තාරකා විද්‍යා ඉතිහාසය හා එහි මූලික පසුබිම

සඳ ගිලගත් රැයක දහසක් තාරකා දිලෙන්නාවූ රාත්‍රී අහස් ගැබ අප කාගේත් නෙත් සිත් වසඟ කරවන චමත්කාර දසුනකි. ඒ නිසාම මෙය අතීත සිංහල සාහිත්‍යයේ චමත්කාර ලෙස වර්ණනයට ලක්වී ඇති අවස්ථා එමට ය. පූජාවලිය රචිත බුද්ධපුත්‍ර හිමියන් රාත්‍රී අහස වර්ණනා කර ඇත්තේ මේ ආකාරයට ය.
“එකෙනෙහි නිශා නැමැති කාන්තා තොමෝ තරු පෙළ නැමැති ගෙළේ මුතුදම් පැළඳ නිල්වලා නැමැති වැටි තනා දික් නැමැති හස්තයෙන් සඳරැස් නැමැති දිවසළු විදා…….”

අදින් වසර දහස් ගණනකට ඉහත ආදී මුතුන් මිත්තන්ගේ නෙත් සිත් අභියස මැවුණු මේ මනරම් දසුන් ඔස්සේ කුතුහලයෙන් පිරුණු ඔවුන්ගේ චෛතසිකය මෙහෙයවීමේ ප්‍රතිඵල වශයෙන් තාරකා විද්‍යාව බිහිවූ බව කිව හැකි ය. කුතුහලය මගින්ම ඇතිවූ මෙම තාරකා වීද්‍යාව අනෙකුත් සෑම විද්‍යාවකම උපත බවද කිව හැකි ය. ඒ නිසා තාරකා විද්‍යාව හදාරන අප එහි සුන්දර වූ ඉතිහාසය ගැන බිඳක් හෝ දැන ගැනීම යුතුකමකි.

උතුරු බැබිලෝනියාවේ මීට වසර 4500 කට පමණ පෙර විසූ අක්කාසියන්වරු පුරාණතම කාලයේ දී තාරකා විද්‍යා වාර්තා තැබූවන් අතර කැපී පෙනේ. ඔවුනට හිරු හා සඳුගේ චලනයන් ගැනද, පසු කාලීනව ග්‍රහයන්ගේ චලනයන් ගැනද, අදහසක් තිබූ බවට සාක්ෂි ඇත. දින දසුනේ මුල්ම නිපැයුම් කරුවන් ලෙසින් සැලකෙන චීන ජාතිකයන් ක්‍රි පු 2500 දී, ප්‍රධාන ග්‍රහලෝකවල සමීප වීමක් වාර්තා කර ඇත. ක්‍රි පු 400 දී, මුල්ම වල්ගා තරු සිතියමද ඔවුන් විසින් නිපදවන ලදී. ඇරිසෝනාහි ජීවත් වූ ආදි ඉන්දියන්වරු විසින් දිගු ලී දණ්ඩක දිනෙන් දින සිදුවන කාලගුණික විපර්යාස විවිධ සළකුණු වලින් ලකුණු කර එය දින දර්ශනයක් ලෙස භාවිතා කර ඇත. දේහය පුරාම තරු අඩංගු වී තිබූ සමස්ත විශ්වයටම සිටි එක් එක් දේවතාවියක් විසින් සෘතුමය වෙනස්වීම ඇතුළු විශ්වයේ සියලූ කටයුතු කළ බව ඊජිප්තු වාසීන්ගේ විශ්වාසය විය.

සුර්යයාගේ හා චන්ද්‍රයාගේ දෘශ්‍ය ගමන්මග නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා විශාල ගල් කුළුණු භාවිතා කරමින් වඩාත් විධිමත් ක්‍රියා මාර්ගයක් ක්‍රි පු 2800-2200 අතර කාලයේ ජීවත්වූ එංගලන්ත වාසීන් විසින් අනුගමනය කළ බවට වාර්තා සහ ඇමරිකාවේ දකුණු හා බටහිර ප්‍රදේශවල ජීවත්වූ ස්වදේශික ඇරිසෝනා ඉන්දියන්වරුන්ද චන්ද්‍රයාගේ හැසිරීම අනුව වසරක් මාස 12ක කාලයකට පමණ ඛෙදා තිබුණි.

