Gladys Brown: The female mathematician who laid the foundation for GPS technology

Gladys Brown: The female American mathematician who laid the foundation for GPS technology.

जीपीएस तंत्रज्ञानाचा पाया घालणारी गणित तज्ञ महिला: ग्लॅडिस ब्राऊन

जन्मदिन: 27 ऑक्टोबर

स्मृतिदिन: 17 जानेवारी 

बालपण आणि शिक्षण:

अतिशय दुर्गम गावात एका शेतकरी, आणि त्यातही कृष्णवर्णीय कुटुंबात त्यांचा जन्म 27 ऑक्टोबर 1930 रोजी झाला. त्यातच भर म्हणजे त्याचं मुलगी असणं. वंशभेदाचे, बाई असण्याचे आणि गरिबीचे चटके खाणं हेच नशिबी असणाऱ्या त्यांनी मात्र पुढे ते आयुष्य नाकारलं आणि शिक्षणाला, गणिताला आपला भरभक्कम आधार मानत आज कोट्यवधी लोकांचा वाटाड्या ठरलेल्या 'जीपीएस' तंत्रज्ञानाचा पाया घातला. 

व्हर्जिनियामधील सदरलैंड (Sutherland) या लहानशा गावी जन्म झालेल्या ग्लॅडिस ब्राऊन यांनी अगदी लहानपणीच आपल्याला समाजातील इतर माणसांप्रमाणे शेती आणि कारखान्यात काम करायचं नाही हे ठरवलं. सदरलँडमधील एका खोलीच्या शाळेत पोहोचण्यासाठी त्यांना जवळपास तीन मैलांचा रस्ता तुडवत जावं लागे. त्यांच्या लहानशा झोपडीवजा घरात ना वीज होती ना पाण्याची व्यवस्था. आपल्याला या पलीकडे झेप घ्यायची आहे, असं त्यांनी स्वतःलाच सांगितलं. त्यासाठी आधी आपण या गावापासून दूर एखाद्या शहरात जायला हवं. तिथूनच पुढे या आयुष्यापासून दूर जाण्याचा रस्ता आपल्याला सापडेल असं त्यांना वाटायचं. डोळ्यात खूप स्वप्नं होती, पण त्या नकळत्या वयात सदरलँड पलीकडचं जग न पाहिल्यामुळे ती मर्यादित होती. शिक्षणाची कास धरल्यावर, उच्च शिक्षण घेऊ लागल्यावर, यशस्वी आणि सन्मानाने जगण्यासाठीचा रस्ता शहरातून जाणारा नाही तर शिक्षणाच्या मार्गानेच गाठता येतो हे त्यांना पक्कं जाणवलं.

लहानपणापासूनच ग्लॅडिस यांना गणित विषयांत गती होती. पण या विषयातील त्यांची आवड जोपासण्यासाठी आवश्यक वातावरण व संसाधने फारशी उपलब्ध नव्हती. त्या शिकत असलेल्या बटरवूड रोडच्या, केवळ कृष्णवर्णीय विद्यार्थ्यांसाठीच्या शाळेत पहिली ते सातवीच्या विद्यार्थ्यांना एकाच वर्गात आळीपाळीने गणित शिकविलं जाई. ग्लॅडिस यांनी या विषयात आपली रुची स्वतःच जोपासायला सुरुवात केली. रस्त्यावरून चालताना कधी कुंपणं मोज, कधी झाडांची गणती कर अशा क्लृप्त्या त्या स्वतःचे मनोरंजन करण्यासाठी करायच्या. त्यावेळी त्या शाळकरी मुलीला कुणी सांगितलं असतं की, पुढे जाऊन पृथ्वीच्या काल्पनिक आकाराची गणती करण्यासाठी लागणारी मूलभूत कौशल्य ती स्वतःलाच हसत-खेळत त्यावेळी शिकवत होती तर तिचाही विश्वास बसला नसता. शालेय जीवनातील गुणवत्तेच्या जोरावर ग्लॅडिस यांना गणित या विषयात 'व्हर्जिनिया स्टेट कॉलेज' येथून पदवी संपादन करण्यासाठी शिष्यवृत्ती प्राप्त झाली. पुरुषी मक्तेदारी असणाऱ्या या विषयात उच्च शिक्षण घेणाऱ्या काही मोजक्या मुलींपैकी त्या एक होत्या. काही वर्षं शालेय शिक्षिकेची नोकरी केल्यानंतर त्यांनी पुन्हा 'व्हर्जिनिया स्टेट कॉलेज' मध्ये पदव्युत्तर शिक्षणासाठी प्रवेश घेतला.

