झांग हेंग का भूकंपमापी: दूसरी सदी की वह मशीन जिसने भूकंप का पता लगाया

132 ईस्वी में, हान राजवंश के दरबारी खगोलशास्त्री झांग हेंग ने शाही दरबार के सामने एक विशाल कांस्य पात्र प्रस्तुत किया, जिसका व्यास लगभग छह फुट था और जिसके चारों ओर आठ दिशाओं की ओर मुंह किए आठ ड्रैगन सिर लगे थे, हर ड्रैगन के जबड़े में एक छोटी कांस्य गेंद दबी थी। हर ड्रैगन के नीचे एक कांस्य मेंढक मुंह खोले बैठा प्रतीक्षा कर रहा था। झांग हेंग ने इसे होउफेंग दीदोंग यी नाम दिया, जिसका मोटा अनुवाद है, मौसमी हवाओं और पृथ्वी की गतियों को मापने वाला यंत्र। जिन दरबारियों ने इसे देखा होगा, उन्होंने शायद इसे केवल सजावटी वस्तु या ज्यादा से ज्यादा एक अजूबा ही समझा होगा। छह साल बाद, इसने वह कर दिखाया जो प्राचीन विश्व में किसी भी यंत्र ने कभी नहीं किया था, इसने एक ऐसे भूकंप का पता लगाया जिसे राजधानी में किसी ने महसूस तक नहीं किया था।

एक असंभव सी वस्तु

पांचवीं सदी में इतिहासकार फान ये द्वारा संकलित होउ हान राजवंश के आधिकारिक इतिहास होउ हान शू के अनुसार, झांग हेंग का यंत्र राजधानी लुओयांग में रखा हुआ था और वर्षों तक कुछ भी न करता प्रतीत होता था। फिर 138 ईस्वी में, पात्र के पश्चिमी हिस्से में लगे एक ड्रैगन के मुंह से एक कांस्य गेंद गिरकर नीचे प्रतीक्षारत मेंढक के मुंह में जा गिरी, साथ में एक साफ खनक भी सुनाई दी, हालांकि लुओयांग में किसी ने भी हल्का सा कंपन तक महसूस नहीं किया था। इतिवृत्त के अनुसार, दरबारी अधिकारियों ने इस यंत्र को असफल या धोखा मान लिया। कुछ दिनों बाद, लगभग 400 मील पश्चिम में स्थित गांसू प्रांत से एक दूत पहुंचा, जिसने बताया कि वहां लगभग उसी समय एक बड़ा भूकंप आया था जब वह गेंद गिरी थी।

यही एक दर्ज घटना है जिसकी वजह से झांग हेंग के यंत्र को आज दुनिया के पहले भूकंपमापी के रूप में याद किया जाता है, एक ऐसा यंत्र जो भूकंप का पता लगाता है और उसकी दिशा भी बताता है, यूरोप में इससे तुलनीय भूकंप-पहचान तकनीक विकसित होने से लगभग 1,700 साल पहले। हान राजवंश के किसी अन्य इंजीनियर ने ऐसा कुछ भी बनाया हो, इसका कोई प्रमाण नहीं मिलता, और यह यंत्र समकालीनों को इतना चकित कर गया था कि इसका विवरण, यंत्र के गायब हो जाने के लगभग दो हजार साल बाद तक, आधिकारिक ऐतिहासिक अभिलेख में सुरक्षित रहा।

यह काम कैसे करता था

होउफेंग दीदोंग यी का कोई मूल नमूना आज तक नहीं बचा है, इसलिए आधुनिक शोधकर्ता इसके तंत्र के बारे में जो कुछ भी जानते हैं वह फान ये के लिखित विवरण से आता है, जिसे सदियों की विद्वत्तापूर्ण व्याख्या और हाल के भौतिक पुनर्निर्माण प्रयासों ने और समृद्ध किया है। 20वीं सदी के चीनी भूकंपविज्ञानियों और विज्ञान इतिहासकारों द्वारा परिष्कृत की गई प्रमुख व्याख्या यह मानती है कि पात्र के भीतर एक भारी लोलक छिपा हुआ था, संभवतः ढक्कन से लटका हुआ या केंद्रीय कक्ष में सीधा लगा हुआ, जो सामान्य परिस्थितियों में स्थिर रहता था लेकिन जैसे ही कोई भूकंपीय तरंग राजधानी तक पहुंचती, चाहे वह किसी व्यक्ति के लिए सीधे महसूस करने के लिए बहुत कमजोर या बहुत दूर की ही क्यों न हो, वह हिल उठता था।

