Showing posts with label కాంతివేగం. Show all posts
Showing posts with label కాంతివేగం. Show all posts
ఆ సమయంలో అతడు మికెల్సన్-మార్లే ప్రయోగం యొక్క సమస్యని పరిష్కరించడానికి
ప్రయత్నించడం లేదు. బహుశ అతడు ఆ ప్రయోగం గురించి వినే వుండక పోవచ్చు. వేరే కారణాల వల్ల
అతడికి కాంతి శూన్యంలో ఎప్పుడూ ఒకే వేగంతో ప్రయాణిస్తుందని అనిపించింది. కాంతి చలన
దిశ ఏదైనా, దాన్ని పుట్టించే కాంతిజనకం కదులుతున్నా లేకున్నా, కాంతి మాత్రం శూన్యంలో
ఎప్పుడూ ఒకే వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది. ఒక విధంగా శూన్యంలో కాంతి వేగం నిరపేక్షమైనది.
కాని ఆ నిరపేక్షం అనే ప్రత్యేక హోదా కాంతికి మాత్రమే చెల్లుతుంది.
ఇక తక్కిన వస్తువుల చలనాలు సాపేక్షాలు. ఒక వస్తువు యొక్క చలనాన్ని మరో వస్తువుకి సాపేక్షంగానే
వర్ణించగలం. ఒక్క కాంతి మాత్రమే ప్రత్యేకం. ఇది మన సామాన్య లౌకిక అవగాహన (common
sense) కి విరుద్ధంగా వుంది. అందుకే మొదట్లో
చాలా మంది ఐన్ స్టయిన్ పొరబడి వుంటాడని అనుకున్నారు.
కాంతి తీరు అలా ప్రత్యేకంగా వున్నట్లయితే దానికి ఎన్నో విచిత్రమైన
పర్యవసానాలు ఉంటాయని ఐన్ స్టయిన్ గణితపరంగా నిరూపించాడు. తదనంతరం ఐన్ స్టయిన్ ఊహించిన
పర్యవసానాలన్నీ నిజమేనని ప్రయోగాలలో తెలిసింది.
1905 నుండి శాస్త్రవేత్తలు
సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని పరీక్షించేదుకు గాని వేలాది వేల ప్రయోగాలు చేశారు. ప్రతీ ప్రయోగం,
ప్రతీ పరిశీలన ఐన్ స్టయిన్ సిద్ధాంతం సరైనదని సమర్ధించింది.
ఐన్ స్టయిన్ యొక్క సాపేక్ష సిద్ధాంతం ప్రసాదించిన విశ్వదర్శనం
నిజమని ఇప్పుడు వైజ్ఞానిక లోకం ఒప్పుకుంటుంది.
కాంతి ‘క్వాంటం సిద్ధాంతం’
ని అనుసరించి ప్రవర్తిస్తుందని కూడా ఐన్ స్టయిన్ నిరూపించాడు. ఈ క్వాంటం సిద్ధాంతాన్ని
మొట్టమొదట ప్రతిపాదించి రూపొందించినవాడు జర్మన్ శాస్త్రవేత్త మాక్స్ ప్లాంక్
(1858-1947). ప్లాంక్ ఈ సిద్ధాంతాన్ని 1900
లో లోకానికి పరిచయం చేశాడు. కాంతికి తరంగ లక్షణాలే కాక, కణ లక్షణాలు కూడా వున్నాయని
ఐన్ స్టయిన్ ప్రతిపాదించాడు. అందుకే ఏ మాధ్యమమూ
లేని శూన్యంలో ప్రసారం అవుతోంది అన్నాడు. దాంతో ఈథర్ అవసరం తీరిపోయింది. లేదా అది అనవసరం
అని తేలింది. మికెల్సన్-మార్లే ప్రయోగం ఎందుకు విఫలమయ్యిందో అర్థమయ్యింది.
క్వాంటం సిద్ధాంతంలో ప్లాంక్ సాధించిన కృషికి అతడికి
1918 లో
నోబెల్ బహుమతి లభించింది. అదే రంగంలో ఐన్ స్టయిన్ సాధించిన విజయాలకి అతడికి
1921 లో నోబెల్ పురస్కారం లభించింది.
ఐన్ స్టయిన్ సిద్ధాంతానికి పర్యవసానంగా మరో విషయం కూడా బయటపడింది.
ద్రవ్యరాశి గల ఏ వస్తువూ కాంతి కన్నా వేగంగా ప్రయాణించలేదని ఆ సిద్ధాంతం చెప్తుంది. అంతేకాక కాంతి కన్నా వేగంగా
ఏ సందేశాలని పంపడానికి వీల్లేదని తెలిసింది.
అంత వరకు భౌతిక శాస్త్రంలో ఉండే ఎన్నో స్థిరాంకాలలో మరో స్థిరాంకంగా
పరిగణించబడే కాంతి వేగం ఓ ప్రత్యేకమైన ప్రాముఖ్యతని
సంతరించుకుంది. అదొక విశ్వజనీనమైన వేగమితి (speed limit) గా పరిణమించింది. ఆ పరిమితిని భేదించడానికి ఎవరి
తరమూ కాదు.
అంతవరకు మానవ చరిత్రలో మనుషులు ఇంకా ఇంకా దూరాలు చూడగలిగారంటే,
సంచరించగలిగారంటే దానికి కారణం వాళ్లు ఇంకా ఇంకా ఎక్కువ వేగాలు సాధించగలగడమే. ఒకప్పుడు
మనుషులు కాలినడకన నెమ్మదిగా ప్రయాణించేవారు. మనిషి గుర్రాల పెంపకం నేర్చుకున్నాక ఆ
వేగం పెరిగింది. అలాగే ఓడలు, పెట్రోల్ వాహనాలు, విమానాలు, రాకెట్లు – ఇలా ఎన్నో విధాలుగా
వేగాన్ని పెంచుతూ పోతున్నాడు మానవుడు.
మొదట్లో మనుషులకి ఖండాలు, సముద్రాలు దాటడానికి నెలలు పట్టేది.
అది క్రమంగా వారాలకి, రోజులకి, ప్రస్తుతం గంటలకి దిగింది. మూడు రోజుల్లో చందమామని చేరుకోగలిగే స్థితికి వచ్చాడు మనిషి.
ఇలాగే మనిషి వేగాన్ని పెంచుతూ పోతే ఒక దశలో మనకి అతి దగ్గరి
తారని మూడు రోజుల్లో చేరుకోగలడా?
లేదు. అది సాధ్యం కాదు. 4.27 ఏళ్ల కన్నా తక్కువ కాలంలో మనిషి మనకి సమీపతమ తారని
చేరుకోలేడు. ఆ తారని చేరుకుని తిరిగి రావాలంటే 8.54 సంవత్సరాల కన్నా తక్కువ కాలంలో సాధ్యం కాదు.
