জোহানেস কেপলার ছিলেন একজন জার্মান জ্যোতির্বিদ, গণিতবিদ এবং জ্যোতিষী

জোহানেস কেপলার বা ইয়োহানেস কেপলার (জার্মান: Johannes Kepler; ২৭ ডিসেম্বর ১৫৭১ – ১৫ নভেম্বর ১৬৩০) ছিলেন একজন জার্মান জ্যোতির্বিদ, গণিতবিদ এবং জ্যোতিষী। তিনি সপ্তদশ শতাব্দীর বৈজ্ঞানিক বিপ্লবের মূল ব্যক্তিত্ব, যিনি গ্রহের গতির নিয়মগুলির জন্য সর্বাধিক পরিচিত এবং তাঁর রচিত বইসমূহ হচ্ছে অ্যাস্ট্রোনোমিয়া নোভা, হারমনিসিস মুন্ডি এবং এপিটোম অ্যাস্ট্রোনোমাইয়ি কোপার্নিকানই। এই কাজগুলি নিউটনের সর্বজনীন মহাকর্ষ তত্ত্বের অন্যতম ভিত্তিও সরবরাহ করেছিল।

রোগাসোগা ছেলেটির নাম জোহান। বয়েস বছর দশেক। দক্ষিণ-পূর্ব জার্মানির এক গ্রামে একটি সরাইখানায় টুকটাক কাজ করে। ‘এটিজেন’ গ্রামের সেই সরাইখানার মালিক তার দাদু গুল্ডেমান। মায়ের সঙ্গে দাদুর আশ্রয়েই সে থাকে। তার পাঁচ বছর বয়েসেই যুদ্ধে মারা গিয়েছেন সৈনিক বাবা হাইনরিখ কেপলার। সরাইখানায় খদ্দেরদের খাবার দিতে দিতেই নানারকম অঙ্কের ধাঁধা জিজ্ঞেস করে তাদের রীতিমতো বিপাকে ফেলে দেয় সে। ক্রেতারা তাতে মজাই পান। আর ভেবে হয়তো আশ্চর্য হন, এতটুকু ছেলের অঙ্কে কী দারুণ মাথা।

এই ছেলেই একদিন অসামান্য গণিতজ্ঞ শুধু নয়, বিরল প্রতিভার জ্যোতির্বিজ্ঞানী হিসেবে বিশ্বখ্যাত হন। তাকে বলা হত ‘ল মেকার অব দ্যা হেভেন’ অর্থাৎ বিশ্ব নিয়মের রূপকার। তিনি জোহানেস কেপলার। গ্যালিলিওর সমসাময়িক এই বিজ্ঞানীর জন্ম ১৫৭১ সালের ২৭ ডিসেম্বর, দক্ষিণ-পূর্ব জার্মানির ওয়েল্ডার স্টাড নামে একটি ছোট শহরে। জার্মানি তখন রোমান সাম্রাজ্যের অন্তর্ভুক্ত। জোহানদের বাড়ির অবস্থা ভাল ছিল না। মাত্র পাঁচ বছর বয়েসে হারানো বাবার স্মৃতিও মোটেই সুখকর ছিল না। পরবর্তিকালে বাবাকে তিনি ‘নীতিবর্জিত, কর্কশ, কলহপ্রিয় এক সৈনিক’ বলে বর্ণনা করেছেন। মায়ের সঙ্গেও কেপলারের সম্পর্ক তেমন ভাল ছিল না। তবু সেই মাকে ডাইনি সন্দেহে কাঠগড়ায় তোলা হলে, এজলাসে দাঁড়িয়ে মামলা লড়েছিলেন কর্তব্যপরায়ণ বিজ্ঞানী পুত্র এবং মাকে মুক্ত করেছিলেন।

