రసాయనశాస్త్రం గురించి ముందు మనం ముచ్చటించు కుందాం. నిజానికి రసాయనశాస్త్రం అనేది ఒక శాస్త్ర విభాగంగా రూపం మార్చుకుంది ఈ రెండు శతాబ్దాలలోనే! 17వ శతాబ్దంలో రసాయనశాస్త్రం రసవాదం ప్రయోగాల నుంచి పుట్టుకు వచ్చింది. కానీ అణుసిద్ధాంతం, రసాయన సంయోగనియమాల ఆధారంగా శాస్త్రవిధానంగా పరిఢవిల్లింది. హైడ్రోజన్‍, కార్బన్‍డయాక్సైడ్‍, సల్ఫర్‍డయాక్సైడ్‍ వంటి వాయువుల ధర్మాలను స్టీఫెన్‍హేల్‍ అధ్యయనం చేయడంతో ఈ మార్పు మొదలైంది.
తొలిదశలో రసాయనశాస్త్రజ్ఞులు ‘దహనం’, ‘మంట’ను వివరించటానికి చాలా యిబ్బంది పడ్డారు. కొన్ని లోహాలు మండినపుడు వాటి బరువు పెరుగుతుండటం వారు గుర్తించారు. దాంతో వారికి ‘ప్లోజిస్టన్‍’ సిద్ధాంతం రూపొందించక తప్పలేదు. అప్పట్లో ‘ప్లోజిస్టన్‍’ అంటే వారి భావన యిలా వుండేది. గాలిలో ప్లోజిస్టన్‍ అనే రుణాత్మక బరువుగల పదార్థం వుండేదనీ, లోహాలను మండించినపుడు ఈ ప్లోజిస్టన్‍ పదార్థం బయల్పడి లోహాల బరువుకు కారణమనీ-భావించారు.
1750 ప్రాంతంలో మెగ్నీషియం కార్బొనేట్‍ సంబంధించి జోస్‍ఫ్‍ బ్లాక్‍ చేసిన ప్రఖ్యాత ప్రయోగాలు, గాలి కొన్ని పదార్థాలతో కొన్ని నిష్పత్తులలో సంయోగం చెందగలదని స్పష్టం చేశాయి. ఇక్కడ ‘గాలి’ అనేది చాలా చాలా సాధారణ అర్థంలో వాడబడింది. చాలా రకాల వాయువులను రసాయన శాస్చ్రజ్ఞులు కనుగొన్నారు, అధ్యయనం చేశారు. వాటి భౌతిక, రసాయన ధర్మాలను క్రోడీకరించారు. ఫలితంగా అంతవరకు సరిగా బోధపడని ‘దహనం’ పక్రియ క్రమంగా అవగతం కావడం మొదలైంది. ‘రసాయన శాస్త్రపు న్యూటన్‍’గా పరిగణించబడే ఆంటోని లారెంట్‍ లెవోయిజర్‍ (1743-94) ఖచ్ఛితత్వంతో కూడిన ప్రయోగాలు చేశారు. వీటిలోనే ఆయన తూనికత్రాసు వాడాడు. దహనం అంటే ఒక వాయువుతో జరిగే క్రియ అని గుర్తించాడు. ఆ వాయువే ఆక్సిజన్‍. లెవోయిజర్‍ కృషి ప్లోజిస్టన్‍ సిద్ధాంతానికి మంగళం పాడి, రసాయన శాస్త్రానికి శాస్త్రీయ పునాదులు ఏర్పరచింది. అంటే రసాయన శాస్త్రంలో లెవోయిజర్‍ చేసిన పరిశ్రమ భావనలలోనూ, పద్ధతులలోనూ ఒక గొప్ప విప్లవాన్నే తెచ్చింది. అలాగే రసాయన చర్యకు సంబంధించిన భారమాన విశ్లేషణ టెక్నిక్‍లను లెవోయిజర్‍ వృద్ధిచేయడం చాల ప్రముఖమైంది. లెవోయిజర్‍ కృషి ఫలితంగా రసాయనశాస్త్రం చాలా అభివృద్ధి చెందిందని చెప్పాలి. కాని ఇంతటి గొప్ప శాస్త్రవేత్త ఫ్రెంచి విప్లవానికి బలయ్యాడు. 1794లో లెవోయిజర్‍ను గిల్లటిన్‍తో చంపారు.
