for nuclear power and nuclear weapons. For her discoveries, Lise Meitner has been called “the most significant woman scientist of this century.”

Semiconductor Transistor

In 1947, John Bardeen discovered that Semiconductor material can be turned, momentarily, into a superconductor.

The transistor has been the backbone of every computing, calculating, communicating, and logic electronics chip. The transistor revolutionized the worlds of electronics and made most of the modern pieces of essential electronic and computing hardware possible. There is no area of life or science that has not been deeply affected by this one discovery.

Fusion

In 1951, Lyman Spitzer discovered that the opposite of fission, fusion fuses two atomic nuclei into one, larger atom, releasing tremendous amounts of energy.

Fusion energy is the power of the sun. It is a virtually unlimited power source that can be created from hydrogen and lithium - common elements in the earth’s crust. Fusion is clean, environmental friendly, and nonpolluting.  Fusion’s technology was turned into the hydrogen bomb shortly thereafter.

But fusion has not yet been converted into its promised practical reality. It still works only in the lab. If this discovery can be converted into a working reality, it will end energy shortages for thousands of years.

Quarks

In 1962, Murry Gell-Mann discovered Subatomic particles that make up protons and neutrons.

The discovery of quarks (fundamental particles that make up protons and neutrons) led science into the bizarre and alien quantum world inside protons and neutrons, a world of mass with no mass and where mass and energy are freely exchanged.

Gravitational Waves

In 1915, Albert Einstein discovered gravitational waves, the ripples in the fabric of space-time. He gave a vision of a universe in which space and time are interwoven and dynamic, able to stretch, shrink and jiggle.

However this was only in theory. The world scientists worked together in an experiment called LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) to know more about this. In February 2016, a century after the discovery of Einstein, the LIGO scientists declared they had heard and recorded the sound of two black holes colliding a billion light-years away. This is due to the ripples in the fabric of space-time. This is the first ever evidence of Einstein’s discovery of gravitational waves.

It is also a proud moment for India as about 60 Indian scientists have also contributed on this project. This discovery will help us to know more about our universe and black holes.

Discoveries in Medicine

Human Anatomy

In 1543, Andreas Vesalius discovered the first scientific, accurate guide to human anatomy.

Before 16^th century, doctors were relying on animal studies for human anatomy. Andreas Vesalius was the first to study human anatomy by systematic dissections of the human bodies. He was roaming around Paris in search of dead bodies (murdered), skeletons and bones.

He wrote the most reliable and accurate books on the structure and workings of the human body. This discovery became a real boon for the medical science.

Human Circulatory System

In 1628, William Harvey discovered the first complete understanding of how arteries, veins, heart, and lungs function to form a single, complete circulatory system.

William Harvey created the first complete and accurate picture of human blood circulation. He was also the first to use the scientific method for biological studies. Every scientist since has followed his example. Harvey’s 1628 book represents the beginning of modern physiology.

Vaccination

In 1798, Lady Mary Wortley Montagu and Edward Jenner discovered that Humans can be protected from disease by injecting them with mild forms of the very disease they are trying to avoid.

The discovery of vaccinations not only stopped the spread of each of these diseases, it virtually eradicated them. Vaccinations have saved millions of lives and have prevented unimaginable amounts of misery and suffering.

Anesthesia

1n 1801, Humphry Davy discovered a medication used during surgery that causes loss of awareness of pain in patients.

Anesthesia eliminated much of the pain, fear, anxiety, and suffering for medical and dental patients during most procedures and gave the medical profession a chance to develop and refine the procedures that would save countless lives.

X Rays

In 1895, Wilhelm Roentgen discovered High frequency radiation that can penetrate through human flesh.

Medical X-rays have been one of the most powerful, useful, and life-saving diagnostic tools ever developed. X-rays were the first noninvasive technique developed to allow doctors to see inside the body. X-rays led to the more modern MRI and CT technologies.

Blood Types

In 1897, Karl Landsteiner discovered that Humans have different types of blood that are not all compatible.

Karl Landsteiner discovered that there were four types of blood. Some could be safely mixed and some could not. That discovery has saved millions of lives. With this, blood transfusions became a safe and risk-free part of surgery. A patient’s chances of surviving surgical procedures greatly increased. By making surgery safer, he made many new surgical procedures possible and practical.

Hormones

In 1902, William Bayliss and Ernst Starling discovered Chemical messengers that trigger action in various organs within the body.

This startling discovery started a whole new field of medical science: endocrinology. It revolutionized physiology and has been called one of the greatest discoveries of all time related to the human body. Adrenalin was the first hormone to be discovered. Other hormones followed close behind.

Vitamins

In 1906, Christian Eijkman and Fredrick Hopkins discovered dietary chemical compounds that are essential to life and health.

The discovery of vitamins revolutionized nutritional science and the public’s awareness of health, diet, and nutrition. It radically changed biological science and the study of how the human body functions.

Antibiotics

In 1910, Paul Ehrlich discovered Chemical substances that kill infectious microscopic organisms without harming the human host.

