તા. ૧૨ નવેમ્બર ર૦ર૬ વિક્રમ સંવત ર૦૮૩ કારતક સુદ – ૩ ગુરૂવાર
ચશ્માની દુકાનમાં બે લેન્સથી શરૂ થયેલી ટેલિસ્કોપની પ્રગતિની રોમાંચક યાત્રા : કોટક સ્કુલની છાત્રાઓનો અનોખો પ્રોજેક્ટ
અમેરીકાએ છોડેલા અતિ આધુનિક રોમન ડિજિટલ ટેલિસ્કોપની પ્રેરણામાંથી
આંખનો સીલીયરી સ્નાયુ લેન્સને જાડો-પાતળો કરીને નજીક અને દૂરની વસ્તુઓને સ્પષ્ટ જોવામાં મદદ કરે છે. આંખને કુદરતનુ એક નાનું એડજસ્ટેબલ ઝૂમ લેન્સ પ્રકાશિય ટેલિસ્કોપ ગણી શકાય.માણસે દૂરની વસ્તુઓને નજીક,મોટી અને સ્પષ્ટ જોવા માટે કાચના બે લેન્સનો સહારો લીધો અને શરૂ થઈ પ્રકાશીય ટેલિસ્કોપની પ્રગતિની રોમાંચક સફર.....
પૃથ્વી પરનું પ્રથમ નોંધાયેલું પ્રકાશીય ટેલિસ્કોપ
(વર્ષ ૧૬૦૮)
શરૂઆતમાં લેન્સનો ઉપયોગ ચશ્મા તરીકે થતો. હોલેન્ડના ચશ્માના કુશળ કારીગર હાન્સ લિપરશેએ આશરે ૧.૫ ફૂટની લાકડાની નળીમાં આગળ મુખ્ય લેન્સ બહિર્ગોળ અને આંખ પાસે અંતર્ગોળ લેન્સની ગોઠવણી કરી. દૂરની વસ્તુઓ નજીક અને આશરે ૩ ગણી મોટી દેખાણી, જે પૃથ્વી પરનું પ્રથભ નોંધાયેલું પ્રકાશીય ટેલિસ્કોપ હતું. આ ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ આકાશ જોવા માટે નહીં, પરંતુ પૃથ્વી પર દૂરની વસ્તુઓ, સરહદો અને વહાણો જોવા માટે થતો.
ગેલિલિયોની નજર અવકાશ તરફ (વર્ષ ૧૬૦૯)
ઇટાલીના મહાન વૈજ્ઞાનિક અને કુશળ કારીગર ગેલિલિયોએ લેન્સને જાતે ઘસી +૯૮૦ એમ.એમ. કેન્દ્રલંબાઈવાળા મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સ અને -૪૭.૫ એમ.એમ. વાળા અંતર્ગોળ લેન્સને આઇપીસ તરીકે ઉપયોગમાં લઈ લગભગ ૨૧ ગણી મોટી ક્ષમતા વાળુ ટેલિસ્કોપ બનાવ્યું.રાત્રે આ ટેલિસ્કોપથી તેને ચંદ્રના પહાડો, ગુરુના ઉપગ્રહો અને શુક્ર ગ્રહનો અભ્યાસ કર્યો.બાદમાં મોટી કેન્દ્રલંબાઈવાળા મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સ સાથે નાની કેન્દ્રલંબાઈવાળો અંતર્ગોળ લેન્સ વાપર્યો તો ટેલિસ્કોપ લગભગ ૩૦ ગણી મોટી ક્ષમતા સુધી પહોચી ગયુ. આ શક્તિશાળી દૂરબીનની મદદથી તેમણે સૂર્યના કલંકો પણ જોયા.આ અવલોકનોના કારણે ધાર્મિક સત્તાઓ સાથે સંઘર્ષ થયો અને ૧૬૩૩માં રોમમાં તેમને નજરકેદ કરવામાં આવ્યા.આમ પહેલીવાર માનવે પૃથ્વી પર રહીને બ્રહ્માંડને જોવાની એક ઐતિહાસિક સફર શરૂ કરી.
મ્યુઝિયમ ગેલેલિયોમાં સચવાયેલા બે અસલી ટેલિસ્કોપ
ગેલિલિયોએ અસંખ્ય દૂરબીનો બનાવ્યા હતા. આશરે ૩ અને ૪ ફૂટની લંબાઈવાળા લાકડા, કાગળ અને ચામડામાંથી બનેલા તેમના બે અસલી ટેલિસ્કોપ ૨૧ X અને ૧૪ X ગણી મોટી ક્ષમતા ધરાવતા આજે પણ ઇટાલીના ફલોરેન્સ શહેરના મ્યુઝિયમ ગેલેલિયોમાં સચવાયેલા છે.