కనుక రైజెల్ తారని చేరుకోడానికి 815 ఏళ్ల కన్నా ఎక్కువ కాలమే పడుతుంది. అలాగే ఆ తారకి
వెళ్ళి తిరిగి రావాలంటే 1630 ఏళ్ల కన్నా ఎక్కువే
పడుతుంది. ఏం చేసినా ఇంత కన్నా తక్కువ సమయంలో ప్రయాణం పూర్తి చెయ్యడం సాధ్యం కాదు.
అలాగే గెలాక్సీ కేంద్రాన్ని చేరుకోవాలంటే 25,000 ఏళ్ల కన్నా తక్కువ కాలంలో చేరుకోవడం సాధ్యం కాదు.
అలాగే ఆండ్రోమెడా గెలాక్సీ ని 2,300,000 ఏళ్ళ
కన్నా తక్కువ కాలంలో చేరలేము. అదే విధంగా అతి దగ్గరి క్వాసార్ ని
1,000,000,000 ఎళ్ళ లోపు చేరలేము.
అయితే ఒకటి. ఐన్ స్టయిన్ సిద్ధాంతం మరో విచిత్రమైన సత్యాన్ని
కూడా ప్రకటిస్తుంది. వేగం పెరుగుతున్న కొద్ది అలా వేగంగా కదులుతున్న వస్తువు మీద, లేదా
ఆ వాహనంలో కాలం నెమ్మదిస్తుంది అని చెప్తుంది. ఇక కాంతి వేగానికి సమీప వేగంలో ప్రయాణించగలిగితే
కాలం ఇంచుమించుగా స్థంబించిపోతుంది. మీరు ఇంచుమించు కాంతి వేగంతో రివ్వున మనకి అతి
దగ్గరిలో వున్న క్వాసార్ దాకా వెళ్లి అదే వేగంతో తిరిగి రాగలిగితే మీకు మాత్రం ఆ ప్రయాణం
లిప్తలో జరిగిపోయినట్టు ఉంటుంది. కాని మీరు తిరిగి వచ్చేసరికి భూమి మీద
2,000,000,000
ఏళ్ళు గడచిపోయి వుంటాయి.
ఈ కారణం చేత విశ్వం పర్యటన యొక్క తీరుతెన్నులు పూర్తిగా మారిపోయాయి.
తారలని చేరాలని బయలుదేరితే మాత్రం ఇక మానవజాతికి శాశ్వతంగా వీడ్కోలు చెప్పాల్సి ఉంటుందేమో.
ఎందుకంటే కాంతి వేగంలో కనీసం పదో వంతు వేగంతో ప్రయాణించలేకపోతే, తీరా తారని చేరేసరికి
అసలు మనం ఉంటామో లేదో సందేహమే.
గెలీలియో నుండి మికెల్సన్ వరకు కాంతి వేగాన్ని కొలవడానికి
పూనుకున్న మహామహులకి వాళ్లు కొలుస్తున్నది
మనని శాశ్వతంగా ఈ సౌరమండలానికే కట్టిపడేసే కారాగారం యొక్క కటకటాలని అని తెలీదు పాపం!
(కాంతి వేగం - సమాప్తం)
అయితే ఒకటి. కాంతి వేగంతో పోల్చితే భూమి వేగం అత్యల్పం. కనుక
కాంతి వేగం నుండి భూమి వేగం తీసేసినా, దాన్ని కలిపినా పెద్ద తేడా వుండదు. మరి కాంతి వేగంలో భూమి వేగం పాలుని ఎలా కనిపెట్టగలం?
ఈ సమస్యని తేల్చడానికి 1881 లో మికెల్సన్ interferometer అనే ఓ పరికరాన్ని నిర్మించాడు. ఆ పరికరంలో ఒక కాంతి
పుంజం రెండుగా చీల్చబడి, ఆ పుంజాలు రెండూ వేరు వేరు దిశలలో పంపబడి, మళ్లీ ఒక దగ్గరికి
చేర్చబడతాయి.
చీల్చబడ్డ కాంతి పుంజంలో ఒక అంశం ఒక దిశలో భూమి చలన దిశలోనే
ప్రయాణిస్తే, తిరుగు ప్రయాణంలో భూమి చలన దిశకి వ్యతిరేక దిశలో ప్రయాణిస్తుంది. కాంతి
పుంజంలోని రెండవ అంశం రాను, పోను మార్గాలు రెండిట్లోను భూమి చలన దిశకి లంబంగా ప్రయాణిస్తుంది.
ఈ పరికరాన్ని రూపొందించడంలో మికెల్సన్ ఉద్దేశం ఇది. ఈథర్ నిశ్చలంగా
వుండి, భూమి కదులుతున్నట్లయితే, కాంతి పుంజంలోని అంశాలు తిరిగి మొదటి స్థానానికి వచ్చాక
రెండు తరంగాలలో తేడా వుంటుంది.
రెండు తరంగాలు కొన్ని చోట్ల ఒకదాన్నొకటి సంవర్ధనం చేసుకుంటాయి.
అలాంటి చోట్ల కాంతి మరింత ప్రకాశవంతంగా ఉంటుంది. కొన్ని చోట్ల ఒకదాన్నొకటి నిరోధించుకుంటాయి. ఒకదాన్నొకటి వమ్ము చేసుకుంటాయి. అలాంటి చోట్ల కాంతి
మరింత బలహీనంగా ఉంటుంది.
కనుక రెండు పుంజాలు కలిసే చోట తెర మీద చిత్రాన్ని చూస్తే అది
తెలుపు నలుపుల రేఖావిన్యాసంలా ఉంటుంది. అలంటి
రేఖలనే interference fringes (వ్యతికరణ చారలు)
అంటారు. ఆ చారల మందాన్ని బట్టి కాంతి పుంజాల వేగాలలోని భేదాన్ని లెక్కించొచ్చు.
అలాగే భూమి యొక్క నిరపేక్ష వేగాన్ని కూడా లెక్కించొచ్చు.
1887 కల్లే మికెల్సన్
తను ఊహించిన ప్రయోగానికి సంబంధించిన లెక్కలన్నీ పూర్తి చేసి సిద్ధంగా వున్నాడు. ఎడ్వర్డ్
విలియమ్స్ మార్లే (1838-1923) అని మరో శాస్త్రవేత్తతో
కలిసి ప్రఖ్యాత ‘మికెల్సన్-మార్లే ప్రయోగాన్ని’ చెయ్యడానికి ఆయత్తం అయ్యాడు.
