அணு அண்டம் அறிவியல் -75

நீண்ட இடைவெளிக்குப் பிறகு அ-அ-அ  உங்களை வரவேற்கிறது.

உங்கள் கவலைகளில் இருந்து , வலிகளில் இருந்து (தற்காலிகமாகவேனும்) விடுபட ஒரு வழி இருக்கிறது.அது என்ன என்றால் எல்லாரும் பக்கத்தில் உள்ள ஸ்ரீ ஸ்ரீ ரவிசங்கர் வாழும்கலை  ஆசிரமத்தில் சேர்ந்து happiness program இல் பங்கேற்பதுதான்! :)

ஆசிரமம் எல்லாம் வேண்டாம். சும்மா நீங்கள் மொட்டை மாடிக்குப் போய்
அண்ணாந்து பார்த்தால் போதும் .நாம் பார்ப்பது எல்லாமே பெரும்பாலும் பால்வெளி மண்டலம் தான்.Milky way எனப்படும் நம்  பால்வெளி மண்டலம் மிகவும் உச்சி வானத்தில் தெரியாது..நம் காலக்ஸி தட்டு போல தட்டையாக இருப்பதால் தொடுவானத்துக்கு அருகில் பால்வெளி மண்டலம்  பட்டையாகத் தெரியும். நம்மால் இதை வெறும் கண்களாலேயே பார்க்க முடியும். காலக்ஸியின் நட்சத்திரங்கள் மிக மிகத் தூரத்தில் இருப்பதால் நட்சத்திரங்களை நம்மால் தனித்தனியாகப் பார்க்க முடியாது. அதனால் எல்லா விண்மீன்களின் ஒளியும் சேர்ந்து ஒரு மங்கலான பட்டை போலத் தெரிகிறது.அனால் இப்போது இருக்கும் நகர வெளிச்சத்தில் இது நமக்குத் தெரியாது! light pollution !!பால்வெளி மண்டலத்தின் முழு தரிசனத்தைப் பெற நாம் பெரும்பாலும் மேற்குத் தொடர்ச்சி மலை ,கடலின் நடுப்பகுதி போன்ற நகர மயமாக்கல் இல்லாத இடங்களில் அமாவாசை நாள் அன்று இரவில் போக வேண்டி இருக்கும்.கீழே காட்டப்பட்டிருப்பது போல ஒரு காட்சி கிடைக்கலாம்.(கீழே இருப்பது ஒரு கேமராவின் exposure புகைப்படம்)

மேலும், நிமிடத்துக்கு இரண்டு மூன்று எரி கற்களைக் கூட பார்க்க முடியும்.


விசும்பு வீழ் கொள்ளியின் பைம்பயிர் துமிப்ப
கால் இயல் செலவின் மாலை எய்தி

என்று சங்க இலக்கியத்தில் கூட asteroid களைக் கவனித்திருக்கிறார்கள். இப்போதுதான் light pollution காரணமாக இரவின் அற்புதமான காட்சிகளை நாம் இழந்து விட்டோம்.

பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டத்தை கொஞ்ச நேரம் உற்று நோக்கினாலே போதும்.கேர்ள் ப்ரெண்ட் விட்டுப் போய் விட்டாளே , குழந்தைக்கு எல்.கே .ஜி அட்மிஷன் கிடைக்கவில்லையே , க்ரெடிட் கார்ட் பில் கட்டவேண்டுமே போன்ற லௌகீகக் கவலைகள் மிக மிக அற்பமாகத் தோன்றும். ஒரு விதத்தில் பார்த்தால் ஒரு  கோட்டுக்குப் பக்கத்தில் பெரிய கோட்டை வரைந்து அதைத் தொடாமலேயே சிறிதாக்குவது போல!இத்தனை பெரிய அகண்ட வெளியில் நாம் ஒன்றுமே இல்லை என்று எடுத்துக் கொண்டாலும் சரி அல்லது இத்தனை அழகான cosmic odyssey யில் நாமும் ஒரு பாத்திரமாக இருக்கிறோமே என்று நினைத்து மகிழ்ந்தாலும் சரி!

