कपानी की सफलता 'क्लैडिंग' के अनुप्रयोग में निहित थी।
नरिंदर सिंह कपानी एक दूरदर्शी भौतिक विज्ञानी हैं, जिनके फाइबर ऑप्टिक्स के क्षेत्र में अग्रणी कार्य ने आज की उच्च गति वाली डिजिटल दुनिया की नींव रखी।
जबकि स्टीव जॉब्स और टिम बर्नर्स-ली जैसे लोग अक्सर सूचना युग की कहानी पर हावी रहते हैं, यह 1950 के दशक में कपानी का अभूतपूर्व अनुसंधान ही था जिसने इंटरनेट को भौतिक रूप से दुनिया भर में फैलाने में सक्षम बनाया।
उन्होंने एक ऐसी अवधारणा को अपनाया जिसे कई वैज्ञानिक असंभव मानते थे - प्रकाश का झुकना - और उसे आधुनिक संचार और चिकित्सा इमेजिंग की रीढ़ बना दिया।
उत्तर भारत की साधारण कक्षाओं से लेकर सिलिकॉन वैली के अत्याधुनिक बोर्डरूम तक, उनकी यात्रा बौद्धिक अवज्ञा और नवाचार का प्रमाण है।
हम उस व्यक्ति के जीवन का अन्वेषण करते हैं जिसने प्रकाश को कांच में कैद किया, तथा यह सुनिश्चित किया कि प्रौद्योगिकी और संस्कृति में उसके अपार योगदान को उस गंभीरता के साथ मान्यता मिले जिसका वह हकदार है।
सीधी रेखा को चुनौती देना
फाइबर ऑप्टिक्स की कहानी किसी जटिल समीकरण से नहीं, बल्कि भारत के देहरादून में युवाओं के विद्रोह के एक क्षण से शुरू होती है।
1926 में पंजाब के मोगा में जन्मे नरिंदर सिंह कपानी का पालन-पोषण ऐसे परिवार में हुआ जो शिक्षा को महत्व देता था, लेकिन उनमें जिज्ञासा थी जिसके कारण उन्हें अक्सर सत्तावादी शिक्षा का सामना करना पड़ता था।
उनकी प्रारंभिक शिक्षा का निर्णायक क्षण एक मानक भौतिकी व्याख्यान के दौरान आया।
उनके शिक्षक ने उस समय की वैज्ञानिक समझ का पालन करते हुए कक्षा को बताया कि प्रकाश बिल्कुल सीधी रेखा में चलता है।
कपानी को इस बात पर यकीन नहीं था। उन्होंने अपना बचपन बॉक्स कैमरों के साथ छेड़छाड़ करते हुए और प्रिज्मों और घुमावदार सतहों से गुज़रने वाले प्रकाश के व्यवहार का अवलोकन करते हुए बिताया था।
उन्होंने अपना हाथ उठाया और इस कथन को चुनौती देते हुए पूछा कि क्या प्रकाश को कोनों के आसपास निर्देशित किया जा सकता है।
शिक्षक ने व्यवधान को नजरअंदाज करते हुए युवा कपानी से कहा कि वह गलत है और उसे अपनी पढ़ाई पर ध्यान देना चाहिए।
कई छात्रों के लिए, सार्वजनिक फटकार उनकी जिज्ञासा को दबा देती। कपानी के लिए, यह एक उत्प्रेरक था।
उन्होंने शिक्षक के इनकार को एक व्यक्तिगत चुनौती के रूप में लिया, तथा यह सिद्ध करने का मौन संकल्प लिया कि सही परिस्थितियों में प्रकाश भी लचीला हो सकता है।
यह जुनून आगरा विश्वविद्यालय में स्नातक अध्ययन और भारतीय आयुध निर्माणी सेवा में अधिकारी के रूप में उनकी संक्षिप्त सेवा के दौरान भी उनके साथ रहा।
हालाँकि, स्वतंत्रता के बाद भारत में, संभावनाओं की भरमार होने के बावजूद, उनके मौलिक सिद्धांतों का परीक्षण करने के लिए आवश्यक उन्नत प्रकाशीय प्रयोगशालाएँ उपलब्ध नहीं थीं।
1952 में, अपने बचपन के अंतर्ज्ञान को सिद्ध करने के लिए उपकरणों की तलाश में, कपानी लंदन चले गए। वे वैज्ञानिक खोज के एक प्रतिष्ठित केंद्र, इंपीरियल कॉलेज पहुँचे, जहाँ वे भौतिकी के नियमों का सीधा सामना करने के लिए तैयार थे।
इंपीरियल कॉलेज लंदन
1950 के दशक में लंदन वैज्ञानिक नवाचार का केंद्र था और इंपीरियल कॉलेज इसका केंद्र था।
यहीं पर नरेन्द्र सिंह कपानी ने प्रकाशिकी की दुनिया के एक प्रतिष्ठित व्यक्ति डॉ. हेरोल्ड हॉपकिंस के मार्गदर्शन में अपनी पीएचडी की शुरुआत की।