తీరా ప్రయోగం చేసి చూడగా ప్రయోగం విఫలమైనట్టు తోచింది. అనుకున్నట్టుగా
వ్యతికరణ చారలు కనిపించలేదు. ఏ దిశలో చూసినా కాంతి ఒకే వేగంతో ప్రయాణిస్తున్నట్టు కనిపించింది.
అది ఎలా సాధ్యమో ఎవరికీ అర్థం కాలేదు. మికెల్సన్ ఆ ప్రయోగాన్ని పదే పదే చేసి చూశాడు.
ఎన్ని సార్లు చేసినా ఫలితం ఒకటే. చారలు లేవు. అన్ని దిశలలో కాంతి వేగం ఒక్కటే.
నిజానికి మికెల్సన్-మార్లే ప్రయోగాన్ని గత నూరేళ్లలో ఎన్నో
సార్లు చేసి చూశారు. పందొమ్మిదవ శతాబ్దంలో మికెల్సన్ వాడిన పరికరాల కన్నా ఎంతో సునిశితమైన
పరికరాలతో ప్రయోగాలు చేశారు. పరికరాలు మారాయిగాని ఫలితాలు మారలేదు. కాంతి ఏ దిశలో కదిలినా,
భూమి ఎటు కదిలినా, ఎంతలా కదిలినా, కాంతి వేగం మాత్రం ఒక్కటే!
ఇలా విషయం ఎటూ తేలకుండా ఉన్న తరుణంలో 1905 లో ఆల్బర్ట్ ఐన్ స్టయిన్ (1879-1955) అనే జర్మన్-స్విస్
శాస్త్రవేత్త రంగప్రవేశం చేశాడు. ఐన్ స్టయిన్ ‘సాపేక్ష సిద్ధాంతం’ (theory of
relativity) అనే కొత్త సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు.
ఈ సిద్ధాంతం సహాయంతో చలనాన్ని ఓ కొత్త కోణం నుండి చూడడానికి వీలయ్యింది. ఐన్ స్టయిన్
నిరపేక్షమైన చలనం, నిరపేక్షమైన నైశ్యల్య స్థితి అనేవి లేనే లేవన్నాడు. ఒక వస్తువు యొక్క
చలనం గురించి మరో వస్తువుని బట్టి వర్ణించడానికి వీలవుతుంది గాని, ఏ వస్తువు తోనూ ప్రమేయం
లేకుండా నిరపేక్షంగా వర్ణించడానికి వీల్లేదన్నాడు.
(ఇంకా వుంది)
శాస్త్రవేత్తలు కాంతి వేగాన్ని కొలుస్తున్నప్పుడు వారికి కేవలం
ఓ ప్రత్యేకమైన రాశిని కొలవాలన్న ఉత్సుకత తప్ప ప్రత్యేకమైన లక్ష్యం అంటూ ఏమీ లేదు. శబ్ద
వేగాన్నో, ఓ గుర్రం వేగాన్నో కొలిచినట్టే ఇదీ అన్నట్టు భావించారు.
కాని మిగతా వేగాలలా కాక కాంతి వేగానికి ఓ ప్రత్యేకత వుందని
అప్పుడు వారికి తెలీదు.
కాంతి అనేది ఒక తరంగం అన్ని అందరూ ఒప్పుకున్న తరువాత అది
“దేని యొక్క తరంగం?” అన్న ప్రశ్న సహజంగా ఉద్భవించింది.
చెరువులో నీటి ఉపరితలం మీద అలలు పుడతాయి. అవి నీటి యొక్క తరంగాలు.
అలాగే శబ్ద తరంగాలు గాలిలో ప్రయాణించే తరంగాలు, అవి గాలి కదలికల యొక్క తరంగాలు. కాని
కాంతి శూన్యంలో కూడా ప్రయాణిస్తుంది. శబ్దం గాని, నీటి అలలు గాని పదార్థ మాధ్యమంలో
ప్రసారం అయ్యే తరంగాలు. కాంతికి అలాంటి పదార్థ మాధ్యమం అవసరం లేనట్టు కనిపిస్తోంది.
మరి కాంతి ఎలా ప్రసారం అవుతోంది?
విశ్వమంతా ఓ అస్పర్శమైన పదార్థం వ్యాపించి వుందని ప్రాచీనులు
భావించారు. ఆ పదార్థానికి ‘ఈథర్’ (ether) అని పేరు పెట్టారు. ఈ ఈథర్ లోని తరంగాలే కాంతి
అని భావించారు.
(రసాయన శాస్త్రంలోని ‘ఈథర్’ కి ఈ ‘ఈథర్’ కి మధ్య సంబంధం లేదని
గమనించాలి. – అనువాదకుడు.)
దీంతో మరో ఆసక్తి కరమైన వాదం బయల్దేరింది. అది వస్తువుల యొక్క
చలనానికి సంబంధించినది.
చలనాన్ని నిర్ధారించడానికి నిశ్చలంగా ఉన్న ఒక ప్రమాణం కావాలి.
ఒక వస్తువు కదులుతోంది అని చెప్పాలంటే కదలకుండా వున్న మరో వస్తువు వుండాలి. కదలని వస్తువు
బట్టి మరో వస్తువు కదులుతోందని చెప్పగలం.
భూమి ఉపరితలం మీద ఏదైనా వస్తువు కదులుతోంది అని మనం అంటున్నప్పుడు
నిశ్చలంగా వున్న భూమి ఉపరితలాన్ని ప్రమాణంగా తీసుకుంటాం.
కాని నిజానికి భూమి ఉపరితలం కదులుతోంది. ఎందుకంటే భూమి తన
అక్షం మీద అది తిరుగుతోంది. అంతే కాక భూమి సూర్యుడు చూట్టూ తిరుగుతోంది. అలాగే సూర్యుడు
కూడా పాలపుంత కేంద్రం చుట్టూ కదులుతున్నాడు. అసలు పాల పుంత గెలాక్సీయే విశాల విశ్వంలో
కదులుతోంది.
ఇలా ఆలోచిస్తూ పోతుంటే అన్నీ కదులుతున్నట్టు అనిపిస్తుంది.
విషయం గందరగోళంగా కనిపిస్తుంది.
వస్తువులు ఎలా కదులుతున్నా ఈ ఈథర్ మాత్రం ఎప్పుడూ నిశ్చలంగా
ఉంటుందని కొంత మంది తలపోశారు. కనుక ఈథర్ యొక్క స్థితి “నిరపేక్ష నిశ్చల స్థితి”
(absolute rest). ఇక మిగతా చలనాలు అన్నిటినీ నిశ్చలమైన ఈథర్ బట్టి నిర్వచించవచ్చు కనుక
అవన్నీ నిరపేక్ష చలనాలు (absolute motion) అని చెప్పుకోవచ్చు.
