ബഹിരാകാശത്തെ ദൂരങ്ങൾ എങ്ങിനെ അളക്കാം - യുവാന്‍ സെന്‍ ടിങ്ങ്

മുഴുവന്‍ പാഠത്തിനായി സന്ദർശിക്കൂ :http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-measure-distances-in-space-yuan-sen-ting

നാം ആകാശത്തേക്ക് നോക്കുമ്പോൾ രണ്ടു മാനങ്ങലിലുള്ള ദ്ര്യശ്യങ്ങൾ മാത്രമാണ് കാണാൻ സാധിക്കുന്നത്. അപ്പോൾ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ എങ്ങനെയാണ് ഭൂമിയിൽ നിന്നും നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കും ഗാലക്സികളിലേക്കും മറ്റുമുള്ള ദൂരങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നത്?യുവാന്‍ സെന്‍ ടിങ്ങ് നമ്മുക്ക് കാണിച്ചു തരുന്നു എങ്ങനെ ത്രികോണമിതീയ പാരലാക്സുകലും, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ക്യാൻഡിലുകളും മറ്റു പലതും ഉപയോഗിച്ചു കോടിക്കണക്കിന് പ്രകാശ വർഷങ്ങൾ അകലെയുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും ഭൂമിയിലേക്കുള്ള ദൂരങ്ങൾ എങ്ങനെ അളക്കാൻ സാധിക്കുന്നു എന്ന്.

പാഠം:യുവാന്‍ സെന്‍ ടിങ്ങ്, അനിമേഷൻ : TED -Ed

പ്രകാശമാണ് നമുക്കറിയാവുന്നതില് വച്ച്
ഏറ്റവും വേഗതയേറിയത്.

വലിയ ദൂരങ്ങള് അളക്കുന്നതിനപേക്ഷിച്ച്
ഇത് വേഗതയേറിയതാണ്

"പ്രകാശത്തിനു് അത്രയൊക്കെ ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ എത്ര കാലമെടുക്കും?"

ഒരു വര്ഷത്തില്,പ്രകാശം ഏതാണ്ട് 6,000,
000,000,000 മൈല്സ് സഞ്ചരിക്കുന്നു,

ഈ അകലം നാ ഒരു പ്രകാശവര്ഷം എന്ന് പറയുന്നു.

ഇത് എത്ര ദൂരെയാണന്ന് മനസ്സിലാക്കാന് ഒന്ന്
തരുന്നു

ചന്ദ്രനിലേക്ക് അപ്പോളോ എത്താന്
നാല് ദിവസം എടുത്തു,

ഇത് ഭൂമിയില് നിന്ന്
ഒരു പ്രകാശ സെക്കന്റ് മാത്രമകലേയാണ്.

നമ്മുടെ സൂര്യന്റെ ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള
നക്ഷത്രം പ്രോക്സിമാ സെന്റോറിയാണല്ലോ,

അത് 4.24 പ്രകാശ വര്ഷം അകലെയാണ്.

മില്ക്കി വേയുടെ ഒരറ്റത്തു നിന്ന് മറ്റൊരറ്റത്തേക്ക്
പ്രകാശത്തിന് എത്താന് 100,000 പ്രകാശം വര്ഷം
വേണം.

ഏറ്റവും അടുത്ത് കിടക്കുന്ന ഗാലക്സിയായ
അന്ഡ്രോമിഡയിലേക്ക്

2.5 മില്ല്യണ് പ്രകാശവര്ഷം വേണം.

പ്രപഞ്ചം മനസ്സ് പൊട്ടിതെറിക്കുന്നതുപോലെ
വിപുലമാണ്.

അങ്ങനെയെങ്കിൽ പിന്നെ നമ്മളെങ്ങനെ
നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും,ഗാലക്സികളുടേയും അകലം കണ്ടെത്തും.