This discovery opened a new era for medical and pharmacological research and founded the field of chemotherapy. Antibiotics (penicillin, discovered in 1928, is the most famous) have saved many millions of lives.

Insulin

In 1921, Frederick Banting discovered Insulin is a hormone produced by the pancreas that allows the body to pull sugar from blood and burn it to produce energy.

This discovery has saved millions of human lives. Diabetes used to be a death sentence. There was no known way to replace the function of a pancreas that had stopped producing insulin. Banting’s discovery changed all that. Although insulin is not a cure for diabetes, this discovery turned the death sentence of diabetes into a manageable malady with which millions of people live healthy and normal lives.

Neurotransmitters

In 1921, Otto Loewi discovered Chemical substances that transmit nerve impulses between individual neuron fibers.

Nerves signal sensations to the brain; the brain flashes back commands to muscles and organs through nerves. Otto Loewi’s discovery of neurotransmitters (the chemicals that make this communication possible) revolutionized the way scientists think about the brain and even what it means to be human. Neurotransmitters control memory, learning, thinking, behavior, sleep, movement, and all sensory functions. This discovery was one of the keys to understanding brain function and brain organization.

Penicillin

In 1928, Alexander Fleming discovered the first commercially available antibiotic drug Penicillin.

Penicillin has saved millions of lives - tens of thousands during the last years of World War II alone. The first antibiotic to successfully fight bacterial infections and disease, penicillin was called a miracle cure for a dozen killer diseases rampant in the early twentieth century. Penicillin started the vast industry of antibiotic drugs and ushered in a new era of medicine.

Metabolism

In 1938, Hans Adolf Krebs discovered the circular chain of chemical reactions that turns sugars into energy inside a cell and drives metabolism.

Kerb discovered how our bodies metabolize food into energy. The process of metabolism in human bodies is very much important to our understanding of human anatomy. It was one of the great medical discoveries of the twentieth century.

Blood Plasma

In 1940, Charles Drew discovered Plasma - a portion of human blood that remains after red blood cells have been separated out.

Drew discovered the process of separating blood into red blood cells and blood plasma. This discovery greatly extended the shelf life of stored blood and has saved probably million of lives. Drew’s discovery made blood banks practicable. This process is still used by the Red Cross today for its blood donation and storage program.

Discoveries in Chemistry

Boyle’s Law

In 1650, Robert Boyle discovered that the volume of a gas is inversely proportional to the force squeezing it.

This discovery laid the foundation for all quantitative study and chemical analysis of gasses. It was the first quantitative formula to describe the behavior of gasses. Boyle’s Law is basic to understanding chemistry.

Periodic Chart of Elements

In 1880, Dmitri Mendeleyev discovered the first successful organizing system for the chemical elements that compose Earth.

This discovery also led to the discovery of new elements and has been a corner stone of chemists’ understanding of the properties and relationships of Earth’s elements. It is so important that it is taught to every student in beginning chemistry classes.

Now 4 more elements are added in December 2015.  These are superheavy elements added in the periodic chart as elements 113, 115, 117 and 118. This completes the seventh row of the periodic table, and means that all elements between hydrogen (having only one proton in its nucleus) and element 118 (having 118 protons) are now officially discovered.

Oxygen

In 1774, Joseph Priestley discovered the first gas separated and identified as a unique element.

Priestley’s discovery of oxygen sparked a chemical revolution. He was the first person to isolate a single gaseous element in the mixture of gasses we call “air.” Because oxygen is a central element of combustion, Priestley’s discovery also led to an understanding of what it means to burn something and to an understanding of the conversion of matter into energy during chemical reactions.

The Existence of Molecules

In 1811, Amedeo Avogadro discovered that a molecule is a group of attached atoms. Bonding a number of different atoms together makes a molecule, which uniquely identifies one of the many thousands of substances that can exist.

This discovery created a basic understanding of the relationship between all of the millions of substances on Earth and the few basic elements. It has become one of the corner stones of organic and inorganic chemistry as well as the basis for the gas laws and much of the development of quantitative chemistry.

Some Inventions That Changed The World!!

Wheel

Can we imagine our life without moving? Our transportation is possible because of wheels. The first inventor of the wheel remains unknown. What is known, is the fact that the first ever wheel was discovered approximately 3,000 years ago where weavers and potters were the first to utilise them.

Unlike other inventions that took place around 5000 B.C. or even earlier, wheels are still commonplace today and are still high in demand.

Steam engine

After years of experiments, James Watt patented his steam engine in 1769. It was finally introduced in 1783. Trains powered by steam engines proved highly advantageous during the industrialization period.

Airplane

Wright brothers – Wilbur Wright and Orville Wright unveiled their first airplane on 17^th December 1903. The discovery of the airplane accelerated development in the transport industry. The time taken to travel greater distances has been dramatically reduced, and places have become increasingly more accessible.

