श्रेणी: अनुसंधान

ऋषि राज राय

कल्पना कीजिए, रात का खाना खत्म हुआ और सामने एक गिलास दूध हाज़िर हो गया। कुछ लोगों के लिए यह एक सुखद आदत है। लेकिन कुछ लोगों के पेट में दूध पहुंचते ही एक अजीब हलचल शुरू हो जाती है – गैस बनना, मरोड़ उठना, पेट फूलना और कभी-कभी दस्त भी लग जाते हैं। क्या इसके पीछे दूध दोषी है? या हमारे भीतर कुछ ऐसा है जो बदल चुका है, चुपके से, बिना बताए!

यह कहानी है लैक्टोज़ असहिष्णुता (lactose intolerance) की| एक ऐसी अवस्था जिसे अक्सर ‘दूध से एलर्जी’ (milk allergy) समझ लिया जाता है। लेकिन यह वास्तव में पाचन के जैव रसायन की एक बेहद रोचक और जैव विकास सम्बंधी गाथा है।

लैक्टोज़ क्या है?

दूध को संपूर्ण आहार (complete nutrition food) कहा जाता है, और इसका एक बड़ा कारण है उसमें मौजूद शर्करा, जिसे हम लैक्टोज़ कहते हैं। रासायनिक दृष्टि से यह एक डाईसेकराइड (disaccharide molecule) है, यानी दो सरल शर्करा अणुओं से मिलकर बना अणु। देखा जाए तो, साधारण शकर (सुक्रोज़) भी एक डाईसेकराइड होती है और ग्लूकोज़ तथा फ्रक्टोज़ के अणुओं के जुड़ने से बनती है:

शकर = ग्लूकोज़ + फ्रक्टोज़

इसी प्रकार से दूध में उपस्थित शर्करा (लैक्टोज़) भी दो शर्करा अणुओं से जुड़कर बनी होती है:

लैक्टोज़ = ग्लूकोज़ + गैलेक्टोज़

जब हम दूध पीते हैं तो आंतों (human digestive system) में लैक्टोज़ टूटकर ग्लूकोज़ और गैलेक्टोज़ बन जाते हैं। असहिष्णुता की कहानी यहीं से शुरू होती है।

लैक्टोज़ पाचन की दिक्कत

हमारी छोटी आंत (small intestine) की भीतरी सतह पर असंख्य सूक्ष्म ऊंगली-नुमा संरचनाएं होती हैं जिन्हें विलाई कहते हैं। इन्हीं विलाई पर एक विशेष एंज़ाइम काम करता है लैक्टेज़ (lactase enzyme)। लैक्टेज़ ही वह सूक्ष्म रसायन है जिस पर दूध, खासकर लैक्टोज़, पचाने की पूरी ज़िम्मेदारी टिकी है।

लैक्टेज़ दरअसल लैक्टोज़ के दोनों अणुओं के बीच की रासायनिक कड़ी को तोड़ता है, जिससे ग्लूकोज़ और गैलेक्टोज़ अलग-अलग हो जाते हैं। ये दोनों सरल शर्कराएं आसानी से रक्तप्रवाह में अवशोषित होकर शरीर को ऊर्जा देती हैं।

यदि लैक्टेज़ पर्याप्त मात्रा में है तो लेक्टोज़ टूटता है, दूध पचता है, ऊर्जा मिलती है, सब सुचारू चलता है। यदि लैक्टेज़ पर्याप्त मात्रा में नहीं है तो कहानी बदल जाती है।

अपचित लैक्टोज़ जब छोटी आंत से आगे बड़ी आंत (large intestine) में पहुंचता है, तो वहां रहने वाले अरबों जीवाणु, जिन्हें सामूहिक रूप से आंतों का माइक्रोबायोटा (gut microbiota)  कहते हैं, इसे अपने भोजन के रूप में ‘किण्वित’ (bacterial fermentation) करने लगते हैं।

यह किण्वन क्रिया कई उत्पाद बनाती है – हाइड्रोजन गैस, कार्बन डाईऑक्साइड, और कभी-कभी मीथेन भी। साथ ही, लैक्टोज़ आंत में पानी को अपनी ओर खींचता है, जिससे दस्त की स्थिति diarrhea symptoms) बन सकती है। महत्वपूर्ण बात यह है कि समस्या दूध में नहीं, बल्कि उसे पचाने की हमारी घटी हुई क्षमता में है।

ऐसा क्यों होता है?

मनुष्य, गाय, बकरी, हाथी वगैरह सभी स्तनधारी जीव (mammals) जन्म के बाद मां के दूध पर निर्भर रहते हैं। इसलिए प्रकृति ने शिशु को लैक्टेज़ का भरपूर उत्पादन करने की क्षमता दी है।

लेकिन जैसे-जैसे बच्चा ठोस आहार ग्रहण करने लगता है और दूध (animal milk nutrition) उसके जीवन का एकमात्र ऊर्जा-स्रोत नहीं रहता, शरीर लैक्टेज़ बनाने के लिए ज़िम्मेदार जीन (LCT) की सक्रियता को धीरे-धीरे कम करने लगता है। यह कोई बीमारी नहीं है बल्कि एक स्वाभाविक, सुनियोजित जैविक प्रक्रिया है।

एक अनोखा मोड़

लगभग दस हज़ार वर्ष पहले, जब युरोप, अरब और अफ्रीका के कुछ हिस्सों में पशुपालन और डेयरी संस्कृति का उदय हुआ, तो एक जेनेटिक उत्परिवर्तन हुआ जिसने प्रकृति की ‘लॉटरी’ में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

जिन व्यक्तियों में यह उत्परिवर्तन था, उनके शरीर में वयस्क होने पर भी लैक्टेज़ बनता रहा। वे बड़े होने पर दूध पीते रह सकते थे और उन्हें पशुओं के दूध से अतिरिक्त कैलोरी, प्रोटीन और कैल्शियम मिलता था। यह अकाल और कठिन परिस्थितियों में उनके जीवित रहने में सहायक था। इस अतिरिक्त पोषण स्रोत ने इन व्यक्तियों को अधिक संतानें पैदा करने की संभावना दी, और यह जीन पीढ़ी-दर-पीढ़ी फैलता गया। इस परिघटना को लैक्टेज़ पर्सिस्टेंस (lactase persistence) या लैक्टोज़ सहिष्णुता कहते हैं।

लैक्टोज़ असहिष्णुता के प्रकार

प्राथमिक लैक्टोज़ असहिष्णुता (primary lactose intolerance): सबसे सामान्य प्रकार। उम्र के साथ LCT जीन की सक्रियता स्वाभाविक रूप से घटती है। यह जेनेटिक रूप से निर्धारित होती है और स्थायी होती है।

द्वितीयक लैक्टोज़ असहिष्णुता (secondary lactose intolerance): किसी संक्रमण, सीलिएक रोग, क्रोह्न रोग, या आंत की सूजन के कारण लैक्टेज़ उत्पादन अस्थायी रूप से कम हो जाता है। मूल रोग के उपचार के बाद यह प्राय: ठीक हो सकता है।

जन्मजात लैक्टोज़ असहिष्णुता (congenital lactose intolerance): यह अत्यंत दुर्लभ है। शिशु जन्म से ही लैक्टेज़ एंज़ाइम नहीं बना पाता। मां का दूध भी पच नहीं पाता, इसलिए इसमें तत्काल चिकित्सकीय हस्तक्षेप (medical treatment) आवश्यक होता है।

लैक्टोज़ असहिष्णुता का अर्थ जीवनभर दूध का पूर्ण परित्याग (dairy avoidance) नहीं है। कई व्यावहारिक रास्ते खुले हैं, जैसे:

 – लैक्टोज़-मुक्त दूध (lactose free milk)  और दुग्ध उत्पादों का उपयोग करें।

 – दही और पनीर (fermented dairy products)  अक्सर पच जाते हैं।

 – डेयरी-उत्पाद खाने से पहले लैक्टेज़ एंज़ाइम सप्लीमेंट (lactase supplements) लें। थोड़ी मात्रा से शुरू करें और धीरे-धीरे असर जांचें।

 – कैल्शियम के वैकल्पिक स्रोत (calcium rich foods) (तिल, पालक, सोयाबीन, बादाम दूध) अपनाएं।

 – किसी भी परिवर्तन से पहले चिकित्सक से परामर्श (medical consultation) अवश्य लें।

यहां एक महत्वपूर्ण चेतावनी भी है: दूध और डेयरी उत्पाद कैल्शियम और विटामिन डी के प्रमुख स्रोत हैं। इन्हें बिना उचित विकल्पों के छोड़ना हड्डियों को प्रभावित कर सकता है, विशेषकर बच्चों और महिलाओं में।

लैक्टोज़ असहिष्णुता के आंकड़ों global lactose intolerance statistics) से यह आश्चर्यजनक तथ्य सामने आता है कि दुनिया की लगभग 60–70 प्रतिशत वयस्क आबादी इसी अवस्था में है। तो फिर प्रश्न यह है कि क्या दूध न पचना असामान्य है, या वयस्क होने पर भी दूध पचना एक विशेष जेनेटिक अपवाद (genetic exception) है?