ஞானிகள், மனிதர்களிடம் இருந்து அன்பு செய்வதைத் தொடங்கக் கூடாது என்கிறார்கள். முதலில் அன்பு செலுத்துவதை வின்மீன்களிடம் இருந்து ஆரம்பியுங்கள் என்கிறார்கள். பிறகு மலைகள், கடல்கள், பிறகு தாவரங்கள், , பிறகு பறவைகள், பிறகு விலங்குகள் அதன் பிறகு உங்கள் அன்பு முதிர்ச்சி அடைந்த பின்னர் மனிதர்களைக் காதலிக்கத் தொடங்குங்கள் என்கிறார்கள். in other words  உங்களால் நட்சத்திரங்களை, கடல்களை, செடிகளை , மரங்களை , பறவைகளை , விலங்குகளைக் காதலிக்கத் தெரியவில்லை என்றால் மனிதர்கள் மேலான உங்கள் காதல் போலியாகவே இருக்கும்.நீங்கள் காதல் என்று சொல்வது காமத்தின், வெறும் ஹார்மோன்களின் வெளிப்பாடாகவே இருக்கும். எனவே வின்மீன்களிடம் இருந்து தொடங்குங்கள்.

ஆனால் ஒன்று. நட்சத்திரங்கள் அவ்வளவு சீக்கிரம் respond செய்யாது! ;)

astronomers என்று அழைக்கப்படும் விண்ணியல் அறிஞர்களுக்கு இந்த நட்சத்திரக் காதல் இயல்பாகவே வாய்த்து விடுகிறது. சூரியனின் மீதான காதல் கலிலியோவின் கண்களைக் குருடாக்கியது.தொலை நோக்கிகள் பெரும்பாலும் மிகக் குளிரான மிக இருட்டான மலைப் பிரதேசங்களில் அமைக்கப் பட்டிருக்கும்.அங்கே வருடக் கணக்கில் தங்கி இருந்து கிட்டத்தட்ட ஒரு துறவியின் மன நிலையில் இருந்து வானத்தை அளவிட வேண்டி இருக்கும்.இப்போது கம்ப்யூட்டர் பெரும்பாலான வேலைகளை செய்து விடுகிறது. ஆனால் astronomy, போட்டோகிராபி வருவதற்கு முன்பேயே வந்து விட்டது. அப்படியென்றால் டெலஸ்கோப்பில் பார்ப்பதை படமாக எடுக்கக் கூட முடியாது. துல்லியமாக அதீத நினைவாற்றலுடன் தகவல்களை சேகரிக்க வேண்டும்.அர்ப்பணிப்பு உணர்வு இங்கே மிகவும் முக்கியம்.

சரி.

பிரபஞ்சம் ஒரு பெருங்கடல் என்றால் பூமியில் இருந்து கொண்டு நாம் அதில் நம் சுண்டுவிரல் நகத்தை மட்டும் நனைத்திருக்கிறோம் என்கிறார் கார்ல் சாகன் .

அந்த நகத்தை நனைப்பதற்கே மனிதனுக்கு ஆயிரக்கணக்கான ஆண்டுகள் பிடித்தன. பிரபஞ்சத்தை அறிய முற்படும் முன் மனிதன் தன் சொந்த வீடான பூமியை அறிய வேண்டி இருந்தது.

நீண்ட காலமாக, மனித வரலாற்றில் geo-centrism வழக்கத்தில் இருந்தது.
பூமி தான் எல்லாவற்றுக்கும் மையம் என்பது மதங்களின் கொள்கைக்கும் பொருந்தி வந்தது. பூமியில் இருந்து பார்க்கும் போது அதைத் தவிர எல்லாமும் நகர்வது போலத் தோன்றியது.இப்போதும் கூட , பூமி பல பில்லியன் கணக்கான காலக்ஸிகளில் பல பில்லியன் விண்மீன்களில் ஒரு ஓரத்தில் ஒரு சாதாரண மஞ்சள் விண்மீனை சுற்றும் சின்னப்பையன் என்று நிரூபிக்கப் பட்ட பின்னும் கூட,சிலர் பூமி-மையக் கொள்கையை நம்புகிறார்கள். இரண்டு காரணங்கள்

பிரபஞ்சத்தில் எந்த ஒரு இடமும் ஸ்பெஷல் கிடையாது. இன்னொரு விதத்தில் சொல்வதென்றால் எல்லா இடத்தையும் பிரபஞ்ச மையம் என்று அழைக்க முடியும்.