లెవోయిజర్‍ తర్వాత రసాయనశాస్త్రాన్ని అమోఘంగా ప్రభావితం చేసినవాడు జాన్‍ డాల్టన్‍ (1766-1844). గ్రీకు తత్వవేత్త అయినడెమోక్రిటస్‍ కాలం నుంచి పదార్థం అణువులతో నిర్మితమని భావించబడేది. కానీ అవి అంత స్పష్టంగా విశదీకరించబడలేదు. అయితే ఈ అణు భావనలకు ప్రాయోగిక అనువర్తనం చూపగలిగాడు. వాయుధర్మాలు అధ్యయనం చేసి వాయువులు స్థిర భార నిష్పత్తులలో సంయోగం చెందగలవని కనుగొన్నాడు. అణువులను సూచించడానికి జాన్‍ డాల్టన్‍ వృత్తాలు, క్రాసులు వాడాడు. తర్వాత స్వీడిష్‍ రసాయన శాస్త్రవేత్త బెర్జులియస్‍ (1779- 1848) డాల్టన్‍ పద్ధతిని మెరుగు పరచి సమ్మేళనాలను సూచించే పద్ధతిని తయారు చేశాడు. అలాగే బెర్జులియస్‍ రూపొందించిన అణుభార భావన ఒక గొప్ప విద్యుద్రసాయన శాస్త్రానికి పునాదులు వేసినవాడు హంప్రీ డేవి. ధన, రుణ ఆయానులతో పాటు ధన, రుణ ప్రాతిపదికలు సంబంధించి భావనలు చేసినవాడు డేవీ. వాయుస్థితిలో సంయోగాల అధ్యయనం మరింత ప్రగతికి తోడ్పడింది. గెలూసాక్‍ (1778- 1850) వాయువులు ఎల్లప్పుడు స్థిర ఘనపరిమాణ నిష్పత్తులలో కలుస్తాయని వివరించాడు. దీన్ని అధ్యయనం చేసిన అవగాత్రో (1773-1856) ఈ నియమంతో పాటు డాల్టన్‍ అణు సిద్ధాంతం నిజమైన పక్షంలో సమాన ఘనపరిమాణం గల వివిధ వాయువులలో సమాన సంఖ్యలో అణువులుండాలని సూచించాడు.నిజానికి ఈ నియమాలు రసాయన సంయోగాలకు సంబంధించి చాలా లోతుగా వివరించగలిగాయి. 1815లో ప్రౌస్ట్ అనే శాస్త్రవేత్త మూలకాల అణుభారాలకు, వాటి ధర్మాలకూ సంబంధం వుందేమోనని పరిశోధన ప్రారంభించాడు. 1969లో లోధర్‍ మేయర్‍, మెండలీఫ్‍ అటువంటి సంబంధం వుందని వివరించడంలో విజయం సాధించారు. దాని ఫలితమే మెండలీఫ్‍ మూలకాల ఆవర్తన పట్టిక, అణుభారాల ప్రకారం అమర్చితే మూలకాల ధర్మాలలో కొన్ని సామ్యాలు కనపడతాయి.
హంప్రి డేవి, మైఖేల్‍ ఫారడేలు రూపొందించిన విద్యుద్విశ్లేషణ పక్రియ చాలా కొత్త మూలకాల ఆవిష్కరణకు దారి తీసింది. 1807లో డేవి శాస్త్రవేత్త సోడియం, పొటాషియం, కాల్షియం మూలకాలను తయారు చేశాడు. మూలకాల లవణాలను విద్యుత్తు సాయంతో విశ్లేషణ జరిపి ఈ మూలకాలను డేవి వేరుచేశాడు. ధన, రుణ ఆవేశాలు కలిపి పరస్పరం ఆవేశరహితమై ఎలా లవణాలు ఏర్పడతాయో వివరించాడు. ఇలా చాలా రకాల సమ్మేళనాలను శాస్త్రవేత్తలు విజయవంతంగా విడదీయడంతో అకార్బనిక మూలక రసాయనశాస్త్రం అభివృద్ధి చెందింది. నూనెలు, కొవ్వులను కూడా అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించారు శాస్త్రవేత్తలు. జర్మనీకి చెందిన వోన్‍ లైబిగ్‍, ఫెడ్రిక్‍ వోలర్‍ శాస్త్రవేత్తలు చేసిన కృషి కేవలం రసాయన సమ్మేళనాల సమీకరణాలు తెలుసుకోవడానికే కాక, వాటి నిర్మాణం తెలుసుకోవడానికి తోడ్పడింది. 1823 లో లైబిగ్‍ రెండింటికి రసాయన సమీకరణాలు ఒకేలా వుండి, రెండు రకాల నిర్మాణాలున్నట్టు, వాటి ధర్మాలు విభిన్నంగా వున్నట్టు వివరించాడు. అదే అణు సాదృశ్యం. ఈ ఇద్దరు జర్మనీ శాస్త్రజ్ఞుల ఫలితమే కర్బన రసాయన శాస్త్రం. 1865 లో జర్మనీ రసాయన శాస్త్రవేత్త కెకులే (1829-1926) ఆరు కర్బన పరమాణువులు గల బెంజీన్‍ షడ్బుజి ఆకారంలో వుంటుందని వివరించాడు. వాంట్‍ హాఫ్‍ (1852- 1911) కర్బన నాలుగు సంయోజ కతలు (వేలెన్సీలు) ఒకే తలంలో లేవని గుర్తించాడు. దానితో స్పేషియల్‍ కెమిస్ట్రీ (ప్రాదేశిక రసాయన శాస్త్రం) మొదలైంది. అంటే పరమాణువులు త్రిమితియంగా ఎలా అమర్చబడ్డయో తెలుసుకుంటే కానీ పూర్తి రసాయన సమాచారం అందుకోవడం వీలుగాదని అవగత మైంది.
