सूर्य कितनी दूर है? ऐसा लगता है कि शायद ही कोई अधिक सरल प्रश्न पूछ सकता है। फिर भी इस जांच ने दो हज़ार वर्षों से भी अधिक समय तक खगोलविदों की नींद उड़ा दी थी।
निश्चित रूप से यह लगभग बेजोड़ महत्व का प्रश्न है, शायद इतिहास में केवल पृथ्वी के आकार और द्रव्यमान की खोज के द्वारा ओवरशेड किया गया है। आज के रूप में जाना जाता है खगोलीय इकाईयह दूरी यूनिवर्स में सभी दूरियों को मापने के लिए सौर मंडल और बेसलाइन के भीतर हमारे संदर्भ के रूप में कार्य करती है।
प्राचीन ग्रीस में विचारक ब्रह्मांड के एक व्यापक मॉडल का प्रयास करने और निर्माण करने वाले पहले लोगों में थे। कुछ भी नहीं है लेकिन नग्न आंखों के निरीक्षण के साथ, कुछ चीजों पर काम किया जा सकता है। चंद्रमा आकाश में बहुत बड़ा था इसलिए यह संभवतः बहुत करीब था। सौर ग्रहणों से पता चला कि चंद्रमा और सूर्य लगभग एक ही कोणीय आकार के थे, लेकिन सूर्य इतना चमकीला था कि शायद वह बड़ा था लेकिन दूर था (सूर्य और चंद्रमा के स्पष्ट आकार के संबंध में यह संयोग लगभग अवर्णनीय महत्व का रहा है) अग्रिम खगोल विज्ञान)। बाकी ग्रह सितारों की तुलना में अधिक बड़े नहीं दिखे, फिर भी अधिक तेज़ी से आगे बढ़ते प्रतीत हुए; वे कुछ मध्यवर्ती दूरी पर होने की संभावना थी। लेकिन, क्या हम इन अस्पष्ट विवरणों से बेहतर कर सकते हैं? ज्यामिति के आविष्कार के साथ, उत्तर एक शानदार हां बन गया।
किसी भी सटीकता से मापी जाने वाली पहली दूरी चंद्रमा की थी। दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व के मध्य में, यूनानी खगोलशास्त्री हिप्पार्कस ने एक विधि का उपयोग करने का बीड़ा उठाया लंबन। लंबन का विचार सरल है: जब वस्तुओं को दो अलग-अलग कोणों से देखा जाता है, तो निकट की वस्तुओं को दूर करने की तुलना में अधिक बदलाव दिखाई देते हैं। आप बांह की लंबाई पर उंगली पकड़कर और एक आंख बंद करके और फिर दूसरे को अपने लिए आसानी से प्रदर्शित कर सकते हैं। ध्यान दें कि आपकी उंगली पृष्ठभूमि में चीजों से अधिक कैसे चलती है? यही कारण है कि लंबन! चंद्रमा को दो शहरों के अलावा एक ज्ञात दूरी से देखते हुए, हिप्पार्कस ने आज के आधुनिक मूल्य के 7% के भीतर अपनी दूरी की गणना करने के लिए थोड़ी ज्यामिति का उपयोग किया है - बुरा नहीं है!
चंद्रमा से ज्ञात दूरी के साथ, एक अन्य ग्रीक खगोल विज्ञानी, एरिस्टार्चस के लिए मंच निर्धारित किया गया था, ताकि सूर्य से पृथ्वी की दूरी का निर्धारण करने के लिए पहला छुरा लिया जा सके। एरिस्टार्चस ने महसूस किया कि जब चंद्रमा बिल्कुल आधा प्रबुद्ध था, तो उसने पृथ्वी और सूर्य के साथ एक सही त्रिकोण बनाया। अब पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी को जानकर, उसे इस समय सूर्य की दूरी की गणना करने के लिए चंद्रमा और सूर्य के बीच का कोण चाहिए था। यह अपर्याप्त टिप्पणियों द्वारा शानदार तर्क दिया गया था। कुछ भी नहीं, लेकिन उसकी आँखों पर जाने के लिए, अरस्तू ने इस कोण को 87 डिग्री होने का अनुमान लगाया, न कि 89.83 डिग्री के वास्तविक मूल्य से बहुत दूर। लेकिन जब दूरियां बढ़ जाती हैं, तो छोटी त्रुटियों को जल्दी से बढ़ाया जा सकता है। एक हजार से अधिक के कारक द्वारा उसका परिणाम बंद कर दिया गया था।
अगले दो हज़ार वर्षों में, अरिस्टार्चस की पद्धति पर लागू बेहतर अवलोकन हमें वास्तविक मूल्य के 3 या 4 गुना के भीतर लाएगा। तो हम इसे और कैसे सुधार सकते हैं? अभी भी दूरी को मापने का केवल एक ही तरीका था और वह था लंबन। लेकिन, सूर्य के लंबन को खोजना चंद्रमा की तुलना में कहीं अधिक चुनौतीपूर्ण था। आखिरकार, सूर्य अनिवार्य रूप से सुविधाहीन है और इसकी अविश्वसनीय चमक हमें किसी भी दृश्य से विचलित करती है जो हमारे पीछे पड़ने वाले सितारों की हो सकती है। हम क्या कर सकते थे?