দাদুর আশ্রয়ে থাকলেও লেখাপড়ার সুযোগ পেয়েছিলেন কেপলার। প্রাথমিক শিক্ষা শুরু হয় স্থানীয় একটি স্কুলে, সেখানকার পাঠ শেষ করে ১৫৮৪ সালে ১৩ বছর বয়েসে ভর্তি হন অল্ডেবুর্গের প্রোটেস্ট্যান্ট সেমিনারিতে। এটি ছিল মাধ্যমিক স্কুল। সেখান থেকে কৃতিত্বের সঙ্গে পাশ করে তিনি যান টুর্বিঙ্গেন বিশ্ববিদ্যালয়ে। ওই বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি বৃত্তি পেয়েই ১৫৮৯ সালে কেপলার সেখানে ভর্তি হন।

টুর্বিঙ্গেনে কেপলারের পাঠ্য বিষয় ছিল ধর্মতত্ত্ব, গণিত ও জ্যোতির্বিজ্ঞান। গণিত ও জ্যোতির্বিজ্ঞান পড়ায় তাকে অনুপ্রাণিত করেছিলেন অধ্যাপক মাইকেল মায়েস্টলিন। মায়েস্টলিন ছিলেন কোপারনিকাসের সূর্যকেন্দ্রিক বিশ্বতত্ত্বের সমর্থক। তবে বিশ্ববিদ্যালয়ের পাঠ্যক্রমে টোলেমির পৃথিবীকেন্দ্রিক বিশ্বের কথাই ছিল। ক্লাসে সেটাই তিনি পড়াতেন আর ক্লাসরুমের বাইরে অনুগত ছাত্রদের শেখাতেন কোপারনিকাসের তত্ত্ব। কেপলার এভাবেই সূর্যকেন্দ্রিক গ্রহগতিতে বিশ্বাসী হয়ে ওঠেন, যার সূত্র ধরেই পরবর্তিকালে পর্যবেক্ষণের ভিত্তিতে গ্রহগতির আধুনিক তত্ত্ব তিনি আবিষ্কার করেছিলেন।

টুর্বিঙ্গেনে কেপলার গ্রিক এবং হিব্রুও পড়েছিলেন। শিক্ষার মাধ্যম ছিল ল্যাটিন। প্রথম বর্ষের পরীক্ষায় কেপলার গণিত ছাড়া সব বিষয়েই সর্বোচ্চ গ্রেড ‘এ’ পেয়েছিলেন। যদিও গণিতে তার দক্ষতা ছিল অসাধারণ। টুর্বিঙ্গেন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে কেপলার এম এ পাশ করেন ১৫৯১ সালে। এবার কী করবেন? যাজকের পেশায় যাবেন, নাকি অধ্যাপনায়? প্রোটেস্ট্যান্ট ছিলেন বলে কেপলারের পক্ষে যাজকের কাজ পাওয়া শক্ত ছিল। অধ্যাপক মায়েস্টলিনের পরামর্শেই কেপলার ১৫৯৪ সালে গ্রাৎসের একটি মাধ্যমিক স্কুলে গণিত শিক্ষকের কাজ নেন। সেখানে পড়াতেন পাটিগণিত, জ্যামিতি, প্রাচীন অলঙ্কার। প্রাইভেট টিউশনিও করতেন এবং অবসর সময়ে বাড়ির আগ্রহী ছাত্রদের জ্যোতির্বিজ্ঞান এবং জ্যোতিষশাস্ত্র দুইই শেখাতেন। অ্যাস্ট্রোলজি বা জ্যোতিষ নিয়েও চর্চা করতেন কেপলার এবং অর্থের বিনিময়ে লোকের ‘হরোস্কোপ’ বা জন্মপঞ্জি তৈরি করে দিতেন।

এক দিকে ভগ্ন স্বাস্থ্য, অন্য দিকে অর্থকষ্টে সারা জীবন ভুগতে হয়েছে কেপলারকে। কিন্তু সে জন্যে জ্যোতির্বিজ্ঞানের চর্চা ও গবেষণা কখনও থেমে থাকেনি। গ্রাৎসে থাকাকালীনই ১৫৯৭ সালে কেপলার বারবারা মুলার নাম্নী এক মহিলাকে বিয়ে করেন।

