භ්‍රමණය වෙමින් පවත්නා වස්තුවක භ්‍රමණ අක්ශයේ පිහිටීම වෙනස් වීම සරලව සහ පොදුවේ පූර්වායනය(Precession) ලෙස හැදින්වේ. තාරකා විද්‍යාවේදී පූර්වායනය යනුවෙන් හැදින්වෙනුයේ තමා වටා භ්‍රමණය වෙමින් පවත්නා ග්‍රහ වස්තුවක භ්‍රමණ අක්ශයේ පිහිටුම වෙනස් වීමටය(Axial precession). මෙයින් පෘථිවි භ්‍රමණ අක්ශයේ වෙනස් විම වැදගත් කමක් ගනී.
පෘථිවිය තමා වටා භ්‍රමණය වන බවත් භ්‍රමණ අක්ශය අංශක 23 1/2 ක ඇලයකින් යුතුව පවතින බවත් අපි දනිමු. පෘථිවියේ භ්‍රමණය හේතුවෙන් එහි සමකාසන්න ප්‍රදේශය මදක් පිටතට නෙරා පිහිටයි(equatorial bulge). පෘථිවියේ සමකාසන්න විශ්කම්භය ධ්‍රැවාසන්න විශ්කම්භයට වඩා 0.3% ප්‍රමාණයක් වැඩි වී පවතී. මේ නිසා පෘථිවිය යනු නියම ගෝලාකාර වස්තුවක් නොවේ.
රූපය-1
සමස්ත සෞරග්‍රහ මන්ඩලය තුල පෘථිවිය සැලකීමේදී සෙසු වස්තූන් වල පැවැත්ම පෘථිවි පැවැත්ම කෙරෙහි බලපායි. එනම් ඉතා ප්‍රභල ලෙස ලගින්ම පිහිටන චන්ද්‍රයාගේ ගුරුත්ව බලය, චන්ද්‍රයා තරම් ප්‍රභල නොවූවත් සූර්යයාගේ ගුරුත්ව බලය හා ඉතා සුළු ප්‍රමාණයකින් සෙසු ග්‍රහවස්තු වල ගුරුත්ව බලපෑම පෘථිවි equatorial bulge මත ක්‍රියාකරනු ලබයි. මෙලෙස equatorial bulge මත ක්‍රියාකරන ගුරුත්ව බලය අංශක 23 1/2 ක් ඇලව පවතින පෘථිවි භ්‍රමණ අක්ශයේ ඇලවීම වෙනස් කිරීමට උත්සහ දරයි.
නමුත්(gyroscope මූලධර්මයට අනුව ) පෘථිවිය තමා වටා වේගයෙන් භ්‍රමණය වීම හේතුවෙන් බාහිර බලපෑම් පැවතුනත් තමාගේ අක්ශයේ ඇලවීම වෙනස් නොකර ගන්නා අතර ඒ වෙනුවට අක්ශයේ පිහිටීම වෙනස් කර ගනී. රූපය-1 අධ්‍යනය කිරීමේදී ඔබට මෙය පැහැදිලි වනු ඇත. පෘථිවියේ පූර්වායනය සිදුවනුයේ මේ ආකාරයෙනි.
මෙහිදී පැහැදිලිව තේරුම් ගත යුතු කරුණක් වෙයි. එනම් පූර්වායනය යනු පෘථිවි භ්‍රමණ අක්ශය ඇල වී ඇති ප්‍රමාණය වන අංශක 23 1/2 ක අගය වෙනස් නොවීමකි. මෙහිදී සිදු වනුයේ භ්‍රමණ අක්ශයේ පිටීම වෙනස් වීම පමණි. මෙය ඉතාමත් සෙමෙන් සිදුවන ක්‍රියාවලියක් වන අතර භ්‍රමණ අක්ශයේ වෙනස සම්පූර්ණ වටයක් සලකුණු කිරීම සදහා ආසන්න වශයෙන් අවුරුදු 25,800 පමණ ගතවනු ඇත. සමහර පොත් පත් වල මෙය අවුරුදු 26000 ලෙසද සදහන් වේ. පූර්වායනය සදහා ප්‍රභල ලෙස බලපානුයේ අන් කිසිවක් නොව අපට ලගින්ම පිහිටි චන්ද්‍රයාය.