हॉपकिंस की रुचि ट्रांसमिशन में थी, लेकिन यह कपानी ही थे जिन्होंने सिद्धांत को कार्यान्वित करने के लिए व्यावहारिक प्रतिभा प्रदान की।
चुनौती बहुत बड़ी थी: वैज्ञानिकों को 19वीं सदी के मध्य से ही पता था, डैनियल कोलाडॉन और जॉन टिंडाल के प्रयोगों के कारण, कि प्रकाश को पानी की धारा में कैद किया जा सकता है।
हालाँकि, लचीले कांच के तारों के माध्यम से लंबी दूरी तक उच्च गुणवत्ता वाली छवियों को प्रेषित करना वैज्ञानिक रूप से अभी भी कठिन है।
मुख्य बाधा रिसाव थी। जब प्रकाश काँच के रेशे के किनारे से टकराता, तो वह बिखर जाता, जिससे उसकी तीव्रता और स्पष्टता खो जाती।
कपानी की सफलता 'क्लैडिंग' के अनुप्रयोग में निहित थी। उन्होंने तर्क दिया कि यदि वे काँच के रेशे पर कम अपवर्तनांक वाली पारदर्शी सामग्री की परत चढ़ा दें, तो प्रकाश वापस कोर में चला जाएगा। इस घटना को पूर्ण आंतरिक परावर्तन कहते हैं।
कोर के अंदर फोटॉनों को फंसाकर, प्रकाश फाइबर के साथ ज़िग-ज़ैग उछल सकता है, तथा प्रभावी रूप से बिना बाहर निकले वक्रों के चारों ओर प्रवाहित हो सकता है।
1954 में, कपानी और हॉपकिंस ने अपने निष्कर्ष प्रसिद्ध पत्रिका नेचर में प्रकाशित किये।
'स्टेटिक स्कैनिंग का उपयोग करते हुए एक लचीला फाइबरस्कोप' शीर्षक वाला यह पेपर भौतिकी में एक महत्वपूर्ण क्षण था।
कपानी ने हज़ारों काँच के रेशों को एक साथ बाँधकर एक सिरे से दूसरे सिरे तक छवि पहुँचाने में सफलता प्राप्त की थी, भले ही वह बंडल मुड़ा हुआ था। उन्होंने असंभव कर दिखाया था: उन्होंने प्रकाश को मोड़ दिया था।
इस आविष्कार ने फ़ाइबरस्कोप के लिए तत्काल आधार तैयार किया, जो एक चिकित्सा उपकरण था, जिससे डॉक्टरों को बिना किसी बड़ी सर्जरी के मानव शरीर के अंदर देखने की सुविधा मिली।
जबकि दूरसंचार की दुनिया अभी भी डेटा के लिए इसका उपयोग करने से दशकों दूर थी, कपानी ने वह कुंजी गढ़ ली थी जो अंततः सूचना युग को खोल देगी।
उद्यमिता और नोबेल विवाद
अपनी डॉक्टरेट की डिग्री प्राप्त करने और अपनी प्रतिष्ठा बढ़ने के बाद, कपानी ने पश्चिम की ओर संयुक्त राज्य अमेरिका की ओर रुख किया।
1955 में वे रोचेस्टर, न्यूयॉर्क चले गए, और अंततः सैन फ्रांसिस्को खाड़ी क्षेत्र में बस गए। यहीं पर उन्होंने अकादमिक सिद्धांत और व्यावसायिक वास्तविकता के बीच की खाई को सचमुच पाट दिया।
1960 में साइंटिफिक अमेरिकन के लिए प्रकाशित एक लेख में, उन्होंने "फाइबर ऑप्टिक्स" शब्द गढ़ा। अब वे सिर्फ़ एक शोधकर्ता नहीं थे; वे तकनीक के एक नए युग के प्रचारक थे।
अमेरिका में कपानी का करियर एक अथक उद्यमशीलता की भावना से भरा रहा। उन्होंने 1960 में ऑप्टिक्स टेक्नोलॉजी इंक. की स्थापना की और 1967 में कंपनी को सार्वजनिक कर दिया, जो उस दौर में किसी भारतीय प्रवासी के लिए दुर्लभ था।
बाद में उन्होंने 1973 में कैपट्रॉन इंक की स्थापना की, जिसे उन्होंने अंततः टीई कनेक्टिविटी को बेच दिया।
अपने जीवनकाल में, उन्होंने सौर ऊर्जा संग्रहण से लेकर जैव-चिकित्सा उपकरणों तक, 100 से ज़्यादा पेटेंट हासिल किए। वे 'सिलिकॉन वैली' के अग्रदूत थे, जब इस क्षेत्र को यह उपनाम भी नहीं मिला था, और उन्होंने यह साबित किया कि एक वैज्ञानिक भी उद्योग जगत का एक दिग्गज हो सकता है।
हालाँकि, उनकी वैज्ञानिक विरासत को एक महत्वपूर्ण चूक के कारण क्षति पहुंची।
2009 में, भौतिकी का नोबेल पुरस्कार चार्ल्स के. काओ को “ऑप्टिकल संचार के लिए फाइबर में प्रकाश के संचरण से संबंधित अभूतपूर्व उपलब्धियों” के लिए दिया गया था।
