පූර්වායනය

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

 

Read More

පෘථිවියේ පැවැත්මට චන්ද්‍රයාගේ බලපෑම

පෘථිවියට ලගින්ම ඇති ආකාශ වස්තුව වන්නේ චන්ද්‍රයාය. සෞරග්‍රහ මන්ඩලයේ අනෙකුත් ආකාශ වස්තු අතුරෙන් වැඩිපුරම විද්‍යාඥයින් අධ්‍යනය කොට ‍ඇති ආකාශ වස්තුව වන්නේද චන්ද්‍රයාය. විවිධ කාල වලදී විවිධ කලාවන්ගෙන් දිස් වන චන්ද්‍රයා රෑ අහසට එක් කරනුයේ අමුතුම අලංකාරයකි.

රෑ අහසේ ඉතා පහසුවෙන් හදුනාගත හැකි, ඕනෑම අයෙකුට බොහොම සුපුරුදු ආකාශ වස්තුව වන සද තවත් එක් ආකාශ වස්තුවක් ලෙස හැදින් වීම සුදුසුද? පෘථිවි සමබරතාවට චන්ද්‍රයාගේ බලපෑම කෙබදුද? ජීවීන්ගේ පැවැත්මට චන්ද්‍රයාගේ බලපෑමක් තිබේද? පෘථිවි කාලගුණය කෙරෙහි චන්ද්‍රයා බලපානු ලබයිද? විද්‍යාඥයින් උනන්දු වන වැදගත් ගැටලුවක් වන පෘථිවිය සතුව චන්ද්‍රයෙකු නොතිබුනා නම් කුමක් සිදුවේද? යන ගැටලු පිළිබදව මදක් සොයා බැලීම වටී.

චන්ද්‍රයාගේ බිහිවීම සම්බන්ධයෙන් විද්‍යාඥයින් මත 4ක් ඉදිරිපත් කරන අතර එයින් වඩාත් පිලිගැනෙන්නේ ‘මහා ගැටුම් කල්පිතය’ යන මතයයි. මෙමගින් පෘථිවිය බිහිවෙමින් පැවති යුගයේ අගහරු ප්‍රමාණයේ වූ වස්තුවක් පැමිණ පෘථිවිය සමග ගැටී, එයින් අවකාශයට මුදාහල කොටස් වලින් චන්ද්‍රයා නිර්මාණය වූ බව කියැවේ. අහම්බෙන් මෙන් සිදු වූ මේ සුවිසල් ගැටුම නොවන්නට පෘථිවිය සතුව චන්ද්‍රයෙකු නොතිබෙන්නටද ඉඩ තිබුණි. එසේ වූවා නම් අද යුගයේ පෘථිවිය පවතිනුයේ සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් ආකාරයකිනි. සමහරවිට පෘථිවියේ ජීවයක් හට නොගැනීමටද ඉඩ තිබුනි.

මෙවැනි සුවිශේෂී වූ වැදගත්කමක් ඇති මෙම ගැටුමට පෙර පැවති පෘථිවිය විද්‍යාඥයින් හදුන්වනුයේ Earth mark-1 ලෙසයි. පෘථිවිය හා ගැටුනු වස්තුව Orphius ලෙසත් ගැටුමෙන් පසු අද යුගය දක්වා පරිණාමය වූ පෘථිවිය Earth mark-2  ලෙසද හදුන්වනු ලබයි.

පෘථිවිය හා චන්ද්‍රයා පද්ධතිය නිර්මානය වෙමින් පැවති මුල් යුගයේ පෘථිවි භ්‍රමණ වේගය ඉතා විශාල අගයක් වූ අතර එකල පෘථිවි දිනයක කාලය පැය 4ක් වැනි ඉතා කෙටි කලකට සීමා වී පැවතිනි. චන්ද්‍රයා පැවතියේ පෘථිවියට ඉතා සමීපවය. නමුත් කාලයාගේ අවෑමෙන් චන්ද්‍රයා තම මවු ග්‍රහයාගෙන් ඈත් වීමට පටන් ගත් අතර පෘථිවි භ්‍රමණ වේගය ක්‍රම ක්‍රමයෙන් අඩු වී අවසානයේ අද පවතින අගය දක්වා පරිණාමය වී පවතී. නමුත් චන්ද්‍රයා පෘථිවියෙන් ඈත්වීම තවමත් නතරකර නොමැත. එය දිගටම පෘථිවියෙන් ඈත් වෙමින් පවතී. චන්ද්‍රයාගේ මේ ඈත් වීම පෘථිවිවාසීන් වන අපට නොපෙනෙනුයේ එය ඉතාමත්ම සෙමින් සිදුවන ක්‍රියාවක් හේතුවෙනි.