नोकरी आणि वैयक्तिक जीवन:

याच दरम्यान म्हणजे 1950च्या दशकाच्या मध्यात सरकारी यंत्रणांमध्ये आणि लष्करी संस्थांमध्ये 'कम्प्युटर प्रोग्रॅमर्स' या पदासाठी भरती सुरू होती. त्यावेळी विषयाच्या नावीन्यामुळे आजसारखं संगणक तंत्रज्ञान या विषयात पदवी संपादन केलेले लोक नसल्यामुळे गणित विषयाची पार्श्वभूमी असणारे लोक या पदांसाठी नियुक्त केले जात होते. त्यावेळी ग्लॅडिस एका शाळेत गणित विषय शिकवीत होत्या, पण आपण यापेक्षा काहीतरी वेगळं, आव्हानात्मक करण्यासाठी जन्मलो आहोत, असा विश्वास त्यांना होता आणि म्हणूनच त्या सातत्याने विविध ठिकाणी नोकरीसाठी अर्ज करत होत्या. यापैकीच एक अर्ज त्यांनी अमेरिकी नौदलाच्या 'नेव्हल प्रूव्हिग ग्राउंड्स' येथे केला होता आणि काय आश्चर्य ! तेथील 'एनओआरसी' सुपर कम्प्युटर वापरण्यासाठीच्या गणितज्ञांच्या समूहामध्ये त्यांची नियुक्ती झाली.

'आपण काहीतरी वेगळं करण्यासाठी जन्मलो आहोत.' या त्यांच्या विश्वासाला प्रत्यक्षात उतरवण्याच्या प्रवासाचा आरंभहोण्याचाच तो क्षण होता. ग्लॅडिस या अमेरिकी लष्कर आणि पुढे 'नासा' साठी 'कम्प्युटर प्रोग्रॅमर्स' म्हणून काम करण्यासाठी नियुक्त झालेल्या आफ्रिकी-अमेरिकी वंशाच्या स्त्रियांच्या गटाचा भाग होत्या. अमेरिकी अवकाश कार्यक्रमातील आपल्या योगदानामुळे प्रसिद्ध झालेल्या आणि 'हिडन फिगर्स' या पुस्तकामुळे व चित्रपटामुळे प्रकाशझोतात आलेल्या कॅथरीन जॉन्सन, मेरी जॅक्सन, डोर्थी व्हॉगन यासुद्धा याच गटाचा भाग होत्या, किती विरोधाभास !

