ખગોળ વિજ્ઞાનની શોધખોળ

સૂર્ય બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને છે

૧૫૨૯માં નિકોલસ કોપરનિકસએ શોધ કરી કે સૂર્ય બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને છે અને પૃથ્વી એની આસપાસ ફરે છે.

કોપરનિકસનું આ કાર્ય બ્રહ્માંડ વિષેની આપણી સમજ અને આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રનો પ્રારંભ છે. આ વૈજ્ઞાનિક હકીકત સાબિત કરવા માટે વૈજ્ઞાનિક આધારનો સહારો લેનાર કોપરનિકસ સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા. એમના પહેલાં તર્ક અને અનુમાનનો જ આધાર લેવાતો. આ રીતે કોપરનિકસએ આધુનિક વૈજ્ઞાનિક પધ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાની પણ શરૂઆત કરી.

ગ્રહોની ગતિ

૧૬૦૯માં જોહન્સ કેપ્લરએ શોધ કરી કે ગ્રહો સૂર્યની ફરતે વર્તુળાકારે નહીં પણ લંબગોળાકારે ફરે છે.

આ શોધ દ્વારા સૂર્યમાળાના ગ્રહોના ચોક્કસ સ્થાન અને પ્રક્રિયા વિષે સચોટ માહિતી મળી. આટલા વર્ષો પછી હજી પણ આ પધ્ધતિ ચોક્કસ ગણાય છે.

પૃથ્વીથી સૂર્યનું અંતર

૧૬૭૨માં જીઓવેન્ની કેસિનીએ પૃથ્વીથી સૂર્યના અંતરની, સૂર્યમાળાના પરિમાણની અને બ્રહ્માંડના પરિમાણની શોધ કરી.

કેસિનીની આ શોધ થકી બ્રહ્માંડનું સાચું પરિમાણ જાણી શકાયું અને એ પણ ખ્યાલ આવ્યો કે આપણી પૃથ્વી તેમાં કેટલી બધી નાની અને મામુલી છે. આ શોધ થઇ તે પહેલાં વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા કે ગ્રહો-તારાઓ આપણાથી અમુક કરોડ માઈલ દુર છે. પરંતુ કેસિનીની આ શોધ બાદ તેમને ખ્યાલ આવ્યો કે આપણી સૌથી નજીકના ગ્રહો-તારાઓ પણ આપણાથી અબજો માઈલ દુર છે!

આકાશગંગા

૧૭૫૦માં થોમસ રાઈટ અને વિલિયમ હર્શેલએ શોધ કરી કે સૂર્ય એ બ્રહ્માંડમાં કેન્દ્ર સ્થાને નથી પરંતુ તે તો અવકાશમાં વિહારી રહેલા વિશાળ રકાબી આકારના તારાઓના ઝૂમખાંનો માત્ર એક ભાગ જ છે.

આ શોધ દ્વારા વિશાળ બ્રહ્માંડને સમજવાની એક નવી જ દિશા મળી અને ખ્યાલ આવ્યો કે આ બ્રહ્માંડમાં આપણા સૂર્ય અને પૃથ્વી તો માત્ર એક નાના સુક્ષ્મ કણ જેવા જ છે.

વર્ણપટ (સ્પેક્ટ્રમ)ના અદ્રશ્ય કિરણો

૧૮૦૦માં ફ્રેડરિક હર્શેલએ વર્ણપટના લાલ રંગના છેડાની પછીના અદ્રશ્ય કિરણો (ઇન્ફ્રારેડ)ની શોધ કરી. ૧૮૦૧માં જોહન્ન રિટરએ વર્ણપટના નીલા રંગના છેડા પછીના અદ્રશ્ય કિરણો (અલ્ટ્રા વાયોલેટ)ની શોધ કરી. એમણે શોધ્યું કે સૂર્ય અને અન્ય તારાઓ, વર્ણપટના દ્રશ્ય રંગોની બહારની બાજુએ ઉર્જા ફેલાવે છે.

આ શોધ દ્વારા વિજ્ઞાનને વર્ણપટના દ્રશ્ય કિરણોની પેલે પારની સમજ મળી. રેડીઓ તરંગો અને ગામા તરંગોની શોધ થઇ. ઇન્ફ્રારેડ ખગોળની અનેક શોધોમાં ચાવીરૂપ બન્યા. અલ્ટ્રાવાયોલેટ દ્વારા કિરણોત્સર્ગ અને વર્ણપટની શક્તિશાળી ઉર્જાવાળા ભાગની માહિતી મળી જેમાં ક્ષ કિરણો, સુક્ષ્મ તરંગો અને ગામા તરંગોનો સમાવેશ થાય છે.