अठारहवीं शताब्दी तक, हालांकि, दुनिया के बारे में हमारी समझ काफी बढ़ गई 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 दूरी सभी संबंधित थी; एक खोजें और आप उन सभी को जान पाएंगे। लेकिन क्या पृथ्वी की तुलना में कोई खोज करना आसान होगा? यह पता चला है कि उत्तर हां है। कभी कभी। यदि आप भाग्यशाली हुए।
कुंजी शुक्र का पारगमन है। एक गोचर के दौरान, पृथ्वी से देखे गए ग्रह सूर्य के सामने से पार हो जाते हैं। विभिन्न स्थानों से, शुक्र सूर्य के बड़े या छोटे भागों को पार करता दिखाई देगा। जब तक 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 स्पष्ट रूप से किरकिरा में रुचि! नासा के पास यहां एक बहुत अच्छी व्याख्या उपलब्ध है।) । अब समय है जब मैं आमतौर पर ऐसा कुछ कहता हूं: बहुत सीधा लगता है, है ना? वहाँ केवल एक ही पकड़ है ... लेकिन शायद यह कभी अधिक असत्य नहीं रहा। सफलता के प्रति बाधाओं को इस तरह से ढेर कर दिया गया था कि यह वास्तव में इस माप के महत्व के लिए एक वसीयतनामा था कि किसी ने भी इसका प्रयास किया।
सबसे पहले, शुक्र का पारगमन अत्यंत दुर्लभ है। एक बार के जीवनकाल की तरह दुर्लभ (हालांकि वे जोड़े में आते हैं)। जब तक हैली को पता चला कि यह तरीका काम करेगा, तब तक वह जान चुकी थी कि वह खुद को पूरा करने का एक मौका पाने के लिए बहुत पुरानी है। इसलिए, आशा है कि एक भावी पीढ़ी कार्य को अंजाम देगी, उन्होंने इस बारे में विशेष निर्देश लिखे कि टिप्पणियों को कैसे किया जाना चाहिए। अंतिम परिणाम के लिए वांछित सटीकता होने के लिए, पारगमन के समय को दूसरे तक मापने की आवश्यकता है। दूरी में एक बड़ा अलगाव होने के लिए, अवलोकन करने वाली साइटों को पृथ्वी के सबसे दूर तक स्थित होने की आवश्यकता होगी। और, यह सुनिश्चित करने के लिए कि बादल के मौसम ने सफलता के अवसर को बर्बाद नहीं किया है, पर्यवेक्षकों को दुनिया भर के स्थानों पर आवश्यक होगा। एक युग में एक बड़े उपक्रम के बारे में बात करें जब ट्रांसकॉन्टिनेंटल यात्रा में वर्षों लग सकते हैं।
इन चुनौतियों के बावजूद, फ्रांस और इंग्लैंड के खगोलविदों ने संकल्प लिया कि वे 1761 के पारगमन के दौरान आवश्यक डेटा एकत्र करेंगे। हालांकि, उस समय तक स्थिति और भी खराब थी: इंग्लैंड और फ्रांस सात साल के युद्ध में उलझे हुए थे। समुद्र से यात्रा लगभग असंभव थी। फिर भी, प्रयास जारी रहा। हालांकि सभी पर्यवेक्षक सफल नहीं थे (बादलों ने कुछ को, युद्धपोतों को अन्य को अवरुद्ध कर दिया), जब आठ साल बाद एक और पारगमन के दौरान एकत्र किए गए आंकड़ों के साथ संयुक्त उपक्रम सफल रहा था। फ्रांसीसी खगोलशास्त्री जेरोम ललांडे ने सभी डेटा एकत्र किए और सूर्य की पहली सटीक दूरी की गणना की: 153 मिलियन किलोमीटर, वास्तविक मूल्य के तीन प्रतिशत के भीतर अच्छा!
एक तरफ संक्षिप्त: हम यहां जिस संख्या के बारे में बात कर रहे हैं उसे पृथ्वी कहा जाता है सेमीमेजर एक्सिस, जिसका अर्थ है कि यह पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी है। क्योंकि पृथ्वी की कक्षा पूरी तरह से गोल नहीं है, हम वास्तव में एक वर्ष के दौरान लगभग 3% के करीब और आगे निकल जाते हैं। इसके अलावा, आधुनिक विज्ञान में कई नंबरों की तरह, खगोलीय इकाई की औपचारिक परिभाषा को थोड़ा बदल दिया गया है। 2012 के अनुसार, 1 AU = 149,597,870,700 मीटर की दूरी पर, भले ही हमें लगता है कि पृथ्वी की अर्ध-प्रमुख धुरी भविष्य में थोड़ी अलग है।
शुक्र के पारगमन के दौरान किए गए ज़मीनी अवलोकन के बाद से, हमने पृथ्वी-सूर्य की दूरी के बारे में अपने ज्ञान को काफी परिष्कृत किया है। हमने इसका उपयोग ब्रह्मांड की विशालता की समझ को अनलॉक करने के लिए भी किया है। एक बार जब हम जानते थे कि पृथ्वी की कक्षा कितनी बड़ी है, तो हम लंबन का उपयोग अन्य तारों से दूरी को मापने के लिए कर सकते हैं, छः महीने के अंतराल पर (जब पृथ्वी ने सूर्य के दूसरी ओर, 2 AU की दूरी पर यात्रा की है); । इसने एक ब्रह्मांड का खुलासा किया जो संयुक्त रूप से फैला था और अंततः इस खोज का नेतृत्व करेगा कि हमारा ब्रह्मांड अरबों साल पुराना है। सीधा सवाल पूछने के लिए बुरा नहीं!