विज्ञान का उत्तर स्पष्ट है: दूध न पचना जैविक रूप से सामान्य है। जैव विकास (evolutionary biology) की दृष्टि से देखें तो लैक्टेज़ पर्सिस्टेंस  यानी वयस्कावस्था में भी लैक्टोज़ पचाने की क्षमता वास्तव में एक अपवाद है।

यह हमें यह भी याद दिलाता है कि ‘सामान्य’ की परिभाषा अक्सर हमारी सांस्कृतिक (cultural diet habits) और भौगोलिक पृष्ठभूमि (geographical food patterns) से आकार लेती है, विज्ञान से नहीं।

अंत में

दूध से दूरी बनाने की ज़रूरत शरीर की जैविक विविधता (human biological diversity) का एक ईमानदार संकेत है। हमारा शरीर समय के साथ बदलता है; जो शिशु अवस्था में सहज था, वह वयस्क होने पर बदल सकता है। एक व्यक्ति के लिए स्वाभाविक, दूसरे के लिए असहज हो सकता है। शरीर कोई एक स्थिर मशीन नहीं, बल्कि एक बदलती हुई जैविक कहानी (human biology) है — और हर कहानी का अपना स्वाद है। (स्रोत फीचर्स)

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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डॉ. सुशील जोशी

आम तौर पर कोशिकाओं (cells) के बारे में बताया जाता है कि उनमें एक कोशिका झिल्ली होती है, पादप कोशिकाओं में कोशिका भित्ती होती है, एक केंद्रक होता है, माइटोकॉण्ड्रिया होते हैं, रिक्तिकाएं (vacuoles) होती हैं। लेकिन कोशिकाओं में हज़ारों की संख्या में एक ऐसा उपांग होता है जिसके बारे में ज़्यादा मालूमात नहीं हैं।

इन उपांगों को वॉल्ट (तिज़ोरी-vault) कहते हैं और इनकी खोज कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजेल्स (UCLA research)  के जीव वैज्ञानिक लियोनार्ड रोम और नैन्सी केडेर्शा ने 1986 में की थी। तभी से वे इनकी गुत्थी सुलझाने की जद्दोजहद कर रहे हैं। बहरहाल, रहस्य बरकरार है लेकिन इनका एक उपयोग खोज लिया गया है।

वॉल्ट्स मनुष्यों सहित अधिकांश यूकेरियोटिक (केंद्रक-युक्त) कोशिकाओं (eukaryotic cells) के कोशिका द्रव्य में पाए जाने वाले खोखले, बैरल के आकार के राइबोन्यूक्लिक प्रोटीन कण होते हैं। ये कोशिकाओं में पाए जाने वाले सबसे बड़े कणों में से हैं (70 नैनोमीटर)। इनका आवरण मेजर वॉल्ट प्रोटीन (MVP) से बना होता है और अंदर छोटे वॉल्ट आरएनए (vault RNA) सहित तीन प्रोटीन होते हैं। एक औसत मानव कोशिका में लगभग 10,000 से 1,00,000 वॉल्ट्स होते हैं, विशेष रूप से मैक्रोफेज (macrophage immune cells) जैसी प्रतिरक्षा कोशिकाओं में। ये मुख्य रूप से कोशिका द्रव्य में और कोशिका कंकाल से जुड़े पाए जाते हैं और साथ ही नाभिकीय छिद्र (nuclear pore complex) पर भी पाए जा सकते हैं।

कोशिकाओं में क्या चल रहा है यह पता लगाने के लिए वैज्ञानिक आम तौर पर या तो किसी कोशिका में किसी क्षण पाए गए प्रोटीन्स (प्रोटियोम) का अध्ययन करते हैं या किसी कोशिका में पाए गए आरएनए अणुओं (ट्रांसक्रिप्टोम – transcriptome) का अध्ययन करते हैं। प्रोटीन्स कोशिका की क्रिया के प्रमुख उत्पाद होते हैं और इन्हें देखकर बताया जा सकता है कि उस समय किसी कोशिका में क्या-क्या क्रियाएं हुई हैं। दूसरी ओर, आरएनए (RNA molecules) वह अणु होता है जिसके आधार पर प्रोटीन्स बनते हैं। केंद्रक में मौजूद डीएनए (DNA genetic information) के रूप में इस बात की समस्त सूचना होती है कि किसी कोशिका में कौन-कौन से प्रोटीन बन सकते हैं। इस डीएनए के खंड जीन्स कहलाते हैं। ज़रूरत के अनुसार इन जीन्स के अनुलेख बनाए जाते हैं। ये अनुलेख आरएनए के रूप में होते हैं और यही कोशिका द्रव्य में जाकर सम्बंधित प्रोटीन का निर्माण करवाते हैं। तो किसी कोशिका के समस्त आरएनए का विश्लेषण करके यह बताया जा सकता है कि उसमें किन प्रोटीन्स का निर्माण हो रहा है या हाल ही में हुआ है। इस विश्लेषण को ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण (transcriptome profiling) कहते हैं।

इस मामले में दिक्कत यह है कि आरएनए अत्यंत अस्थिर अणु (unstable RNA molecules) होता है और सम्बंधित प्रोटीन बनवाने का काम पूरा होने के बाद जल्द ही (मिनटों में) नष्ट हो जाता है। तो ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण से आपको कुछ समय पहले की गतिविधियों की जानकारी नहीं मिल सकती। यहीं पर वॉल्ट्स (vault nanoparticles) का पदार्पण हुआ।

ब्रॉड इंस्टीट्यूट के जैव-चिकित्सा इंजीनियर फाइ चेन यह जानना चाहते थे कि किसी कोशिका में पिछले कुछ दिनों में कौन-कौन से जीन्स प्रोटीन निर्माण में सक्रिय रहे हैं। विचार यह था कि संदेशवाहक आरएनए (m-RNA, जो प्रोटीन बनवाते हैं) (messenger RNA – mRNA) को कैद कर लिया जाए, ताकि बाद में पता लगाया जा सके कि पिछले कुछ दिनों में कौन-कौन से जीन्स से m-RNA बने थे।

पहला विचार यह आया कि इसके लिए पोली (A) बाइंडिंग प्रोटीन (PABP) की मदद ली जाए। यह वह प्रोटीन है जिसे स्वाभाविक रूप से m-RNA के एक सिरे पर जोड़ा जाता है और यह m-RNA की हिफाज़त करता है। कोशिश यह थी कि इस प्रोटीन (PABP) को किसी अन्य टिकाऊ अणु से जोड़ दिया जाए। जब यह संकुल m-RNA से जुड़ेगा तो m-RNA संरक्षित रहेगा जिसे बाद में देखा जा सकेगा।

इसके लिए सर्वप्रथम उन्होंने PABP को एक बैक्टीरिया प्रोटीन से जोड़ा। मगर इससे काम नहीं बना। तब सुझाव मिला कि इस काम के लिए रहस्यमयी वॉल्ट्स (vault nanostructures) की मदद ली जाए। अंदर से तो वॉल्ट्स खोखले होते हैं। m-RNA को वॉल्ट के अंदर पहुंचाने के लिए टीम ने यह रणनीति अपनाई कि PABP के जीन को MVP से जुड़ने वाले अंदरुनी प्रोटीन के जीन से संलग्न कर दिया।

जैसा कि हमने देखा ये वॉल्ट प्रोटीन की तीन परतों से घिरे होते हैं। सबसे ऊपर होता है मेजर वॉल्ट प्रोटीन (major vault protein – MVP)और अंदर दो छोटे वॉल्ट प्रोटीन के अस्तर होते हैं। अलबत्ता, बाहरी आवरण गतिशील होता है और इसमें समय-समय पर छिद्र खुलते हैं। इन्हीं छिद्रों से होकर छोटे अणु (small biomolecules)  अंदर जा सकते हैं।

वॉल्ट के आवरण में अंदर घुसने के लिए बाहर से आने वाले प्रोटीन या अन्य अणुओं को आवरण के वॉल्ट पोली (एडीपी राइबोस) पोलीमरेज़ प्रोटीन (VPARP) से जुड़ना होता है। यह एक संकेत के रूप में काम करता है। जब कोई प्रोटीन या अन्य अणु इससे जुड़ जाता है तो उसे वॉल्ट के अंदर प्रवेश मिल जाता है।

शोधकर्ता इसी मार्ग का उपयोग करके मनचाहे अणु को वॉल्ट के अंदर पहुंचाते हैं। इसके लिए MVP प्रोटीन पर ऐसे स्थल तैयार किए जाते हैं जो मनचाहे अणु से जुड़ सकें।

इस परिवर्तित PABP जीन को कोशिका में जोड़ दिया गया और साथ में MVP जीन की अतिरिक्त प्रतियां भी डाल दी गईं। हुआ यह कि इस परिवर्तित PABP ने m-RNA को पकड़ा (जो वह सामान्य तौर पर भी करता है) (gene expression signal) और उसे वॉल्ट के अंदर पहुंचा दिया। इसके बाद टीम ने यह किया कि वॉल्ट्स को रासायनिक विधि से खोला और वहां मौजूद m-RNA का क्षार अनुक्रम (RNA sequencing) पता किया। इससे यह पता चल सका कि वहां उपस्थित m-RNA अणुओं की उत्पत्ति किन जीन्स (gene origin analysis)  से हुई है।

