गिल्बर्ट वॉकर: वह व्यक्ति जिसने आकाश में एक झूला खोजा

उन्हें 1904 में कुछ ऐसा करने के लिए काम पर रखा गया था जिसे करने का तरीका कोई नहीं जानता था: भारतीय मानसून की भविष्यवाणी करना। उन्हें मौसम विज्ञान का बिल्कुल भी प्रशिक्षण नहीं था। उनके पूर्ववर्ती ने उन्हें ठीक इसी कारण से भर्ती किया था - भारत मौसम विज्ञान विभाग को एक और मौसम विज्ञानी की नहीं, बल्कि एक गणितज्ञ की आवश्यकता थी, और गिल्बर्ट वॉकर (Gilbert Walker) कैम्ब्रिज में सीनियर रैंगलर (Senior Wrangler) थे। उन्होंने अंततः, ग्रह पर बिखरे स्टेशनों से दशकों के बैरोमीटर रीडिंग में दबे हुए जो पाया, वह एक ऐसा ताल था जिसका किसी को संदेह नहीं था: हिंद और प्रशांत महासागरों के बीच डगमगाता हुआ एक विशाल दबाव का झूला। यह क्यों मौजूद था, इसे समझाने में पैंसठ साल और एक अन्य वैज्ञानिक का समय लगा।

सीनियर रैंगलर, फिर एक मोड़

वॉकर का जन्म 1868 में रोशडेल, लंकाशायर में हुआ था, और उन्होंने विक्टोरियन गणितीय अभिजात वर्ग का क्लासिक मार्ग अपनाया: ट्रिनिटी कॉलेज, कैम्ब्रिज, जहाँ 1889 में वे सीनियर रैंगलर बनकर निकले - गणित ट्राइपस (tripos) में शीर्ष स्थान, एक ऐसा गौरव जो उस युग में राष्ट्रीय रैंकिंग के रूप में कार्य करता था। वे एक फेलो के रूप में बने रहे और अनुप्रयुक्त गणित में व्याख्यान दिए।

फिर ब्रिटिश भारत की मौसम सेवा चला रहे जॉन एलियट (John Eliot) एक उत्तराधिकारी की तलाश में निकले और उन्होंने तय किया कि उन्हें मौसम के बारे में पहले से जानने वाले किसी व्यक्ति के बजाय गणितीय झुकाव वाला कोई व्यक्ति चाहिए। वॉकर ने 1903 में अपनी कैम्ब्रिज फेलोशिप छोड़ दी और 1904 तक भारत में वेधशालाओं के महानिदेशक बन गए। कागजों पर यह एक सनकी नियुक्ति थी। व्यवहार में, यह आधुनिक जलवायु विज्ञान की शुरुआत थी।

वह काम जो कोई नहीं कर सकता था

विभाग के अस्तित्व का कारण मानसून था। भारत में सब कुछ - फसल, राजस्व, करोड़ों लोगों का अस्तित्व - इस पर टिका था कि गर्मी की बारिश आई या नहीं और वे कितना पानी लाईं, और वॉकर को विरासत में जो पूर्वानुमान का काम मिला, वह विज्ञान से अधिक सूचित अनुमान के करीब था।

उनकी प्रतिक्रिया अवलोकन के बजाय पद्धतिगत थी। उन्होंने एक ऐसे क्षेत्र में सांख्यिकीय सहसंबंध (correlation) और प्रतिगमन (regression) को पेश किया, जिसने अनिवार्य रूप से उनका उपयोग नहीं किया था, और उन्होंने इसे बड़े पैमाने पर किया, व्यवस्थित रूप से भारतीय बारिश और पृथ्वी पर कहीं भी लिए गए मापों के बीच संबंधों की तलाश की। प्रभावी रूप से, यह मशीनों के अस्तित्व से दशकों पहले पेंसिल, टेबल और मानव कंप्यूटरों के एक बड़े स्टाफ के साथ किया गया औद्योगिक-स्तरीय डेटा विश्लेषण था। इसके लिए एक असामान्य प्रकार की हिम्मत की आवश्यकता थी: वॉकर का सुझाव था कि भारत के ऊपर वायुमंडल का व्यवहार चिली या ऑस्ट्रेलिया में बैरोमीटर में पढ़ा जा सकता है, बिना किसी सिद्धांत के यह कहे कि ऐसा क्यों होना चाहिए।