நகர்வது என்பது சார்புடையது. எனவே பூமி சூரியனை சுற்றுகிறது என்பது எந்த அர்த்தமும் அற்றது.

சரி.


பூமியை முதன் முதலில் (official ஆக ) அளந்தவர் 'எரடோஸ்தெநிஸ் ' என்னும் கிரேக்க விஞ்ஞானி.(மஹா விஷ்ணு அல்ல!))

அவருக்கு முன்னர் பூமி எவ்வளவு பெரியது என்று யாருக்கும் தெரிந்திருக்கவில்லை. பூமி ஒரு உருண்டை தான் என்று சில தெளிவான சான்றுகள் மூலம் தெரிந்திருந்தாலும் அந்த உருண்டை எவ்வளவு பெரியது என்று யாருக்கும் அளக்க முடியவில்லை.பூமியா அது ரொம்பப் பெருசுப்பா என்ற ரேஞ்சில் சொல்லிக் கொண்டிருந்தனர். எரடோஸ்தெநிஸ் அலெக்ஸ்சான்ட்ரியா நூலகத்தின் நூலகராக இருந்தார். அங்கு இருந்த சில நூல்கள் மூலம் பூமியின் கடக ரேகையில் அமைந்துள்ள சீயென் என்ற நகரில் உள்ள ஒரு கிணறு பற்றி அறிந்தார். வருடம்தோறும் ஜுன் 21 நண்பகல் அன்று சூரியன் அந்தக் கிணற்றின் அடிவரை ஒளிருவதை அறிந்தார். அன்று அந்த இடத்தில் சூரியன் தலைக்கு நேராக ஒளிரக்கூடும் என்று அவர் கணித்தார். அவர் வாழ்ந்த அலெக்ஸ்சான்ட்ரியாவில் இந்த நிகழ்வு ஏற்படவில்லை. பூமியின் வளைந்த மேற்பரப்பு இதற்குக் காரணம் என்று அறிந்த அவர், இதை வைத்துக் கொண்டு பூமியின் சுற்றளவை அளக்க முடியுமா என்று ஆராய்ந்தார்.


சீயென் நகரில் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஜூன் 21 நண்பகல் அன்று செங்குத்தாக  நடப்பட்ட ஒரு கம்பம் பூமியில்  நிழல் எதையும் ஏற்படுத்துவதில்லை.அதே நாளில் அதே நேரத்தில் அலெக்ஸ்சான்ட்ரியாவில் நடப்படும் கம்பம் சிறிது நிழலை விழச் செய்கிறது. கம்பத்தின் நிழலை அதன் உச்சியுடன் இணைத்தால் அது ஒரு முக்கோணத்தை உருவாக்குகிறது. இந்தக் கோணம் 7.2 டிகிரிகளாக இருக்கிறது என்று எரடோஸ் அளவிட்டார். வடிவியல் (geometry )விதிகளின் படி இந்தக் கோணம் பூமியின் மையத்தில் இருந்து இந்த இரண்டு இடங்களுக்கும் வரையப்படும் கோடுகளுக்கு இடையே உள்ள கோணத்திற்கு சமம் ஆகும்.

இது கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

  7.2 டிகிரி என்ற இந்தக் கோணம் தெரிந்து விட்டால் மற்றது சுலபம். மேலும் சீயென் மற்றும் அலெக்சாண்ட்ரியா என்ற இந்த இரண்டு இடங்களுக்கு உள்ள தூரம் தெரிய வேண்டும்.இந்த வேலையையும் அவரே வேலையாட்களைக் கொண்டு செய்தார். அது கிட்டத்தட்ட இன்றைய அளவீடுகளில் 785 கி.மீ . சரி. 7.2 டிகிரிக்கு 785 கிலோமீட்டர் என்றால் 360 டிகிரிக்கு எத்தனை என்று கணக்கிட்டால் அது தான் பூமியின் சுற்றளவு. அது 41,000 கி.மீ என்று அவர் கணக்கிட்டார். இது சரியான அளவுடன் ஒப்பிடும் போது  2% மட்டுமே அதிகம் ஆகும்.(சரியான சுற்றளவு: 40100 km )

பூமியை அளவிட , மூளையும்  ஒரு சிறிய குச்சியும் மட்டுமே போதும் என்று எரடோஸ்தெனிஸ் நிரூபித்தார்.