सदरलँडमधील वास्तव्यात तेथील सगळ्या माणसांना, भवताली पसरलेल्या आणि इतर अनेकजण काम करत असलेल्या तंबाखूच्या मळ्यांना तोंडपाठ ओळखणाऱ्या ग्लॅडिस आता एका अशा दूरच्या प्रवासाला निघाल्या होत्या. जिथे आपण लष्करासाठी काम करतो आहोत यापलीकडे त्यांना काहीच कल्पना नव्हती. तिथे अगदी आपल्यावर देखरेख करणारी व्यक्ती कोण आहे याचीसुद्धा माहिती त्यांना नव्हती, कारण या हुद्द्यासाठी त्यांची कुणी मुलाखतही घेतली नव्हती. तिथे आपल्याला गणितं सोडवायची आहेत यापलीकडे त्यांना काहीच माहीत नव्हतं. एका सर्वस्वी अज्ञात जगात ही झेप घेणं धाडसाचं होतं. पण ग्लॅडिस यांनी ते धाडस दाखवलं. त्यांच्यासाठी आपल्या पूर्वायुष्यातून बाहेर पडण्याचा हा एकमेव रस्ता होता. तिथे जाऊन आपल्याला काम जमेल का अशी रुखरुख मात्र होती. अर्थातच त्यांची ही भीती अनाठाई ठरली. 'एनओआरसी'ची यंत्रणा त्या अगदी सहज हाताळायला शिकल्या. सॉफ्टवेअरमधील 'बग्ज' शोधण्याचे कसब त्यांच्याजवळ होते. तिथे त्या केंद्रावर केवळ चार आफ्रिकी-अमेरिकी लोक काम करत होते. त्यापैकी दोन पुरुष होते आणि दोन स्त्रिया. यापैकी सबमरीन मिसाइल प्रोग्रामवर काम करणाऱ्या इरा वेस्ट यांच्याशी ग्लॅडिस यांची मैत्री झाली. पुढे त्या दोघांनी लग्न केलं आणि ग्लॅडिस ब्राऊन तेथून पुढे ग्लॅडिस वेस्ट म्हणून ओळखल्या जाऊ लागल्या.

जीपीएस (Global Positioning System):जिओइड'चं अचूक मॉडेल निर्मिती :