दक्षिणी दोलन

वे सही थे। सहसंबंध तालिकाओं से वह घटना निकली जिसे उन्होंने 'दक्षिणी दोलन' (Southern Oscillation) नाम दिया - हिंद महासागर और प्रशांत महासागर के बीच वायुमंडलीय दबाव का एक महान झूला, ताकि जब एक छोर पर दबाव बढ़ता है तो दूसरे पर गिरता है, और इसके साथ ही दुनिया के विशाल हिस्सों में तापमान और वर्षा में बदलाव आते हैं। वॉकर ने ग्रह-स्तरीय परिवर्तनशीलता का एक ऐसा तरीका खोज लिया था जो एक जुड़े हुए सिस्टम के रूप में व्यवहार करता था।

वे यहीं नहीं रुके। उन्होंने उत्तरी अटलांटिक दोलन और उत्तरी प्रशांत दोलन की भी पहचान की, वे दबाव पैटर्न जो यूरोप, उत्तरी अमेरिका और उत्तरी प्रशांत की अधिकांश सर्दियों की जलवायु को नियंत्रित करते हैं। इन तीन खोजों के बीच, वे उस बुनियादी वास्तुकला का अधिकांश हिस्सा हैं जिससे जलवायु वैज्ञानिक अब साल-दर-साल परिवर्तनशीलता का वर्णन करते हैं। दक्षिणी दोलन 'अल नीनो-दक्षिणी दोलन' (El Niño-Southern Oscillation) का वायुमंडलीय आधा हिस्सा निकला - जो ग्रह पर अंतर-वार्षिक जलवायु परिवर्तन का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है।

इसके साथ ही, विश्लेषण से जुड़ी समय-श्रृंखला समस्याओं पर काम करते हुए, वॉकर ने ऐसी विधियाँ विकसित कीं, जो सांख्यिकीविद् उडनी यूल (Udny Yule) की विधियों के साथ मिलकर 'यूल-वॉकर समीकरण' (Yule-Walker equations) बनीं - जो ऑटोरेग्रेसिव प्रक्रियाओं के विश्लेषण में मूलभूत उपकरण हैं, और आज मौसम विज्ञान के बाहर भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

रामानुजन, बूमरैंग और बांसुरी

वॉकर की जिज्ञासा सबसे अच्छे अर्थों में अनियंत्रित थी। उन्होंने बूमरैंग की गतिशीलता, पक्षियों की उड़ान की वायुगतिकी, बांसुरी के भौतिकी और सापेक्षता पर शोध प्रकाशित किए। वे एक संगीतकार और कलाकार थे। गणित के इतिहास में प्रतिभा खोजने वाले सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक में, उन्होंने श्रीनिवास रामानुजन (Srinivasa Ramanujan) की क्षमता को पहचाना और मद्रास विश्वविद्यालय के लिए एक सिफारिश के साथ उनका समर्थन किया, जिसने उस छात्रवृत्ति को सुरक्षित करने में मदद की जिस पर रामानुजन का करियर शुरू हुआ था।

वे 1924 में भारत से सेवानिवृत्त हुए, उन्हें नाइट की उपाधि दी गई, और उन्होंने इंपीरियल कॉलेज लंदन में जलवायु अनुसंधान जारी रखा, 1926-27 में रॉयल मेट्रोलॉजिकल सोसाइटी के अध्यक्ष के रूप में कार्य किया। तब तक वे उस चिंता को स्पष्ट कर चुके थे जिसने उनके अपने तरीके को परिभाषित किया था। 1927 में लिखते हुए, उन्होंने चेतावनी दी कि "आज, हमेशा यह जोखिम होता है कि दो विषयों के विशेषज्ञ... न केवल एक-दूसरे के काम के ज्ञान के बिना बड़े होंगे, बल्कि उन समस्याओं की अनदेखी भी करेंगे जिन्हें आपसी सहायता की आवश्यकता है।"