Automobile

The invention of the automobile can be traced back as far as 1769, when one Nicolas-Joseph Cugnot, devised the very first concept - a complex, three wheeled steam engine. However the actual car came into picture when Daimler and Mayback, two successful German engineers, began producing automobiles in 1889, manufacturing thirty cars powered by a bi-cylinder, 1.5hp gas engine with four-speed transmission. Benz produced twenty five cars all powered by a four-stroke gas engine. Later Henry Ford led automobiles to become affordable, profitable and competitive and the progression from horses to cars escalated - quickly becoming the number one transportation method in the world.

Printing Press

The invention of the printing press took place in approximately 1450 AD, by a German inventor by the name of Johannes Gutenburg. Without the invention of the printing press, both the cultural and industrial revolutions would not have taken place. The invention of the printing press allowed ideas and documents to reach wider audiences, and improve the sharing of information and literature, on a global scale.

Camera

A camera is a device which enables the recording of still and moving photographs within seconds. Without the camera, it was not possible to capture and preserve good memories. 

The camera was first designed by Joseph N. Niepce in 1826 in France. This camera was known as "Obscura".  In 1829, Joseph N. Niepce and Louis Daguerre made a major improvement in photography. However, after the death of Joseph N. Niepce, Louis quickly gained wide popularity and subsequently, there were as many as seventy photo studios developed in the city of New York. Colour photography started in 1940.

Telephone

Alexander Graham Bell patented his invention of telephone on 14^th February 1876. The first comprehensible telephone conversation was said to have taken place between Bell and his assistant, who was sitting in another room. Bell said, "Come here, Watson, I want you" which Watson successfully heard via the receiver and the invention of the telephone was complete. The Bell Telephone Company (AT&T) was soon established and grew to be the largest telephone company in existence.

Light Bulb

Thomas Alva Edison experimented with thousands of alternative filaments to find the best material for a long-lasting, high glow solution. In 1879, Edison finally realised that a carbon filament within an oxygen-free bulb glowed, but would not burn up for approximately 40 hours. Later, Edison invented a bulb that would not expire for over 1500 hours.

Radio

In the 1800's, a physicist from Scotland had predicted radio waves. A German physicist then proved this theory by showing that radio waves are the same as light or heat waves. This allowed wireless technology to launch. Nicola Tesla, a Serbian Scientist, designed the first radio in 1892.
Sir Oliver Lodge brought considerable improvement to the original design in the form of a coherer, a primitive form of radio signal detector. He is the first person to transmit a successful radio signal.

Television

On 26 January 1926, John Logie Baird demonstrated the first public television, which transmitted live moving images. Several months later, 3 July 1928, Baird demonstrated the first colour television. However colour television came in the market in 1962. The first regular TV transmissions started in Germany in 1935 while in USA, it started in mid 1950s.

Computer

Charles Babbage, an English Mechanical engineer known as the father of the computers conceptualized and invented the first mechanical computer in the early 19^th century. In 1833, he designed Analytical Engine where the input of program and data was provided to the machine by Punched Cards. The first concept of Digital computer was given by Alan Turing. He introduced programmable computing machine, known as Universal machine (also known as Universal Turing machine) where it was possible to execute the program stored on tape. Computers developed using Valves were occupying big rooms. With the invention of transistors, its size reduced. With the invention of Integrated Circuits, Portable Computers known as PC or Desktop computers were developed.

Internet

The Internet is essentially a network connecting thousands of smaller networks into a single global network. The Internet model and the Transmission Control Protocols used to implement the idea developed in 1973 by Vinton Cerf, an American computer scientist. The Internet initially was used to connect University networks and research labs within the United States. The World Wide Web, as we now know it, was developed in 1989 by Timothy Berners-Lee, an English scientist, for the European Organization for Nuclear Research (CERN).

Mobile

Graham Bell invented telephone in 1876. On 23 December 1900, Reginald Fessenden made the first Wireless telephone call. On 3 April 1973, Martin Cooper, a senior engineer at Motorola made the first mobile phone call which weighed 1.1 kg. In 1983, Motorola introduced the first commercially used mobile phone. For almost two decades, Motorola and Nokia captured the mobile phone market by giving different models of mobiles. After 2008, mobile phones have changed the world by giving unbelievable features in a light weighed device.

Robot

In 1941 and 1942, Isaac Asimov formulated the Three Laws of Robotics and in the process of doing so, coined the word "robotics". In 1948, Norbert Wiener formulated the principles of cybernetics, the basis of practical robotics. The first digitally operated and programmable robot was invented by George Devol in 1954 and was ultimately called the Ultimate. This ultimately laid the foundations of the modern robotics industry. Devol sold the first Unimate to General Motors in 1960, and it was installed in 1961 in a plant in Trenton, New Jersey to lift hot pieces of metal from a die casting machine and stack them.

3D Printer

Charles Hull is the co-founder, executive vice president and Chief Executive Officer of 3D Systems. He is the inventor of the solid imaging process known as stereolithography (3D Printing), the first commercial rapid prototyping technology and STL file format. He was inducted into the National Inventors Hall of Fame in 2014. Stereolithography (3D Printing) is a method and apparatus for making solid objects by successively “printing” thin layers of the ultraviolet curable material one on top of the other. 3D printing has changed the world by “miracle” like results. We can create even Human organs with 3D printing.