जबकि 1960 के दशक में काओ का कार्य वास्तव में लंबी दूरी के डेटा संचरण (विशेष रूप से कांच की शुद्धता को संबोधित करने) के लिए महत्वपूर्ण था, यह कपानी का 1954 का कार्य था जिसने साबित किया कि माध्यम व्यवहार्य था।
नोबेल समिति के निर्णय से कपानी को बाहर रखे जाने पर वैज्ञानिक समुदाय में बहस छिड़ गई।
कपानी ने स्वयं इस उपेक्षा को अपनी विशिष्ट गरिमा के साथ संबोधित किया, तथा कहा कि यद्यपि यह चूक निराशाजनक थी, परन्तु उनके कार्य का व्यापक अनुप्रयोग अपने आप में एक पुरस्कार है।
आस्था, कला और परोपकार
विज्ञान नरेन्द्र सिंह कपानी के जीवन का इंजन था, लेकिन उनकी सिख विरासत ईंधन थी।
उन्होंने कला और आध्यात्मिकता में गहरी जड़ें जमाए हुए समृद्ध जीवन को अपनाकर, विलक्षण, जुनूनी वैज्ञानिक की रूढ़िवादिता को चुनौती दी।
उन्हें अपनी पृष्ठभूमि पर बहुत गर्व था और उन्होंने अपनी संपत्ति का एक बड़ा हिस्सा यह सुनिश्चित करने में लगा दिया कि सिख संस्कृति को वैश्विक मंच पर समझा जाए और उसका सम्मान किया जाए।
1967 में उन्होंने कैलिफोर्निया के पालो आल्टो में सिख फाउंडेशन की स्थापना की, जो सिख विरासत के संरक्षण के लिए समर्पित एक गैर-लाभकारी संगठन है।
कपानी एक विश्वस्तरीय कला संग्राहक भी थे।
उन्होंने दशकों तक सिख कला के सबसे बेहतरीन निजी संग्रहों में से एक को इकट्ठा किया और ऐतिहासिक कलाकृतियों को बचाया जो अन्यथा समय के साथ लुप्त हो सकती थीं। उन्होंने इन खज़ानों को जमा नहीं किया; बल्कि उन्हें बाँटा।
उन्होंने लंदन में विक्टोरिया और अल्बर्ट संग्रहालय तथा वाशिंगटन डीसी में स्मिथसोनियन जैसे संस्थानों में प्रमुख प्रदर्शनियों का आयोजन किया, जिससे लाखों लोगों को सिख कला की जटिल सुंदरता से परिचित कराया गया।
उनकी परोपकारिता अकादमिक जगत तक फैली हुई थी, जहां उन्होंने राज्य भर में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सहित कई प्रतिष्ठित विश्वविद्यालयों में सिख अध्ययन के लिए पीठ स्थापित की।
उन्होंने सिख दर्शन और कला पर पुस्तकें लिखीं तथा अपने वैज्ञानिक कार्य और आध्यात्मिक जीवन को परस्पर संबद्ध माना।
कपानी के लिए भौतिकी की परिशुद्धता और आध्यात्मिकता की गहराई दोनों ही सत्य की खोज थीं।
जब भारत सरकार ने 2021 में उन्हें मरणोपरांत पद्म विभूषण से सम्मानित किया, तो यह एक ऐसे व्यक्ति को मान्यता थी, जिसने दो दुनियाओं में सफलतापूर्वक काम किया था।
वह एक अमेरिकी नवप्रवर्तक थे, जो अपनी पंजाबी जड़ों को कभी नहीं भूले, तथा एक वैज्ञानिक व्यक्ति थे, जो अपने धर्म के प्रति अगाध रूप से समर्पित रहे।
दिसंबर 2020 में नरिंदर सिंह कपानी का निधन हो गया, और वे अपने पीछे एक ऐसी दुनिया छोड़ गए जो कांच के उन धागों से अटूट रूप से जुड़ी हुई है, जिन्हें बनाने में उन्होंने मदद की थी।
प्रत्येक उच्च गति डाउनलोड, प्रत्येक एंडोस्कोपिक प्रक्रिया, तथा प्रत्येक त्वरित वैश्विक संचार उनकी दृढ़ता के प्रति मौन श्रद्धांजलि है।
उन्होंने यह सिद्ध कर दिया कि प्रकृति के सबसे कठोर नियमों को भी जिज्ञासु मन द्वारा चुनौती दी जा सकती है।
कपानी की विरासत केवल उनके द्वारा दायर पेटेंट या उनके द्वारा स्थापित कंपनियों में ही नहीं है, बल्कि उनके द्वारा स्थापित उदाहरण में भी है: कि मोगा का एक लड़का एक शिक्षक की पाठ्यपुस्तक को चुनौती दे सकता है और ऐसा करके, पूरे विश्व को प्रकाशित कर सकता है।
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