జీవశాస్త్రం
18, 19 శతాబ్దాలలో భౌతిక, రసాయన శాస్త్రాలతో పోలిస్తే, జీవ, వైద్య శాస్త్రాల గమనం కొంచెం నెమ్మది అనే చెప్పాలి. ఈ రెండు శతాబ్దాలలో జీవశాస్త్రంలో సంభవించిన మార్పులకు ప్రధానంగా మూడు కారణాలు పేర్కొంటారు. భౌగోళిక సాహస యాత్రలు జరగడంతో ప్రకృతిలో వుండే ఎన్నో కొత్త ప్రాణులు గురించి తెలియడం, 15,18 శతాబ్దాలలో విప్లవాల ఫలితంగా శరీర నిర్మాణ, శరీర ధర్మశాస్త్రాలలో సంభవించిన పరిణామాల వల్ల వైద్యంలో త్వరితంగా మార్పులు రావడం, వ్యవసాయరంగంలో వచ్చిన పరిణామాలు. జంతు, వృక్ష ప్రపంచంలో వున్న అనంత వైవిధ్యం తేటతెల్లం కావడంతో వీటి వర్గీకరణ తప్పలేదు. ఈ విషయంలో తొలి ప్రయత్నం చేసినవాడు కార్ల్ లెన్నియక్‍. లింగం ఆధారంగా మొక్కలను లెన్నియక్‍ రెండు తరగతులుగా విభజించాడు. ఈ వర్గీకరణ ఫలితంగా జీవానికి సంబంధించిన ఆలోచనే పూర్తిగా మారిపోయింది. వివిధ రకాల ప్రాణుల మధ్య వుండే సంబంధాల ఆధారంగా ఆలోచించడం ప్రారంభమైంది. ఈ ఆలోచన ఇలా చిన్నగా ప్రారంభమయినా, అది ప్రపంచాన్ని కుదిపివేసిన పరిణామ సిద్ధాంతం రాకకు తోడ్పడింది. వివిధ ప్రాణుల మధ్య ఉండే సంబంధాలను జార్జి బపూన్‍ అనే శాస్త్రవేత్త వృక్ష, జంతు ప్రపంచ వర్గీకరణకు సంబంధించిన బృహత్తర పరిశోధనలో తేటతెల్లం చేశాడు. ఈ భావనను అందుకొని ఎరాస్మస్‍ డార్విన్‍ మొత్తం ప్రాణికోటి అంతా ఒక పురాతన మూలం నుంచే ప్రారంభమైందని భావించాడు. అయితే లామార్క్ మాత్రం ప్రస్తుత జీవజాలం, అంతక్రితం వుండే వాటికన్న కొంత మార్పుతో తయారై వుంటాయి అని భావించాడు. (సంభవించిన మార్పులకు అనుగుణంగా వుండాలి కాబట్టి).
అయితే ఈ భావనలన్నీ చాల ప్రమాదకరంగా గోచరించాయి. ఎందుకంటే యివి అన్నీ బైబిలులో చెప్పబడిన వాటికి వ్యతిరేకంగా వున్నాయి. సామర్థ్యం గలవి నిలబడతాయి, ప్రకృతి సహజ ఎంపిక చేసుకుంటుందని చార్లెస్‍ డార్విన్‍ తన పరిణామ సిద్ధాంతంలో ప్రతిపాదించాడు. ‘ఆరిజన్‍ ఆఫ్‍ స్పీసీస్‍’ అనే చార్లెస్‍ డార్విన్‍ పుస్తకం జీవపరిణామానికి సంబంధించి గొప్ప వివాదం రేపింది. ఈ విషయంలో ఇప్పటికీ సహనం కోల్పోయి వాదించే వారున్నారు. కానీ, ఆ సిద్ధాంతం చక్కగా రుజువు చేయబడి స్థిరపడింది.