ඇපොලෝ විපෘතිය යටතේ සද මතට ගිය ඇපොලෝ සදගාමීන් එහි සිදුකල ක්‍රියාකාරකම් වලින් එකක් ලෙස සද මතුපිට පරාවර්තක(Reflectors) සවි කිරීම සිදු විය. අද යුගයේ පවා ක්‍රියාත්මකව පවතින මේ පරාවර්තක වෙත විශේෂ අවධානයක් යොමුව පවතිනුයේ ටෙක්සාස් හි මැක්ඩොනල්ඩ්(McDonald) නිරීක්ශණාගාරයේ විද්‍යාඥයන්ය. ඔවුන් තම නිරීක්ශණාගාරයේ සිට අතිවිශාල ලේසර් ධාරාවක් චන්ද්‍රයා මත පිහිටුවා ඇති පරාවර්තක වෙත යොමු කරනු ලබයි. නැවත පරාවර්තනය වී පැමිණෙන ලේසර් ධාරාව ලබාගෙන ඒ අනුව එම අදාල මොහොතේ පෘථිවියේ සිට චන්ද්‍රයාට පවතින දුර ගණනය කරනු ලබයි. මෙලෙස බොහෝ කාලයක් පුරාවට සිදුකල ගණනය කිරීම් නිරීක්ශණය කල විට පැහැදිලි වන්නේ පෘථිවිය හා චන්ද්‍රයා අතර පවතින සාමාන්‍යය දුර එක් වසරකදී අගල් 1 1/2 පමණ වන අගයකික් දිගු වන බවයි. 

සූර්යග්‍රහණ ඇති වන්නේ ඉතා සරලව චන්ද්‍රයා මගින් සූර්යය මුහුණත වසා දැමීම නිසා බව ඔබ දනී. පූර්ණ සූර්යග්‍රහණයකදී සූර්යය මුහුණත සම්පූර්ණයෙන්ම වැසී යයි. නමුත් තව බොහෝ කාලයකට පසු පෘථිවිවාසීනට පූර්ණ සූර්යග්‍රහණ දැක බලා ගැනීමට නොහැකි වනු ඇත.මන්ද යත් චන්ද්‍රයාගේ ඈත් වීම නිසා සූර්යය මුහුණත එයට සම්පූර්ණයෙන්ම වැසී නොයන හෙයිනි.

උදම් බලපෑම

චන්ද්‍රයා සහ සූර්යයාගේ ගුරුත්ව බලයන් හේතුවෙන් පොලොව යම් ආකාරයක ඇදීමකට(Tidal force) ලක්වේ. පොලොවේ මේ ඇදීමට වැඩි වශයෙන් දායක වන්නේ චන්ද්‍රයා වන අතර මෙම සංසිද්ධියේ වැඩි බලපෑමක් පවතිනුයේ සාගර ජලය උස් පහත් වීමටය. ‘වඩදිය’ හා ‘බාදිය’ ලෙස අප හදුන්වනුයේ මෙයයි.

පොලොව තමා වටා භ්‍රමණය වනුයේ උදම් බලපෑමත් සමගය. ප්‍රධාන වශයෙන් චන්ද්‍රයා, මුහුදු ජලය තමා දෙසට ඇද බැද තබා ගැනීමට උත්සහ දරයි. නමුත් මේ බලපෑමත් සමග පෘථිවිය භ්‍රමණය වීම හේතුවෙන් සාගර ජලය හා සාගර පතුල්(Ocean floors) අතර සියුම් ඝර්ශණයක්(Tidal friction) නිර්මාණය වේ. මේ ඝර්ශණය නිසා පෘථිවි භ්‍රමණයට විරුද්ධව ගොඩනැංවෙන බලය, භ්‍රමණ වේගය හීන කිරීමට හේතු වේ.