എന്നാല് നാം ആകാശത്തേക്ക് നോക്കുമ്പോള്
നമുക്ക് 2 മാനങ്ങളെ കാണാൻ കഴിയുന്നുള്ളു.

നിങ്ങള് ഒരു നക്ഷ്ത്രത്തിലേക്ക് വിരല് ചൂണ്ടുമ്പോള്,
അതെത്ര ദൂരത്താണെന്ന് പറയാനാകില്ല.

അപ്പോള് അതെങ്ങനെയാണ് ജ്യോതി ശാസ്ത്രജ്യർ മനസ്സിലാക്കുന്നത്?

വസ്തുക്കള്ക്ക് അത് വളരെ അടുത്താണ്,

നമുക്ക് ത്രികോണമിതീയ പാരലാക്സ് എന്ന
ആശയം ഉപയോഗിക്കാം.

ഇത് വളരെ എളുപ്പമാണ്.

എന്നാല് ഒരു പരീക്ഷണം ചെയ്യാം.

തള്ളവിരല് മാത്രം കണ്മുൻപിൽ
കൊണ്ടുവന്ന് ഇടതു കണ്ണ് അടക്കുക.

പിന്നെ,ഇടത് കണ്ണ് തുറന്ന്
വലത്തേ കണ്ണ് അടക്കുക.

നിങ്ങളുടെ തള്ളവിരല്
ചലിക്കുന്നതു പോലെ തോന്നും

കൂടുതല് അകലെയുള്ള പശ്ചാതലത്തിലെ
വസ്തുക്കള് അതാത് സ്ഥലത്ത് തന്നെയായിരിക്കും.

ഇതേ ആശയം തന്നെയാണ്
നാം നക്ഷത്രങ്ങളെ നോക്കുമ്പോഴും അനുഭവപ്പെടുന്നത്

പക്ഷെ നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കുള്ള ദൂരം നമ്മുടെ
കൈയ്ന്റെ നീളത്തേക്കാള് വളരെ ദൂരെയാണ്

പിന്നെ നമ്മുടെഭൂമി അത്ര വലുതൊന്നുമല്ല,

ഭൂമധ്യ രേഖക്ക് കുറുകെ കുറെ ടെലിസ്കോപ്പിക്കുകൾ അടുക്കിവച്ചാലും

നിങ്ങള്ക്ക് സ്ഥാനങ്ങളുടെ മാറ്റം കാണാൻ കഴിയില്ല.

പകരം, നക്ഷത്രങ്ങളുടെ 6 മാസത്തെ സ്ഥാനങ്ങളുടെ ഇടയിലുള്ള വ്യത്യാസം കണക്കിലെടുത്താൽ

ഇതു സൂര്യന് ചുറ്റുമുള്ള ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപദത്തിന്റെ പകുത കണക്കാക്കിയായിരിക്കണം.

വേനലില് നക്ഷത്രങ്ങളുടെ
ആപേക്ഷികമായ ദൂരം അളന്നിട്ടു

ശിശിരകാലത്ത് അത് വീണ്ടുമളക്കുമ്പോൾ നിങ്ങളുടെ മറ്റേ കണ്ണു വച്ചു കാണുന്നത് പോലെത്തന്നെയാണ് ഇത്.

പാശ്ചാത്തലത്തെ അപേക്ഷിച്ചു നക്ഷത്രങ്ങൾ സ്ഥാനങ്ങൾ മാറിയതായി തോന്നും

മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളില് നിന്നും
ഗാലക്സികളില്നിന്നുമുള്ള അകലങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച്.

വളരെ കുറച്ചു പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള വസ്തുക്കളെ മാത്രമേ ഇങ്ങനെ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയൂ .

നമ്മുടെ സ്വന്തം ഗാലക്സിയുടെ പുറത്തുള്ള ദൂരങ്ങൾ വളരെ കൂടുതലാണ്

ഏറ്റവും ചേതനയുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്കുപോലും അത്രയും ദൂരെയുള്ള പാരലാക്സ് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയില്ല.