సూక్ష్మదర్శిని రాకతో రోగాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో గొప్ప విప్లవం వచ్చింది. వైద్యం సంబంధించిన సిద్ధాంతాలు – సూక్ష్మదర్శిని అందించిన సమాచారం ముందు అసలు నిలబడలేకపోయాయి. బిబాట్‍ మానవ శరీరాన్ని చాల జాగ్రత్తగా పరిశీలించి, అవయవాల నిర్మాణానికి కారణమైన కండరాలను గుర్తించాడు. వాటికి కూడా కణాలు కారణమని వివరించాడు. ఈ కణ సిద్ధాంతం రావడంతో జీవశాస్త్రానికి శాస్త్రీయ పునాది బలంగా ఏర్పడింది. షెల్టన్‍, షవాన్‍ శాస్త్రవేత్తలు శరీరం అనేది కణాల సముదాయంగా గుర్తించారు. ఫలదీకరణం చెందిన జీవకణం నుంచి శరీరం ఎలా పెరుగుతూ వస్తుందో వోన్‍బాయిర్‍ అధ్యయనం చేశాడు. ఫలితంగా వ్యాధి విజ్ఞానశాస్త్రం, పిండోత్పత్తి శాస్త్రం వంటివి అభివృద్ధి చెందాయి.
జీవాణుక్రిమి శాస్త్రపితగా పరిగణింపబడే లూయిస్‍ పాశ్చర్‍ బీరు, మద్యం వంటివి పులియడానికి కొన్ని క్రిములు కారణమని గుర్తించాడు. అలాగే కొన్ని క్రిములు ఆహారాన్ని శుభ్రపరుస్తాయని కూడా గమనించాడు. ఇంకా ఆహారం నిల్వ వుండే విధానాలను – పాశ్చరయిజేయన్‍ విధానాలను లూయిస్‍ పాశ్చర్‍ రూపొందించాడు. పాశ్చర్‍ సాధించిన ఈ వైజ్ఞానిక ఫలితానికి వైద్యంలోనూ, పరిశ్రమలలోనూ ఎన్నో అనువర్తనాలున్నాయి. పాశ్చర్‍ పరిశోధనా ఫలితాల కారణంగా జీవాణుక్రిమి శాస్త్రంలో చాల పురోగతి సంభవించింది. రోగక్రిమి సిద్ధాంతం ఈ ఫలితాల ఆధారంగానే రూపొందింది. దానితో రోగ నియంత్రణకు దోహదపడటమే కాక మహమ్మారులను తుద ముట్టించడానికి వీలయ్యింది కూడా.
ఈ రకంగా 18, 19 శతాబ్దాలలో సంభవించిన శాస్త్ర పురోగతిని పరిశీలిస్తే అదో గొప్ప మేధో విప్లవం అని చెప్పక తప్పదు. చాల మౌలికమైన ఆవిష్కరణలు చేయబడ్డాయి. చాలా గొప్ప శాస్త్రీయ సిద్ధాంతాలు రూపొందించబడ్డాయి. శాస్త్రీయ పద్ధతి తయారైంది. చాలా కొత్త శాస్త్ర విజ్ఞాన శాఖలు బయలుదేరి క్రమంగా వృద్ధి చెందడానికి వీలు కలిగింది. అదే విధంగా ప్రత్యేక కృషి తప్పనిసరి అయ్యింది. ఈ రకంగా అనేక శాఖలలో సంభవించే పురోగతిని ఏక కాలంలో ఒకే మనిషి అధ్యయనం చేయడం వీలుకాకుండా పోయింది. ప్రపంచానికి సంబంధించి పూర్వుల అభిప్రాయాలు పూర్తిగా తారుమారు అయ్యాయి. వాటి స్థానంలో ప్రకృతిలో వుండే ఏకత్వం నిలబడింది. ప్రకృతి సూత్రాలనబడే కొన్ని సాధారణ సూత్రాల ఆధారంగా ప్రాకృతిక దృగ్విషయాలు వివరించబడ్డాయి. మనిషి తనకోసం ప్రకృతిని వాడే విధంగా మార్గం సుగమం అయ్యింది. 19వ శతాబ్దం చివరికి వచ్చేసరికి మనిషిలో ఎక్కువ నమ్మకం కుదిరి ప్రకృతినంతా శోధించాం, అధిపత్యం సాధించాం- అనే ధోరణి మొదలైంది. ఏది ఏమైనా- అనూహ్యమైన రీతిలో ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో సైన్స్ విప్పుకోవడానికి పురిటి గడ్డగా 18,19 శతాబ్దాలు దోహదపడ్డాయన్నది నిర్వివాదాంశం!
- డా. నాగసూరి వేణుగోపాల్‍
ఎ : 9440732392