গ্রাৎসেই গণিত ও জ্যোতির্বিজ্ঞান নিয়ে কেপলারের গবেষণা শুরু হয়। গ্রহগুলির পারস্পরিক দূরত্বের মধ্যে কোনও সম্পর্ক আছে কি না, থাকলে সেটা কী ধরনের, তা নিয়ে দু’বছর গবেষণার পর কেপলার একটি বই লেখেন। ‘মিস্টিরিয়াম কসমোগ্রাফিকাম’ নামে সেই বই প্রকাশিত হয় ১৫৯৬ সালে। বইয়ের একটি করে কপি তিনি পাঠিয়ে দেন সে সময়ের শীর্ষস্থানীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানী টাইকো ব্রাহে এবং স্বনামধন্য গ্যালিলিও গ্যালিলির কাছে। বইটি পড়ে, বিশেষ করে তরুণ গবেষকের অসাধারণ গণিতপ্রতিভার পরিচয় পেয়ে দু জনেই মুগ্ধ হন। অবশ্য বইটিতে কোপারনিকাসের তত্ত্বের সমর্থন ব্রাহে পছন্দ করেননি। জ্যোতির্বিজ্ঞানে অসাধারণ পর্যবেক্ষক হওয়া সত্ত্বেও ব্রাহে টোলেমির পৃথিবীকেন্দ্রিক বিশ্বতত্ত্বে বিশ্বাসী ছিলেন। তবে তিনি ছিলেন পাকা জহুরি, কেপলার যে সাচ্চা হিরে সেটা বুঝতে ভুল হয়নি তার। তাই তরুণ জ্যোতির্বিজ্ঞানীকে নিজের সহকারী হিসেবে ডেকে নিয়েছিলেন প্রাগের মানমন্দিরে। সেটা ১৬০০ সাল। প্রাগে ওই মানমন্দির তখন সবে তৈরি হয়েছে। আর টাইকো ব্রাহে হয়েছেন তার অধ্যক্ষ।

গ্রাৎসের ‘প্রোটেস্ট্যান্ট সেমিনারি’ উচ্চ বিদ্যালয়টি ছিল খ্রিস্টানদের প্রগতিশীল প্রোটেস্ট্যান্ট গোষ্ঠী পরিচালিত। সেখানে শিক্ষক হিসেবে কেপলারের মোটামুটি নিশ্চিন্ত জীবনের মেয়াদ ছিল মাত্র ছ’বছর। ১৬০০ সালে প্রোটেস্ট্যান্টদের ওপর নিপীড়ন শুরু হতেই কেপলার গ্রাৎস ছাড়তে বাধ্য হন এবং প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই ব্রাহের আমন্ত্রণ পেয়ে তার সহকারী হিসাবে যোগ দেন প্রাগের মানমন্দিরে। এটাই ছিল কেপলারের জীবনে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মোড়। বছর ঘুরতে-না ঘুরতেই ব্রাহে মারা যান এবং তার জায়গায় প্রাগ মানমন্দিরের ‘ইম্পিরিয়াল ম্যাথমেটিশিয়ান’ এবং অধ্যক্ষ পদে নিযুক্ত হন কেপলার। সে সময় ইউরোপে শীর্ষ মর্যাদা ছিল ওই পদের।

প্রাগের মানমন্দিরে গবেষণা শুরু করার পর কিছুদিনের মধ্যেই জ্যোতির্বিজ্ঞানী হিসেবে কেপলারের খ্যাতি ছড়িয়ে পড়ে। টাইকো ব্রাহের ব্যাপক ও পুঙ্খানুপুঙ্খ পর্যবেক্ষণলব্ধ তথ্যাদিই ছিল কেপলারের গবেষণার মূল ভিত্তি। টোলেমিপন্থী ব্রাহে তার পর্যবেক্ষণের তাৎপর্য বুঝতে পারেননি। অসামান্য গণিতপ্রতিভা দিয়ে কেপলার তা বুঝেছিলেন এবং সেই সব অমূল্য তথ্যকে কাজে লাগিয়েই তিনি আবিষ্কার করেন গ্রহগতি সম্পর্কে তার যুগান্তকারী তত্ত্ব বা নিয়ম– ‘লজ অব প্লানেটারি মোশন’। উপযুক্ত তথ্য-প্রমাণ ও গণিতিক ব্যাখ্যাসহ তিনটি নিয়ম হাজির করেন কেপলার। প্রথমটি হল: সূর্যকে ঘিরে গ্রহগুলি আবর্তিত হচ্ছে উপবৃত্তাকার কক্ষপথে, যার ‘ফোকাস’ বা নাভিকেন্দ্রে অবস্থান করছে সূর্য। কোপারনিকাস এই কক্ষপথ বৃত্তাকার ধরে নিয়েছিলেন বলে গণনায় হিসেব মেলাতে পারেননি। গ্রহগতির সমস্যারও সমাধান করতে পারেননি কোপারনিকাস। গ্রহদের কক্ষপথ উপবৃত্তাকার ধরে নিতেই সব কিছু জলের মতো সহজ হয়ে গেল কেপলারের কাছে।

