বিজ্ঞান আসলে ঠিক কী?

অনির্বাণ কুণ্ডু
ও
পার্থ ঘোষ

অনুবাদ: সুনন্দ পাত্র

মূল ছবি: Pixabay

বিজ্ঞান (Science, উৎস: ল্যাটিন Scientia, অর্থ: জ্ঞান) কাকে বলে – এই প্রশ্নের উত্তরে বলা যায়—বিজ্ঞান হল—যুক্তি, প্রমাণ আর সৃজনশীলতা ব্যবহার করে, প্রাকৃতিক ও ভৌত ঘটনার (phenomenon) আবিষ্কার এবং পক্ষপাতহীন ব্যাখ্যার প্রক্রিয়া (process)। বৈজ্ঞানিক পদ্ধতির (method) সুনির্দিষ্ট কিছু ধাপ আছে, যার দুটি – পরীক্ষা আর পর্যবেক্ষণ। বিজ্ঞান তাই আসলে প্রকৃতির অধ্যয়ন, প্রকৃতিকে জানার প্রক্রিয়া। এক সময় বিজ্ঞানের আরেক নামই ছিল প্রাকৃতিক দর্শন (natural philosophy)। স্যার আইজাক নিউটনের বিখ্যাত গ্রন্থের নাম: Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (ল্যাটিন উচ্চারণে ফিলোজ়ফী/ফিলোজ়ফাই ন্যাচারালিস প্রিঙ্খিপিয়া ম্যাথেমেটিকা), যার বাংলা করলে হয় – প্রাকৃতিক দর্শনের গাণিতিক নিয়মাবলি। যাঁরা প্রকৃতির অধ্যয়ন করতেন, তাঁদের বলা হত প্রাকৃতিক দার্শনিক (natural philosophers); অনেক পরে ‘সায়েন্টিস্ট’ শব্দটির উদ্ভাবন করেন ইংরেজ পলিম্যাথ (বহুবিদ্যাবিশারদ) উইলিয়াম হিউয়েল। যে কোনো বিষয়ে ডক্টরেট উপাধি পাওয়াকে এখনো Ph.D. বলা হয় – ডক্টর অফ ফিলোজ়ফি।

‘প্রাকৃতিক দর্শন’-এ ‘প্রকৃতি’ বলতে বোঝানো হচ্ছে সবকিছু – একদিকে পরমাণু এবং তার থেকেও ছোট (আমরা subatomic বা উপপারমাণবিক বলবো) কণা থেকে শুরু করে নক্ষত্র, ছায়াপথ, এমনকি গোটা ব্রহ্মাণ্ড; অন্যদিকে ক্ষুদ্রতম জীবাণু (ভাইরাস, ব্যাকটেরিয়া) থেকে শুরু করে বৃহত্তম প্রাণী। সাধারণত, বিজ্ঞানের সবথেকে মোটাদাগের বিষয়-বিভাজন করা হয় এভাবে – জীবন-বিজ্ঞান (life-sciences) আর নিষ্প্রাণ বস্তুসমূহের বিজ্ঞান। প্রথমভাগে পড়ে উদ্ভিদবিদ্যা (Botany), প্রাণীবিদ্যা (Zoology), শারীরবিদ্যা (Physiology), এবং  নৃতত্ত্ব (Anthropology)-এর মতো বিষয়গুলি; দ্বিতীয়ভাগে থাকে পদার্থবিদ্যা (Physics), রসায়ন (Chemistry), জ্যোতির্বিদ্যা (Astronomy), ভূতত্ত্ব (Geology)-এর মতো বিষয়। যেসব বিজ্ঞানের শাখা এই পার্থিব বা ভৌত জগতের নানা ঘটনা ও প্রক্রিয়ার চর্চা করে, তাদের এককথায় ‘প্রাকৃত/ভৌতবিজ্ঞান’ (physical sciences)-ও বলে।

এই ভৌতবিজ্ঞানের আওতায় ঠিক কী কী বিষয় আসে – সে নিয়ে সম্পূর্ণ ঐক্যমত্য এখনো না থাকলেও, একটি বিষয়ে সকলেই মোটামুটি একমত—এই বিষয়গুলিতে অধিকাংশ সময়েই গবেষণার ফলাফলের সপক্ষে, পরিমাণ বা সংখ্যাধর্মী তথ্য জোগাড় করা ও তার বিশ্লেষণের ওপর জোর দেওয়া হয় (কেউ চাইলে গুণগত বা আঙ্গিক তথ্যের ওপর নির্ভর করলেও করতে পারেন)।