यानी इस विधि में m-RNA अणुओं को वॉल्ट में कैद कर लिया जाता है जहां ये काफी समय तक (लगभग 7 दिन तक) सुरक्षित रहते हैं। कोशिकाओं को गर्मी या कम ऑक्सीजन (hypoxia conditions) जैसी परिस्थितियां में उनकी जेनेटिक प्रतिक्रिया देखकर इस विधि की जांच की गई। टीम ने इन वॉल्ट्स का उपयोग करके उन जीन्स का पता भी लगाया जो फेफड़े के कुछ कैंसर (lung cancer research) को स्वीकृत औषधियों का प्रतिरोध करने में मदद करते हैं। m-RNA रिकॉर्ड करने वाले वॉल्ट्स को उन्होंने कैंसर कोशिकाओं में डाला और फिर उन कोशिकाओं को औषधि के संपर्क में रखा। टीम यह चिंहित कर पाई कि कौन से सुरक्षात्मक जीन्स थे जो उपचार से पहले ही सक्रिय थे। पहले के अध्ययनों में सिर्फ उन्हीं जीन्स की पहचान की गई थी जो उपचार की प्रतिक्रिया स्वरूप सक्रिय होते हैं। जब टीम ने इस नए चिंहित जीन को लक्ष्य करने वाली दवा भी जोड़ दी तो प्रथम उपचार की प्रतिरोधी अधिकांश कोशिकाएं मारी गई।

इसे टीम ने टाइम-वॉल्ट या टाइम कैप्सूल (time vault technology)  भी कहा है। कुछ लोग इसे आणविक सेल्फी भी कह रहे हैं। इसके चिकित्सा में कई उपयोग सोचे जा रहे हैं। वैसे चेन यह देखने की कोशिश कर रहे हैं कि क्या यह विधि एक-एक कोशिका के स्तर काम करेगी जिसकी मदद से यह पता लगाया जा सकेगा कि किसी कोशिका में पिछले कुछ दिनों में कौन-कौन से जीन सक्रिय (gene activity tracking) रहे हैं। (स्रोत फीचर्स)

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स्कॉच टेप (Scotch Tape) क्या है? एक पतली प्लास्टिक का लंबा फीता जिसकी एक सतह पर चिपकू गोंद (adhesive glue) होती है, जिसे एक गोले पर सलीके से लपेटा होता है। (कुछ किस्म के टेप में कागज़ या कपड़े के फीते होते हैं।) जब गोले से टेप निकालते हैं, तो अक्सर यह होता है कि शुरुआत में तो टेप ठीक से निकलता है, लेकिन फिर हल्का-सा अटककर निकलता है, और इसी के साथ आती है चर्रर्ररर-चर्रर्ररर की आवाज़। खासकर एक साथ लंबा टेप निकालते समय आपने ज़रूर यह आवाज़ सुनी होगी। लेकिन क्या आपने कभी यह सोचा कि यह आवाज़ आती क्यों है? चलिए आपने सोचा हो या नहीं, लेकिन वैज्ञानिकों ने ज़रूर इस बारे में सोचा और इसका कारण पता करने में जुट गए।

2010 में किंग अब्दुल्ला युनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नॉलॉजी (KAUST University) के भौतिकशास्त्री सिगुरदुर थोरोडसन ने उच्च क्षमता वाले कैमरों (high-speed cameras) की मदद टेप निकालने की बारीक से बारीक हरकत को रिकॉर्ड किया था। तब उन्होंने पाया था कि जब टेप आसानी से निकलता हुआ दिखता है, तब भी बहुत सूक्ष्म स्तर पर अटक-अटक कर निकलता है जो पता नहीं चलता। इसे उन्होंने स्लिप-स्टिक मोशन (फिसलना-चिपकना – slip-stick motion) कहा था।

इसके अलावा, उन्होंने पाया था कि टेप निकालने में जब सूक्ष्म स्तर पर (अगोचर) अटकाव होता है तब स्लिप फेज़ (फिसलने- slip phase) के दौरान टेप की चिपकू सतह (adhesive surface) पर महीन दरारें बन जाती हैं। ये दरारें टेप खींचने की दिशा के लंबवत बनती हैं। ये टेप निकालते समय टेप पर लकीरें बनी दिखती हैं।

अनुमान था कि चर्रर्ररर की आवाज़ इन दरारों के आगे वाली किनोर से आती है। इसे जांचने के लिए उन्होंने टेप की चिपकू सतह पर बनी दरारों (micro cracks)  और टेप निकालते समय आसपास की हवा में उत्पन्न तरंगों (sound waves)  को रिकॉर्ड करने का सेटअप जमाया।

उन्होंने दो सेंटीमीटर मोटी कांच की पट्टी (glass plate experiment) पर टेप चिपकाया। इस पट्टी के नीचे की ओर से एक हाई-स्पीड कैमरा (high-speed imaging) निकाले जा रहे टेप की हरकत रिकॉर्ड कर रहा था। और, टेप की चौड़ाई के दो किनारों पर लगे माइक्रोफोन (sensitive microphones) टेप निकालने से उत्पन्न आवाज़ें रिकॉर्ड कर रहे थे। दोनों तरह की रिकॉर्डिंग के विश्लेषण से पता चला कि दरारें टेप के एक किनारे से शुरू होकर टेप की चौड़ाई में फैलती हैं, और अक्सर कई दरारें तेज़ी से एक के बाद एक, एक ही दिशा में फैलती चली जाती हैं। शोधकर्ताओं को अगले किनारे पर इस हरकत से उत्पन्न कोई तरंगें नहीं दिखी। यानी, उनका पूर्वानुमान गलत निकला। लेकिन, जब दरारें फैलकर टेप के दूसरे छोर पर पहुंचीं, तो माइक्रोफोन ने हवा में तीव्र तरंग रिकॉर्ड कीं।

फिज़िकल रिव्यू ई (Physical Review E journal)में शोधकर्ताओं ने बताया कि दरारें सुपरसोनिक गति से चलती हैं – यानी, ध्वनि की गति से भी तेज़। इतनी तेज़ गति चर्रर्ररर की आवाज़ पैदा करने में अहम भूमिका निभाती है।

होता यह है कि जैसे ही टेप की चिपकू सतह (adhesive layer) पर दरार बनने की शुरुआत होती है वहां निर्वात (vacuum formation) बनता जाता है। हवा दरार से बने निर्वात को भरने के लिए घुसती है। लेकिन, चूंकि दरार के फैलने की गति ध्वनि से भी तेज़ होती है, हवा पूरे निर्वात को तुरंत नहीं भर पाती। इसलिए दरार के टेप के दूसरे छोर तक पहुंचने तक कम दबाव (low pressure zone) बना रहता है, और अंतत: दूसरे छोर पर पहुंचने के बाद खत्म होता है। यानी हम जो चर्रर्ररर की आवाज़ सुनते हैं ये कम दबाव की रेखाओं के दूसरे छोर पर पहुंचकर हवा से भर जाने के कारण आती है।

उम्मीद है टेप निकालने की यांत्रिकी (peeling mechanics)  और ध्वनिकी (acoustics research) को बेहतर ढंग से समझकर टेप निकालने की आवाज़ को कम किया जा सकेगा। हो सकता है टेप निकालने की यह आवाज़ हम-आपको इतना परेशान न करती हो, क्योंकि हमारा टेप चिपकाने-निकालने से इतना वास्ता नहीं पड़ता। लेकिन जो लोग पैकेजिंग का काम करते हैं उन्हें शायद लगातार टेप की चर्रर्ररर की आवाज़ आती रहती हो जो उन्हें परेशान करती हो। बहरहाल, इस शोध का विषय इगनोबल (Ig Nobel Prize) के लिए भी उम्मीदवार लगता है। (स्रोत फीचर्स)

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जाड़े का मौसम तो चला गया है लेकिन जाते-जाते एक सवाल का जवाब मिल गया है: कुछ लोगों को ठंड कम क्यों लगती है? इसका कारण है हमारे शरीर की बनावट, अनुकूलन की क्षमता (cold adaptation) और हमें मिले वंशानुगत गुण (genetic factors)।

युनिवर्सिटी ऑफ ओटावा के जीवविज्ञानी फ्रांस्वा हेमन के अनुसार, इंसान का शरीर नैसर्गिक रूप से बहुत ज़्यादा ठंड सहने में माहिर नहीं है। हम आसानी से शरीर की गर्मी गंवा देते हैं। फिर भी हर व्यक्ति को ठंड अलग-अलग तरह से महसूस होती है। और, इसमें हमारी जीवनशैली व जैविक बनावट (human physiology), दोनों की अहम भूमिका होती है।

ठंड सहने में एक भूमिका अनुकूलन की भी होती है। जो लोग गर्म इलाकों से ठंडे स्थानों पर जाते हैं, उन्हें शुरुआत में ज़्यादा दिक्कत होती है। लेकिन लगातार उस स्थान पर रहने से धीरे-धीरे शरीर ठंड के मुताबिक खुद को ढाल लेता है। इस प्रक्रिया को अनुकूलन (climate acclimatization) कहते हैं।

शरीर का आकार भी मायने रखता है। छरहरे शरीर या छोटे कद वाले लोग जल्दी गर्मी गंवाते हैं, जबकि बड़े डील-डौल वाले लोग गर्मी देर तक सहेज पाते हैं। खासकर मांसपेशियां (muscle mass) बहुत महत्वपूर्ण होती हैं, क्योंकि वे काम करते समय गर्मी पैदा करती हैं। इसलिए जिन लोगों की मांसपेशियां ज़्यादा होती हैं, वे अंदर से अधिक गर्मी (heat generation in body) बनाते हैं। ठंड से बचाव के मामले में मांसपेशियां शरीर की सबसे मज़बूत ढालों में से एक हैं।

