प्राचिन भारतीय धातूशास्ञ आणि विमानशुद्ध!

लेखाचे शीर्षक ‘विमानशास्त्र आणि धातुशास्त्र ‘ असे न ठेवता ‘धातुशास्त्र आणि विमानशास्त्र’ असे ठेवले आहे. कारण विमानशास्त्राविषयी गेल्या लेखामध्ये आपण चर्चा केली आहे. विमानशास्त्राविषयी आणखी काही गोष्टी आपण या लेखात जाणून घेणार आहोत. पण या लेखात आपण प्रामुख्याने प्राचीन धातुशास्त्राची माहिती घेणार आहोत आणि त्याअनुषंगाने विमानशास्त्रातील धातुशास्त्राची माहिती घेणार आहोत.

आजच्या विज्ञानयुगात “मटेरियल सायन्स” हा अतिशय महत्त्वाचा विषय समजला जातो. किंबहुना, ती विज्ञानाची सर्वात महत्त्वाची शाखा आहे. कारण विज्ञानाची प्रगती होण्यामध्ये मटेरियल सायन्सने फार मोठा हातभार लावला आहे. या मटेरियल सायन्सची एक शाखा धातुशास्त्र आहे. मटेरियल सायन्समध्ये आपण धातु आणि त्यांचे विविध प्रकार याव्यतिरिक्त इतरही अनेक पदार्थ म्हणजे सिरॅमिक, रबर, सिंथेटिक, काच इ. पदार्थांचाही अभ्यास करीत असतो.

इतर विज्ञान शाखांमध्ये आपल्याला अनेक प्रकारच्या पदार्थांची गरज लागते. त्यासाठी आवश्यक असणारे नवनवीन पदार्थ (मटेरियल) हे मटेरियलशास्त्राच्या अभ्यासातून आपल्याला उपलब्ध होत असतात. थोडक्यात, एखादा देश हा मटेरियलशास्त्रात किती प्रगत झाला आहे, यावर तो देश किती प्रगत आहे, ते ठरत असते. आजच्या घडीला यादृष्टीने अमेरिका हा सगळ्यात प्रगत देश समजला जातो.

कारण मटेरियलशास्त्रातले खूप मोठे संशोधन या देशात होत असते. गेल्या शतकात याबाबतीत युरोपखंडातील अनेक राष्ट्रे अग्रस्थानी होती. आज आपल्या रोजच्या वापरातील किंवा संरक्षण क्षेत्रासाठी, अवकाश आणि इतर वैज्ञानिक संशोधनासाठी आवश्यक असणारे अनेक मटेरियल्स आपल्याला या देशांतून आयात करावे लागतात. त्यासाठी आपल्या देशाला खूप मोठ्याप्रमाणात परदेशी चलन खर्च करावे लागते. पण आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे अगदी सतराव्या/ अठराव्या शतकापर्यंत भारत हा या शास्त्रात सगळ्यात अग्रस्थानी होता आणि तेही, कित्येक सहस्त्र वर्षांपासून हे स्थान आपल्या देशाने अबाधित ठेवले होते.

आपण नेहमी ऐकत आलो आहे, की भारतात पूर्वी “सोन्याचा धूर” निघत असे. या प्रचंड ऐश्वर्याची अनेक कारणे होती. त्यापैकी एक महत्त्वाचे कारण, भारतातील प्रगत धातुशास्त्र हे होते. अगदी वेदकाळापासून अनेक धातुंचा उल्लेख विविध प्राचीन ग्रंथांमध्ये दिसतो. | अश्मा च मे मृत्तिका च मे गिरयश्च मे पर्वताश्च मे सिकताश्च मे वनस्पतयश्च मे हिरण्यं च शामं च मे लोहं च मे सीसं च मे त्रपु श्च मे यज्ञेन कल्पन्ताम् | ( कृ. यजु. ४-७-५) अर्थ – माझे दगड, माती, डोंगर, पर्वत, वाळू, वनस्पती, सोने, तांबे, कथिल (त्रपु), चांदी (रजत), शिसे (सीसम्), लोह हे सर्व यज्ञामुळे वाढोत. श्रुती ग्रंथ, रामायण, महाभारत आणि पुराणे यामध्येही अनेक धातुंचा उल्लेख आहे. ऋग्वेदात खाणकामाचीही माहिती मिळते.