හදිසි දේව හස්තයක බලපෑමකින් තොරව ස්වභාවික සංසිද්ධීන් සිදුවන බව පෙන්වා දීමට ග්‍රීකයන්පෙළඹුණහ. මිත්‍යාවිශ්වායන් ගෙන් තාරකා විද්‍යාව මුදා වර්ධනය කිරීමෙහිලා ග්‍රීක චින්තකයෝ පුරෝගාමී වූහ.ක්‍රි පු 636-546 අතර ජීවත් වු තැලස් අප දන්නා පැරණිතම තාරකා විද්‍යාඥයා වේ. සූර්යයා සහ තරු දෙවියන් නොව ගිනි බෝල බව ඔහු ප්‍රකාශ කළේය. ක්‍රි පු 540-570 අතර කාලයේ විසූ පයිතගරස් චන්ද්‍රයා මතට වැටෙන පෘථීවියේ සෙවනැල්ල අධ්‍යයනය කර ඒ අනුව පෘථීවිය ගෝලාකාර බව ප්‍රථම වරට හෙළි කළේය.
ලොව සුප්‍රසිද්ධ දාර්ශනිකයකු වූ ඇරිස්ටෝටල් පෘථීවිය විශ්වය මැද පිහිටන බවත්, ග්‍රහලෝක හා අනෙක් සියලූම ආකාශ වස්තු පෘථීවිය වටා ගමන් කරන බවත් ප්‍රකාශ කළේය. නමුත් ක්‍රි පු 310-236 කාලයේ විසූ ඇරිස්ටාකස් සූර්යයා වටා පෘථීවිය හා සෙසු ග්‍රහවස්තු ගමන් කරන බව කීවේය. ඒ අනුව මොහු මුලින්ම පෘථීවි කේන්ද්‍රවාදය පිළිබඳ අදහස ඉදිරිපත් කළේය. තවද පසුව එරොස්තනීස් නම් විද්‍යාඥයා පෘථීවිය එහි සිරසට අංශක 23 1/2 ඇල බව කීවේය.

ක්ලෝඩියස් ටොලමි
ක්‍රි පු 150 දී පමණ ජීවත්වූ මොහු පෙළොව (පෘථීවිය) විශ්වයේ මැද බවත් සියලූ ග්‍රහලෝක ඒ වටා වෘත්තාකාර මාර්ගවල චලිත වන බවත් පැවසෙන භූකේන්ද්‍රවාදය ඉදිරිපත් කළේය. මෙම වාදය වසර 1500ක් පමණ අභියෝගයකින් තොරව පැවතුණි. තවද මොහු තමාගේ සොයාගැනීම ඇතුළත් අල්මැජෙස්ටම් නම් ග්‍රන්ථයක් ලීවේය.

නිකොලස් කොපර්නිකස් (ක්‍රි ව 1473-1543)
මොහු විසින් සූර්යයා සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ මැද ඇති බවත්, අනෙකුත් ග්‍රහලෝක සූර්යයා වටා භ්‍රමණය වෙමින් පවතින බවත් ප්‍රකාශ කරමින් සූර්යකේන්ද්‍ර වාදය ඉදිරිපත් කළේය. මෙමගින් ටොලමිගේ භූකේන්ද්‍රවාදය අභියෝගයට ලක් විය. එය භූකේන්ද්‍රවාදය බිඳ දැමීමට ඉවහල් විය. මොහු De Revolutionibus orbitum celestium යන ග්‍රන්ථයෙන් සූර්ය කේන්ද්‍රවාදය ලොවට ඉදිරිපත් කළේය.

ටයිකෝ බ්‍රාහේ (ක්‍රි ව 1543-1607)
පියවි ඇසින් අහස දෙස බලා වාර්තා තැබූ හොඳම තාරකා විද්‍යාඥයා මොහු විය. මොහු සුපර් නෝවා පිපුරුමක් පියවි ඇසින් නිරීක්ෂණය කළේය. තවද මොහුට එකල ඩෙන්මාර්කයේ සිටි 11 වන ෆ්‍රෙඩ්‍රික් රජු ඔහුගේ පරීක්ෂණ කටයුතු වලට (HVEN) දූපත පරිත්‍යාග කළේය. මොහු චන්ද්‍රයාට වඩාත් ඈතින් සෙසු ග්‍රහලෝක හා තරු පිහිටා ඇති බව ප්‍රකාශ කළේය.

ජොහැන්නස් නෙප්ලර් (ක්‍රි ව 1571-1630)
කෙප්ලර් තාරකාවිද්‍යාවට අත්පොත් තැබුවේ ටයිකෝ බ්‍රාහේ ගෙනි. මොහු ග්‍රහ වස්තුවල චලිතය පිළබඳ ඉතා වැදගත් නියම 03 ක් ඉදිරිපත් කළේය.

ගැලීලියෝ ගැලිලි (ක්‍රි ව 1504-1642)
දුරේක්ෂයක් නිපදවා එය ප්‍රථමයෙන් අහසට යොමුකර අහස නිරීක්ෂණය කරනු ලැබුවේ ගැලීලියෝ විසිනි. තවද මොහු ප්‍රථමයෙන්ම බ්‍රහස්පති ග්‍රහයාගේ උප ග්‍රහයන් 04ක් නිරීක්ෂණය කළේය. එනම් ගැනිමීඩ්,කැලිස්ටෝ,යුරෝපා,අයෝ යන උප ග්‍රහයන්ය. මේවා ගැලීලියානු චන්ද්‍රයන් නම් වේ. මීට අමතරව මොහු සඳේ ඇති කඳු වල උස ගණනය කළේය.

මීට අමතරව සර් අයිසැක් නිවිටන්, ඇල්බට් අයින්ස්ටයින්, විලියම් හර්ෂල් හා හාලෝ ෂාප්ලි යන විද්‍යාඥයින් දල තාරකා විද්‍යාවට අති විශාල සේවාවක් කළහ.


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