लेकिन, सिर्फ शरीर का आकार ही पूरी कहानी नहीं है। आर्कटिक जैसे बेहद ठंडे इलाकों में रहने वाले कुछ समुदाय (जैसे ग्रीनलैंड के इनुइट लोग) अपेक्षाकृत छोटे कद के बावजूद कड़ाके की ठंड आसानी से सह लेते हैं। शोध में पाया गया है कि कुछ लोगों के जीन ऐसे होते हैं जो ‘भूरी वसा’ (brown fat tissue) नाम की खास वसा के विकास से जुड़े हैं। यह वसा शरीर में गर्मी पैदा करने में मदद करती है। इसके अलावा, जीन यह भी तय करते हैं कि शरीर में चर्बी कैसे वितरित होगी और मांसपेशियां कैसे काम करेंगी। इन कारणों से कुछ लोग अपने शरीर का अंदरूनी तापमान दूसरों की तुलना में बेहतर तरीके से बनाए (genetic adaptation) रख पाते हैं।

जीन इस बात को भी प्रभावित कर सकते हैं कि ठंड में हमारी रक्त वाहिकाएं (blood vessels response) कैसे प्रतिक्रिया देती हैं। जब मौसम बहुत ठंडा होता है, तो त्वचा और हाथ-पैरों की ओर बहने वाला खून कम हो जाता है, ताकि हृदय और दूसरे ज़रूरी अंगों के आसपास गर्मी बनी रहे। इसी कारण उंगलियां और पैर ज़्यादा ठंडे महसूस होते हैं, लेकिन इससे शरीर का केंद्रीय तापमान सुरक्षित रहता है। कुछ लोगों में जीन इस प्रक्रिया को और बेहतर तरीके से नियंत्रित (blood circulation in cold)  करने में मदद करते हैं।

कुल मिलाकर, ठंड लगना कई कारणों से तय होता है। इसमें डील-डौल, अनुकूलन क्षमता और जेनेटिक्स (human genetics) तीनों मिलकर असर डालते हैं। (स्रोत फीचर्स)

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डॉ. डी. बालसुब्रमण्यन, सुशील चंदानी

अमेरिकी लेखक और एक्टिविस्ट हेलन केलर (Helen Keller) इंसानी क्षमता और संभावना की एक अंतर्राष्ट्रीय मिसाल हैं। बहरेपन और अंधेपन से ग्रसित हेलन केलर ने लिखा था, “आशावाद (inspirational mindset) वह विश्वास है जो कामयाबी की ओर ले जाता है। उम्मीद और भरोसे के बिना कुछ भी नहीं किया जा सकता।”

आशावाद को भविष्य में अच्छा और हितकर होने की सकारात्मक उम्मीद रखने के रूप में समझा जा सकता है। यह एक इंसानी खूबी है जिसे बेहतर सेहत और बेहतर ज़िंदगी से भी जोड़ कर देखा जाता है। आशावाद तय करता है कि हम भविष्य को कैसे देखते-सोचते हैं। यह एक मॉड्युलेटर की तरह काम करता है जो सकारात्मक संभावनाओं को थोड़ा बढ़ा-चढ़ा देता है और नकारात्मक विचारों और ख्यालों को दूर रखता है। इस्राइली-ब्रिटिश तंत्रिका विज्ञानी ताली शारोट (Tali Sharot neuroscientist) का अनुमान है कि लगभग 80 प्रतिशत मनुष्य आशावादी हैं, लेकिन अधिकतर लोग ‘थोड़े ही’ आशावादी होते हैं।

यह कहा जा सकता है कि आशावाद वास्तविकता से अलग, एकतरफा सोच दिखाता है। जैव-विकास (evolutionary biology) ऐसी खूबी को क्यों तरजीह देगा जो आपको पूरी तरह निष्पक्ष रखने की बजाय एकतरफा ढंग से पूर्वाग्रह से लैस करे? वैज्ञानिकों के बीच आम राय यह है कि आशावाद की बदौलत अनुकूलन (adaptive advantage) काफी ज़्यादा होता है, अर्थात आशावाद किसी जीव की उत्तरजीविता (survival benefit) को बढ़ाता है।

कल्पना कीजिए कई हज़ार साल पहले कोई महिला जिस तरह रहती थी। मान लीजिए वह एक गुफा के अंदर रहती है और उस समय उस क्षेत्र में सूखा पड़ रहा है। अगर वह बाहर भोजन (कोई खरगोश या फल से लदी झाड़ी) मिलने की संभाविता निकालकर निर्णय करे, तो शायद ही भोजन की तलाश में बाहर जाए। ऐसे में निष्क्रिय रहना उसके लिए सही चुनाव रहता, क्योंकि इससे यहां-वहां भटकने में खर्च होने वाली ऊर्जा बचती। दूसरी ओर, (कुछ-न-कुछ मिल जाने की) उम्मीद उसे भोजन की तलाश के लिए बाहर निकलने की हिम्मत दे सकती है। बाहर कुछ-न-कुछ भोजन मिल जाने की संभावना ज़्यादा मानकर, उसके पास कोशिश करने की ज़्यादा संभावना होगी। किसी एक तरफ यह थोड़ा अधिक झुकाव उसे कोशिश करने के लिए बढ़ावा (risk taking behavior) देता है, जिससे उसके जीने की संभावना बढ़ जाती है।

हालांकि, इसकी भी एक सीमा है कि आप कितने आशावादी होकर इससे फायदा उठा सकते हैं। फायदे के लिए जो तरीका सबसे अच्छा काम करता है वह है एक सामान्य सकारात्मक सोच रखना, जिसे आशावादी स्वभाव कहा जाता है। असल ज़िंदगी में कुछ बुरा होने पर किसी निराशावादी व्यक्ति की प्रतिक्रिया होगी “मैं जानता था, ऐसा ही होगा”। जबकि आशावादी लोग कहेंगे “कल बेहतर होगा”।

वर्ष 2007 में नेचर पत्रिका में प्रकाशित अध्ययन (Nature journal research) के अनुसार यह लचीलापन ‘आशावादी पूर्वाग्रह (ऑप्टिमिज़्म बायस)’ से बना रहता है, जो मस्तिष्क में सूचनाओं की प्रोसेसिंग में गैर-बराबरी का परिणाम है: मस्तिष्क द्वारा अच्छी बातों को ज़्यादा अहमियत दी जाती है और बुरी बातों को कम।

मस्तिष्क के अग्र और मध्य भाग का एक क्षेत्र है रोस्ट्रल एंटीरियर सिंगुलेट कॉर्टेक्स (rACC)। जब आशावादी लोग अच्छे और सुखद भविष्य की कल्पना करते हैं तब यह क्षेत्र बहुत सक्रिय होता है। इस हिस्से में अधिक सक्रिय न्यूरॉन अच्छी संभावनाओं की एन्कोडिंग को आसान बनाते हैं। इसके विपरीत, नकारात्मक जानकारियों पर rACC कम प्रतिक्रिया देता है, परिणामस्वरूप असफलताओं का व्यक्ति की भविष्य की उम्मीदों पर कम असर पड़ता है।

रिवाइज़्ड लाइफ ओरिएंटेशन टेस्ट (Life Orientation Test) एक छोटा-सा परीक्षण है जिसका इस्तेमाल यह मापने के लिए किया जाता है कि किसी व्यक्ति में आशावादिता है या नहीं। इसमें स्थिति आधारित 10 वक्तव्य होते हैं जिन्हें आपको 0 से 4 के बीच अंक देने होते हैं (‘पूरी तरह असहमत’ के लिए 0 से ‘पूरी तरह सहमत’ के लिए 4 तक)। मसलन, ऐसे वक्तव्य होते हैं: “कठिन परिस्थितियों में, अमूमन मैं अच्छे की उम्मीद रखता हूं” और “यदि कुछ बुरा होना है, तो होकर रहेगा।” (psychological assessment)।

जिन लोगों में आशावादिता अधिक होती है, उनका हृदय अधिक स्वस्थ (heart health benefits) पाया गया है। बुज़ुर्गों में, आशावादी स्वभाव को न्यूरॉन्स का सुरक्षा कवच माना जाता है, जो मस्तिष्क को बुढ़ापे की मार से बचाता है। वर्ष 2024 में एजिंग एंड डिसीज़ जर्नल (Aging and Disease journal study) में प्रकाशित नतीजों के अनुसार ब्रेन-डेराइव्ड न्यूरोट्रॉफिक फैक्टर (BDNF) का उच्च स्तर बुढ़ापे में लचीलापन बढ़ाता है। बुढ़ाने के कारण भले ही कुछ न्यूरॉन्स खत्म होते जाते हैं, लेकिन BDNF बचे हुए न्यूरॉन्स को ज़्यादा असरदार तरीके से एक-दूसरे से जोड़ने में मदद करता है, जिससे व्यक्ति की इंद्रियां चाक-चौबंद रहती हैं और दिमाग समझदार बना रहता है। (स्रोत फीचर्स)