අවුරුදු මිලියන 600කට පෙර පෘථිවි දිනයක අග‍ය පැය 22කට මදක් අඩු අගයක්ව පැවත ඇත. පැරණි සූර්යග්‍රහණ, චන්ද්‍රග්‍රහණ වාර්ථා අධ්‍යනය කිරීමේදී පෙනී යන්නේ මීට අවුරුදු 2000කට පමණ පෙර, දිනයක අගය අද පවතින පැය 24 වන අගයට වඩා කුඩා ප්‍රමාණයක් අඩුව පැවති බවයි. මේ ආකාරයට තවත් බොහෝ කාලයකට පසු පෘථිවි දිනයක අගය පැය 24 කට වඩා වැඩි වනු ඇත.

පූර්වායනය

ඉතා ඈත අතීතයේ එනම් ක්‍රි.පූ. දෙවන සියවසේදී විසූ ග්‍රීක ජාතික තාරකා විද්‍යාඥයකු වන හිපාකස්(Hipparchus) තාරකා විද්‍යා ඉතිහාසයේ සටහන් වන ඉතා වැදගත් පුත්ගලයෙකි. පෘථිවියේ පිහිටුම දැක්වීමට ප්‍රථම වරට අක්ශාංෂ දේශාංෂ ක්‍රමය හදුන්වා දීම, ප්‍රථම වරට තාරකා නාමාවලියක් සකස් කිරීම, තාරකා වල දීප්තිය සදහා ප්‍රථම වරට මිනුම් දන්ඩක් ඉදිරිපත් කිරීම, ඔහු විසින් සිදුකල ක්‍රියාකාරකම් වලින් කිහිපයකි.

හිපාකස් තමාගේ නිරීක්ශණ මත පදනම් වෙමින් ඔහුගේම තරු සිතියමක් නිර්මාණය කිරීමට යෙදුණි. ඔහු තමා විසින් නිර්මාණය කල සිතියම මීට අවුරුදු 150කට පමන පෙර නිර්මානය වූ තරු සිතියමක් සමග සංසන්දනය කර බැලීමේදී පැහැදිලි වූයේ ඒවායේ පැහැදිලි වෙනසක් නිරීක්ශණය වන බවයි. එනම් මේ සිතියම් දෙකෙහි පැය වටයන්(Right Ascension)වල පිහිටීම තරමක් දුරට වෙනස්ව පැවතීමයි. මේ වෙනසේ විශාලත්වය මත, එය තම නිරීක්ශණ දෝශ හේතුවෙන් සිදු නොවූවක් බවට නිගමනය කල හිපාකස් වැඩිදුරටත් ප්‍රකාශ කර සිටියේ පැය වටයන් කාලයත් සමග වෙනස් විය හැකි බවයි. නමුත් ඔහුට මෙලෙස සිදු වීමට හේතුව පිලිබදව කිසිදු අදහසක් නොතිබුණි.

මෙම ක්‍රියාවලිය සියලු දෙනාට අවබෝධ කර ගැනීම පිණිස තවත් සරලව දක්වතොත්, හිපාකස් යුගයේ භාවිතා කල තරු සිතියමේ තාරකා රටා පිහිටි ස්ථාන අද අප භාවිතා කරන තරු සිතියමේ තාරකා රටා පිහිටන ස්ථාන වලින් මදක් වෙනස් වේ. මේ වෙනසට හේතුව පසුකාලීනව විද්‍යාඥයින් පූර්වායනය(Precession) නමැති සංසිද්ධිය හේතුවෙන් සිදු වන්නක් බව හදුනාගෙන ඇත.

 

රූපය-1

පෘථිවිය තමා වටා භ්‍රමණය වන බවත් භ්‍රමණ අක්ශය අංශක 23 1/2 ක ඇලයකින් යුතුව පවතින බවත් අපි දනිමු. 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 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. පූර්වායනය ලෙස හදුන්වනුයේ මෙයයි.  

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 26,000 පමණ ගතවනු ඇත. එකල හිපාකස් පෙන්වා දුන් වෙනසට හේතුව ඉහත සංසිද්ධියයි. පූර්වායනය සදහා ප්‍රභල ලෙස බලපානුයේ අන් කිසිවක් නොව අපට ලගින්ම පිහිටි චන්ද්‍රයාය.