కాంతి వేగాన్ని కొలవడానికి ప్రయత్నించిన మికెల్సన్ కి తన ప్రయోగం
వల్ల మరో విషయం కూడా తెలుస్తుంది అనిపించింది. నిశ్చలమైన ఈథర్ బట్టి భూమి ఎంత వేగంతో
కదులుతోందో తెలుసుకోవచ్చు అనుకున్నాడు.
భూమి ఎలా కదిలినా అది నిశ్చలమైన ఈథర్ బట్టి కదులుతూ ఉండాలని
భావించాడు మికెల్సన్. భూమి మీద ఒక చోట ఓ కాంతి పుంజాన్ని పంపించి దాని వేగాన్ని కొలిచారు
అనుకోండి. కాంతి అనేది ఈథర్ తరంగం అనుకున్నాం గనక అది నిశ్చలమైన మాధ్యమంలో ప్రసారం
అవుతోంది. భూమి కదిలే దిశ కాంతి కదిలే దిశతో సమానం అయితే కాంతి పుంజం యొక్క వేగం కాంతి
యొక్క సహజ వేగానికి భూమి వేగం తోడైనంత కావాలి. అలా కాకుండా భూమి, కాంతి పుంజం వ్యతిరేక
దిశలలో ప్రయాణిస్తున్నట్టయితే కాంతి పుంజం యొక్క వేగం కాంతి యొక్క సహజ వేగం నుండి భూమి
వేగం తీసేసినంత కావాలి.
అలా రెండు వ్యతిరేక దిశలలో కొలిచినప్పుడు కాంతి వేగంలోని భేదాల
బట్టి భూమి యొక్క నిరపేక్ష వేగాన్ని నిర్ధారించొచ్చు. భూమి వేగం నిరపేక్షంగా తెలిస్తే
భూమిని బట్టి మిగత వస్తువుల వేగాలని నిర్ధారించవచ్చు.
(ఇంకా వుంది)
మన పొరుగున వున్న ఓ పెద్ద గెలాక్సీ పేరు ఆండ్రోమెడా గెలాక్సీ. నిర్మలమైన చీకటి ఆకాశంలో ఆండ్రోమెడా రాశిలో దీన్ని
ఓ చిన్న తెల్లని మచ్చలాగా చూడొచ్చు. పరికరాలు లేకుండా సూటిగా కంటితో చూడగల అత్యంత దూరమైన
వస్తువు ఇదే.
అది మన నుండి 2,300,000 కాంతిసంవత్సరాల దూరంలో వుంది. మీరు
ఆండ్రోమెడా గెలాక్సీ ని చూస్తున్నట్టయితే ఆ కాంతి అక్కణ్ణుంచి 2,300,000 సంవత్సరాల
క్రితం బయల్దేరి వుంటుంది. అంటే ఆధునిక మానవుడు ఇంకా పుట్టని యుగం అన్నమాట. అప్పటికి
భూమి మీద జీవించే అత్యంత అభ్యున్నతి గల జీవులు ప్రస్తుతం దక్షిణ ఆఫ్రికాలో జీవించే
పిగ్మీల లాంటి జీవులు అన్నమాట. వీళ్లు పట్టున నాలుగు అడుగుల ఎత్తు కూడా ఉండరు.
ఆండ్రోమెడాకి ఆవల ఇంకా ఎన్నో గెలాక్సీలు ఉన్నాయి. శక్తివంతమైన
దూరదర్శినులతో చూస్తున్నప్పుడు కొన్ని వందల మిలియన్ల కాంతిసంవత్సరాల దూరంలో తెల్లని
మచ్చల్లాగా ఎన్నో గెలాక్సీలు కనిపిస్తాయి.
1963 లో శాస్త్రవేత్తలు
కొన్ని తారల్లాంటి వస్తువులు కనుక్కున్నారు. తారల లాంటివి కనుక వాటిని
quasi-stellar (stellar = తార; quasi = సదృశమైన) వస్తువులు అని పేరు పెట్టారు. ఈ
quasi-stellar నే కుదించి quasar (క్వాసార్)
లు అని పిలిచారు. ఇవి అత్యంత ప్రకాశవంతమైన కేంద్రాలు గల గెలాక్సీలు. అంత దూరంలో మనకి
కేవలం ఆ ప్రకాశవంతమైన కేంద్రాలు మాత్రమే కనిపిస్తాయి.
ఈ క్వాసార్లు మనకి తెలిసిన అత్యంత సుదూరమైన వస్తువులు. మనకి
అతి దగ్గరి క్వాసార్ కూడా 1,000,000,000 (ఒక
బిలియన్) కాంతిసంవత్సరాల దూరంలో వుంది. మనం అలాంటీ క్వాసార్ ఎప్పుడైనా దూరదర్శినిలో
చూస్తున్నప్పుడు ఆ కాంతి అక్కణ్ణుంచి బయల్దేరినప్పటీకి భూమి మీద కేవలం ఏకకణ జీవులు
ఉండేవని గుర్తుంచుకోవాలి. సముద్రాలలో మరి కాస్త సంక్లిష్టమైన జీవాలు పరిణామం చెంది
ఆ జీవాలు నెమ్మదిగా నేల మీద అడుగుపెడుతున్న కాలానికి ఆ కాంతి తన యాత్రలో 3/5 వంతు పూర్తి చేసి వుంటుంది. ఆ కాంతి 9/10 వంతు యాత్ర పూర్తి చేసినప్పటికి భూమి మీద డైనోసార్లు
సంచరించేవి. ఆ కాంతి 96% యాత్ర పూర్తి చేసిన
కాలానికి భూమి మీద మనిషి ఆవిర్భవించాడు.
ఇదంతా కేవలం అతి దగ్గర్లో వుండే క్వాసార్ల సంగతి. మనకి తెలిసి
అతి దూరంలో వున్న క్వాసార్లు 10,000,000,000 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో వున్నాయి. అక్కణ్ణుంచి
కాంతి బయల్దేరిన కాలానికి సూర్య చంద్రులు అసలు లేనే లేరు.
ఆ కాంతి తన యాత్రలో సగం దూరం ప్రయాణించే సరికి సౌర మండలం రూపొందడం
ఆరంభించింది.
దీన్ని బట్టీ విశ్వం ఎంత పెద్దదో అర్థమవుతుంది. భూమి స్థాయిలో
దూరాలని పరిగణిస్తే కాంతి చాలా వేగంగా ప్రయాణిస్తున్నట్టు ఉంటుంది. కాని విశాల విశ్వంతో
పోల్చితే కాంతి నెమదిగా పాకుతోందని అర్థం చేసుకోవాలి.