माना जाता है कि जब लोलक आठ दिशाओं में से किसी एक दिशा की ओर झूलता था, तो वह उस दिशा के ड्रैगन सिर से जुड़े एक लीवर तंत्र को सक्रिय कर देता था, जिससे ड्रैगन के जबड़े से छोटी कांस्य गेंद छूट जाती और नीचे बैठे मेंढक के खुले मुंह में जा गिरती। चूंकि किसी भी एक कंपन के लिए केवल एक ही ड्रैगन अपनी गेंद छोड़ता था, इसलिए सक्रिय हुए ड्रैगन सिर की दिशा, कम से कम सिद्धांत रूप में, यह बताती थी कि भूकंप की तरंगें मोटे तौर पर किस दिशा से आई हैं, यह पूरी तरह कांस्य, गुरुत्वाकर्षण और सावधानी से समायोजित एक लोलक से बना दिशा-निर्धारण का सचमुच चतुर उदाहरण था, न कोई इलेक्ट्रॉनिक्स, न आधुनिक अर्थों में कोई स्प्रिंग, और न ही तरंग-गति का कोई लिखित गणितीय सिद्धांत जो इसकी संरचना का मार्गदर्शन कर सके।

इसके लिए आवश्यक सटीकता को कम आंकना आसान है। लोलक और उससे जुड़े लीवर इतने संवेदनशील होने चाहिए थे कि वे किसी वास्तविक दूर के भूकंप की हल्की भूगति पर प्रतिक्रिया दें, जबकि रोजमर्रा के पैदल आवागमन, गाड़ियों या हवा के सामान्य कंपन में स्थिर बने रहें, यह संतुलन ऐसा है जिसे आधुनिक पुनर्निर्माण करने वाले प्रायोगिक पुरातत्वविदों ने उस युग की सामग्री और औजारों से सही ढंग से समायोजित करना वाकई कठिन पाया है।

इसे किसने और क्यों बनाया

झांग हेंग हान राजवंश के चीन के सबसे बहुमुखी बौद्धिक व्यक्तित्वों में से एक थे, वे दरबारी खगोलशास्त्री और मुख्य इतिहासकार के रूप में सेवा देने के साथ-साथ गणितज्ञ, मानचित्रकार, कवि और यांत्रिक इंजीनियर भी थे। उन्हें अलग से एक प्रारंभिक जल-चालित आर्मिलरी गोले, यानी खगोलीय अवलोकन के लिए इस्तेमाल होने वाले खगोलीय गोले के घूमने वाले मॉडल, को बनाने का श्रेय भी दिया जाता है, साथ ही गणितीय स्थिरांक पाई के बेहतर अनुमान को प्रस्तुत करने का भी। भूकंप का पता लगाने में उनकी रुचि सीधे एक व्यावहारिक शाही समस्या से उपजी थी, हान चीन तब भी भूकंपीय दृष्टि से सक्रिय था और आज भी है, और एक विशाल भूभाग में फैली केंद्रीय सरकार को यह जानने का तेज तरीका चाहिए था कि कब और कहां कोई बड़ा भूकंप आया है, ताकि धीमी थल-मार्ग की डाक से खबर पहुंचने से पहले ही राहत भेजी जा सके।

यह व्यावहारिक प्रेरणा मायने रखती है, क्योंकि यही झांग हेंग के यंत्र को महज एक विद्वत्तापूर्ण जिज्ञासा से अलग करती है। किसी दूरदराज प्रांत में आया भूकंप किसी दूत को उसकी सूचना देने में कई दिन लगा सकता था, और जब तक यह खबर घोड़े पर सवार होकर राजधानी पहुंचती, तब तक अक्सर तेज शाही राहत प्रतिक्रिया का मौका पहले ही निकल चुका होता था। एक ऐसा यंत्र जो लगभग तुरंत यह बता दे कि कहीं पश्चिम या दक्षिण में भूकंप आया है, यहां तक कि किसी मानव दूत के रवाना होने से भी पहले, वह हान दरबार को एक अर्थपूर्ण बढ़त देता था, ऐसे साम्राज्य में जहां आपदा प्रतिक्रिया काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती थी कि सिंहासन को घटना की जानकारी कितनी जल्दी मिलती है।