क्या आप आशावादी हैं? रिवाइज़्ड लाइफ ओरिएंटेशन टेस्ट (LOT-R)

देखें कि यहां दिए गए वक्तव्यों से आप कितना सहमत हैं? सहमति की गंभीरता के अनुसार आपको इन वक्तव्यों को अंक देना है।

वक्तव्य

1. कठिन परिस्थितियों में, अमूमन मैं अच्छे की उम्मीद रखता/ती हूं।
2. मुश्किलों या चिंता को भूलना/हावी न होने देना मेरे लिए आसान है।
3. यदि मेरे साथ कुछ बुरा होना है तो वह होकर रहेगा।
4. मैं अपने भविष्य को लेकर हमेशा सकारात्मक रहता/ती हूं।
5. मुझे अपने दोस्तों के साथ बहुत मज़ा आता है।
6. मेरे लिए व्यस्त रहना ज़रूरी है।
7. मुझे शायद ही कभी लगता है कि चीज़ें मेरे हिसाब से/अच्छे के लिए होंगी।
8. मैं बहुत जल्दी परेशान नहीं होता/ती।
9. मेरे साथ शायद ही कभी अच्छा हुआ है।
10. कुल मिलाकर, मुझे लगता है कि मेरे साथ बुरी चीज़ों की तुलना में अच्छी चीज़ें अधिक होंगी।

नोट: अंक ईमानदारी से दें। कोशिश करें कि किसी एक सवाल का जवाब, दूसरे सवाल के जवाब को ध्यान में रखकर न दिया जाए। जवाब वे चुनें जो आप पर लागू होते हों, न कि आदर्श जवाब हों या दूसरों को ध्यान में रखकर चुनें हों। ध्यान रहे यहां कोई भी जवाब सही या गलत नहीं हैं।

अंक कैसे दें?

ध्यान दें: स्कोर के लिए केवल कथन क्रमांक 1, 3, 4, 7, 9, 10 नंबर के सवालों अंकों को जोड़ा जाता है। वक्तव्य क्रमांक 2, 5, 6, 8 के अंकों को नहीं जोड़ा जाता।

वक्तव्य क्रमांक 1, 2, 4, 5, 6, 8 और 10 के लिए इस तरह अंक दें।

पूरी तरह असहमत – 0
असहमत – 1
उदासीन (न असहमत, न सहमत) – 2
सहमत – 3
पूरी तरह सहमत – 4

वक्तव्य क्रमांक 3, 7 और 9 के लिए इस तरह अंक दें।

पूरी तरह सहमत – 0
सहमत – 1
उदासीन (न असहमत, न सहमत) – 2
असहमत – 3
पूरी तरह असहमत – 4 

आपके द्वारा दिए गए जवाबों के अंक जोड़कर जो स्कोर निकलेगा उसकी व्याख्या का तरीका

19-24 घोर आशावादी;
14-18 मध्यम आशावादी;
9-13 उदासीन;
4-8 मध्यम निराशावादी; और
0-3 घोर निराशावादी।

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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इन दिनों अमेरिका की अदालत में एक ऐसा वैज्ञानिक सवाल सामने आया है, जिसका जवाब अभी तक स्पष्ट नहीं है। सवाल यह है कि क्या सोशल मीडिया (social media addiction debate) बच्चों और किशोरों के लिए ‘लत’ बन सकता है, और अगर उससे उन्हें मानसिक नुकसान होता है तो उसकी ज़िम्मेदारी किसकी होगी। कैलिफोर्निया में शुरू हुए इस ऐतिहासिक मुकदमे में एक युवती का कहना है कि बचपन में सोशल मीडिया का बहुत ज़्यादा इस्तेमाल करने की वजह से उसे लंबे समय तक चिंता, अवसाद और अपने शरीर को लेकर हीन भावना जैसी समस्याएं झेलनी पड़ रही हैं।

इंटरनेट कानून के विशेषज्ञ एरिक गोल्डमैन के अनुसार, जूरी को दो बेहद मुश्किल सवालों पर फैसला करना होगा। पहला, क्या सोशल मीडिया की ‘लत’ एक वास्तविकता है? और दूसरा, क्या टेक-कंपनियों को अपने प्लेटफॉर्म से होने वाले मानसिक नुकसान (tech company liability case) के लिए कानूनी रूप से ज़िम्मेदार ठहराया जा सकता है? उनके मुताबिक, इन सवालों के जवाब आसान नहीं होंगे, क्योंकि इन्हें लेकर वैज्ञानिकों के बीच ज़ोरदार बहस होने वाली है।

यह बात अभी वैज्ञानिक रूप से पूरी तरह स्पष्ट नहीं है। नशे या जुए की ‘लत’ की तरह सोशल मीडिया की ‘लत’ को मानसिक रोगों की मानक पुस्तकों (mental disorder classification) में आधिकारिक रूप से बीमारी नहीं माना गया है। इसी वजह से शोधकर्ता इस विषय पर बहुत सावधानी से बात करते हैं। कुछ वैज्ञानिक सोशल मीडिया के लिए ‘लत’ शब्द इस्तेमाल करने में सहज हैं, लेकिन कई दूसरे वैज्ञानिक इससे असहमत हैं और कहते हैं कि इसके पक्ष में ठोस सबूत अभी पर्याप्त नहीं हैं (scientific debate)।

आम तौर पर लत का मतलब होता है किसी चीज़ को निरंतर करते रहना, उसे छोड़ने पर बेचैनी महसूस होना और साफ नुकसान दिखने के बावजूद उसका इस्तेमाल जारी रखना। कई किशोरों में सोशल मीडिया का इस्तेमाल इसी तरह आदत बन चुका है, लेकिन विशेषज्ञों का कहना है कि यह तय करना अभी मुश्किल है कि इसे एक मानसिक रोग कहा जाए या सिर्फ एक संगीन खराब आदत। इसी कारण ज़्यादातर वैज्ञानिक इसे ‘समस्यामूलक सोशल मीडिया उपयोग’ (problematic social media use) कहना ज़्यादा उचित मानते हैं।

एक और बड़ी मुश्किल यह समझना है कि सोशल मीडिया और मानसिक समस्याओं के बीच सम्बंध कार्य-कारण का है या सिर्फ साथ-साथ होने वाली (correlation vs causation) बात का। जिस समय सोशल मीडिया का इस्तेमाल बढ़ा है, उसी दौरान युवाओं में चिंता और अवसाद के मामले भी बढ़े हैं। लेकिन ज़्यादातर शोध यह पक्के तौर पर साबित नहीं कर पाए हैं कि इन मानसिक समस्याओं की सीधी वजह सोशल मीडिया ही है (psychological research findings)। संभव है कि कुछ किशोर पहले से ही मानसिक रूप से संवेदनशील हों और इसी कारण वे सोशल मीडिया का ज़्यादा सहारा लेने लगते हों।

सोशल मीडिया के असर को मापने का तरीका भी बहुत अहम है। कई अध्ययनों में केवल स्क्रीन टाइम देखा जाता है, लेकिन इससे पूरी सच्चाई सामने नहीं आती। बिना सोचे-समझे लगातार स्क्रॉल करना, शारीरिक चीज़ों पर ज़ोर देने वाली सामग्री देखना या ऑनलाइन परेशान किया जाना नुकसानदेह हो सकता है, जबकि दोस्तों से जुड़ना और रचनात्मक काम करना कभी-कभी फायदेमंद भी साबित हो सकता है।

2024 में विज्ञान और चिकित्सा से जुड़ी यूएस की एक राष्ट्रीय समिति (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine) के अनुसार अब तक हुए शोध यह साबित नहीं करते कि सोशल मीडिया से सभी किशोरों के मानसिक स्वास्थ्य को बड़े स्तर पर नुकसान हो रहा है। फिर भी कुछ विशेषज्ञों का मानना है कि कुछ बच्चों और किशोरों पर इसका असर साफ तौर पर दिखाई देता है, खासकर तब जब सोशल मीडिया का इस्तेमाल बहुत ज़्यादा किया जाता है (digital wellbeing concern) ।

अब जब अदालतें इस अधूरी और अनिश्चित वैज्ञानिक जानकारी के आधार पर ज़िम्मेदारी तय करने की कोशिश कर रही हैं, तो इस मामले का फैसला यह तय कर सकता है कि समाज आगे चलकर किशोरों की डिजिटल ज़िंदगी को कैसे समझे (social media regulation policy) और उस पर कैसे नियम बनाए। फिर भी इस मुद्दे पर विभिन्न वैज्ञानिकों के विचार और वाद-विवाद काफी महत्वपूर्ण होंगे। (स्रोत फीचर्स)

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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एक्सरसाइज़ (व्यायाम – exercise benefits) का नाम सुनते ही क्या ख्याल आता है? मज़बूत मसल्स, स्वस्थ दिल, स्वस्थ फेफड़े यानी तंदुरुस्त शरीर। और यदि कहा जाए कि शरीर की इस तंदुरुस्ती में मस्तिष्क (brain health) भी शामिल है तो?