1960 च्या दशकांत प्लुटोच्या गतीची नियमितता सिद्ध करणाऱ्या प्रकल्पाचा त्या भाग झाल्या. यामधील त्यांचं उल्लेखनीय कार्य पाहून 'सीसॅट' या रडार तंत्रज्ञानावर काम करणाऱ्या उपक्रमाचं नेतृत्व करण्यासाठी त्यांची नियुक्ती झाली. 1957 मध्ये सोव्हिएत रशियाने 'स्पुतनिक' या पहिल्या मानवनिर्मित कृत्रिम उपग्रहाचं प्रक्षेपण केलं आणि अमेरिकेनं आपले सगळे संगणक आपल्या कृत्रिम उपग्रहाच्या उपक्रमासाठी समर्पित केले. यामध्ये 'जीपीएस' तंत्रज्ञानाची पूर्ववृत्ती असणाऱ्या 'ट्रान्झिट' या उपक्रमाचाही सहभाग होता. 'ट्रान्सीट' हा नौदलाचा उपक्रम होता. यामध्ये एकूण 5 उपग्रहांच्या मदतीनं 150 मीटरमध्ये असणाऱ्या ठिकाणाचं लोकेशन मिळवता यायचं. पण त्यात अचूकता नव्हती. याची मर्यादा लक्षात घेता 1970 मध्ये नौदलानं यापेक्षा प्रगत पुढील तंत्रज्ञान तयार करण्यासाठी काम सुरू केले. तेच तंत्रज्ञान म्हणजे जीपीएस (Global Positioning System). या विषयीची गंमत अशी आहे की आपले ठिकाण (स्थान) शोधणारं हे तंत्रज्ञान प्रत्यक्षात अत्यंत अचूक वेळ मोजण्यावर अवलंबून आहे. 'जीपीएस' उपग्रहांमध्ये अतिशय अचूक अणुघड्याळे (atomic clocks) असतात आणि ते सिग्नल पाठवताना नेमका वेळ नोंदवतात. मोबाइल किंवा रिसिव्हरला सिग्नल मिळेपर्यंत लागलेल्या वेळावरून तो उपग्रह किती दूर आहे हे मोजता येतं. किमान चार उपग्रहांपासून मिळालेल्या वेळेच्या फरकांवरून आपलं अचूक स्थान ठरवलं जातं. मात्र आइन्स्टाइनने दाखवून दिल्याप्रमाणे गुरुत्वाकर्षणामुळे वेळ बदलते, त्यामुळे हे बदल लक्षात न घेतल्यास GPS मध्ये मोठी चूक होऊ शकते. पृथ्वी जर पूर्णपणे गोल असती तर 'जीपीएस'चं गणित खूप सोपं झालं असतं. पण प्रत्यक्षात पृथ्वी विश्ववृत्ताजवळ फुगलेली आहे आणि ध्रुवांकडे थोडी चपटी आहे. तसेच पर्वत, समुद्र आणि भरती-ओहोटी-मुळेही गुरुत्वाकर्षण बदलतं. म्हणून 'जीपीएस' साठी उपग्रह आणि अणुघड्याळांबरोबरच पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाचा खरा आकार समजणं आवश्यक होतं. ज्याला जिओइड' (Geoid) म्हणजेच पृथ्वीच्या खऱ्या गुरुत्वाकर्षणाच्या आकाराचं गणिती वर्णन म्हणून ओळखलं जातं. ग्लॅडिस यांनी प्रथमच 'जिओइड'चं अचूक मॉडेल तयार केलं आणि भविष्यातील तज्ज्ञांसाठी त्यावर मार्गदर्शक पुस्तकही लिहिलं. पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाचा हा नकाशा तयार झाल्यामुळेच आधुनिक 'जीपीएस' प्रणाली शक्य झाली. यामुळे 'जीपीएस' अतिशय वेगानं आणि अत्यंत अचूक परिणाम देऊ शकतं.त्या काळात एखाद्या तिन्हाईताला ग्लॅडिस यांचं काम केवळ समुद्रशास्त्रज्ञ किंवा अणु-पाणबुडींच्या मार्गदर्शनासाठीच उपयुक्त असणारं फार तांत्रिक आणि मर्यादित उपयोगाचं वाटलं असेल. नंतर ग्लॅडिस यांनी स्वतः मान्य केलं की, 21व्या शतकातील आपल्या दैनंदिन आयुष्यावर त्यांच्या कामाचा इतका मोठा परिणाम होईल, याची त्यांनाही पूर्वकल्पना नव्हती. आज आपण पुरावा म्हणून 'जिओटॅग फोटो' पाठवतो, आपल्याला आपल्या जिवलगांच्या उचित स्थानाचा माग काढता येतो. घर बसल्या जीवनावश्यक तसेच इतर गोष्टी मागवता येतात. हे आणि असं बरंच काही आपल्याला ग्लॅडिस आणि त्यांच्या 'जिओइड' मुळे शक्य होतंय. वयाच्या 68व्या वर्षी निवृत्तीपर्यंत त्या तिथेच काम करत राहिल्या. आपल्या आयुष्यातील सर्वाधिक काळ त्यांनी या कामासाठी समर्पित केला.

अवकाश विज्ञान व लष्करी मोहिमांमधील वैज्ञानिक योगदान:

 निवृत्तीनंतर त्यांनी 'लोकप्रशासन' या विषयात पीएच.डी. प्राप्त केली. 2020 मध्ये त्यांच्या काही मैत्रिणींनी प्रोत्साहन दिल्यामुळे त्यांनी 'It began with a dream' हे आत्मवृत्त लिहिलं. त्याचदरम्यान 'हिडन फिगर्स' या पुस्तकाच्या माध्यमातून आफ्रिकी-अमेरिकी स्त्रियांचं गणितातील आणि अमेरिकी अवकाश विज्ञान व लष्करी मोहिमांमधील वैज्ञानिक योगदान अधोरेखित झालं आणि या दोहोंचा संयुक्त परिणाम म्हणून आपलं काम करायला सुरुवात केल्यानंतर जवळपास 50 वर्षांनी ग्लॅडिस यांचं काम आणि त्याचं महत्त्व प्रकाशझोतात आलं.

