सूर्य कितनी दूर है?ऐसा लगता है जैसे कोई और अधिक सीधा सवाल शायद ही पूछ सके। फिर भी इस पूछताछ ने खगोलविदों को दो हजार से अधिक वर्षों तक भ्रमित किया।
निश्चित रूप से यह लगभग बेजोड़ महत्व का प्रश्न है, इतिहास में शायद केवल पृथ्वी के आकार और द्रव्यमान की खोज से ही छाया हुआ है। आज के रूप में जाना जाता हैखगोलीय इकाई, दूरी सौर मंडल के भीतर हमारे संदर्भ के रूप में कार्य करती है और ब्रह्मांड में सभी दूरियों को मापने के लिए आधार रेखा के रूप में कार्य करती है।
प्राचीन ग्रीस में विचारक ब्रह्मांड के व्यापक मॉडल का प्रयास करने और निर्माण करने वाले पहले लोगों में से थे। नग्न आंखों के अवलोकन के अलावा और कुछ नहीं, कुछ चीजों पर काम किया जा सकता था। चंद्रमा आकाश में बहुत बड़ा दिखाई दे रहा था इसलिए वह शायद काफी करीब था। सूर्य ग्रहणों से पता चला कि चंद्रमा और सूर्य लगभग एक ही कोणीय आकार के थे, लेकिन सूर्य इतना अधिक चमकीला था कि शायद वह बड़ा था लेकिन उससे दूर था (सूर्य और चंद्रमा के स्पष्ट आकार के संबंध में यह संयोग लगभग अवर्णनीय महत्व का रहा है। खगोल विज्ञान को आगे बढ़ाना)। शेष ग्रह सितारों से बड़े नहीं दिखाई दिए, फिर भी वे अधिक तेज़ी से गति करते प्रतीत हुए; वे कुछ मध्यवर्ती दूरी पर होने की संभावना थी। लेकिन, क्या हम इन अस्पष्ट विवरणों से बेहतर कुछ कर सकते हैं? ज्यामिति के आविष्कार के साथ, उत्तर एक शानदार हां बन गया।
किसी भी सटीकता के साथ मापी जाने वाली पहली दूरी चंद्रमा की थी। दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व के मध्य में, ग्रीक खगोलशास्त्री हिप्पार्कस ने एक विधि के उपयोग का बीड़ा उठाया जिसे . के रूप में जाना जाता हैलंबन. लंबन का विचार सरल है: जब वस्तुओं को दो अलग-अलग कोणों से देखा जाता है, तो निकट की वस्तुएं दूर की तुलना में अधिक स्थानांतरित होती दिखाई देती हैं। आप हाथ की लंबाई पर एक उंगली पकड़कर और एक आंख को बंद करके और फिर दूसरी को बंद करके इसे आसानी से अपने लिए प्रदर्शित कर सकते हैं। ध्यान दें कि आपकी उंगली पृष्ठभूमि में चीजों से ज्यादा कैसे चलती है? यह लंबन है! दो शहरों से एक ज्ञात दूरी के अलावा चंद्रमा का अवलोकन करके, हिप्पार्कस ने अपनी दूरी की गणना आज के आधुनिक मूल्य के 7% के भीतर करने के लिए थोड़ी ज्यामिति का उपयोग किया - बुरा नहीं!