இப்போது பூமியின் அளவு தெரிந்து விட்டது. ஏரோஸ் , நிலாவின் சுற்றளவை அளக்க முயன்றார். சந்திர கிரகணம் இதற்கு உதவி செய்யும்.
சந்திர கிரகணம் என்பது சந்திரன் பூமியின் நிழல் வழியே முழுவதும் சென்று வெளி வருவதாகும்.முழு நிலவை கிரகணம் பிடிக்கத் தொடங்கி முழுவதுமாக ஆக்கிரமிக்க கிட்டத்தட்ட 50 நிமிடங்கள் பிடிக்கின்றன. அதில் இருந்து நிலா முற்றிலும் வெளியே வந்து பழைய அளவை அடைய 200 நிமிடங்கள் பிடிக்கின்றன. இதில் இருந்து சந்திரனின் விட்டம் பூமியின் விட்டத்தைப் போல 200/50 =4 மடங்கு என்று கணிக்கலாம். எனவே சந்திரனின் விட்டம்

41100/π/4 = 3200 கிமீ என்று கணக்கிடலாம்.

இப்போது பூமிக்கும் சந்திரனுக்கும் இடையே உள்ள தொலைவை trigonometry துணையுடன் அளவிடுவது இன்னும் சுலபம்.

identical triangles method

முழு சந்திரனை நோக்கி நம் கையை நீட்டினால்  அதன் வட்டத்தை நாம் கிட்டத்தட்ட நம் கட்டை விரல் நகத்தால் மறைக்க முடியும்.நம் விரல், கை இரண்டும் கண்ணுடன் ஒரு முக்கோணத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இதே போன்ற ஒரு முக்கோணம் சந்திரன் நம் கண்களுடன் ஏற்படுத்துகிறது. இதை வைத்து சந்திரனின் தூரத்தை அளவிட முடியும்.

படம் 3

சூரியனின் தூரத்தை அளவிட்டவர் கி,மு மூன்றாம் நூற்றாண்டில் வாழ்ந்த
அரிஸ்டார்கஸ் என்பவர். சந்திரன் தன் அளவில் பாதி இருக்கும் நாள் ஒன்றில் சந்திரன் பூமி சூரியன் மூன்றும் 90 டிகிரி முக்கோணத்தை அமைக்கின்றன என்று கருதினார் அரிஸ்டார்கஸ்.

அரிஸ்டார்கஸ், படத்தில் உள்ள அந்த சிக்கலான கோணத்தை 87 டிகிரி என்று நிலையான விண்மீன்களின் இருப்பிடத்தை வைத்துக் கொண்டு நீண்ட காலம் வேலை செய்து அளந்து முடித்தார். பூமி-சந்திரன் தூரம் ஏற்கனவே தெரிந்திருப்பதால் இதை வைத்துக் கொண்டு சூரியன் சந்திரனைப் போல 20 மடங்கு அதிக தூரத்தில் உள்ளது என்று அரிஸ்டார்கஸ் கணித்தார். உண்மையில் அந்தக் கோணத்தின் உண்மையான மதிப்பு 89.9 டிகிரி. எனவே சூரியன் உண்மையில் சந்திரனைப் போல 400 மடங்கு தூரத்தில் உள்ளது.

அரிஸ்டார்கஸின் கணக்கீடு தவறு என்றாலும் சூரியனின் தொலைவை பூமியில் இருந்து கொண்டே வடிவியல் முறைகளின் படி கணக்கிட முடியும் என்று அவர் நிரூபித்தார்.


இப்போது சூரியனின் தொலைவை அளவிடுதல் சுலபம். படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ள அதே concept ஐ வைத்து.முழு சூரிய கிரகணத்தின் போது சந்திரனின் தட்டு அப்படியே சூரியனின் வட்டத்தை மறைத்து விடுகிறது. சூரியன் சந்திரனைப் போல 400 மடங்கு தொலைவில் இருப்பதால் , அதன் விட்டமும் சந்திரனின் விட்டத்தைப் போல 400 மடங்கு அதிகம் என்று கணிக்க முடியும்.

சமுத்ரா