सन्मान आणि पुरस्कार: 

ग्लॅडिस यांना अनेक पुरस्कारांनी आणि सन्मानाने नावाजलं गेलं. यामध्ये 'एअर फोर्स स्पेस अँड मिसाइल पायोनिअर्स' हॉल ऑफ फेममध्ये समावेश, युनायटेड किंगडमच्या 'रॉयल अकॅडमी ऑफ इंजिनीअरिंग'कडून 'प्रिन्स फिलिप पदक', 'नॅशनल म्युझियम ऑफ द सरफेस नेव्ही'कडून 'फ्रीडम ऑफ द सीजः एक्सप्लोरेशन अँड इनोव्हेशन' पुरस्कार यांचा समावेश होता. त्यांची ओळख करून देण्यासाठी 'फोर्ब्स' मासिकाने 'जीपीएस' प्रणाली केवळ दोन माणसांमुळे अस्तित्वात आहे-अल्बर्ट आइन्स्टाइन आणि ग्लॅडिस वेस्ट' अशा शीर्षकाचा लेख प्रसिद्ध केला होता.

कृष्णवर्णीय व्यक्ती म्हणून आलेल्या अनुभव: वैचारिक भावना

आपल्या या प्रवासाविषयी बोलताना, एक स्त्री म्हणून, कृष्णवर्णीय व्यक्ती म्हणून आलेल्या अनुभवांविषयी सांगताना ग्लॅडिस एक फार महत्त्वाचा मुद्दा सहज मांडतात. त्यांना मिळालेली संधी त्यांच्या जोडीच्या इतर अनेकांना मिळत नव्हती यांची त्यांना जाणीव आहे. स्त्रिया, कृष्णवर्णीय हे आमच्या 

सोबत काम करू शकत नाहीत या पुरुषसत्ताक तसेच श्रेष्ठत्वाच्या भावनेतून निर्माण झालेल्या विचाराला खोडून टाकण्याची जबाबदारी आपल्यासारख्या संधी प्राप्त झालेल्या प्रत्येकाची आहे असं त्या सांगतात, आपली ही भूमिका आणि जबाबदारीची जाणीव होऊन आपल्या बांधर्वासाठी संधी उपलब्ध होण्यासाठी आपण सर्वश्रेष्ठ काम केलं पाहिजे, असा विचारही त्या मांडतात.

हा केवळ ग्लॅडिस वेस्ट यांचा वैयक्तिक प्रवास नाही. ही विज्ञानाच्या क्षेत्रात आपली जागा शोधणाऱ्या, ती तयार करू पाहणाऱ्या असंख्य स्त्रियांची, कृष्णवर्णीय तसेच उपेक्षित समुदायाची सामूहिक स्वप्नगाथा आहे. सामाजिक बंधने, वंशभेद आणि स्त्री म्हणून होणारं दुर्लक्ष यांना न जुमानता, ग्लॅडिस यांनी गणित आणि विज्ञानाच्या बळावर इतिहास घडवला. आणि जगाचं भविष्य रेखाटलं. त्यांच्या प्रवासातून हे ठळकपणे अधोरेखित होतं की बुद्धिमत्तेला ना रंग असतो, ना लिंग. ती संधी, चिकाटी, आत्मविश्वास, परिश्रम आणि धाडस यांतून आकार घेते. ही कथा विज्ञानातील स्त्रियांचं, कृष्णवर्णीयांचं आणि उपेक्षित समूहांचं योगदान अधोरेखित करतेच, पण भविष्यातील पिढ्यांना 'तुमची स्वप्नंही पूर्ण होणं शक्य आहे,' असा ठाम विश्वासही देते. ग्लॅडिस वेस्ट म्हणत तसंच, It truly begins with A DREAM.

निधन: 

 17 जानेवारी 2026 रोजी गणितज्ञ यांचे डॉ. ग्लॅडिस वेस्ट, वयाच्या 95व्या वर्षी त्यांचं निधन झालं.

View, Comment and Share...