ગેલિલિયોના ટેલિસ્કોપની મર્યાદા
મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સ ગમે એટલો મોટો રાખો, પરંતુ પાછળનો અંતર્ગોળ લેન્સ પ્રકાશના કિરણોને ફેલાવતો હોવાથી આ દૂરબીનનું લ્લશ્ય ક્ષેત્ર બહુ નાનું રહેતું હતું. ઉપરાંત પ્રતિબિબની ધાર પાસે રંગીન પટાઓ જોવા મળતા હતા.
કેપ્લરના સિદ્ધાંત પરથી બનેલા ટેલિસ્કોપનો જાદુ (વર્ષ ૧૬૧૧)
જર્મન ખગોળશાષાી જોહાનિસ કેપ્લરે જાતે ક્યારેય દૂરબીન બનાવ્યા નહોતા.તેમણે ગણિત અને પ્રકાશશાષાના સિદ્ધાંતોના આધારે ટેલિસ્કોપની ક્ષમતા વધારવા માટે બંને છેડે બહિર્ગોળ લેન્સ ગોઠવવાનો નવો વિચાર આપ્યો.
આ સિદ્ધાંત પરથી અન્ય કુશળ કારીગરોએ પ્રકાશના વક્રીભવનના સિદ્ધાંત પર કામ કરતા ઘણા વાસ્તવિક દૂરબીનો તૈયાર કર્યા. આ ડિઝાઇનમાં પાછળના અંતર્ગોળ લેન્સના સ્થાને નાની કેન્દ્રલંબાઈવાળો બહિર્ગોળ લેન્સ ગોઠવ્યો. આ નાના ફેરફારથી આગળના મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સની સાઇઝ મોટી કર્યા વગર જ દૂરબીનનું લ્લશ્ય ક્ષેત્ર અને ક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે વધી ગઈ. જોકે ટેલિસ્કોપની નળીની લંબાઈ આશરે ૫ થી ૧૫ ફૂટ જેટલી થઈ જતી. આ દૂરબીનોમાં ૫૦ થી ૧૦૦ ગણી કે તેથી વધુ મોટી ક્ષમતા મેળવવાનુ શક્ય બન્યું. બંને લેન્સ બહિર્ગોળ હોવાના કારણે વૃક્ષો અને માણસોના લ્લશ્યો ઉલ્ટા દેખાતા હતા. પરંતુ આકાશના ગ્રહો અને તારાઓ ગોળ હોવાથી જોવા માટે આ ડિઝાઇન ખૂબ સફળ સાબિત થઈ. તેથી તેને એસ્ટ્રોનોમિકલ ટેલિસ્કોપ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું. કેપ્લરના સિદ્ધાંતથી બનેલા ટેલિસ્કોપે ૧૭મી સદીમાં ગેલિલિયોના ટેલિસ્કોપનું સ્થાન લઈ લીધું. આજે પણ લેન્સવાળા ઘણા પ્રકાશીય ટેલિસ્કોપ કેપ્લરના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે, પરંતુ પ્રતિબિંબની ધાર આગળ રંગીન પટાઓ જોવા મળતા હતા.