गिल्बर्ट को प्रतिभाशाली क्यों कहा जाता है

इसमें शामिल गुणवत्ता एक विशिष्ट और थोड़ी अप्रचलित है: किसी भी सिद्धांत के मौजूद होने से पहले डेटा में वास्तविक संरचना का पता लगाने की क्षमता। वॉकर कोई भौतिक विज्ञानी नहीं थे जो किसी तंत्र की व्याख्या कर रहे हों। वे एक गणितज्ञ थे जो सहसंबंध पर भरोसा करते थे, इसे ऐसे पैमाने पर लागू करते थे जिसे किसी ने नहीं आजमाया था, और उनके पास एक सार्थक ग्रह सिग्नल को उन हजारों नकली संबंधों से अलग करने का विवेक था जो ऐसी खोज अनिवार्य रूप से पैदा करती है। इस तरह दक्षिणी दोलन खोजना कटौती से अधिक पैटर्न पहचान के कारनामे के करीब था - और उस गुणवत्ता की पैटर्न पहचान, जो दशकों की सारणीबद्ध संख्याओं में बनी रहती है, दुर्लभ है।

इसका प्रतिवाद सीधा है और वॉकर खुद इसका जवाब नहीं दे सके। वे झूले का वर्णन कर सकते थे; वे यह नहीं कह सकते थे कि इसे क्या हिलाता है। भौतिक तंत्र के बिना, एक सहसंबंध - चाहे वह कितना भी मजबूत क्यों न हो - इस आरोप के प्रति संवेदनशील रहता है कि यह एक बहुत बड़ी खोज का परिणाम है। स्पष्टीकरण केवल 1969 में आया, जब जैकब बिएर्कनेस (Jacob Bjerknes) ने समुद्र और वायुमंडल के बीच उस जुड़ाव का प्रदर्शन किया जो सिस्टम को चलाता है, और भौतिकी के लिए श्रेय बिएर्कनेस को जाता है। पैमाने का भी एक प्रश्न है: वॉकर के पास औपनिवेशिक वैज्ञानिक सेवा के संसाधन और गणना करने के लिए लिपिकों की सेना थी। उन्होंने जो प्रदान किया वह दिशा थी, न कि गणना।

फिर भी दिशा कठिन हिस्सा थी। उन्होंने महासागरों के पार टेलीकनेक्शन की तलाश करना चुना जब इसकी उम्मीद करने का कोई कारण नहीं था, उन्होंने सही लोगों का नाम रखा, और उन्होंने जो संरचनाएं पहचानीं - दक्षिणी, उत्तरी अटलांटिक, उत्तरी प्रशांत - वे एक सदी बाद भी इस क्षेत्र की मानक शब्दावली बनी हुई हैं। अंधे होकर काम करने वाले किसी व्यक्ति के लिए यह बहुत उच्च हिट दर है। प्रतिभाशाली शब्द यहाँ उचित रूप से बैठता है, बशर्ते यह समझा जाए कि इसका मतलब असाधारण सैद्धांतिक कल्पना के बजाय सिग्नल के लिए एक असाधारण नाक है।

विरासत

वॉकर की मृत्यु 1958 में हुई, बिएर्कनेस द्वारा उन्हें सही साबित करने से ग्यारह साल पहले। प्रशांत महासागर को चलाने वाले वायुमंडलीय उलटफेर को अब 'वॉकर परिसंचरण' (Walker Circulation) कहा जाता है; रीडिंग विश्वविद्यालय में वॉकर इंस्टीट्यूट उनके नाम को समकालीन जलवायु अनुसंधान में ले जाता है; और यूल-वॉकर समीकरण किसी भी व्यक्ति के टूलकिट में बैठते हैं जो समय-श्रृंखला को फिट करता है। हर मौसमी पूर्वानुमान जो यह पूछकर शुरू होता है कि इस साल अल नीनो क्या कर रहा है, उस ढांचे के भीतर काम कर रहा है जिसे उन्होंने बैरोमीटर रीडिंग और सहसंबंध गुणांकों से जोड़ा था, एक ऐसे सवाल की सेवा में - क्या बारिश आएगी? - जिसका जवाब वे कभी नहीं दे पाए।