චන්ද්‍රයා නොතිබුණහොත්…

Dr. Jacques Laskar

ප්‍රංශ ජාතික විද්‍යාඥයෙකු වන ආචාර්‍යය ජැක් ලැස්කා (Dr. Jacques Laskar) පෙන්වා දෙන පරිදි පූර්වායනය සදහා(භ්‍රමණ අක්ශයේ පිහිටීම වෙනස් කිරීමට ) චන්ද්‍රයා ප්‍රභල ලෙස බලපෑවත් භ්‍රමණ අක්ශයේ ඇලය වන අංශක 23 1/2 ක් වන අගය නියතව පවත්වා ගැනීම සදහාද චන්ද්‍රයා ප්‍රභල ලෙස බලපානු ඇත. ඔහුගේ ගණනය කිරීම් අනුව චන්ද්‍රයා නොමැතිව පෘථිවිය පමණක් සලකා බැලීමේදී එහි භ්‍රමණ අක්ශය කාලයත් සමග ඉතා විශාල වශයෙන්, අංශක 0 සිට 90 දක්වා පරාසයක් තුල වෙනස් වීමට ලක්වනු ඇති බව ඔහු පෙන්වා දෙයි.  

අගහරු ග්‍රහයා සැලකීමේදී එය සතුව පවතිනුයේ බොහෝ දුරට ග්‍රහකයන් ලෙසට හැදින් විය හැකි කුඩා චන්ද්‍රයින් දෙදෙනෙකි. පෘථිවියේ මෙන් විශාල උපග්‍රහයෙකු නොපැවතීම හේතුවෙන් අගහරුගේ භ්‍රමණ අක්ශයේ ඇලවීම කාලයත් සමග ක්‍රමයෙන් වෙනස් වේ.

ආචාර්‍යය ලැස්කා පවසන පරිදි චන්ද්‍රයා නොතිබුණා නම් පෘථිවි භ්‍රමණ අක්ශයේ ඇලය කලින් කලට වෙනස් වනු ඇත. මෙම තත්වය පෘථිවි දේශගුණය විශාල වශයෙන් වෙනස් වීම කෙරෙහි බලපායි. විද්‍යාඥයින් සදහන් කරන පරිදි භ්‍රමණ අක්ශයේ ඇලවීම ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකින් උවද වෙනස් වීම දේශගුණය සැලකිව යුතු ප්‍රමාණයකින් වෙනස් වීම කෙරෙහි බලපානු ඇත.

පෘථිවිය මත ජීවය

 

Dr. Norman Sleep

Stanford විශ්ව විද්‍යාලයේ මහාචාර්‍යය නෝර්මන් ස්ලීප්(Norman Sleep) ප්‍රකාශ කරන ආකාරයට පෘථිවි ජීවයේ ආරම්භය සදහා චන්ද්‍රයා බිහිවීම සදහා බලපෑ සුවිසල් ගැටුම ඉතා ප්‍රභල ලෙස හේතු වී තිබේ. මේ ගැටුම සිදු නොවූවා නම් අද යුගයේ පවතිනුයේ Earth mark-1 ලෙස හැදින්වෙන පෘථිවියයි. මෙම පෘථිවිය අද අප ජීවත් වන පෘථිවිය මෙන් නොව සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ ජලයෙන් යටවී පැවතීමට ඉඩ තිබූ බවත් මේ අනුව ජීවයට සුදුසු පරිසරයක් නිර්මාණය නොවීමට ඉඩ තිබූ බවත් ඔහු පවසයි.

Earth mark-1 හා Orphius අතර සිදු වූ ගැටුම පෘථීවිය මත බිහිවෙමින් පැවති මුහුදු වලින් අඩකටත් වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් වාශ්ප කර දමන්නට හේතු වී ඇත. ඉන් පසුව අද යුගය දක්ව පරිණාමය වී ඇති Earth mark-2   පෘථිවිය මත ජීවයට සුදුසු පරිසරයක්(ජීවයක් නිර්මාණය වීමට අවශය කරන සාධක ) නිර්මාණය වූයේ මේ ගැටුම හේතුවෙනි.