පෘථිවි පූර්වායනය හේතුවෙන් ඛගෝලය තුල පෘථිවියේ පිහිටුම වෙනස් වේ. මෙහි ප්‍රථිපලය වන්නේ සමක පද්ධතිය (Equatorial System) වෙනස් වීමයි. සරලව දක්වතොත් තරකා රාශි වල පිහිටුම කලින් කලට වෙනස් වේ. (මේ පිළිබදව ඉදිරියේදී සවිස්තරාත්මකව වෙනත් ලිපියකින් සාකච්චා කරනු ඇත)
Nutation
(Image from: http://www.starrynighteducation.com/sntimes/2009/june/wwwgfx_cur/Precession_Nutation.png )
පෘථිවි පූර්වායනය ඒකාකාරීව සුමටව සිදු වන්නක් නොවේ. පූර්වායනය සිදු වීමත් සමගම පෘථිවි භ්‍රමණ අක්ශය ඉතා සුලු වශයෙන් සෙලවීමකට ලක් වේ(ඉහත රූපයේ මෙන්). Nutation ලෙස හැදින්වෙනුයේ මෙයයි. පෘථිවිය මත ගුරුත්ව බලපෑමක් ඇති කරන සූර්යයා සහ චන්ද්‍රයාගේ පිහිටීම් කලින් කලට වෙනස් වීම මේ සංසිද්ධිය ඇති වීම කෙරෙහි හේතු වේ. මෙය චක්‍රීයව සිදු වන්නකි. එක් චක්‍රයක කාලය අවුරුදු 18.6 කි. එක් චක්‍රයක් තුලදී භ්‍රමණ අක්ශය +9” සහ -9” අතර ප්‍රමාණයකින් වෙනස් වේ. පූර්වායනය මෙන් මේ ක්‍රියාවද ඛගෝලය තුල පෘථිවි පිහිටුම වෙනස් කිරීමට හේතු වේ. නමුත් පූර්වායනය සමග සැලකීමෙදී මේ ක්‍රියාව නොගෙනිය හැකි තරම් වන අගයකි.
පූර්වායනය හේතුවෙන් සිදු වන තාරකා හා තාරකා රාශි වල පිහිටීමේ වෙනස් වීම මුල් වරට හදුනාගනු ලැබූවේ ක්‍රි.පූ. දෙවන සියවසේ විසූ ග්‍රීක ජාතික තාරකා විද්‍යාඥයෙකු වන හිපාකස්(Hipparchus) විසිනි. නමුත් ඔහුට එකල පූර්වායනය නමැති සංසිද්ධිය පිළිබදව කිසිදු වැටහීමක් නොතිබුණි. පූර්වායනය පැහැදිලි කරගනු ලැබූවේ පසු කාලයකය.
පෘථිවි පූර්වායන ක්‍රියාවලිය සමහර පොත්පත් හා ලිපි වල කරකැවෙමින් පවතින බඹරයක් මගින් ආදර්ශණය කොට දක්වා තිබේ. සමහරවිට ඔබද මීට පෙර මෙලෙස දැක ඇති. භෞතික විද්‍යාවේදී පූර්වායනය යන්න යෙදෙනුයේ කරකැවෙමින් පවතින වස්තුවක පෘථිවියේ මෙන් සිදු වන භ්‍රමණාක්ශයේ වෙනස් වීමටය. නමුත් අපට දක්නට ලැබෙන සාමාන්‍ය, එදිනෙදා ජීවිතයේදී හමුවන බඹරයකින් පූර්වායනක් සිදු කල නොහැක. සාමාන්‍ය බඹරයක් යොදා ගෙන පූර්වායනය වීම සිදු කිරීමට යාමෙන් ඔබටම මෙය පැහැදිලි වේවි. පූර්වායනය පෙනවා දිය හැකි වන්නේ කරකැවෙමින් පවතින වස්තුවක් විශේෂිත ආකාරයකට සකස් කොට ගැනීමෙන් පමණි. Gyroscope ලෙස හැදින්වෙනුයේ එවැන්නකි. Gyroscope යනු කුමක්ද හා එයින් පූර්වායනය වීම පෙන්වන්නේ කෙසේද යන්න දැන ගැනීමට පහත වීඩියෝව නරබන්න. කෙසේ වෙතත්, පෘථිවි පූර්වායනය හා භ්‍රමණ වස්තුවක සිදු වන පූර්වායනය එකිනෙකට වෙනස් සංසිද්ධීන් දෙකක් බව පැහැදිලිව තේරුම් ගත යුතුය.
{youtube}cquvA_IpEsA{/youtube}
පූර්වායනය සිදු වන යාන්ත්‍රණය දැන ගැනීමට:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/top.html