അപ്പോൾ നമ്മുക്ക് വേറൊരു മാർഗ്ഗം ഉപയോഗിച്ച പറ്റു.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് കാൻഡിൽസ് എന്ന സൂചകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു മാർഗ്ഗം.

ഇവയുടെ സഹജമായ പ്രകാശ തീക്ഷ്ണത

നമ്മുക്ക് നന്നായി അറിയാവുന്നവയാണ്.

ഉദാഹരണത്തിന്,നിങ്ങളുടെ വീട്ടിലെ ബൾബിന്റെ പ്രകാശ തീക്ഷ്ണത എത്രയാണെന്ന് അറിയാമെങ്കിൽ

നിങ്ങളുടെ കൂട്ടുകാരനോട് കൈയ്യില്
പ്രകാശിക്കുന്ന ബള്ബെടുത്ത് അകലേക്ക് നടന്നു പോകാൻ പറയുക

നിങ്ങളുടെ കൂട്ടുകാരനിൽ നിന്നു വരുന്ന വെളിച്ചം

ദൂരം രണ്ടിരട്ടി കൂടുമ്പോൾ കുറഞ്ഞു കുറഞ്ഞു വരും.

നിങ്ങൾക്കു ലഭിക്കുന്ന പ്രകാശത്തെ

ബള്ബിന്റെ സഹജമായ തീക്ഷ്ണതയോടു
താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോള്

നിങ്ങളുടെ കൂട്ടുകാരൻ നിങ്ങളിൽ നിന്നും എത്ര ദൂരെയാണെന്നു അറിയാൻ സാധിക്കും.

ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഈ ബൾബ് ഒരു പ്രത്യേക തരം നക്ഷത്രമാണ്.

അതിനെ സെഫിയഡ് വേരിയബിൾ എന്ന്
വിളിക്കുന്നു.

ഇതുപോലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങള് ആന്തരികമായി അസ്ഥിരമായവയാണ്.

എപ്പോഴും വീർത്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഒരു ബലൂൺ പോലെ.

ഇവയുടെ വലുതാകലും,ചുരുങ്ങലും പ്രകാശ തീക്ഷ്ണതയെ ബാധിക്കുമെങ്കിലും

അവയുടെ ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ സമയം വച്ച് അവയുടെ ജ്വലന ശക്തി കണക്കാക്കാൻ സാധിക്കും.

കൂടുതല് ശക്തിയായി പ്രകാശിക്കുന്ന നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ഈ പ്രതിഭാസം പതുക്കെ മാത്രമേ അനുഭവപ്പേടുകയുള്ളൂ.

ഈ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശത്തെ

നാം നിരീക്ഷിച്ച അത്തരം നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സഹജമായ പ്രകാശത്തോടു താരതമ്യം ചെയ്താൽ

അവ എത്ര ദൂരെയാണ് എന്നു മനസ്സിലാക്കാന്
നമ്മുക്ക് സാധിക്കും.

നിര്ഭാഗ്യവശാല്,ഇതല്ല കഥയുടെ അന്ത്യം.

നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാന് കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നത്
40,000,000 പ്രകാശവര്ഷം വരെ അകലെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾ മാത്രമാണ്.

പിന്നീടുള്ളവ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയാത്ത വിധം പതിഞ്ഞ അവസ്ഥയിലാണ്.

ഭാഗ്യവശാൽ നമ്മുടെ കൈയ്യില്
മറ്റൊരു തരത്തിലുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് കാൻഡിൽ ഉണ്ട്.

എല്ലാവരും അറിയുന്ന 1.എ സൂപ്പര്നോവ.

വന് പൊട്ടിതെറിയോടെ നക്ഷത്രങ്ങള് മരിക്കുന്നതിനാണ് സൂപ്പര്നോവ എന്നു പറയുന്നത്.