සෞරග්‍රහ මන්ඩලය මෙන් අනෙකුත් තාරකා වටා පැවතිය හැකි ග්‍රහමන්ඩල සෙවීම කෙරෙහි විද්‍යාඥයින් මහත් උනන්දු වෙයි. මෙවැනි පද්ධතීන් අතරින් පෘථිවිය වැනි ජීවය පවතිය හැකි ආකාරයේ ග්‍රහලොවක් හදුනා ගැනීම ප්‍රභල සොයා ගැනීමක් වනු නිසැකය. නමුත් ජීවයක් පැවතිය හැක්කේ අදාල ග්‍රහලොව මත අවශ්‍ය කරන සාධක නිර්මාණය වී ඇත්නම් පමණි. පෘථිවියේ පැවත්මට චන්ද්‍රයාගෙන් එල්ල වනුයේ දැඩි බලපෑමකි. මේ අනුව පෘථිවිය වැනි පිටස්තර ග්‍රහයෙකු සෙවීමේදී එහි ස්ථාවර පැවැත්ම කෙරෙහි පෘථිවියේ මෙන් විශාල චන්ද්‍රයෙකු පිහිටීමේ වැදගත්කම පිලිබදවද සලකා බැලිය යුතුය. මේ වන තෙක් මේ ආකාරයේ පද්ධතියක් හදුනාගෙන නම් නැත.

පූර්වායනය පිළිබද වැඩිදුර තොරතුරු..

Read More

පෘතුවි භ්‍රමණය පෙන්වන අවලම්බය

පෘතුවිය නිෂ්චලය, ඉර හද අතුලු තාරකා පෘතුවිය මැදිකරගත් ගෝලයක් ආකාරයෙන් පෘතුවිය වටා කරකැවෙයි. මේ පැරණි දාර්ශනිකයන් බොහෝ විට ග්‍රීසියේ විසූවන් නිර්මාණය කරගෙන තිබූ සෞරග්‍රහ මන්ඩලය පිලිබද ආකෘතියයි. ක්‍රි.පු. 310-230 අතර කාලයේ විසූ ඇරිස්ටාකස්(Aristacas) නම් විද්වතා පෘතුවිය ඇතුලු ග්‍රහවස්තු පිලිබද දැරූ මතය එකල පැවති මතයෙන් බොහෝ වෙනස් වන්නේ පෘතුවිය පිහිටි තැන සූර්යාට දීමත් පෘතුවිය සූර්යා වටා පරිභ්‍රමණය වනවා යැයි ප්‍රකාශ කිරීමත් නිසාය. ඔහුට පසුව බිහිවූ හිපාකස්(Hipparchus) හා ටොලමි(Ptolemy) වැනි දාර්ෂනිකයන් ඇරිස්ටාකස්ගේ ආකෘතිය තරයේ ප්‍රතික්ෂේප කලේ කරුණු දෙකක් හේතුවෙනි. පලමුවැන්න තරු වලට අසම්පාත කෝණයක් නොතිබීමයි. දෙවැන්න පෘතුවිය බ්‍රමණය වන්නේ නම් එය අපට නොදැනෙන්නේ ඇයි ද යන ප්‍රශ්ණයයි.

මෙම ප්‍රශ්ණ දෙකට කිසිවෙකුටත් පිලිතුරු දීමට නොහැකි වූ නිසා භූකේන්ද්‍ර වාදය බොහෝ කාලයක් විවාදයකින් තොරව පැවතිණි. භූකේද්‍රවාදය බිද වැටෙන්නේ නිකලස් කොපර්නිකස්ගේ සූර්ය කේන්ද්‍ර වාදය නමැති නව චින්තනය ඔස්සේ සිදුවන කෙප්ලර්, ගැලීලියෝ, නිව්ටන් වැනි විද්වතුන්ගේ නිරීක්ෂණ හා සොයාගැනීම් හරහාය. කෙසේ නමුත් විවිධ හැල හැප්පීම් මත සූර්ය කේන්ද්‍ර වාදය අද වන විට ස්ථාපනය වී තිබුණත් මෙම ආකෘතියේ පෘතුවි භ්‍රමණය පෙන්වීමට පරික්ෂණාත්මක ක්‍රමයක් 1851 වසර වන තෙක් ඉදිරිපත් වූයේ නැත. එවැනි සුවිෂේශී සොයාගැනීමක සම්පූර්ණ ගෞරවය හිමි වන්නේ තනි පුත්ගල‍‍යකුටය. ඔහු නමින් Jean Bernard Leon Foucault ය.

 


කව්ද මේ ජේන් ෆෝකල්ට්?