यह कैसे खो गया

होउफेंग दीदोंग यी प्राचीन काल के बाद नहीं बच सका, और न ही मूल यंत्र और न ही हान युग की कोई करीबी प्रतिकृति कभी पुरातत्व की खुदाई में मिल पाई। प्राचीन चीन में इस पैमाने की कांस्य वस्तुएं कुछ जानी-पहचानी खतरों के प्रति संवेदनशील थीं, युद्ध के दौरान विनाश, बाद के अस्थिरता के दौर में सिक्कों या हथियारों के रूप में पुनःउपयोग के लिए जानबूझकर पिघला दिया जाना, और जिस शासनकाल और कार्यशाला ने इन्हें बनाया था, उसके गुजर जाने के बाद साधारण उपेक्षा। झांग हेंग की मृत्यु के दशकों के भीतर ही हान राजवंश स्वयं ध्वस्त हो गया, जिसके बाद विभाजन और गृहयुद्ध की सदियां आईं, जिनमें पहले के शाही दरबार की कई तकनीकी और कलात्मक उपलब्धियां या तो खो गईं, नष्ट हो गईं, या फिर उन कारीगरों द्वारा ही भुला दी गईं जो अन्यथा इस परंपरा को आगे बढ़ा सकते थे।

जो बचा वह वस्तु नहीं बल्कि उसका विवरण था, जो इसलिए सुरक्षित रह सका क्योंकि फान ये को 138 ईस्वी की भूकंप वाली घटना अपने आधिकारिक राजवंशीय इतिहास में विस्तार से दर्ज करने लायक लगी थी। यह लिखित विवरण, न कि कोई भौतिक टुकड़ा, आधुनिक विद्वानों को यंत्र के दिखने और, अनुमान के आधार पर, इसके कार्य करने के तरीके के बारे में जो कुछ भी पता है, उस सबका पूरा आधार है।

पुनः खोज और प्रतिकृति निर्माण

झांग हेंग के भूकंपमापी को दोबारा बनाने में आधुनिक रुचि गंभीरता से 20वीं सदी में शुरू हुई, जब चीनी और जापानी विज्ञान इतिहासकारों ने फान ये के पाठ के आधार पर आंतरिक तंत्र के भौतिक मॉडल प्रस्तावित करने पर काम किया। तब से कई टीमों ने काम करने वाले पुनर्निर्माण बनाए हैं, जिनमें से कुछ चीनी संग्रहालयों और विश्वविद्यालयों में प्रदर्शित हैं, जो मूल सिद्धांत को सफलतापूर्वक दोहराते हैं, एक बंद कांस्य पात्र के भीतर लटका एक लोलक जो कृत्रिम भूगति के अधीन होने पर एक दिशा-सूचक छोड़ता है।

चूंकि मूल प्राचीन पाठ में सटीक आंतरिक आयाम, लोलक का सटीक भार, या लीवर-और-निर्मुक्ति तंत्र का बारीक यांत्रिक विवरण नहीं दिया गया है, इसलिए ये पुनर्निर्माण झांग हेंग के मूल कार्यशाला चित्रों की सटीक पुनरावृत्ति के बजाय सुविज्ञ इंजीनियरिंग व्याख्याएं ही बने रहते हैं, और वे मूल चित्र किसी भी रूप में आज मौजूद नहीं हैं। कुछ पुनर्निर्माण दूसरों की तुलना में स्पष्ट रूप से अधिक संवेदनशील और भरोसेमंद साबित हुए हैं, यह एक याद दिलाता है कि अवधारणा के स्पष्ट पाठ्य विवरण के बावजूद, वे बारीक इंजीनियरिंग सहनशीलताएं जिन्होंने 138 ईस्वी में विवरण के अनुसार मूल यंत्र को काम करने योग्य बनाया, आज भी महत्वपूर्ण मायनों में एक ऐसी पहेली हैं जिसे आधुनिक निर्माता महज नकल करने के बजाय शुरू से सुलझा रहे हैं।

जो बात विवाद से परे है वह है वर्णित उपलब्धि का पैमाना। यूरोप में भूकंप-पहचान यंत्र जैसा कुछ भी विकसित होने से सदियों पहले, हान राजवंश के एक दरबारी अधिकारी ने कांस्य ढलाई, एक समायोजित लोलक और एक चतुर यांत्रिक मुक्ति-प्रणाली का उपयोग करते हुए एक काम करने वाला यंत्र बनाया, जिसने सैकड़ों मील दूर हुए एक वास्तविक भूकंप का सचमुच पता लगाया और उसकी मोटी दिशा भी बता दी, वह भी किसी मानव दूत के सूचना देने के लिए रवाना होने से भी पहले।

अन्य पूर्व-आधुनिक तकनीकें जिन्होंने वाकई कठिन इंजीनियरिंग समस्याओं को इसी तरह के प्रतिभाशाली तरीकों से हल किया, उनमें एंटीकाइथेरा यंत्र और रोमन कंक्रीट शामिल हैं, ये दोनों याद दिलाते हैं कि प्राचीन विश्व के इंजीनियर नियमित रूप से ऐसे यंत्र और सामग्रियां बना रहे थे जिनकी परिष्कृतता आधुनिक दर्शकों को आज भी सचमुच चकित कर देती है।