বর্তমানে বিজ্ঞানের এই ভিন্নধর্মী বিষয়গুলির মধ্যের ফারাক এতটাই কমে এসেছে, যে অনেক মধ্যবর্তী নতুন বিষয় তৈরি হয়েছে, যেমন, জৈবপদার্থবিদ্যা (Biophysics), জৈবরসায়ন (Biochemistry), আর জীবাশ্ম-উদ্ভিদবিদ্যা (Paleobotany)। অনেক নতুন বিষয়ের জন্মও হয়েছে, যেমন কম্পিউটার-বিজ্ঞান (Computer Science) আর কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (Artificial Intelligence)। চাইলে, এই বিষয়গুলির পরিধি আরও বিস্তৃত করে, মনোবিজ্ঞান (Psychology), অর্থনীতি (Economics) এবং অন্যান্য সমাজবিজ্ঞান (Social Sciences)-কেও বিজ্ঞানের আওতায় এনে ফেলা যায়, কিন্তু এইসব শব্দ ও তাদের বুৎপত্তিগত অর্থে আমাদের বিশেষ কাজ নেই। তার চেয়ে, অক্সফোর্ড অভিধানে দেওয়া বিজ্ঞানের সংজ্ঞাটিই মেনে চলা যাক:

“পর্যবেক্ষণ, পরীক্ষানিরীক্ষা, এবং সাক্ষ্যপ্রমাণের সাহায্যে তত্ত্বকে যাচাই করার মাধ্যমে, প্রাকৃতিক ও ভৌত জগতের গঠন ও ব্যবহারের পদ্ধতিবদ্ধ অধ্যয়নই বিজ্ঞান।”[১]

এই সংজ্ঞায় বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ শব্দ ও শব্দবন্ধ আছে: পদ্ধতিবদ্ধ অধ্যয়ন, গঠন ও ব্যবহার, পর্যবেক্ষণ, পরীক্ষানিরীক্ষা, তত্ত্বের যাচাই, সাক্ষ্যপ্রমাণ ইত্যাদি। এই লেখার বাকি অংশে আমরা এই ধারণাগুলোর ব্যাখ্যা দেওয়ার চেষ্টা করবো। যেহেতু এই বিষয়টি মূলত পদার্থবিদ্যার পাঠ্যক্রমের অংশ, তাই অধিকাংশ উদাহরণ পদার্থবিদ্যা থেকেই নেওয়া হবে।

তথ্য (Fact):

“একটি পেনসিলকে ফেলে দিলে, সেটি মাটিতে পড়ে যায়।”

আপাতদৃষ্টিতে সরল মনে হলেও, এই বিষয়টি কিছু দরকারি শর্তসাপেক্ষ। কোনো পর্যবেক্ষণের ফলাফল যদি বহুবার (এতবার, যাতে কিনা একজন বিজ্ঞানী তাকে প্রায় ‘সত্য’ (truth) বলেই মেনে নেন) নিশ্চিতভাবে প্রমাণিত হয়, তবে তাকেই বিজ্ঞানে ‘তথ্য’ বলে বিচার করা হয়। অথচ, বিজ্ঞানে যে কোনো পর্যবেক্ষণের সঙ্গেই ‘অনিশ্চয়তা’ (uncertainty) জুড়ে থাকে; ফলত, কোনোকিছুকেই নির্বিকল্প ‘সত্য’ বলে ধরে নেওয়া বিজ্ঞানে অসম্ভব। ‘সব রাজহাঁসই সাদা’ – এই বক্তব্যটিকে তোমার ‘তথ্য’ বলে মনে হতেই পারে, যদ্দিন না তুমি একটি কালো রাজহাঁস দেখতে পাও, আর তোমার আগের ‘তথ্য’টির ভবলীলা সাঙ্গ হয়। ঠিক তেমনই, তুমি ভাবতেই পারো—এই অনুচ্ছেদের শুরুতে লেখা উদ্ধৃতিচিহ্নের মধ্যের বাক্যটি সত্য, কিন্তু বিজ্ঞানে—একটি পেনসিলকে ফেলে দিলে, তার উড়ে পালিয়ে যাওয়ার এক ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র, অপরিমেয়রকম ছোট সম্ভাবনা সবসময় থেকেই যায়।

অনুমান/প্রকল্প (Hypothesis):

“পেনসিল মাটিতে পড়ে, কারণ তার ওপর নীচের দিকে একটি বল (force) কাজ করে।”