ડોપ્લરનો સિધ્ધાંત

૧૮૪૮માં ક્રિશ્ચયન ડોપ્લરએ શોધ કરી કે અવાજ અને પ્રકાશના તરંગોના આવર્તન (કંપન સંખ્યા) દ્રષ્ટાથી જેમ નજીક કે દુર થાય છે તેમ તેમની સંખ્યામાં વધ-ઘટ થાય છે.

ડોપ્લરનો સિધ્ધાંત એ ખગોળશાસ્ત્રની એક ક્રાંતિકારી શોધ ગણાય છે. આ શોધ થકી વૈજ્ઞાનિકો, કરોડો પ્રકાશવર્ષ દુરના તારાઓ અને આકાશગંગાઓનો વેગ અને દિશા માપી શકે છે. આ શોધે બ્રહ્માંડના અનેક રહસ્યો ઉકેલી આપ્યા અને એની મદદથી ડાર્ક મેટરની શોધ પણ થઇ શકી. તેમજ બ્રહ્માંડની વય અને ગતિ જાણી શકાયા.

વાતાવરણના સ્તર

૧૯૦૨માં લિઓન ફિલિપ બોર્ટએ શોધ કરી કે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં હવાના જુદા જુદા સ્તર છે અને તે દરેક સ્તર એના અલગ તાપમાન, ઘનતા, ભેજ અને અન્ય ગુણધર્મ ધરાવે છે.

આ શોધે આપણા વાતાવરણની ચોક્કસ સમજ આપી અને પવન, વાદળ, વાવાઝોડું જેવી હવામાનશાસ્ત્રની ઘટનાઓ સમજવા માટેનો પાયો નાખ્યો. વાતાવરણના ઉપલા સ્તર પર વૈજ્ઞાનિક સાધનો લઇ જનાર બોર્ટ સૌપ્રથમ વૈજ્ઞાનિક હતા.

બ્લેક હોલ

૧૯૧૬માં કાર્લ શ્વાર્ઝચાઈલ્ડએ એક ભાંગતા તારાની શોધ કરી. તે અત્યંત શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને ઘનતા ધરાવતો હતો જેને લીધે તેમાંથી પ્રકાશ પણ છટકી ન શકે. અંધકારભર્યા બ્રહ્માંડમાં આવા તારાઓ બ્લેક હોલ - અંધકારપટ જેવા ગણાય.

આ શોધ દ્વારા વિજ્ઞાને બ્રહ્માંડ સમજવા માટે એક વિશાળ ડગલું માંડ્યું. બ્લેક હોલ એ નવા બ્રહ્માંડનું સંભવિત જન્મ સ્થાન પણ હોઈ શકે. આ શોધે આઈનસ્ટાઇનના સાપેક્ષતા વાદને મજબુત અનુમોદન આપ્યું.

બીગ બેંગ - બ્રહ્માંડનો વિસ્ફોટક જન્મ!

૧૯૪૮માં જ્યોર્જ ગેમોવએ શોધ કરી કે બ્રહ્માંડનો ઉદભવ અમર્યાદ ઘનતાવાળા અણુના કદના દ્રવ્ય બિંદુમાંથી પ્રચંડ વિસ્ફોટ દ્વારા થયો હતો.

ગેમોવનું કાર્ય બ્રહ્માંડના ઉદભવનું વૈજ્ઞાનિક અને બુદ્ધિગમ્ય વર્ણન કરવાનો સૌપ્રથમ પ્રયાસ હતું. ગેમોવે આ વિસ્ફોટક ઉદભવને "બીગ બેંગ" નામ આપ્યું જે આજ સુધી વપરાય છે. ગેમોવ કરોડો વર્ષો પહેલાંના બ્રહ્માંડની સ્થિતિનું ગાણિતિક રીતે સર્જન કરવામાં સફળ થયા હતા અને તે દ્વારા એમણે પ્રતિપાદિત કર્યું કે તે વખતની સ્થિતિમાંથી અત્યારનું વર્તમાન બ્રહ્માંડ કેવી રીતે સર્જાયું હશે. આ શોધ થકી આપણા શરૂઆતના તબક્કાનો વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસ શક્ય બન્યો.