మరి విశ్వంలో ఒక చోటి నుండి మరో చోటికి వెళ్లడానికి బిలియన్ల
సంవత్సరాలు పడితే ఇక ఏవనుకోవాలి?
ఇప్పుడిక తారల దూరాలని పరిశీలిద్దాం.
మనకి అతిదగ్గర తార పెద్దగా ప్రకాశం లేని ఓ మినుకుమినుకు తార.
దాని పేరు ప్రాక్సిమా సెంటారీ (Proxima Centauri). అది మన నుండి 4.27 కాంతిసంవత్సరాల
దూరంలో వుంది. అంటే సుమారు 25 ట్రిలియన్ల మైళ్ల
దూరం అన్నమాట. అంతకన్నా దగ్గర్లో మరో తార లేదు. అంటే ప్రాక్సిమా సెంటారీ నుండి బయల్దేరిన
కాంతి మనను చేరుకోడానికి 4.27 ఏళ్లు (= 4 ఏళ్ల 99 రోజులు) పడుతుంది. భూమి నుండి చంద్రుడి దాకా 1.25 సెకన్లలో వెళ్లే కాంతి ప్రాక్సిమా సెంటారీని చేరడానికి
నాలుగేళ్లకి పైగా తీసుకుంటుంది.
ఆకాశంలో అత్యంత ప్రకాశవంతమైన తార అయిన సిరియస్ (Sirius) మన
నుండి 8.64 కాంతిసంవత్సరాల దూరంలో వుంది. ప్రాక్సిమా
సెంటారీ కన్నా రెండు రెట్లు అన్నమాట.
ఓరియాన్ రాశిలో వున్న రైజెల్ (Rigel) అనే తార మన నుండీ
815 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో వుంది. సిరియస్
వున్న దూరం కన్నా ఇది 95 రెట్ల దూరంలో వుంది.
ఈ సారి ఎప్పుడైనా మీరు రైజెల్ తారని చూస్తున్నప్పుడు ఒక విషయం గుర్తుంచుకోవాలి. ఆ కాంతి
ఆ తార వద్ద నుండి బయల్దేరినప్పటికి భూమి మీద కాకతీయులు పరిపాలిస్తూ ఉండేవారు!
అంత దూరంలో వున్న రైజెల్ తార కూడా విశాల విశ్వంలో మన పరిసర
ప్రాంతంలోనే వుందని చెప్పాలి.
సూర్యుడు, ఇంకా మనకి ఆకాశంలో కనిపించే ఎన్నో తారలు ఓ ప్రత్యేకమైన
తారా సందోహానికి చెందుతాయి. అందులో సుమారు రెండొందల బిలియన్ల తారలు ఉన్నాయి. దాని పేరు
పాలపుంత (Milky Way). అది ఓ ‘ఇడ్లీ’ ఆకారంలో వుంటుంది! ఇలాంటి విశాలమైన తారా సందోహాలని
గెలాక్సీలు అంటారు.
మనం వుండే ఈ పాలపుంత గెలాక్సీ కి మనం కేంద్రం వద్ద లేము. అసలు కేంద్రానికి దరిదాపుల్లో కూడా లేము.
మనం ఆకాశంలో చూసే ఎన్నో తారలు గెలాక్సీ కేంద్రం నుండి 25,000 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో
వున్నాయి. గెలాక్సీ కేంద్రం నుండి వచ్చే కాంతి మనకి ఇక్కడికి పెద్దగా కనిపించదు. ఎందుకంటే
గెలాక్సీ కేంద్రానికి మనకి మధ్య విస్తారమైన నల్లని ధూళి మేఘాలు అడ్డుతెరలా వున్నాయి.
అయితే ఆ తెరని కూడా రేడియో తరంగాలు భేదించగలవు. ఆ విధంగా మనకి గెలాక్సీ కేంద్రం గురించి
తెలుస్తుంది.
గెలాక్సీ కేంద్రం నుండి వచ్చిన రేడియో తరంగాలు మరి
25,000 ఏళ్ల క్రితం అక్కణ్ణుంచి బయల్దేరాయి
అన్నమాట. అప్పటికి ఇంకా భూమి మీద మానవులు నాగరికులు కాలేదు.
మొత్తం పాలపుంత గెలాక్సీ ని ఒక కొస నుండి అవతలి కొస వరకు పరిగణిస్తే
లక్ష కాంతిసంవత్సరాల వెడల్పు ఉంటుంది. అంటే కాంతికి మన గెలాక్సీ ని ఒక కొస నుండి అవతలి
కొస వరకు దాటడానికి లక్ష సంవత్సరాలు పడుతుంది.
విశ్వంలో వున్నది కేవలం మన గెలాక్సీ మాత్రమే కాదు. ఇలాంటీ
గెలాక్సీలు కొన్ని బిలియన్లు ఉన్నాయి. వాటిలో కొన్ని మన కన్నా చిన్నవైతే మరి కొన్ని
మన కన్నా చాలా పెద్దవి.
ఇప్పుడు మనకి కాంతివేగం యొక్క కచ్చితమైన విలువ తెలుసు కనుక ఇక విశ్వం గురించిన కొన్ని మౌలిక వాస్తవాల గురించి
చెప్పుకుందాము.
చందమామకి భూమి మధ్య సగటు దూరం విలువ 238,867 మైళ్లు. మరి కాంతికి ఇక్కణ్ణుంచి చందమామని చేరుకోడానికి
ఎంత సమయం పడుతుంది? సుమారు 1.25 సెకనులు.
ఏ కారణం చేతనైనా చందమామ ఉన్నట్లుండి ఆకాశం నుండి మాయమైపోతే,
దాని మీద పడి ప్రతిబింబితమైన సూర్యకాంతికి మనను చేరడానికి అంత సమయం పడుతుంది కనుక,
చందమామ మాయమైపోయిన సంగతి మనకి 1.25 సెకనులు
ఆలస్యంగా తెలుస్తుంది.
అలాగే సూర్యుడు భూమి నుండి 93,000,000 మైళ్ల దూరంలో వున్నాడు. సూర్యుణ్ణి వదిలి భూమిని
చేరడానికి కాంతికి 8 నిముషాల 19
సెకనుల కాలం పడుతుంది. సూర్యుడు ఉన్నట్లుండి మాయమైపోతే ఆ సంగతి మనకి సుమారు 8 1/3 నిముషాల
తరువాత గాని తెలీదు.
భూమి యొక్క కక్ష్యలో ఒక వైపు నుండి మరో వైపు వరకు చేరడానికి
కాంతికి 16 నిముషాల 38 సెకనులు పడుతుంది. ఏడాదిలో వివిధ కాలాలలో జూపిటర్
ఉపగ్రహాల గ్రహణాలని పరిశీలించిన రోమర్ కి ఈ సంగతి కూడా తెలుసు.