ഇവയുടെ പ്രകാശം

അവ ഉണ്ടാവുന്ന ഗാലക്സികളുടെ മൊത്തം പ്രകാശത്തേക്കാൾ ഏറെയായിരിക്കും.

അതിനാൽ നമ്മുക്ക് ഗാലക്സിയിലെ ഓരോരോ നക്ഷത്രങ്ങളെ കാണാൻ കഴിഞ്ഞില്ലെങ്കിലും

സൂപ്പർനോവകൾ ഉണ്ടാവുമ്പോൾ അവയെ നമ്മുക്ക് കാണാൻ സാധിക്കും.

1എ സൂപ്പര്നോവകളെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ക്യാൻഡിലുകൾ ആയി ഉപയോഗിക്കാം.

അവ ഇപ്പോഴേ മങ്ങിയാതായി കാണപ്പെടുന്നവയെക്കാൾ പതുക്കെ മാത്രമേ മങ്ങി പോവുകയുള്ളൂ.

ഈ ബന്ധം,

പ്രകാശത്തിന്റെയും അതിന്റെ മങ്ങലിൻറെ അളവിനേയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ മനസ്സിലാക്കലിലൂടെ

സൂപ്പര്നോവകള് ഉപയോഗിച്ചു

കോടിക്കണക്കിനു പ്രകാശ വർഷങ്ങൾ അകലെയുള്ള ദൂരങ്ങൾ വരെ അളക്കാൻ നമുക്ക് സാധിക്കും.

പക്ഷെ എന്തിനാണ് ഇത്രയും അകലെയുള്ള വസ്തുക്കളെ
കാണുന്നത്?

പ്രകാശം എത്ര വേഗത്തിലാണ്
സഞ്ചരിക്കുക എന്നോര്ക്കുക.

ഉദാഹരണത്തിന്, സൂര്യന്റെ പ്രകാശം നമ്മിലെത്താൻ 8 മിനുട്ടുകൾ എടുക്കുന്നു.

എന്നു പറഞ്ഞാൽ, നാമിപ്പോള് കാണുന്ന സൂര്യന്റെ പ്രകാശം
സൂര്യന്റെ 8 മിനുട്ട് മുമ്പുള്ള ചിത്രം മാത്രമാണ്.

നിങ്ങള് ''ബിഗ് ഡിപ്പറിലേക്ക്'' നോക്കുമ്പോള്

80 വര്ഷങ്ങള്ക്കു മുൻപ് അതു എങ്ങനെ ആയിരുന്നോ അങ്ങനെയാണ് നിങ്ങൾ ഇപ്പോൾ കാണുന്നത്.

അപ്പോൾ ആ മങ്ങിയ ഗാലക്സികളോ?

അതൊക്കെ കോടിക്കണക്കിന് പ്രകാശവര്ഷങ്ങൾ
അകലെയാണ്.

കോടിക്കണക്കിനു വർഷങ്ങൾ എടുത്താണ് അവയുടെ പ്രകാശം നമ്മിലെത്തുന്നത്.

അപ്പോള് പ്രപഞ്ചം സ്വയം ഒരു ടൈം മെഷീൻ പോലെ തന്നെയാണ് ഒരർത്ഥത്തിൽ.

എത്രകണ്ട് അകലങ്ങളിലെക്കു നാം നോക്കുന്നോ അത്രയും ചെറുപ്പത്തിലുള്ള പ്രപഞ്ചത്തെ നമ്മുക്ക് കാണാൻ കഴിയും.

ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ
ചരിത്രം വായിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.

എവിടുന്നു നാം വന്നു എന്നു മനസ്സിലാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.

പ്രപഞ്ചം എപ്പോഴും നമ്മിലേക്ക് വിവരങ്ങൾ പ്രകാശത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ അയച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു

നമ്മുക്ക് അതു വിസങ്കേതനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് . അതു മാത്രമാണ് ഇനി ബാക്കിയുള്ളത്.