चंद्रमा पहली वस्तु थी जिसकी दूरी को सटीक रूप से मापा गया था। क्रेडिट और कॉपीराइट: जेम्स लेनी।
ज्ञात चंद्रमा की दूरी के साथ, एक अन्य ग्रीक खगोलशास्त्री, अरिस्टार्चस के लिए मंच तैयार किया गया था, जो सूर्य से पृथ्वी की दूरी का निर्धारण करने के लिए पहला छुरा लेगा। अरिस्टार्चस ने महसूस किया कि जब चंद्रमा बिल्कुल आधा प्रकाशित हुआ था, तो उसने पृथ्वी और सूर्य के साथ एक समकोण त्रिभुज बनाया। अब पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी जानने के लिए, उसे केवल सूर्य की दूरी की गणना करने के लिए इस समय चंद्रमा और सूर्य के बीच के कोण की आवश्यकता थी। अपर्याप्त टिप्पणियों के कारण यह शानदार तर्क था। आगे बढ़ने के लिए उसकी आँखों के अलावा और कुछ नहीं होने के कारण, एरिस्टार्कस ने इस कोण का अनुमान 87 डिग्री होने का अनुमान लगाया, जो 89.83 डिग्री के वास्तविक मान से बहुत दूर नहीं था। लेकिन जब इसमें शामिल दूरियां बहुत अधिक होती हैं, तो छोटी-छोटी त्रुटियों को शीघ्रता से बढ़ाया जा सकता है। उनका परिणाम एक हजार से अधिक के कारक से अलग था।
अगले दो हजार वर्षों में, अरिस्टार्कस की पद्धति पर लागू बेहतर अवलोकन हमें वास्तविक मूल्य के 3 या 4 गुना के भीतर लाएंगे। तो हम इसे और कैसे सुधार सकते हैं? अभी भी दूरी को सीधे मापने का केवल एक ही तरीका था और वह था लंबन। लेकिन, चंद्रमा की तुलना में सूर्य का लंबन खोजना कहीं अधिक चुनौतीपूर्ण था। आखिरकार, सूर्य अनिवार्य रूप से फीचर रहित है और इसकी अविश्वसनीय चमक हमारे पीछे छिपे हुए सितारों के किसी भी दृश्य को मिटा देती है। हम क्या कर सकते थे?
हालाँकि, अठारहवीं शताब्दी तक, दुनिया के बारे में हमारी समझ काफी हद तक आगे बढ़ चुकी थी। भौतिकी का क्षेत्र अब अपनी प्रारंभिक अवस्था में था और इसने एक महत्वपूर्ण सुराग प्रदान किया। जोहान्स केप्लर और आइजैक न्यूटन ने दिखाया था कि ग्रहों के बीच की दूरियां सभी संबंधित थीं; एक खोजो और तुम उन सभी को जान जाओगे। लेकिन क्या पृथ्वी की तुलना में किसी को खोजना आसान होगा? यह पता चला है कि इसका उत्तर हां है। कभी - कभी। अगर आप भाग्यशाली हैं।
कुंजी शुक्र का पारगमन है। एक पारगमन के दौरान, ग्रह पृथ्वी से दिखाई देने वाले सूर्य के सामने से गुजरता है। विभिन्न स्थानों से शुक्र सूर्य के बड़े या छोटे हिस्से को पार करता हुआ दिखाई देगा। इन क्रॉसिंगों में कितना समय लगता है, जेम्स ग्रेगरी और एडमंड हैली ने महसूस किया कि शुक्र (और इसलिए सूर्य) की दूरी निर्धारित की जा सकती है (यह कैसे किया जाता है इसकी बारीक किरकिरी में रुचि रखते हैं? नासा के पास एक बहुत अच्छी व्याख्या उपलब्ध है यहां ।) अब वह समय है जब मैं आमतौर पर कुछ ऐसा कहूँगा:बहुत सीधा लगता है, है ना? केवल एक ही पकड़ है ...लेकिन शायद यह अधिक असत्य कभी नहीं रहा। सफलता के खिलाफ बाधाएं इतनी खड़ी थीं कि यह वास्तव में इस माप के महत्व का एक वसीयतनामा है कि किसी ने भी इसका प्रयास किया।
कैप्टन जेम्स कुक के साथ यात्रा कर रहे एक खगोलशास्त्री ने 1769 में ताहिती से शुक्र के पारगमन का अवलोकन किया।