जी हां, न्यूरॉन जर्नल (Neuron journal study) में प्रकाशित हालिया अध्ययन यही बात कहता है; व्यायाम से मस्तिष्क की वायरिंग मज़बूत होती है, जिससे कुछ न्यूरॉन्स फटाफट सक्रिय हो जाते हैं। इससे समझ आता है कि लगातार व्यायाम करने से व्यायाम में होने वाली आसानी और बेहतर क्षमता (यानी व्यायाम सहिष्णुता (exercise tolerance)) में मस्तिष्क सक्रिय रूप से शामिल होता है। फिलहाल यह निष्कर्ष चूहों पर हुए अध्ययन के आधार पर है, हो सकता है कि ऐसा मनुष्यों में भी होता हो लेकिन पहले इसे परखना होगा।

फिलेडेल्फिया में पेन्सिलवेनिया युनिवर्सिटी के न्यूरोसाइंटिस्ट निकोलस बेटली और उनके साथी यह जानना चाहते थे कि जब लोग व्यायाम करते हैं तो मस्तिष्क में क्या होता है। असल में पूर्व अध्ययन में ऐसा पाया गया था कि स्टेरॉयडोजेनिक फैक्टर-1 (SF1) नामक प्रोटीन को कोड करने वाले जीन को ठप करने से चूहों में व्यायाम सहिष्णुता कम हो जाती है। इसलिए शोधकर्ताओं ने मस्तिष्क के वेंट्रोमीडियल हाइपोथैलेमस (ventromedial hypothalamus) हिस्से के उन न्यूरॉन समूहों की निगरानी करना तय किया जो SF1 नामक प्रोटीन बनाते हैं। गौरतलब है कि वेंट्रोमीडियल हाइपोथैलेमस भूख और रक्त शर्करा को नियंत्रित करने के लिए ज़िम्मेदार होता है, और SF1 प्रोटीन चयापचय क्रिया को नियंत्रित (metabolic regulation) करने में भूमिका निभाता है।

शोधकर्ताओं ने चूहों को ट्रेडमिल पर दौड़ाया और उनमें SF1 न्यूरॉन्स की गतिविधि देखी। ये तो उन्होंने पाया ही कि ये न्यूरॉन्य व्यायाम करने से सक्रिय हो गए थे, लेकिन और भी दिलचस्प बात उन्हें यह पता चली कि SF1 न्यूरॉन्स का एक समूह व्यायाम खत्म होने के बाद ही सक्रिय होता है। कई व्यायाम सत्रों के बाद चूहों में सक्रिय होने वाले न्यूरॉन्स की संख्या और उनकी सक्रियता के परिमाण में भी बढ़ोतरी देखी गई।

जब शोधकर्ताओं ने तीन हफ्तों तक लगातार नियमित व्यायाम करने वाले चूहों की मस्तिष्क गतिविधि की तुलना उन चूहों की मस्तिष्क गतिविधि से की जिन्होंने व्यायाम करने में नागा किया था, तो उन्हें दोनों समूह के चूहों के SF1 न्यूरॉन्स के विद्युतीय गुणों में अंतर मिला। नियमित व्यायाम करने वाले चूहों में न्यूरॉन्स को सक्रिय करना आसान हो गया था। साथ ही न्यूरॉन्स के बीच कनेक्शन्स (सायनेप्स) की संख्या भी दुगनी हो गई थी। अनुमान तो लगाया जा सकता है कि शायद मनुष्यों में भी ऐसा कुछ होता होगा, लेकिन इसे परख कर देखना ज़रूरी है। आखिरकार यह तो देखा ही गया है कि मनुष्यों में भी व्यायाम शुरू करने के बाद कुछ दिन थोड़ा तकलीफदेह गुज़रते हैं, लेकिन दिन-ब-दिन आसानी होने लगती है (brain exercise link)। (स्रोत फीचर्स)

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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प्रतिका गुप्ता

बात करीब सवा सौ साल पहले की है। दक्षिण-पूर्वी नीदरलैंड्स के शहर हीरलेन में खुदाई के दौरान एक चूना पत्थर मिला था, जो फ्रांस से आयातित था। इस पर उभरी लकीरों के पैटर्न देखकर तो ऐसा लगता था जैसे यह कोई बोर्ड गेम (ancient board game) हो। रोमन म्यूज़ियम की क्यूरेटर कैरन जेनेसन के शब्दों में “पत्थर को नफासत से तराशा गया था। इसे मेज़ पर रखकर खेला जाता होगा।” लेकिन लकीरों के पैटर्न किसी भी जाने-पहचाने रोमन खेल (Roman era game) जैसे नहीं थे।

तो यह गुत्थी अनसुलझी ही रही कि यह क्या खेल है, इसे कैसे खेलते होंगे, इसके नियम क्या होंगे, वगैरह-वगैरह। इस खेल-पत्थर के आसपास कांच, हड्डी और सिरेमिक की गोटियां भी मिली थीं, जिन्हें हेट रोमाइन्स म्यूज़ियम में सहेजा गया (archaeological discovery)।

 फिर, साल 2020 में लीडेन युनिवर्सिटी के प्राचीन बोर्ड गेम्स विशेषज्ञ वाल्टर क्रिस्ट तकरीबन आठ इंच चौड़े इस बोर्ड गेम के सामने ठिठक गए। कारण इसकी सीधी-तिरछी लकीरों से बनी अष्टभुज आकृति का अब तक ज्ञात किसी भी खेल से मेल न बैठना था। उन्होंने तफ्सील से अध्ययन करने का सोचा।

क्रिस्ट ने खेल-पत्थर पर गोटियां खिसकाने से बने घिसावों को ध्यानपूर्वक देखा ताकि चालों का अंदाज़ा लगाया जा सके। फिर उन्होंने अन्य विशेषज्ञों की मदद से खेल-पत्थर का विस्तृत और सूक्ष्म 3डी स्कैन (3D scan analysis) करवाया। 3डी स्कैन में खेल-पत्थर पर बने निशान और गोटियों की चाल थोड़ा उभर कर आ रही थीं: कुछ लकीरें अन्य लकीरों की तुलना में थोड़ी ज़्यादा गहरी थीं। इससे साफ पता चलता था कि कुछ खास चालों को ज़्यादा चला गया था। चालों को देखकर यह किसी ब्लॉकिंग खेल की तरह लगता था, जिसमें एक खिलाड़ी अपने प्रतिद्वंद्वी की गोटियां आगे बढ़ने से रोकने और उन्हें घेरने की कोशिश करता है, जैसे टिक-टैक-टो या ओथेलो में होता है (strategy board game)। साथ ही खेल-पत्थर के नफासत से तराशे गए किनारे बताते थे कि इसे सोच-समझकर बनाया गया था।

खेल के नियमों को डिकोड करने में शोधकर्ताओं का अगला कदम था कृत्रिम बुद्धि (एआई- artificial intelligence AI) की मदद लेना। नियमों को समझने के लिए, क्रिस्ट ने मास्ट्रिख्ट युनिवर्सिटी के वैज्ञानिक डेनिस सोमर्स के साथ मिलकर दो एआई एजेंट्स को सौ से अधिक प्रचलित रोमन-युरोपियन खेलों के नियमों से प्रशिक्षित किया (AI game simulation)। फिर AI एजेंट्स ने हर नियम सेट के अनुसार 1000 राउंड खेले। शोधकर्ताओं ने विभिन्न नियमों के अनुसार खेले गए खेलों में मोहरों की चालों को देखा। फिर उन्होंने चालों की तुलना खेल-पत्थर पर मिले घिसावों से की ताकि यह पता चल सके कि किन नियमों के मुताबिक गोटियां चली गई थीं। शोधकर्ताओं को नौ नियम मिले जो खेल-पत्थर के घिसावों के साथ मेल खा रहे थे; ये सभी नौ नियम ब्लॉकिंग (घेराबंदी) खेलों के थोड़े परिवर्तित रूप थे। पैटर्न को देखकर ऐसा लगता था कि इस खेल में ज़्यादा गोटियों वाला खिलाड़ी कम गोटियों वाले खिलाड़ी को बढ़ने से रोकने या घेरने की कोशिश करता है।

इस आधार पर शोधकर्ताओं ने इस खेल को पुनर्निमित किया और इसे खेलने के कुछ नियम बताए। खेल को उन्होंने लुड्स कोरिओवल्ली (Ludus Coriovalli) नाम दिया है जिसका मतलब है कोरिओवलम का खेल। कोरिओवलम हीरलेन शहर का प्राचीन रोमन नाम है, जहां से यह खेल-पत्थर मिला था।

शोधकर्ता खेल के नियम तो बताते हैं लेकिन थोड़ा सतर्क भी करते हैं कि यह चालों और ज्ञात अन्य खेलों के नियमों के आधार पर एक निष्कर्ष है; हो सकता है रोमन लोग वास्तव में इसे थोड़े अलग ढंग से खेलते हों।

उम्मीद है कि इस अध्ययन के बाद अन्य प्राचीन खेलों के नियम वगैरह सुलझाने में मदद मिलेगी। बहरहाल, अध्ययन यह बात साफ उभारता है कि काम के अलावा, मनोरंजन भी प्राचीन लोगों के जीवन का अहम हिस्सा था (Roman civilization lifestyle)। वे न सिर्फ खोज, नए आविष्कार या दिन-रात काम करते थे बल्कि अपने मनोरंजन का ख्याल भी रखते थे और मनोरंजन के नए-नए तरीके, नए खेल भी गढ़ते थे। (स्रोत फीचर्स)