কেপলারের দ্বিতীয় নিয়মে বলা হয়েছে: সূর্যকে প্রদক্ষিণরত যে কোনও গ্রহকে একটি কাল্পনিক সরলরেখা দিয়ে যুক্ত করলে, গ্রহটির আবর্তনের সঙ্গে সঙ্গে একই সময়ের ব্যবধানে রেখাটি আবর্তনতলের ওপর একই পরিমাণ ক্ষেত্র বা এলাকা এঁকে দিয়ে যায়। নির্দিষ্ট সময়ে কতটা এলাকা রচিত হচ্ছে, তার থেকে গ্রহটির আবর্তন-বেগের একটা হিসেব পাওয়া যায়।

প্রথমে মঙ্গল গ্রহের ওপর পর্যবেক্ষণ ও পাওয়া তথ্যাদি বিশ্লেষণ করে কেপলার ওই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন। কাজটা যে কী প্রচণ্ড শ্রমসাধ্য ছিল তার প্রমাণ পাওয়া যায় কেপলারের গণনা সংবলিত হাজারখানেক খোলা কাগজের পাতা থেকে। যেগুলি অপরিসীম ধৈর্য আর গাণিতিক প্রতিভার নিদর্শন। পরে বৃহস্পতিসহ অন্যান্য গ্রহের ক্ষেত্রেও ওই নিয়ম তিনি প্রমাণ করেন। ‘এপিটোম অ্যাস্ট্রনমি কোপারনিকানি’ গ্রন্থে কেপলার গ্রহগতি সম্পর্কে তার প্রথম দুটি আবিষ্কারের বিবরণ দিয়েছেন। যাতে আছে কোপারনিকাসের সূর্যকেন্দ্রিক বিশ্বতত্ত্ব সম্পর্কে বিশদ আলোচনা এবং এই তত্ত্বের পক্ষে জোরালো সমর্থন। কেপলার মনে করতেন সূর্য থেকে গ্রহগুলির দূরত্ব এবং তাদের আবর্তনকালের মধ্যে এমন একটি সম্পর্ক আছে, যা অনেকটা ‘মিউজিক্যাল হারমনি’ বা সুরসঙ্গতির মতো। এই চিন্তা থেকেই শেষ পর্যন্ত গ্রহগতির তৃতীয় সূত্রটি তিনি আবিষ্কার করেন। সূত্রটি হলো: গ্রহদের আবর্তন-কালের বর্গ সূর্য থেকে তাদের গড় দূরত্বের ‘কিউব’ অর্থাৎ ঘন-এর সমানুপাতিক। এই সূত্রের কথা কেপলার লিখে গিয়েছেন ১৬১৯ সালে প্রকাশিত তাঁর ‘হারমনিসেস মুন্ডি’ গ্রন্থে।