धातुच्या खनिजाला “निधी” म्हणत, खाणीतून काढलेल्या धातुयुक्त मातीला ” खनित्रम्” म्हणत आणि जमीन उकरण्यासाठी वापरायच्या आयुधांना “खनित्र” म्हणत. खनिज भट्टीमध्ये हे खनित्रम् वितळविण्यासाठी घालण्यापूर्वी, त्याला उखळात घालून त्यांचे बारीक बारीक तुकडे केले जायचे. सोने त्याच्या मूळ स्वरुपातच मिळते. पण तांबे हे त्यांच्या संयुगाच्या स्वरुपात जमिनीत असते. ते शुद्ध स्वरूपात मिळविण्यासाठी म्हणजेच शुद्धीकरणाच्या पद्धतीही त्यांना माहीत असल्या पाहिजेत. सोने किंवा चांदीचा उपयोग अलंकार करण्यासाठी केला जात असे.

पण तांबे आणि त्याची संयुगे (alloys), लोखंड, पोलाद, कथिल (tin), जस्त (Zink), शिसे (lead) इ. धातु त्यांच्या मूळ स्वरुपामध्ये किंवा त्यांच्यापासून तयार केलेल्या संयुगांचा उपयोग शेतीसाठी किंवा इतर अनेक कामांसाठी केला जात असे. शुक्ल यजुर्वेदामध्ये शिसे (सीसम्) हा धातू मृदू असल्याचा उल्लेख आहे. सोने आणि चांदीचा उपयोग नाणी बनविण्यासाठी किंवा चलन (currency) म्हणून आतापर्यंत होत असे. इ. स. पूर्व तिसऱ्या शतकात लिहिलेल्या कौटिल्याच्या अर्थशास्त्रात असे म्हटले आहे की, समाजाच्या आर्थिक कल्याणासाठी आणि देशाचे परकीय आक्रमणापासून संरक्षण करण्यासाठी खाणी खूप महत्त्वाच्या आहेत.

या ग्रंथामध्ये बारा वेगवेगळ्या धातुंच्या उत्पादनाविषयी माहिती मिळते. आयुर्वेदातील सुश्रुत आणि चरकसंहितेत अनेक धातुचूर्णांच्या औषधी उपयोगाची माहिती मिळते. प्राचीन भारतीय वास्तुशास्त्राचा इतिहास पाहिल्यास असे दिसते, की इ. स. पूर्वी २५०० वर्षांपूर्वीच्या मोहेंजोदडो-हडप्पा संस्कृतीमध्ये तांबे, त्याचे संयुग कांसे (ब्राँझ), पितळ (ब्रास) यांनी बनविलेली अवजारे उत्खननातून मिळाली. तसेच लोखंडाचीही अवजारे मिळाली. काचेचे मणी आणि टेराकोटा (एक प्रकारची चिनी माती) पासून बनविलेली भांडी सापडली. याच काळात राजस्थानच्या आसपास तांब्याच्या खाणींचाही शोध लागला.

राजस्थानातील जवर भागात केलेल्या उत्खननांत मिळालेल्या काही पितळेसारख्या दिसणाऱ्या वस्तुंचे रासायनिक परीक्षण केले असताना, त्यामध्ये ३४% जस्त असल्याचे समजले. ह्या वस्तू इ. स. पूर्वी ४०० वर्षांपूर्वीच्या असल्याचेही निष्पन्न झाले. याचा अर्थ त्या काळी भारतीयांना जस्त धातुचा शोध, त्यांच्या शुद्धीकरणाची पद्धत माहीत होती. ही गोष्ट अत्यंत महत्त्वाची अशासाठी आहे की, १८ व्या शतकापर्यंत जस्त हा धातू युरोपियन लोकांना शुद्ध स्वरुपात कसा मिळवायचा, याचे ज्ञान नव्हते.

या धातुची शुद्धीकरणाची प्रक्रिया अत्यंत जटिल आहे. ही प्रक्रिया १३ व्या शतकातील “रसरत्नसमुच्चय” या ग्रंथात सविस्तरपणे वर्णन केली आहे. याची चक्क कॉपी करून युरोपातील विल्यम चॅम्पियन या शास्त्रज्ञाने “ब्रिस्टल पद्धत” असे नामकरण करून त्याचे पेटंट घेतले. युरोपियन लोकांनी आपले ज्ञान चोरून स्वतःच्या नावावर कसे खपविले, याचे हे एक ढळढळीत उदाहरण आहे. आता आपल्या नेहमीच्या वापरातील लोखंडाचा शोध कोणी आणि केव्हा लावला, हे पाहू. राजस्थानातील ‘आहात ‘ येथे झालेल्या उत्खननातून काही लोखंडाच्या वस्तू मिळाल्या. कार्बन डेटिंग पद्धतीने केलेल्या त्यांच्या परीक्षणातून त्या इ. स. पूर्वी १४ व्या शतकातील असल्याचे सिद्ध झाले. ही जगातील सर्वात प्राचीन लोखंडाची वस्तू असल्याचे मानले जाते. तेव्हापासून भारतात लोखंडाचा वापर शेतकी अवजारांसाठी केला जातो आहे.