सबसे पहले, शुक्र का पारगमन अत्यंत दुर्लभ है। जैसे जीवन भर दुर्लभ (हालांकि वे जोड़े में आते हैं)। जब तक हैली ने महसूस किया कि यह तरीका काम करेगा, वह जानता था कि वह इतना बूढ़ा हो गया था कि उसे खुद इसे पूरा करने का मौका नहीं मिला। इसलिए, इस उम्मीद में कि भविष्य की पीढ़ी इस कार्य को करेगी, उन्होंने विशिष्ट निर्देश लिखे कि टिप्पणियों को कैसे किया जाना चाहिए। अंतिम परिणाम के लिए वांछित सटीकता प्राप्त करने के लिए, पारगमन के समय को दूसरे तक मापा जाना आवश्यक था। दूरी में एक बड़ा अलगाव होने के लिए, प्रेक्षण स्थलों को पृथ्वी के दूर-दराज के स्थानों पर स्थित होना चाहिए। और, यह सुनिश्चित करने के लिए कि बादल के मौसम ने सफलता की संभावना को बर्बाद नहीं किया है, दुनिया भर के स्थानों पर पर्यवेक्षकों की आवश्यकता होगी। एक ऐसे युग में एक बड़े उपक्रम के बारे में बात करें जब अंतरमहाद्वीपीय यात्रा में वर्षों लग सकते थे।
इन चुनौतियों के बावजूद, फ्रांस और इंग्लैंड के खगोलविदों ने संकल्प लिया कि वे 1761 के पारगमन के दौरान आवश्यक डेटा एकत्र करेंगे। उस समय तक, स्थिति और भी खराब थी: इंग्लैंड और फ्रांस सात साल के युद्ध में उलझे हुए थे। समुद्र से यात्रा करना लगभग असंभव था। इसके बावजूद प्रयास जारी रहा। हालांकि सभी पर्यवेक्षक सफल नहीं थे (बादलों ने कुछ को अवरुद्ध कर दिया, अन्य को युद्धपोत), जब आठ साल बाद एक और पारगमन के दौरान एकत्र किए गए डेटा के साथ जोड़ा गया, तो उपक्रम सफल रहा था। फ्रांसीसी खगोलशास्त्री जेरोम लैलांडे ने सभी डेटा एकत्र किए और सूर्य की पहली सटीक दूरी की गणना की: 153 मिलियन किलोमीटर, जो सही मूल्य के तीन प्रतिशत के भीतर अच्छा है!
एक तरफ संक्षेप में: जिस संख्या के बारे में हम यहां बात कर रहे हैं उसे पृथ्वी कहा जाता हैसेमीमेजर एक्सिस, जिसका अर्थ है कि यह पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी है। क्योंकि पृथ्वी की कक्षा पूरी तरह गोल नहीं है, हम वास्तव में एक वर्ष के दौरान लगभग 3% करीब और आगे बढ़ते हैं। साथ ही, आधुनिक विज्ञान में कई संख्याओं की तरह, खगोलीय इकाई की औपचारिक परिभाषा को थोड़ा बदल दिया गया है। 2012 तक, 1 एयू = 149,597,870,700 मीटर बिल्कुल, भले ही हम पाते हैं कि पृथ्वी की अर्ध-प्रमुख धुरी भविष्य में थोड़ी अलग है।
शुक्र के पारगमन के दौरान किए गए अभूतपूर्व अवलोकनों के बाद से, हमने पृथ्वी-सूर्य की दूरी के बारे में अपने ज्ञान को अत्यधिक परिष्कृत किया है। हमने इसका उपयोग ब्रह्मांड की विशालता की समझ को अनलॉक करने के लिए भी किया है। एक बार जब हमें पता चल गया कि पृथ्वी की कक्षा कितनी बड़ी है, तो हम लंबन का उपयोग करके अन्य सितारों की दूरी को मापने के लिए छह महीने (जब पृथ्वी सूर्य के दूसरी तरफ, 2 AU की दूरी की यात्रा कर चुकी है!) का अवलोकन कर सकते हैं। . इसने एक ब्रह्मांड का खुलासा किया जो अंतहीन रूप से फैला और अंततः इस खोज की ओर ले जाएगा कि हमारा ब्रह्मांड अरबों साल पुराना है। सीधा सवाल पूछने के लिए बुरा नहीं है!