আলোকবিজ্ঞান নিয়েও গবেষণা করেছেন কেপলার। ১৬০৪ সালে প্রকাশিত হয় তার ‘অ্যাস্ট্রনমিকা পাস অপটিকা’ (জ্যোতির্বিজ্ঞানের আলোকীয় অংশ) নামে বইটি। বাতাসে আলোর প্রতিসরণ ও তার দরুন জ্যোতিষ্কদের আপাত অবস্থান পরিবর্তন, লেন্স-এর কার্যপদ্ধতি ও চোখে আলো পড়ে বস্তু কীভাবে দৃশ্যমান হয় তার আধুনিক ব্যাখ্যা ইত্যাদি আছে এই বইটিতে। সূর্য ও গ্রহগুলির মধ্যে যে চুম্বকীয় টানের মতো একটি শক্তি কাজ করছে, কেপলার এটা অনুমান করেছিলেন। এই শক্তিকে তিনি বলেছিলেন ‘অ্যানিমা মট্রিক্স’– অনেকটা চাকার স্পোকের মতো সূর্য থেকে যা বিচ্ছুরিত হয়ে গ্রহগুলিকে ধরে রাখে এবং পাক খাওয়ায়। আর এটা হয় সূর্য নিজ অক্ষের ওপর গ্রহদের মতো আবর্তন করে বলেই। কেপলারের এই ধারণায় পরবর্তিকালে আইজাক নিউটন আবিষ্কৃত মহাকর্ষ তত্ত্বের সুদূর সম্ভাবনার একটি বীজ লুকিয়েছিল, এ কথা নিশ্চয়ই বলা যায়।

সারা জীবনই নানা দুর্বিপাকে পড়েছেন কেপলার। একটানা থিতু হতে পারেননি কোথাও। দশ বছর প্রাগের মানমন্দিরে অধ্যক্ষ থাকার পর ক্যাথলিক নিপীড়নের ভয়ে তিনি উত্তর অস্ট্রিয়ার লিৎজে গিয়ে একটি উচ্চ বিদ্যালয়ে গণিত শিক্ষকের চাকরি নেন। সেখানেই ক্যাথলিকদের হাতে প্রোটেস্ট্যান্ট উৎপীড়ন আরম্ভ হলে ১৬২৬ সালে কেপলার পালিয়ে যান উলম শহরে। এখানেই তার সর্বশেষ গ্রন্থ ‘টেবুলি রুডলফিনি’ প্রকাশিত হয় ১৬২৭ সালে। এটি ছিল অতীত ও ভবিষ্যতের যে কোনও সময়ে গ্রহদের অবস্থানের তালিকা। এই তালিকা তৈরি করতে দীর্ঘ ২৫ বছর সময় লেগেছিল। এর পর কিছু দিন এখানে-ওখানে উদ্দেশ্যহীনভাবে প্রায় কপর্দকশূন্য অবস্থায় ঘোরার পর এক প্রভাবশালী রাজসেনাপতির অনুগ্রহে রস্টকে জ্যোতির্বিজ্ঞানের অধ্যাপক হন কেপলার। সে সময় ইউরোপে ৩০ বছরের যুদ্ধের দামামা বেজে উঠেছে। শুরু হয়েছে ব্যাপক রাজনৈতিক বিশৃঙ্খলা। ডামাডোলে মাসের পর মাস বেতন না পেয়ে কর্তৃপক্ষের কাছ থেকে টাকা আদায়ের জন্যে কেপলার র‍্যাটিসবন রওনা হন। কিন্তু সেখানে পৌছনোর আগেই পথশ্রম ও নিদারুণ ক্লান্তিতে রেজেন্সবার্গ নামে একটি শহরে মারা যান কেপলার। তারিখটা ছিল ১৬৩০ সালের ১৫ নভেম্বর।

আজীবন ভগ্নস্বাস্থ্য এই বিজ্ঞানী সহস্র প্রতিকূলতার মধ্যেও পরম নিষ্ঠায় তার কাজ করে গিয়েছেন। তাঁর আবিষ্কার জ্যোতির্বিজ্ঞানকে এগিয়ে দিয়েছে কয়েক ধাপ।[১]

তথ্যসূত্র

১. বিমল বসু, বিজ্ঞানে অগ্রপথিক, অঙ্কুর প্রকাশনী, ঢাকা, দ্বিতীয় মুদ্রণ মে ২০১৬, পৃষ্ঠা ৮০-৮৪।