గ్రహాలలో కెల్లా అతి దూరంలో నున్నది చిన్నారి గ్రహమైన ప్లూటో*.
సూర్యుడి నుండీ భూమి దూరానికి ప్లూటో దూరం 40
రెట్లు ఉంటుంది. అంటే సూర్యుడి నుండీ బయల్దేరిన కిరణానికి భూమి కక్ష్య ని దాటడానికి
పట్టే సమయం కన్నా ప్లూటో కక్ష్యని దాటడానికి పట్టే సమయం 40 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
(ప్లూటోని ఇప్పుడు గ్రహంగా పరిగణించరు. 2006 లో దాన్నొక లఘుగ్రహంగా
ప్రకటించారు. – అనువాదకుడు)
ఇక తారల మాటేమిటి?
తారలు మన నుండి ఎంత దూరంలో వున్నాయంటే వాటి దూరాలని కొలవడానికి
“కాంతి సంవత్సరం” అనే కొత్త కొలమానాన్ని వాడితే సౌకర్యంగా ఉంటుంది.
ఒక ఏడాదిలో కాంతి ప్రయాణించే దూరాన్ని కాంతిసంవత్సరం అంటారు.
అది ఎంత దూరమో లెక్కించాలంటే ఏడాదిలో ఎన్ని సెకనులు ఉన్నాయో లెక్కించాలి.
నిముషంలో 60 సెకనులు,
గంటకి 60
నిముషాలు వున్నాయి. అలాగే రోజుకి 24
గంటలు. అంటే రోజుకి 86,400 సెకనులు. ఏడాదికి 365.2422 రోజులు కనుక ఏడాదిలో 31,556,926 సెకనులు ఉంటాయి.
అన్ని సెకన్లలో కాంతి ప్రయాణించే దూరం విలువ =
186,282.3959 X 31,556,926 = 5,878,499,776,000
మైళ్ళు. అంటే కాంతి సంవత్సరం విలువ సుమారు 6 ట్రిలియన్ మైళ్ళు అన్నమాట. (1 ట్రిలియన్
= 1,000,000,000,000).
కనుక ఒక కాంతి సంవత్సరం విలువ చంద్రుడికి భూమికి మధ్య దూరం
కన్నా 25 మిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ. భూమి నుండి
చంద్రుణ్ణి చేరుకోడానికి మన వ్యోమగాములకి మూడు రోజులు పడుతుంది. అదే వేగంతో ఒక కాంతిసంవత్సరం
అంత దూరాన్ని దాటడానికి రెండు లక్షల ఏళ్లు పడుతుంది.
మరో విధంగా చెప్పాలంటే ఒక కాంతిసంవత్సరం అంటే ప్లూటో కక్ష్య యొక్క వ్యాసం కన్నా 1600 రెట్లు
పెద్దది.
రోమర్, బ్రాడ్లీ లు అంతరిక్షంలో సుదీర్ఘ దూరాలు ప్రయాణిస్తున్న
కాంతి యొక్క వేగాన్ని వేగాన్ని కొలిచారు. కనుక
వాళ్ళు కొలిచింది శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని. కాని వాళ్లు వాడిన పరికరాల్లో సునిశితత్వం
ఎంతగా కొరవడిందంటే శూన్యంలో కాంతివేగం కొలిచిన ఫలం దక్కలేదు.
ఫిజో, ఫోకాల్ట్, మికెల్సన్ లు కాంతి వేగాన్ని ఇంకా ఇంకా మెరుగైన,
సునిశితమైన పద్ధతులతో కొలిచారు గాని వాళ్లు గాల్లో కాంతి వేగాన్ని కొలిచారు. ఇప్పుడు
మికెల్సన్ తన సునిశితమైన పరికరాన్ని ఉపయోగించి శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని కొలవాలని నిశ్చయించాడు.
మికెల్సన్ ఈ సారి తన ప్రయోగంలో ఓ పొడవాటి గొట్టాన్ని తీసుకున్నాడు. ఎందుకంటే అతడికి ఆ గొట్టం యొక్క పొడవు ఇంచిలో భాగం
వరకు కూడా కచ్చితంగా తెలుసు. ఆ గొట్టంలోని గాలిని తొలగించి అందులో శూన్యాన్ని ఏర్పరచాడు.
ఆ గొట్టంలోనే అద్దాలు ఏర్పాటు చేసి ఆ అద్దాల మధ్య కాంతి పుంజం పదే పదే ప్రతిబింబితమై
ప్రయాణించేలా ఏర్పాటు చేశాడు. ఆ విధంగా కాంతి పది మైళ్ళ దూరం గల శూన్యంలో ప్రయాణించేలా
ఏర్పాటు చేశాడు.
చివరి క్షణం దాకా మికెల్సన్ తన ప్రయోగాలు కొనసాగించాడు. చివరికి
1933 లో అతడు చనిపోయిన రెండేళ్ల తరువాత, అతడితో
పని చేసిన వారంతా కలిసి తన లెక్కలని సమీకరించి, కాంతి వేగపు కచ్చితమైన విలువని ప్రకటించారు.
ఆ విలువ 186, 271
మైళ్లు/సెకను అది అంతవరకు తను చేసిన అంచనాల కన్నా కాస్త నిర్దుష్టమైనది. అది
అసలు విలువ కన్నా కేవలం 11.5 మైళ్ళు/సెకను
తక్కువ.
శూన్యంలో కాంతి వేగానికి సంబంధించిన అధ్యయనాల ద్వార మెకెల్సన్
మరో విషయం కూడా సాధించాడు.
వక్రీభవన గుణకం గల మాధ్యమంలో, అది గాలిలో తక్కువ విలువ గలదైనా
కావచ్చు, లేక వజ్రంలా ఎక్కువ విలువ గలదైనా కావచ్చు, పొట్టి తరంగాలు గల కిరణాలు (ఉదహరణకి
వయొలెట్ రంగు) పొడవైన తరంగాలు (ఉదాహరణకి ఎరుపు రంగు) గల కిరణాల కన్నా ఎక్కువగా వక్రీభవనం
చెందుతాయి. దీన్ని బట్టి పొట్టి తరంగాలు గల కాంతి ఆ మాధ్యమంలో పొడవైన తరంగాలు గల కాంతి
కన్నా నెమ్మదిగా ప్రయాణిస్తుంది అన్నమాట.
శున్యంలో ఇక వక్రీభవన గుణకం అనేదే వుండదు కనుక అన్ని రకాల
కాంతి తరంగాలు ఒకే వేగం వద్ద ప్రయాణించాలి.