વાતાવરણનું મૂળ સ્વરૂપ

૧૯૬૦માં એડ લોરેન્ઝએ શોધ કરી કે વાતાવરણ સાવ અસ્તવ્યસ્ત અને કોઈ પણ અનુમાન ન કરી શકાય એવું હોય છે.

લોરેન્ઝએ એવા બળોની શોધ કરી કે જેના લીધે વાતાવરણનું અનુમાન કરવું અશક્ય બની જાય છે. એ પછી એણે "સંપૂર્ણ અવ્યવસ્થા"નો તર્ક રજુ કર્યો જેના દ્વારા અસ્તવ્યસ્ત અને અનુમાન ન કરી શકાય એવી રચનાઓનો અભ્યાસ કરી શકાય. એણે હવામાનનો સચોટ વર્તારો કરવામાં આવતા અવરોધો જણાવ્યા.

ક્વેઝાર અને પલ્સાર

૧૯૬૩માં એલન રેક્ષ સેન્ડેજએ ક્વેઝારની શોધ કરી. ક્વેઝાર એટલે જેમાંથી તીવ્ર કિરણોત્સર્ગ થાય છે એવો એક વિદ્યુત ચુંબકીય તારા જેવો પદાર્થ. ૧૯૬૭માં એન્ટોની હેવીશ અને જોસેલીન બેલએ પલ્સારની શોધ કરી. પલ્સાર એટલે નિયમિતપણે અને ઝડપથી કંપ પામતા રેડિયો સંકેતોનું મૂળ. આ બંને અવકાશમાં અત્યંત દુર રહેલા ગીચ ઘનતાવાળા પદાર્થો છે.

આ શોધ દ્વારા તારાઓના જન્મ અને મૃત્યુ વિષે સમજવાની નવી દિશા મળી. આના દ્વારા ગીચ ઘનતાવાળા પદાર્થો, ગુરુત્વાકર્ષણ અને પ્રચંડ ચુંબકીય ક્ષેત્ર જેવા ખગોળશાસ્ત્રના નવા વિષયો મળ્યા.

ડાર્ક મેટર

૧૯૭૦માં વેરા રૂબીનએ બ્રહ્માંડમાં એક એવા પદાર્થની શોધ કરી કે જેમાંથી પ્રકાશ કે વિકિરણ પસાર ન થઇ શકે.

બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ, દૂરની આકાશગંગાના તારાઓનો વેગ, બ્રહ્માંડની વય ગણના જેવી અનેક વૈજ્ઞાનિક ગણતરીઓ ખોટી પડતી હતી આથી વૈજ્ઞાનિકો અત્યંત મૂંઝવણ અનુભવતા હતા કે આ બધી ગણતરીઓમાં શું ભૂલ થતી હતી.

વેરા રૂબીનએ ડાર્ક મેટરની શોધ કરી. આ એવો પદાર્થ છે જે અસ્તિત્વ તો ધરાવે છે પરંતુ તેમાંથી પ્રકાશ કે વિકિરણ પસાર થઇ શકતા નથી જેને વૈજ્ઞાનિકો જોઈ શકે. ખગોળશાસ્ત્રીઓ અને ભૌતિક વૈજ્ઞાનિકો હવે એવું માનવા લાગ્યા છે કે બ્રહ્માંડનો ૯૦% જથ્થો ડાર્ક મેટરનો જ છે.

પ્રવેગિત બ્રહ્માંડ

૧૯૯૮માં સોલ પર્લમટરએ શોધ કરી કે આપણું બ્રહ્માંડ માત્ર વિસ્તારિત જ નથી થતું પરંતુ તે જે વેગથી વિસ્તાર પામી રહ્યું છે તે વેગ પણ વધી રહ્યો છે. પહેલાં એવું માનવામાં આવતું હતું કે આ વેગ ઘટી રહ્યો છે.

આ શોધ દ્વારા બ્રહ્માંડના વર્તમાન, ભૂતકાળ અને ભવિષ્યને સમજવા માટેના વૈજ્ઞાનિક અભિગમમાં આમૂલ પરિવર્તન આવ્યું. આના લીધે બીગ બેંગની ગણતરી તેમજ બ્રહ્માંડ શેનાથી ઉદભવે છે તે અંગેના વૈજ્ઞાનિક દ્રષ્ટિકોણને પણ અસર થઇ.