लोखंडापासून पोलाद (स्टील) हा धातू तयार केला जातो. पोलाद हा धातू लोखंडापेक्षा खूपच मजबूत असतो. जुन्या पिढीतील लोकांना माहीत असेल, की त्या काळी “स्वीडिश स्टील” हे जगातील सर्वोत्कृष्ट स्टील मानले जायचे. पण युरोपियन लोकांनी जगभर पसरविलेली एक असत्य कथा होती. कारण आपल्या देशात त्या काळी तयार होणारे “वुड्झ”(Woodz) स्टीलची तुलनाही स्वीडिश स्टील बरोबर होऊ शकत नव्हते, इतके ते उत्कृष्ट होते. याचा प्रत्यक्ष पुरावा हा मेजर जेम्स फ्रॅंकलिन या ईस्ट इंडिया कंपनीच्या एका अधिकाऱ्यानेच देऊन ठेवला आहे. सागरमिंट या कंपनीच्या ताफ्यात असणाऱ्या जहाजाचा कप्तान प्रेसग्रोव्ह यांचा हवाला देऊन त्याने लिहून ठेवले आहे, की भारताचे स्टील हे स्वीडिश स्टीलपेक्षाही सरस आहे.

हे वुड्झ स्टील भारतातून अरबी देशांमध्ये निर्यात होत असे. अरब व्यापाऱ्यांनी त्यांचे नाव बदलून “बगदाद स्टील” असे केले. हे बगदाद स्टील त्या काळातील तलवारी करण्यासाठी जगभर वापरले जायचे, कारण ते अतिशय मजबूत होते. तसेच, कधीही न गंजणारे पोलाद ही एक अप्रतिम भेट भारताने जगाला दिली होती. या पोलादापासून तयार झालेला नवी दिल्ली येथील कुतुबमिनारजवळचा लोहस्तंभ आजही न गंजलेल्या स्थितीत गेली १००० वर्षे दिमाखात उभा आहे.

ईस्ट इंडिया कंपनीच्या कॅप्टन जे. कॅंपबेल या अधिकाऱ्यांचा १८४२ मधील एक अहवाल उपलब्ध आहे. त्याप्रमाणे त्या काळी भारतात पोलाद तयार करणाऱ्या १०,००० भट्टया कार्यरत होत्या. एका भट्टीवर ९ लोकांना प्रत्यक्ष काम मिळत असे. म्हणजे साधारणपणे एक लाख लोकांना या उद्योगात रोजगार मिळत असे. पण १८७४ मध्ये इंग्रजांनी “बंगाल आयर्न वर्कस्” नावाचा पोलादनिर्मितीचा कारखाना काढला आणि स्वदेशी पोलादाची निर्मिती पूर्णपणे बंद पाडली. इंग्रजांनी भारताचा स्वदेशी वस्त्रोद्योग जसा बळाच्या जोरावर बंद पाडला, तसाच हा पोलाद उद्योगही बंद पाडला.

ज्या पोलादासहित इतर धातुंच्या व्यापारावर आणि वस्त्रोद्योगावर भारताने अमाप संपत्ती मिळविली, ते हे दोन्ही उद्योग इंग्रजांनी बंद पाडले आणि भारताला कंगाल केले. जी मंडळी इंग्रजांनी भारतात विज्ञानयुग आणले, असे सतत म्हणत असतात, त्यांनी हा खरा इतिहास समजावून घ्यावा, ही अपेक्षा. प्राचीन भारतीय वास्तुशास्त्राचे आणखी एक अनोखे वैशिष्ट्य म्हणजे धातुनिर्मिती म्हणजे धातुंच्या खनिजांपासून शुद्ध धातू मिळविण्याच्या प्रक्रियेमध्ये अनेक वेळा विविध वनस्पतींचा वापर केला जात असे. या वनस्पतींमुळे बऱ्याच वेळा खनिजे नेहमीच्या तापमानापेक्षा कमी तापमानाला वितळत असतात. त्यामुळे साहजिकच या प्रक्रियेसाठी लागणाऱ्या इंधनाची बचत होत असे. आधुनिक धातुशास्त्र याबाबतीत अजूनही अनभिज्ञ आहे. (क्रमशः)