(ఇంకా వుంది)
1853 లో ఫోకాల్ట్
నీటి ద్వారా ఓ కాంతి పుంజాన్ని పంపించి తన పరిభ్రమించే అద్దపు పరికరంతో కాంతి
వేగాన్ని కొలిచాడు. గాలిలో కాంతివేగంతో పోల్చితే నీటీలో కాంతి వేగం ¾ వంతు కన్నా కాస్త
ఎక్కువని కనుక్కున్నాడు. దీంతో కాంతి తరంగ సిద్ధాంతానికి సమర్ధన దొరికింది. కాంతి కణ
సిద్ధాంతానికి తిలోదకాలు వదిలేశారు. (అయితే అర్థశతాబ్దం తరువాత కాంతి తరంగం లాగ, కణం
లాగ కూడా ప్రవర్తిస్తుందని కనుక్కున్నారు. ఆ సంగతి ముందు ముందు చూద్దాం.)
కాంతి గాలి లోంచి
మరో పారదర్శకమైన మాధ్యమంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు రెండు మాధ్యమాల సరిహద్దు వద్ద దాని
చలనరేఖ వంగుతుంది. దీనినే వక్రీభవనం
(refraction) అంటారు. కాంతి ఎంతగా వంగుతుంది అన్నది దాని “వక్రీభవన గుణకం” (index
of refraction) మీద ఆధారపడుతుంది. వక్రీభవన
గుణకం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే అందులో కాంతి వేగం అంత తక్కువగా ఉంటుంది.
నీట్లో కాంతి
వేగం సుమారు 140,000 మైళ్ళు/గం. ఇంకాస్త ఎక్కువ
వక్రీభవన గుణకం వున్న అద్దంలో కాంతి వేగం 125,000 మైళ్ళు/గం. మరింత ఎక్కువ వక్రీభవన
గుణకం గల వజ్రంలో కాంతి వేగం కేవలం 77,000
మైళ్లు/గం.
కాంతి వేగాన్ని
కొలిచే కృషిలో తదుపరి మైలు రాయిని చేరుకున్నవాడు జర్మన్-అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త ఆల్బర్ట్
ఆబ్రహామ్ మికెల్సన్ (1852-1931).
1878 లో ఇతడు ఈ సమస్య మీద పని చెయ్యడం మొదలెట్టాడు. ఫోకాల్ట్ అవలంబించిన పద్ధతినే ఇతడూ అవలంబించినా ఆ పరికరాన్ని
మరింత సునిశీతంగా తీర్చిదిద్దాడు. ఫోకాల్ట్ వాడిన పరిభ్రమించే అద్దపు పరికరంలో కాంతి
బిందువు తెర మీద 1/40 ఇంచి దూరం మాత్రమే పక్కకి జరుగుతుంది. అంత చిన్న దూరాన్ని కచ్చితంగా కొలవడం కష్టం.
మికెల్సన్ వాడిన
పరికరంలో కాంతి బిందువు 5 ఇంచిలు పక్కకి జరుగుతుంది.
1879 లో ఇతడు తను తీసుకున్న కొలతల ప్రకారం
కాంతి వేగం 186,355 మైళ్లు/గం నిర్ణయించాడు. పూర్వపు కొలతల కన్నా ఇది మరింత మెరుగైన
కొలత. అసలు విలువ కన్నా ఇది 73 మైళ్లు/గం మాత్రమే
ఎక్కువ. అప్పుడు ఆ తరువాత కూడా అతడు కాంతి సంబంధించి చేసిన కృషికి మన్ననగా
1907 లో అతడికి నోబెల్ బహుమతి ఇవ్వబడింది.
కాంతి వేగానికి
ఇంకా ఇంకా కచ్చితమైన కొలతలు సాధించాలన్న ఉద్దేశంతో మికెల్సన్ పూర్వీకులైన గెలీలియో,
ఫిజోలు చేసినట్టే కొండల మీద ప్రయోగాలు చెయ్యాలని నిశ్చయించాడు. అతడు ప్రయోగశాలలో సాధించిన
ఫలితాలు అత్యుత్కృష్టమైనవి. అయినా కూడా అంతే సునిశితమైన పరికరాలతో దూరాలు పెంచుతూ పోతే
మరింత కచ్చితమైన కొలతలు సాధించడానికి వీలవుతుందని అతడు భావించాడు.
1923 లో అమెరికాలోని కాలిఫోర్నియా రాష్ట్రంలో రెండు కొండలని ఎంచుకుని
ప్రయోగానికి సన్నాహాలు చేసుకున్నాడు మికెల్సన్. ఫిజో వాడిన కొండల మధ్య దూరం కేవలం
5 మైళ్లే. కాని మికిల్సన్ వాడిన కొండల మధ్య
దూరం 22 మైళ్లు. అయితే గెలీలియో కన్నా, ఫిజో
కన్నా కూడా, మికెల్సన్ వాడిన కాంతి పుంజాలు మరింత తీక్షణమైనవి. మికెల్సన్ విద్యుత్
దీపాలు వాడాడు. కనుక ఆ పుంజం 22 మైళ్ల దూరం
ప్రయాణించి తిరిగి వచ్చాక కూడా స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.
Image: www.otherhand.org
అంతేకాక రెండు
కొండల మధ్య దూరం కచ్చితంగా తెలసుకోవాలనుకున్నాడు మికెల్సన్. అప్పుడు కాంతి వేగాన్ని
కూడా కచ్చితంగా కొలవగలడు. ఊరికే 22 మైళ్లు
అంటే సరిపోదు. కొండల మీద తను పెట్టిన పరికరాల మధ్య దూరం జాగ్రత్తగా అంచనా వేశాడు. ప్రయోగ
దోషం ఒక ఇంచికి మించి ఉండదని నిర్ధారించుకున్నాడు!
మికెల్సన్ వాడిన
పరిభ్రమించే అద్దానికి ఎనిమిది ముఖాలు వున్నాయి. మిగతా అద్దాల విషయంలో కన్నా వాటి నుండి
పరిభ్రమించే కాంతి రేఖ తెర మీద మరింత ఎక్కువగా స్థానభ్రంశం చెందుతుంది.
ఆ విధంగా తన
ప్రయోగ పరికరాలకి మెరుగులు దిద్దుకుంటూ మళ్ళీ మళ్ళీ ప్రయోగాలు చేసి కాంతి వేగాన్ని
కొలిచాడు. కాంతి వేగానికి తను సాధించిన ఫలితాలలో అసలు విలువకి అత్యంత సన్నిహితంగా వచ్చిన
విలువ 186,295 మైళ్ళు/గం. ఈ విలువ నిజంగా చాలా
కచ్చితమైనవి. అసలు విలువ కన్నా ఇది కేవలం 13
మైళ్లు/గం మాత్రమే తక్కువ.
