हर्स्ट, हॅरोल्ड एडविन (Hurst, Harold Edwin)

हर्स्ट, हॅरोल्ड एडविन 

(१ जानेवारी, १८८० – ७ डिसेंबर, १९७८)

  ब्रिटनमधील लिसेस्टर (Leicester) येथे जन्मलेल्या हर्स्ट यांनी रसायनशास्त्र आणि वडिलांकडून मिळालेले सुतारकामाचे शिक्षण झाल्यावर १५ व्या वर्षी शाळा सोडली. एका शाळेत शिक्षक म्हणून अनुभव घेतांनाच आपले शिक्षण पूर्ण करण्यासाठी त्यांनी संध्याकाळच्या वर्गात शिकायला सुरुवात केली. एक शिष्यवृत्ती मिळवून ते प्रथम ऑक्सफर्ड आणि एका वर्षानंतर नुकत्याच निघालेल्या हर्टफर्ड (Hertford) महाविद्यालयात दाखल झाले. हर्स्ट हे प्रात्यक्षिक कामामध्ये अतिशय प्रवीण होते तरी तेथील प्राध्यापक ग्लेझब्रूक (Glazebrook) यांनी त्यांची गणितात तयारी करुन घेतली. त्यामुळे हर्स्ट यांनी प्रथम वर्गात विशेष प्राविण्यासह भौतिकशास्त्रातील पदवी मिळवली. हर्स्ट यांना क्लॅरेंडन (Clarendon) प्रयोगशाळेत तीन वर्षांसाठी व्याख्याते व प्रयोग निर्देशक म्हणून नेमणूक मिळाली.

हर्स्ट १९०६मध्ये सर्वेक्षणाच्या कामानिमित्त थोड्या कालावधीसाठी इजिप्तला गेले, परंतु ते तिथे पुढील ६२ वर्षे राहिले. नाईल नदीवर धरण बांधण्याच्या दृष्टीकोनातून अभ्यास करतांना त्यांनी तिथल्या जलसाठ्यांची दीर्घकालीन साठवण क्षमता यांचा अभ्यास केला. त्यातूनच नाईलच्या पाण्याच्या पातळीतील चढउतार लक्षात घेऊन दीर्घकक्षा अवलंबित्व (long range dependency) मोजण्यासाठी त्यांनी एक अनुभवजन्य पुनर्मापनी कक्षा विश्लेषण पद्धत (rescaled range analysis) विकसित केली, जिला पुढे हर्स्ट यांचे नाव दिले गेले. १९०३ मध्ये खालचे आस्वान धरण बांधले गेले होते. परंतु हर्स्ट यांच्या सर्व प्रथम लक्षात आले की त्याच्या वरच्या क्षेत्रात आणखी एक धरण बांधले आणि आस्वान येथील विस्तीर्ण जलाशयाचा योग्य वापर केला तर ते इजिप्तसाठी वर्षानुवर्षे न पडणाऱ्या पावसाच्या काळातही उपयुक्त ठरणारे ठरेल.

नाईल नदीच्या पुरांचा ८४७ वर्षांच्या आधारसामग्रीचा अभ्यास केल्यावर हर्स्ट यांना आढळले की त्या आकडेवारीच्या क्रमिकांमध्ये (data series) एक वेगळं सातत्य आहे. कारण जास्त पूर आलेल्या वर्षानंतरच्या वर्षांतही सरासरीपेक्षा जास्त पूर आलेला होता. तर ज्या वर्षी सरासरीपेक्षा कमी पूर आलेला होता त्या नंतरच्या वर्षातही आलेला पूर हा कमीच होता. धरणाचा इष्टतम आकार ठरवण्यासाठी पूर्वापार चालत आलेल्या कालक्रमिका विश्लेषणाच्या (time series analysis) गणिताचा अभ्यास करुन हर्स्ट यांनी पुढील सूत्र विकसित केले: (R/S) = (t/2)H, जिथे R = कालक्रमिकेची कक्षा (time series range), S = दरवर्षी येणाऱ्या पुराच्या मोजमापाचे प्रमाण विचलन (standard deviation), t = कालक्रमिकेमधील वर्षांची संख्या आणि H हा दीर्घकालीन अवलंबित्वाचा निर्देशांक (long term dependence index) आहेत. पारंपरिक कालक्रमिकेच्या विश्लेषणात कालक्रमिकेत अल्पकालीन स्वयंसंबंध (short-term auto-correlation) असतील तसेच स्वतंत्र निरीक्षणे (independent observations) असतील तर, H चे मूल्य ०.५ असावे असे सांगितले जाते. मात्र जसे कालक्रमिकेतील जोड्यांमधील पश्चता (lag) वाढते, तसे त्यांतील स्वयंसंबंध कमी होतात हे लक्षात घेऊन, तसेच उपलब्ध मोजमापांवर संशोधनकरून हर्स्ट यांनी असे मांडले की नाईल नदीच्या बाबतीत वरील सूत्रात H चे मूल्य बदलून ०.७२ घेतले पाहिजे. त्यांची ही भूमिका क्रांतिकारी होती. ती पुढे बरोबर ठरली आणि मान्य झाली. तरी H = ०.७२ आता हर्स्ट घातांक म्हणून ओळखला जातो. त्यांच्या या मापणीसाठीच्या सूत्राचा सखोल अन्वयार्थ बी. बी. मँडेलबोर्ट (B. B. Mandelbort) यांनी १९६५ मध्ये विकसित केलेल्या शक्तीनियमच्या अभ्यासातून पुढे आला, जिथे H चे मूल्य बदलत राहणे हे सामान्य आहे असे सिद्ध झाले. तरी हर्स्ट यांचे वरील गणिती प्रारूप सुधारित स्वरूपांत अनेक क्षेत्रांत अंदाज करण्यासाठी वापरले जाते. उदा. वित्तीय क्षेत्र, हृदयाचे कार्य आणि सजीव सृष्टी व वातावरण यांच्यातील परस्पर प्रतिक्रियांचा अभ्यास.

हर्स्ट यांचे स्वतंत्र आणि सहलेखन केलेले विपुल साहित्य उपलब्ध आहे. त्यातील प्रमुख शोधलेखन असे आहे : १. ‘Long-term storage capacity of reservoirs’, Transactions of the American Society of Civil Engineers, ११६, १९५१, पृष्ठ ७७०-८०८., २. ‘Methods of using long-term storage in reservoirs’, Proceedings of the Institution of Civil Engineers, part 1, ५, १९५६, पृष्ठ ५१९-५४३., ३. Long-term Storage, an Experimental Study, १९६५.

ऑक्सफर्ड विद्यापीठाने हर्स्ट यांना डी.एस्सी. पदवी दिली आणि स्थापत्य अभियांत्रिकी संस्थेचे टेल्फोर्ड (Telford) सुवर्ण पदक प्रदान करण्यात आले. ‘Grand Officier de l’Ordre du Nile’ असा एक आगळा सन्मानही त्यांना इजिप्त सरकारने प्रदान केला.

संदर्भ : 

                          समीक्षक : पाटकर, विवेक

Tags: , , , , ,