कैसे खेलें लुड्स कोरिओवल्ली

बोर्ड: कागज़ या तख्ती पर चित्र 1 के अनुसार बिसात बनाएं।

खिलाड़ी: इस खेल को दो खिलाड़ी (चोर और पुलिस) खेल
सकते हैं। चोर खिलाड़ी के पास दो गोटियां होंगी और पुलिस
खिलाड़ी के पास चार गोटियां होंगी।

लक्ष्य: पुलिस खिलाड़ी को कम से कम चालों में चोर को चारों
ओर से घेरना है, ऐसे कि चोर खिलाड़ी की गोटियों को आगे
चलने के लिए कोई चाल न बचे।

नियम

• खेल दो पारियों में खेला जाता है। खेल शुरू करने के पहले खिलाड़ी यह तय कर लें कि पहली पारी में कौन सा खिलाड़ी चोर बनेगा और कौन सा खिलाड़ी पुलिस।
• चित्र के अनुसार गोटियां जमा लें। चित्र में काली गोटियां पुलिस की हैं और सफेद गोटियां चोर की।
• बिसात में दो या दो से अधिक रेखाओं के जोड़ बिंदु ‘घर’ हैं।
• एक खिलाड़ी एक चाल में नज़दीकी एक घर आगे बढ़ सकता है।
• कोई भी खिलाड़ी अपनी या विरोधी खिलाड़ी की गोटी को लांघकर आगे नहीं बढ़ सकता।
• एक घर पर एक ही गोटी रह सकती है, एक से ज़्यादा नहीं।
• खिलाड़ी बारी-बारी से अपनी चाल चलेंगे। एक खिलाड़ी एक चाल में अपनी गोटी एक घर ही खिसका सकता है। और अपने द्वारा चली चालों का हिसाब रखता जाता है।
• यदि चोर की गोटी को अगली चाल चलने के लिए कोई रास्ता न बचे, वह अपनी गोटी कहीं भी आगे न बढ़ा पाए तो इस सूरत में गोटी घिरी हुई कहलाएगी।

पारी खत्म कब होगी

पारी तब खत्म होगी जब चोर की दोनों गोटियां पुलिस से पूरी तरह घेर ली जाएंगी। एक पारी के अंत में पुलिस ने कितनी चालों में चोर को पूरी तरह घेर लिया इसे गिना जाएगा।

अगली पारी, भूमिका बदली

अगली पारी खिलाड़ियों की भूमिकाएं आपस में बदलकर खेली जाएगी। यानी अगली पारी में पुलिस खिलाड़ी चोर बनेगा और चोर खिलाड़ी पुलिस बनेगा। और, फिर खेल
दोहराया जाएगा। खेल के अंत में दोनों पुलिस खिलाड़ियों
की चालों को गिना जाएगा। जिस खिलाड़ी ने सबसे कम
चालों में चोर को घेरा होगा वह विजेता कहलाएगा। यदि
खेल ड्रॉ होता है, तो खेल शुरू से दोबारा खेला जाएगा। तो चलिए, यह प्राचीन लेकिन नया खेल खेलकर देखिए।
वैसे खेल के नियम आप अपने हिसाब से मुश्किल और
मज़ेदार बना सकते हैं, थोड़े बदल सकते हैं। क्योंकि
मतलब खेलने के मज़े से है। किसी भी तरह खेलें और
मज़ा लें! चाहें तो आप बिसात थोड़ा बदल भी सकते हैं।

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
Photo Credit : https://static.scientificamerican.com/dam/m/7e1f9d133bec2c01/original/Roman-game-cropped.jpg?m=1770756397.469&w=1200
https://www.researchgate.net/publication/400677952/figure/fig3/AS:11431281933993895@1770835319942/Glass-game-pieces-from-Coriovallum-Het-Romeins-Museum-object-numbers-clockwise-from-top.ppm

नवंबर में ग्रीनलैंड की राजधानी नूक की सड़कें दुनिया भर के वैज्ञानिकों से भरी थीं। वे ‘ग्रीनलैंड साइंस वीक’ (Greenland Science Week)  नामक एक बड़े सम्मेलन में शामिल होने आए थे, जिसका उद्देश्य आर्कटिक क्षेत्र (Arctic region research) में हो रहे वैज्ञानिक शोध के बढ़ते महत्व को दिखाना था। सम्मेलन की थीम थी – ‘All Eyes on Greenland (सबकी नज़र ग्रीनलैंड पर)’। इसी दौरान अमेरिका के राष्ट्रपति ट्रंप ने एक बार फिर अमेरिका द्वारा ग्रीनलैंड पर पूर्ण नियंत्रण हासिल करने का विवादित बयान दिया।

हालांकि, बाद में सैन्य कार्रवाई से इन्कार से तनाव कुछ कम तो हुआ, लेकिन अनिश्चितता बनी रही। यह अभी स्पष्ट नहीं है कि इस राजनीतिक रुचि का ग्रीनलैंड में हो रहे वैज्ञानिक शोध पर क्या असर पड़ेगा। लेकिन एक बात बिलकुल स्पष्ट है, ग्रीनलैंड, – जिसे स्थानीय लोग ‘कालालित नूनात’ (Kalaallit Nunaat) कहते हैं – आज जलवायु परिवर्तन (climate change research) जैसे अहम मुद्दों पर शोध के लिए दुनिया के सबसे महत्वपूर्ण स्थानों में से एक बन चुका है – एक अनोखी प्राकृतिक प्रयोगशाला साबित हो रहा है।

विज्ञान की दृष्टि से देखा जाए तो ग्रीनलैंड की भौगोलिक बनावट (geography of Greenland), उसका इतिहास और वहां के लोग – तीनों ही खास हैं। सैकड़ों सालों से इनुइट समुदाय (Inuit indigenous knowledge) का पारंपरिक ज्ञान इलाके के मौसम और पर्यावरण को समझने में मदद करता रहा है। आगे चलकर युरोप के खोजकर्ताओं और अमेरिका के अभियानों ने यहां वैज्ञानिक अध्ययनों को आगे बढ़ाने में योगदान दिया।

1990 के दशक तक ग्रीनलैंड जलवायु विज्ञान (climate science) का एक बड़ा केंद्र बन गया था। दुनिया भर के वैज्ञानिकों ने यहां की मोटी बर्फ की चादर में गहराई तक जाकर बर्फ के नमूने (ice core samples) निकाले। इन नमूनों से यह समझने में मदद मिली कि हज़ारों सालों में पृथ्वी का मौसम कैसे बदलता रहा है।

आज ग्रीनलैंड की बर्फ पर वैज्ञानिक लगातार नज़र रख रहे हैं, जिसका असर पूरी दुनिया के समुद्र स्तर पर पड़ता है। अगर ग्रीनलैंड की पूरी बर्फ पिघल जाए, तो समुद्र का स्तर लगभग 7.4 मीटर तक बढ़ सकता है। अभी भी हर साल यहां बहुत बड़ी मात्रा में बर्फ पिघल रही है (Greenland ice melt) – सिर्फ 2024 में करीब 129 अरब टन – जो दुनिया भर में समुद्र के स्तर को बढ़ाने में बड़ा योगदान दे रही है।

ग्रीनलैंड की अहमियत केवल बर्फ तक सीमित नहीं है। वहां की ज़मीन में लीथियम (lithium mining) जैसे महत्वपूर्ण खनिज मिलने की संभावना है, जो बैटरी और नवीकरणीय ऊर्जा तकनीकों (renewable energy technology) के लिए बेहद ज़रूरी हैं। इसके अलावा, ग्रीनलैंड आनुवंशिक और जैव-चिकित्सीय शोध के लिए भी एक खास जगह है। यहां की अधिकतर आबादी इनुइट समुदाय की है, जो हज़ारों वर्षों तक बाकी दुनिया से काफी हद तक अलग-थलग रहे। इस कारण उनके जीनोम (Inuit genome studies) में ऐसे खास गुण पाए जाते हैं, जो मानव स्वास्थ्य और बदलते वातावरण के अनुसार शरीर के ढलने की प्रक्रिया को समझने में वैज्ञानिकों की मदद करते हैं।

ग्रीनलैंड के बढ़ते वैज्ञानिक महत्व को देखते हुए, वहां की सरकार ने 2022 में पहली बार एक राष्ट्रीय शोध नीति (national research policy) जारी की। इस नीति में 2030 तक की प्राथमिकताएं तय की गई हैं। इसमें कहा गया है कि शोध ग्रीनलैंड की ज़मीन और समाज से जुड़ा होना चाहिए, स्थानीय लोगों की ज़रूरतों को ध्यान में रखकर होना चाहिए और साथ ही दुनिया भर के वैज्ञानिकों के साथ सहयोग (international scientific collaboration) के लिए खुला रहना चाहिए। इसका मकसद यह है कि शोध के नतीजों का फायदा ग्रीनलैंड के लोगों के साथ-साथ पूरी दुनिया को मिले।

इस नीति का असर अब दिखने लगा है और ग्रीनलैंड का छोटा लेकिन बढ़ता हुआ शोध तंत्र (research ecosystem) मज़बूत हो रहा है। इसका सबसे बड़ा उदाहरण है ‘ताराजोक’ (research vessel Tarajoq) नाम का शोध पोत, जो ग्रीनलैंड सरकार द्वारा अब तक की सबसे बड़ी वैज्ञानिक परियोजना है। 2022 से संचालित यह जहाज़ वैज्ञानिकों को दूर-दराज़ के फ्योर्ड्स और समुद्री इलाकों तक पहुंचने में मदद करता है, जहां पहले अध्ययन करना मुश्किल था।