 

ජේන් ෆෝකල්ට් උපත ලැබුවේ 1819 සැප්තැම්බර් 18 වැනිදාය. ඔහු ප්‍රංශ ජාතිකයෙකි. කුඩා කල යාන්ත්‍රික සෙල්ලම් බඩු නිපදවීමේ මහත් ඇල්මක් දැක්වූ ඔහු ඉගෙන්ගත් විෂය ක්ෂේත්‍රය වූයේ වෛද්‍යය විද්‍යාවයි. නමුත් පසු කලකදී ඔහු වෛද්‍යය විද්‍යාව අතහැර භෞතික විද්‍යාව කෙරෙහි යොමු වූවා පමනක් නොව අවසානයේදී ශ්‍රේෂ්ට භෞතික විද්‍යාඥයකුද විය. ඔහුගේ කීර්ති නාමය භෞතික විද්‍යාවේ ක්ෂේත්‍ර කිහිපයක් අතර පැතිර පවතී. සූර්යා චායාරූපගත කල පලමු විද්‍යාඥයා වීම, ආලෝකයේ වේගය නිවැරදිව නිර්නය කිරීම, ප්‍රකාෂ උපකරණ වැඩි දියුණු කිරීම හා Gyroscope මූලධර්මය ඉන් කිහිපයකි. නමුත් ජේන් ෆෝකල්ට් වඩාත් ප්‍රසිද්ධ වන්නේ පෘතුවිය භ්‍රමණය වන බව පෙන්වීමට කල පරීක්ෂණයක් හේතුවෙනි.

පරීක්ෂණය කලේ මෙහෙමයි.

ජේන් තම පරීක්ෂණයට යොදා ගත්තේ සරල මූලධර්මයකි. රූපය 2 දෙස බලන්න. එහි විශාල අර්ධ ගෝලයෙන් දක්වා ඇත්තේ පෘතුවි උත්තරධ්‍රැවයයි. ඒ මත රූපයේ ආකාරයට විශාල කනු දෙකක් අධාරයෙන් විශාල අවලම්බයක් එල්වා ඇතැයි සිතන්න. අපට මෙම අවලම්භයට එක් සිරස් තලයක දෝලනය වන ලෙස බලයක් ලබා දිය හැකිය. වාත ප්‍රතිරෝධයක් නැත්නම් දෝලනය වීම විශාල කාලයක් පුරා පවතී. ඔබ මෙම ඇටවුමේ නිරීක්ෂකයා යැයි සිතන්න. පැය කිහිපයකට පසු ඔබ දකින නිරීක්ෂණය කුමක් විය හැකිද? උදාහරණයක් ලෙස අවලම්බය එය රදවා ඇති ආධාරකයේ තලයට ලම්භක තලයක දෝලනය වෙමින් පැවතියා යැයි සිතුවහොත් පැය කීපයකට පසු අවලම්භය පවතින තලය කලින් තිබූ ආකාරයෙන් වෙනස්ව පවතින බව නිරීක්ෂණය කල හැකිය. මෙවැනි නිරීක්ෂණයක් ලැබීමට නම් අවලම්බය මත බාහිර බලපෑමක් ක්‍රියාත්මකව පැවතිය යුතුය. නමුත් ඉහත විස්තර කල ආකාරයට එවැනි බාහිර බලපෑමක් නොතිබුන බවද අපි දනිමු. මේ නිසා අපට එක් නිගමනයකට එලබීමට සිදු වේ. එනම් අවලම්බයේ චලිත තලය නොවෙනස්ව තිබියදී ආධාරකය පවතින තලය වෙනස් වීමයි. නමුත් ආධාරකය පොලොවට හොදින් සම්බන්ධය. මේ නිසා පොලොවේ පිහිටීම වෙනස් විය යුතුය. ලැබුණු නිරීක්ෂණයට හේතුව අන් කිසිවක් නොව පෘතුවියේ භ්‍රමණයයි. රූපය 2 හි අවලම්බය පහල රේඛා ලෙස සටහන්ව ඇත්තේ අවලම්බ බට්ටාගේ ගමන් මාර්ගයයි.