మికిల్సన్ కి
తన ఫలితాల పట్ల ఇంకా తృప్తి కలగలేదు. కాంతి పుంజాన్ని గాల్లోంచి ప్రసరింపజేయడం వల్ల
కాంతి కాస్త నెమ్మదిస్తుంది. ఎందుకంటే గాలికి కాస్తంత వక్రీభవన గుణకం వుంది. కాంతి
యొక్క అసలు వేగాన్ని కచ్చితంగా కొలవాలంటే గాల్లో కాక శూన్యంలో కాంతి వేగాన్ని కొలవాలి.
(ఇంకా వుంది)
ఫిజో చేసిన ప్రయోగమే
ఫోకాల్ట్ కూడా చెయ్యడానికి ప్రయత్నించాడు. అయితే పళ్లు ఉన్న చక్రానికి బదులుగా రెండవ
అద్దాన్ని వాడాడు ఫోకాల్ట్. మొదటి అద్దం నుండి ప్రతిబింబించబడ్డ కిరణం, రెండో అద్దం
మీద పడి అక్కడి నుండి ఓ తెర మీదకి విక్షేపించబడుతుంది.
ఇప్పుడు రెండో
అద్దాన్ని వేగంగా తిప్పుతున్నాం అనుకుందాం. కాంతి మొదటి అద్దం నుండి తిరిగొచ్చి రెండవ
అద్దం మీద పడేసరికి ఆ అద్దం కాస్త పక్కకి తిరిగిపోతుంది. కనుక అక్కడి నుండి బయల్దేరే
కిరణం తెర మీద కాస్త పక్కగా పడుతుంది.
Image courtesy: http://www.pas.rochester.edu/~pavone/particle-www/teachers/demonstrations/FoucaultDemonstration.htm
రెండవ అద్ధం
ఎంత వేగంతో తిరిరుగుతోందో తెలుసు కనుక, దాని నుండి ప్రతిబింబితమైన కిరణం ఎంత పక్కకి
తిరుగుతుందో తెలిస్తే, ఈ సమాచారం బట్ట్ కాంతి వేగాన్ని లెక్కించొచ్చు.
ఫోకాల్ట్ తన
ప్రయోగాన్ని పదే పదే చేసి చూశాడు. తన ప్రయోగ పరికరాలకి కూడా సముచితమైన మార్పులు చేర్పులు
చేస్తూ వచ్చాడు. తన కృషి ఫలితంగా 1862 లో తను
లెక్కించిన కాంతి వేగం 185,000 మైళ్లు/సెకను అని వచ్చింది. అంతవరకు జరిగిన కాంతి వేగపు అంచనాలు
అన్నిట్లోకి ఇది అత్యంత నిర్దుష్టమైనది. అసలు విలువ కన్నీ ఇది సుమారు 1000 మైళ్లు/సెకను మాత్రమే తక్కువ.
కచ్చితంగా ఉండడం
మత్రమే కాక ఫిజో పద్ధతితో పోల్చితే ఫోకాల్ట్ పద్ధతిలో మరో లాభం కూడా వుంది. ఇందులో పెద్ద దూరాలతో పని లేదు. గెలీలియో, ఫిజో మొదలైన
వాళ్లు అవలంబించిన పద్ధతిలో లాగా కొండలు, మిట్టలు ఎక్కనక్కర్లేదు. ఫోకాల్ట్ వాడిన ప్రయోగ
సామగ్రి చాలా సంక్షిప్తంగా ఉంటుంది. అందులో కాంతికిరణం సుమారు 66 అడుగుల
దూరం మాత్రమే ప్రయాణించింది.
కనుక ఫోలాక్ట్
వాడిన పద్ధతిని ఆరుబయట కాకుండా, గదిలో అంటే ప్రయోగశాలలోనే అమలు చెయ్యొచ్చు. ఈ పద్ధతిలో
మరో లాభం ఏంటంటే ఈ పధ్ధతిలో గాలిలోనే కాక ఇతర మాధ్యమాలలో కూడా కాంతి వేగాన్ని కొలవవచ్చు.
గాలిలో కాంతివేగాన్ని
కొలుస్తున్నప్పుడు కిరణం కొన్ని మైళ్లు ప్రయాణించినా ఫరవాలేదు. కాని అదే పద్ధతి వాడి,
నీట్లో కాంతి వేగాన్ని కొలవాలని ప్రయత్నిస్తే ఆ ప్రయత్నం విఫలం అవుతుంది. ఎందుకంటే
ఐదు మైళ్లు పొడవున్న నీటి తొట్టెలో కాంతి కిరణాన్ని ప్రసరిస్తే అది అవతలి కొస దాకా
ప్రయాణించి తిరిగి మొదటి వచ్చేసరికి అందులోని శక్తి ఇంచుమించు పూర్తిగా హరించుకుపోతుంది.
ఆ శక్తిని నీరు హరిస్తుంది. నీరు కాంతికి పారదర్శకం అనుకుంటాం గాని ఆ సూత్రం తక్కువ దూరాల మధ్యనే వర్తిస్తుంది. మైళ్ల దూరాల వద్ద
నీరు కాంతికి పారదర్శకం కాదు.
చిన్న చిన్న
దూరాల వద్ద కూడా కాంతి వేగాన్ని కొలవగలిగిన ఫోకాల్ట్ నీట్లో కూడా కాంతి వేగాన్ని కొలవగలిగాడు.
ఆ కొలత యొక్క ఫలితం, కాంతి యొక్క తత్వాన్ని గురించి ఎంతో కాలంగా వస్తున్న ఓ తగవుని
తీర్చింది.
ఫోకాల్ట్ కాలం
నాటికి కాంతి యొక్క తత్వం గురించి రెండు సిద్ధాంతాలు ఉండేవి. కొందరు కాంతిలో వుండేవి
కణాలు అనుకునేవారు. మరి కొందరు కాంతిలో ఉండేవి తరంగాలని భావించేవారు. క్రమంగా తరంగ
సిద్ధాంతానిదే పై చేయి అవుతున్నా, కణ సిద్ధాంతాన్ని నమ్మిన వర్గం తమ నమ్మకాన్ని పూర్తిగా
వదులుకోలేని స్థితిలో వున్నారు.
కాంతి కణ సిద్ధాంతం
ప్రకారం కాంతి గాలిలో కన్నా నీటిలో మరింత వేగంగా ప్రయాణించాలి. కాని తరంగ సిద్ధాంతం
ప్రకారం కాంతి గాలిలో కన్నా నీటిలో మరింత నెమ్మదిగా ప్రయాణించాలి.
(ఇంకా వుంది)