हाल के एक अभियान में इसी पोत की मदद से वैज्ञानिकों ने यह समझने की कोशिश की कि ग्लेशियर से पिघलने वाला पानी समुद्री पारिस्थितिकी (marine ecosystem) से कैसे अंतर्क्रिया करता है। बर्फ से ढंके तटों के पास काम करने की इसकी क्षमता लंबे समय तक आर्कटिक क्षेत्र के अध्ययन के लिए अहम साबित होगी।

तकनीक और भविष्य

ग्रीनलैंड अब आधुनिक तकनीकों को भी तेज़ी से अपना रहा है। पिछले साल ग्रीनलैंड के प्राकृतिक संसाधन संस्थान ने देश का पहला कृत्रिम बुद्धिमत्ता (artificial intelligence AI) आधारित कंप्यूटर सिस्टम लगाया। इस तकनीक की मदद से वैज्ञानिक समुद्र के भीतर की वीडियो और आवाज़ों का तेज़ी से विश्लेषण (marine data analysis) कर सकते हैं, समुद्री जीवों की पहचान कर सकते हैं और मछलियों की संख्या का अनुमान लगा सकते हैं। जो काम पहले महीनों में होता था, अब कुछ ही दिनों में पूरा हो जाता है। जैसे-जैसे जलवायु परिवर्तन (global climate change) तेज़ हो रहा है और ग्रीनलैंड को लेकर दुनिया की वैज्ञानिक, आर्थिक और राजनीतिक रुचि (scientific and geopolitical interest) बढ़ रही है, यह द्वीप एक अहम मोड़ पर खड़ा है। आगे का रास्ता इस बात पर निर्भर करेगा कि अंतर्राष्ट्रीय ध्यान और स्थानीय ज़रूरतों के बीच संतुलन कैसे बनाया जाता है। भावी फैसले न सिर्फ आर्कटिक विज्ञान (Arctic science) की दिशा तय करेंगे, बल्कि पूरी पृथ्वी को समझने के हमारे नज़रिए को भी प्रभावित करेंगे। (स्रोत फीचर्स)

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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छिछोरे फिल्म का एक रोमांचक दृश्य सबको याद होगा। जीत-हार को तय करने वाले क्षण में हीरो गेंद को बास्केट में डालने का प्रयास करता है, गेंद बास्केट के किनारे को छूती है, पिछले हिस्से से टकराती है, अगली रिम को छूती है और टकराकर वापिस लौट आती है। यह घटना बास्केट बॉल के खेल (basketball physics) में तो होती ही है, गोल्फ (golf ball dynamics) के मैदान में भी अक्सर देखी जाती है। गोल्फ में कई बार गेंद छेद के रिम पर चक्कर लगाकर लौट आती है। यहां तक कि कई बार तो गेंद रिम के नीचे भी चली जाती है लेकिन वहां से अंदर जाने की बजाय ऊपर निकल जाती है। गोल्फ में इसे ‘लिप आउट’ कहते हैं। खिलाड़ियों के साथ-साथ लिप आउट भौतिक शास्त्रियों (physics problem) के लिए भी एक पहेली रहा है।

अब लगता है कि भौतिकविदों ने इस गुत्थी को सुलझा लिया है। रॉयल सोसायटी ओपन साइंस (Royal Society Open Science) में ब्रिस्टल विश्वविद्यालय (University of Bristol) के जॉन होगन और सेचेनी इस्तवान विश्वविद्यालय के मेट अन्ताली द्वारा प्रकाशित एक शोध पत्र में इस पर रोशनी डाली गई है। उन्होंने देखा कि लिप आउट कई कारणों से हो सकता है। ऐसी एक करामात को बैलिस्टिक लिप आउट (ballistic lip out) कहते हैं। गेंद छेद के केंद्र की ओर जाती है, लेकिन उसकी रफ्तार इतनी अधिक होती है कि वह छेद के सामने वाली सतह से टकराती है और उछलकर बाहर आ जाती है। इसी प्रकार छेद की रिम से होने वाली लिप आउट में गेंद छेद पर तिरछी दिशा में पहुंचती है, रिम का चक्कर काटती है और अंदर जाने की बजाय बाहर छिटक जाती है।

लेकिन सबसे नाटकीय स्थिति छेद से होने वाला लिप आउट होती है। इसमें होता यह है कि रिम का चक्कर काटते हुए गेंद छेद में गिरने तो लगती है लेकिन फिर गुरुत्वाकर्षण को मात देते हुए वापिस ऊपर चढ़कर बाहर निकल जाती है।

बैलिस्टिक और रिम लिप आउट (rim lip out)  तो समझ में आते हैं और ये सीधी-सादी उछाल (bounce mechanics) की वजह से होते हैं लेकिन गिरते-गिरते आधे रास्ते से लौट आना समझना मुश्किल रहा है।

इस पूरे मामले को न्यूटन द्वारा प्रतिपादित यांत्रिकी के नियमों (Newtonian mechanics) से समझने के प्रयास होते रहे हैं। लेकिन यथार्थ में इन नियमों को लागू करना गणित के लिहाज़ से काफी मुश्किल हो जाता है क्योंकि यहां गति के तीन अलग-अलग अक्ष पर ध्यान देना होता है। पहला है जिसमें मैदान क्षैतिज है और आसमान ऊपर की दिशा में। दूसरा है लुढ़कती गेंद के घूर्णन का अक्ष और तीसरा है मैदान या छेद और गेंद का संपर्क बिंदु।

विश्लेषण के लिहाज़ से ये सारी गतियां थोड़ी दिक्कत तो पैदा करती हैं लेकिन जब गेंद सपाट मैदान पर लुढ़क रही हो तो इन्हें संभाला जा सकता है। होगन के मुताबिक दिक्कतें तब उभरती हैं जब गेंद रिम से छेद की ओर बढ़ती है। उनके अनुसार इस पड़ाव पर गेंद की दो गतियां एक साथ चलती हैं – गेंद का लुढ़कना और गेंद का घूमना। इस पड़ाव पर गुरुत्व बल इन दोनों गतियों के अक्ष के लंबवत नहीं लगता है। इसकी बजाय गुरुत्व बल गेंद को उस सतह (यानी छेद की दीवार) से सटाकर खींचता है जिस पर वह लुढ़क रही है। इसलिए सपाट मैदान पर गेंद के लुढ़कने और छेद की अंदरुनी दीवार पर उसके लुढ़कने को अलग-अलग ढंग से समझने के प्रयास किए गए हैं। और इन दोनों की अंतर्क्रिया (force interaction) को समझना गणित के लिहाज़ से खासा मुश्किल हो जाता है।

लिहाज़ा होगन और अन्ताली ने इस समस्या पर बिलकुल अलग ढंग से विचार किया है। उन्होंने विश्लेषण के लिए दो अक्षों (axis of motion) को ध्यान में लिया – एक वह जो गेंद के लुढ़कने की दिशा से निर्धारित होता है और दूसरा वह जो सतह से संपर्क और उसके केंद्र बिंदु को जोड़ने वाली रेखा से। होगन के मुताबिक जब गेंद छेद में जाती है तो ये अक्ष उसके साथ ही चलते हैं।

इस विश्लेषण के द्वारा रिम और छेद से लिप आउट की घटनाओं की व्याख्या एक जैसे परिवर्तियों की मदद से की जा सकी। देखें कैसे।

जब गेंद छेद में गिरती है और दीवार पर लुढ़कती है तो वह अपने केंद्र और दीवार से संपर्क बिंदु को जोड़ने वाली अक्ष पर थोड़ा घूर्णन करने लगती है। लगभग इसी समय जड़त्व (inertia)  का प्रभाव भी हावी हो जाता है। यदि इस समय तक गेंद छेद के पेंदे में न पहुंच गई हो, तो वह घूर्णन धीमा पड़ जाता है और गेंद दीवार पर चढ़ने लगती है।

यह कहना थोड़ा कठिन होता है कि गेंद वास्तव में छेद से बाहर निकल आएगी या नहीं। दरअसल, पूर्व शोध बताते हैं कि किसी भी शॉट का परिणाम छोटी-छोटी उथल-पुथल से निर्धारित होता है। छेद में गिरना और वापिस निकल आना, इन दोनों की संभावना बराबर होती है। और किसी छोटी सी गड़बड़ (जैसे रेत का एक कण) से गेंद इनमें से कोई भी रास्ता अपना सकती है।

सवाल यह है कि क्या इस विश्लेषण से गोल्फ या बास्केट बॉल के खिलाड़ियों (sports players) को कोई मदद मिलेगी? शोधकर्ताओं का कहना है कि शायद नहीं क्योंकि अंतिम बिंदु पर बलों का संतुलन (force balance) इतनी सूक्ष्मता से होता है कि शॉट मारते वक्त नियंत्रण नामुमकिन नहीं, तो बहुत मुश्किल अवश्य है। (स्रोत फीचर्स)

नोट: स्रोत में छपे लेखों के विचार लेखकों के हैं। एकलव्य का इनसे सहमत होना आवश्यक नहीं है।
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