පෘතුවිය තමා වටා එක් වටයක් ගමන් කිරීමට පැය 24 පමණ ගතවේ. එවිට පැය 24 කදී අවලම්බය මගින් අදින රේඛා සම්පූර්ණ වෟර්තයක් පුරා පැතිරෙයි. වෙනත් ආකාරයකින් කිවහොත් අවලම්බයේ තලය ආධාරකයේ තලයෙන් අංශක 360ක විස්තාපනයක් පෙන්වයි. මෙම පරීක්ෂණය පෘතුවියේ සමකය අසලදී සිදු කලහොත් කුමක් සිදු වේද? මෙවිට කලින් ආකාරයේ වෙනසක් සිදු නොවන බව පැහැදිලි වේ. එවිට පැය 24 ක් ගත වුවත් අවලම්බයේ චලිත තලය එකම වෙයි. නමුත් ප්‍රශ්ණය වන්නේ මෙම පරික්ෂණය පෘතුවියේ ඉහත ස්ථාන දෙක අතර තැනකදී සිදු කලහොත් කුමක් වේද යන්නයි. මෙවිට පෘතුවියේ උත්තරධ්‍රැවය මෙන් අවලම්බය විස්තාපනය වන කෝණය අංශක 360 නොවේ, 0 ද නොවේ. නමුත් ඒ අතර අගයකි.

ගණිතමය ලෙස විස්තර කරන්නේ නම් එම කෝණයේ අගය n= 360 sinӨ යන සම්බන්ධතාවයෙන් ලැබේ. n යනු අවලම්බ තලය පෘතිවිය එක් වටයක් භ්‍රමනය වන විට විස්තාපනය වන කෝණයයි.

ෆෝකල්ට් මූලධර්මය මගින් පෘතුවියේ භ්‍රමණය පරීක්ෂණාත්මකව පෙන්වීම සදහා සුදුසුම ස්ථානය වන්නේ පෘතුවි උත්තරධ්‍රැවයයි. නමුත් ජේන් ෆෝකල්ට් තම පරීක්ෂණය සිදු කලේ 1851 දී පැරීසියේ දේවස්ථානයකදිය. ඔහු මේ සදහා යොදා ගත් අවලම්බය 28kg ස්කන්ධයකින් යුත් ගෝලයකින් හා 67m පමණ දිග ලණුවකින් සැදි එකක් විය. මෙය අද ෆෝකල්ට් අවලම්බය (Foucault Pendulum) නමින් හදුන්වයි. ඇටවුමට ආධාරකය වූයේ දේවස්තානයේ විශාල උසකින් යුත් වහලයි. විශාල ස්කන්ධයකින් යුත් ගෝලයක් අවලම්බ බට්ටා ලෙස ගැනීමට හේතුව වූයේ වාත ප්‍රතිරෝධය නිසා ඇති විය හැකි බලපෑම අවම කිරීමටය. දේවස්තානය තුල සිදු කල නිසා ඒ බලපෑම තවත් අඩු වෙයි.
එල්ලා තැබීම සදහා විශාල දිගක් යොදාගැනීමටද හේතුවක් ඇත. ඒ දිග වැඩි වන තරමට අවලම්බයේ කාලාවර්තයද ව්ශාල වන බැවිනි. අවලම්බ තලයේ විස්තාපනය සටහන් කිරීම සදහා යොදාගත්තේ විශාල තෙත් කල වැලි පුවරුවකි. ගෝලයේ පහල කෙලවරට සම්බන්ධ කල කුඩා තුඩක් මගින් වැලි පුවරුවේ එහි චලිතය සටහන් විය.


ජේන් ෆෝකල්ට් පරීක්ෂණය සිදු කල ස්ථානය හා පරීක්ෂණ ඇටවුම

ඔබ භෞතික විද්‍යාවේදී සරල අවලම්භය ඉගෙනගෙන ඇත්නම් Foucault Pendulum හි ආවර්ත කාලය ගණනය කර බැලිය හැක.

ජේන් තම පරීක්ෂණය සිදු කල ස්ථානයට පෘතුවි සමකයේ සිට ඇති කෝණය අංශක 48.6 කි. මෙහිදී අවලම්බයේ චලිත තලය වෙනස් වූයේ කුමන කෝණයකින් දැයි ගණනය කර දක්වන්න.

පිලිතුර
n= 360 sinӨ අනුව
n= 360 sin 48.6◦
n= 360 sin 48◦ 36′
n= 270.07◦

මේ අනුව ජේන් ෆෝකල්ට් පරීක්ෂණය කල ස්ථානයේදී අවලම්බයේ භ්‍රමණ තලය පැය 24 කදී අංශක 270.07 කෝණයකින් විස්තාපනය වී ඇත.

 

Read More