প্রকল্প হল—কোনো এক পর্যবেক্ষণের ফলাফলের এক সম্ভাব্য, যাচাইযোগ্য ব্যাখ্যা। এ আর কিছুই নয়, পরবর্তী অনুসন্ধানের প্রস্তুতিপর্ব, বৈজ্ঞানিক তদন্তের প্রথম ধাপ। যে কোনো পর্যবেক্ষণের প্রায় সঙ্গেই জুড়ে থাকে বেশকিছু প্রকল্পের লিস্টি। যেমন ধরো, তুমি যদি আজ একটি সাদা রাজহাঁস দেখতে পাও, তোমার প্রকল্প হতে পারে – হয়তো ওর গায়ে কেউ সাদা রঙ করেছে, হয়তো রোদে পুড়ে রঙ জ্বলে গিয়ে ওর ওই অবস্থা, বা হয়তো, ওর পালকে কোনো রঞ্জক পদার্থ (pigment) অনুপস্থিত। এইবারে, তুমি এই সমস্ত ‘অনুমান’-এর তদন্ত করতে পারো, আর তার ফলে, যে প্রকল্পটি প্রমাণ (যদি আদৌ থাকে)-সাপেক্ষ, সেটি টিকতেও পারে। কোনো বস্তুকে ফেলে দিলে কেন তা নীচে পড়ে যায়— মানবসভ্যতার ইতিহাসে এর বহু ব্যাখ্যা দেওয়া হয়েছে—ইতিহাস ঘাঁটলেই তার হদিস পাবে। প্রাচীন গ্রিসে ভাবা হত, যে, মহাবিশ্বের কেন্দ্র আসলে পৃথিবীর কেন্দ্রে অবস্থিত। গ্রিক দার্শনিক অ্যারিস্টটলের ধারণা ছিল—যেকোনো ভৌত পদার্থকে ছেড়ে দিলে তা মহাবিশ্বের কেন্দ্রে দিকে যাওয়ার চেষ্টা করে। নিউটন বললেন, যেকোনো পার্থিব (পৃথিবীর) বস্তু পৃথিবীর প্রতি আকৃষ্ট হয়, কিন্তু অন্যান্য গ্রহরাও একে অন্যের প্রতি এবং অন্যান্য সব বস্তুর প্রতি একইভাবে আকৃষ্ট হয়। নিউটনের বক্তব্য ছিল, যে এই আকর্ষণ আসলে এক ধরনের বল, যার নাম তিনি দিয়েছিলেন—‘মহাকর্ষ’ (Gravity)।

সূত্র/নীতি (Law):

“মহাবিশ্বের প্রতিটি পদার্থকণা একে অন্যকে আকর্ষণ করে। এই আকর্ষণ-বলের পরিমাণ কণাদ্বয়ের ভরের গুণফলের সমানুপাতিক এবং তাদের মধ্যের দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক।”

তোমার মনে হতেই পারে, বৈজ্ঞানিক সত্যের সন্ধানে এর ঠিক পরের ধাপই হল ‘তত্ত্ব (Theory)’ (তোমার দোষ নেই, আমরাও সেভাবেই আলোচনা চালাচ্ছিলাম), কিন্তু সেরকম ভাবা ঠিক হবে না। সূত্র বা নীতি যে ঠিক তত্ত্বের চেয়ে মান-সম্মানে খাটো—তা নয়; এ আসলে একেবারেই অন্যরকম এক জিনিস। প্রকৃতির কোনো বিশেষ বিষয় ঠিক কীভাবে কাজ করে, তার সবিস্তার বর্ণনা—অধিকাংশ সময় যা অঙ্কের ভাষায় প্রকাশিত হয়—এ-ই হল নীতি বা সূত্র। অনুচ্ছেদের সঙ্গের উদ্ধৃতিটি হল নিউটনের মহাকর্ষ সূত্রের বাংলা ভাষ্য। পদার্থ কীভাবে আচরণ করে—এই সূত্রটি তার অবিশ্বাস্যরকম নির্ভুল বর্ণনা করে। একটি খুব বড় উপগ্রহ তার গ্রহের খুব কাছে থাকলে কেমন আচরণ করবে—তাও যেমন এই সূত্রটি পরিষ্কার বলতে পারে, একটি খুব ছোট এবং দূরে থাকা উপগ্রহের আচরণ ব্যাখ্যাও সেই একই নিশ্চয়তার সঙ্গে করতে পারে। কিন্তু ওই পর্যন্তই। ‘কীভাবে’ প্রশ্নের উত্তরটুকুই কেবল আমরা পাই; ‘কেন’ প্রশ্নের উত্তর কিন্তু সূত্র থেকে পাওয়া যায় না।

তত্ত্ব (Theory):

“ভর (Mass) ও শক্তি (Energy)-র প্রভাবে দেশকাল (space-time) বেঁকে যায়, আর দেশকালের সেই বক্রতা (curvature) থেকেই উৎপত্তি হয় মহাকর্ষের।”

প্রকৃতির কোনো বিশেষ বিষয় ঠিক কীভাবে কাজ করে—তথ্য, পরীক্ষিত প্রকল্প আর সূত্রের সাহায্যে তার সু-প্রতিপন্ন ব্যাখ্যাই হল তত্ত্ব। উক্তির মধ্যে উপরের বাক্যটি হল আইনস্টাইনের ‘সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদ’ তত্ত্বের এক খুবই সহজ করে বলা সংস্করণ। নিউটন বলেছিলেন, কোনো দুটি বস্তু একে অন্যকে—তাদের ভর ও পারস্পরিক দূরত্বের ওপর নির্ভর করে—আকর্ষণ করে। আইনস্টাইন বললেন, এরকমটা হয় কারণ বস্তুর ভর, আক্ষরিক অর্থেই, মহাবিশ্বের বুনোটে টান দিয়ে তাকে বাঁকিয়ে দেয়। যার ভর যত বেশি, তার দরুন বুনোটের এই বিকৃতি তত বেশি। বোঝাই যাচ্ছে, সত্যের যতরকম বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা সম্ভব, ‘তত্ত্ব’ তাদের মধ্যে সিধুজ্যাঠা। সেইজন্যেই, “আরে, ওটা (পড়ো বিবর্তন) তো একটা তত্ত্ব মাত্র”—বলা অর্থহীন; আমাদের সাজানো কঠিন থেকে কঠিনতর পরীক্ষায় উপর্যুপরি পাশ করেই কেবল কোনো তত্ত্ব দীর্ঘসময় টিকে থাকতে পারে।

এতদসত্ত্বেও, আগেই বলা হয়েছে, বিজ্ঞান কোনোকিছুই ১০০ শতাংশ নিশ্চয়তা নিয়ে বলতে অক্ষম। অতিক্ষুদ্র উপপারমাণবিক কণাদের আচরণ ব্যাখ্যা করে ‘কোয়ান্টাম গতিবিদ্যা’, আর সেই পাড়ায় প্রবেশের চেষ্টা করলেই আইনস্টাইনের তত্ত্ব ধ্বসে পড়ে। স্বভাবতই, নানা বিজ্ঞানীর দেওয়া মহাকর্ষের নানা রকমের ব্যাখ্যা/প্রকল্প বর্তমানে ময়দানে খেলছে। তার মানে কিন্তু এমন নয়, যে আইনস্টাইন আউট হয়ে গেছেন! সাধারণ আপেক্ষিকতাবাদ এখনো আমাদের পর্যবেক্ষণ-সমষ্টির সিংহভাগের একমাত্র ব্যাখ্যা, এবং অদ্যাবধি একে ভুল প্রমাণ করার সব চেষ্টাই বিফল হয়েছে। বৈজ্ঞানিক তত্ত্বের এইটেই জোর: সাধারণত তত্ত্বের ভিত্তি এতই পোক্ত হয়, যে, অনেক চেষ্টায় হয়তো তার দেওয়ালে ফাটল খুঁজে বের করা সম্ভব, কিন্তু সে ইমারতকে টলানো মোটেই সোজা কথা নয়!

বৈজ্ঞানিক ‘পদ্ধতি’ (scientific method)-র বিভিন্ন ধাপ নিয়ে আলোচনা আমরা পরে করবো, শুধু এর প্রধানতম দিকটি এখন বলে নেওয়া যাক: বারংবার করা যায়, এমন পরীক্ষার মাধ্যমে প্রকল্প/অনুমানের যাচাই। পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার এই শর্ত পদার্থবিদ্যা, রসায়ন বা জীবনবিজ্ঞানে হয়তো সহজেই আরোপ করা যায়, কিন্তু জীবাশ্মবিদ্যা বা ভূতত্ত্ববিদ্যার মতো বিষয়ে মানিয়ে নিতে এই শর্তটিকে অবস্থামতো বদলে নিতে হয়।

যে কোনো প্রকল্পকে ক্রমান্বয়ে হয়ে চলা পরীক্ষার ফলাফলের (পক্ষে বা বিপক্ষে) সাহায্যে ঠিক বা ভুল প্রমাণ করা যায়। যথেষ্ট সময় আর প্রমাণের (সপক্ষে) পথ পেরোলে, তাকে ‘তত্ত্ব’ বলা যায়। প্রতিটি ‘তত্ত্ব’কেই বহু নিরীক্ষা আর পর্যবেক্ষণের প্রমাণিত ব্যাখ্যার পথ পেরোতে হয়। ‘প্রকৃতি ও ভৌত-জগতের নিয়মকানুনের ভিত্তির সন্ধান পাওয়ার চেষ্টায় অধীত বিষয়’—এ-ই বোধকরি বিজ্ঞানের সঠিক সংজ্ঞা।

---

[১] “The systematic study of the structure and behavior of the physical and natural world through observation, experimentation, and the testing of theories against the evidence obtained.”