ક્રિસ્ટિયાન હ્યુજીન્સનું એરિયલ એટલે કે હવાઈ ટેલિસ્કોપ
(વર્ષ ૧૬૮૬)
ડચ વૈજ્ઞાનિક ક્રિસ્ટિયાન હ્યુજીન્સ અને તેના ભાઈએ તે સમયની ટેકનોલોજી પ્રમાણે દુનિયાનો સૌથી મોટો અને શક્તિશાળી મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સ તૈયાર કર્યો.લેન્સનો વ્યાસ આશરે ૨૨ સે.મી અને કેન્દ્રલંબાઈ લગભગ ૨૧૦ ફૂટ હતી.આ લેન્સને ઊંચા પહાડ,ટાવર કે મોટા સ્તંભ પર દોરડા અને પુલીની મદદથી ગોઠવવામાં આવતો. ત્યારબાદ આશરે ૧.૫ થી ૨ ઇંચ વ્યાસ અને ૪.૧૨૫ ઇંચ કેન્દ્રલંબાઈવાળો આઇપીસ લેન્સ હાથમાં પકડી શકાય તેવી નાની નળીમાં ગોઠવીને મુખ્ય લેન્સથી આશરે ૨૧૦ ફૂટ દૂર સીધી લીટીમાં રાખવામાં આવતો. આ હવાઈ સંયોજનથી સૈધાંતિક રીતે ૬૧૦ ગણી ક્ષમતા મળે,પરંતુ હવા, વાતાવરણ અને લેન્સની મર્યાદાઓને કારણે વ્યવહારમાં આશરે ૧૦૦થી ૨૦૦ ગણી ક્ષમતા મળી. આ ડેટા આજે પણ લંડનની રોયલ સોસાયટીના મ્યુઝિયમના રેકોર્ડમાં છે મુખ્ય લેન્સની ખૂબ મોટી કેન્દ્રલંબાઈને કારણે પ્રતિબિબની રંગીન ધારની સમસ્યા ઘણી હદે ઘટી ગઈ. પરંતુ ૨૧૦ ફૂટ લાંબી નળી બનાવવી મુશ્કેલ હોવાથી લેન્સને ખુલ્લી હવામાં ગોઠવવું પડતું. પવનને કારણે આવા ટેલિસ્કોપ રોજિદા ઉપયોગ માટે પ્રેક્ટિકલી સફળ રહ્યા નહીં.
ન્યૂટને બનાવ્યું દુનિયાનું પ્રથમ સફળ પરાવર્તક અરીસાવાળું ટેલિસ્કોપ (વર્ષ ૧૬૬૮)
હાન્સ લિપરશે,ગેલિલિયો અને કેપ્લરના પ્રકાશના વક્રીભવન પર આધારિત ટેલિસ્કોપમાં કાચના લેન્સમાંથી પસાર થતા પ્રકાશના જુદા જુદા રંગો અલગ અલગ રીતે વાંકા વળતા હોવાથી પ્રતિબિબની કિનારીઓ પર રંગીન ધાર દેખાવાની સમસ્યા હતી.આ મર્યાદા દૂર કરવા માટે કુશળ કારીગર અને વૈજ્ઞાનિક ન્યૂટને પ્રકાશને એકત્રિત કરવા માટે મુખ્ય બહિર્ગોળ લેન્સની જગ્યાએ પોતે બનાવેલા ખાસ ધાતુના અંતર્ગોળ અરીસાનો ઉપયોગ કર્યો.આ અદભુત ડિઝાઇનમાં મુખ્ય અંતર્ગોળ અરીસાથી પરાવર્તિત થતા પ્રકાશને એક નાના સમતલ અરીસાની મદદથી આશરે ૯૦ અંશના ખૂણે વાળીને આઇપીસ દ્વારા આંખ સુધી પહોંચાડવામાં આવતો.પરિણામે રંગીન ધારની સમસ્યા દૂર થઈ અને વધુ સ્પષ્ટ મોટુ પ્રતિબિબ મળ્યું. આ ટેલિસ્કોપની લંબાઈ માત્ર ૬ ઇંચ એટલે કે ૦.૫ ફૂટ જેટલી નાની હતી, છતાં તેની ક્ષમતા આશરે ૩૮ ગણી મોટી મળી. પરાવર્તક ટેલિસ્કોપનો વિચાર ન્યૂટન પહેલાં જેમ્સ ગ્રેગરીએ ૧૬૬૩માં આપ્યો હતો, પરંતુ ન્યૂટને ૧૬૬૮ માં દુનિયાનુ પ્રથમ પરાવર્તક ટેલિસ્કોપનું સફળ કાર્યરત મોડેલ બનાવ્યું.વર્ષ ૧૬૭૧માં તેમણે સુધારેલી બીજી નકલ લંડનની પ્રખ્યાત રોયલ સોસાયટી સમક્ષ રજૂ કરી. જ્યા ત્યાં મોજુદ છે.
પૃથ્વીના વાતાવરણની બહાર ટેલિસ્કોપની યાત્રા
બ્રહ્માંડનું અવલોકન કરવામાં પૃથ્વીનું વાતાવરણ આડે આવતું હતું .આથી નાસાએ ૧૯૬૮મા કેમેરા જેવી સંવેદનશીલ નળીવાળા ચાર ટેલિસ્કોપથી સજ્જ OAO-2 દુનિયાના પ્રથમ સ્પેસ ટેલિસ્કોપને પૃથ્વીથી આશરે ૭૭૦ કિમીની ઉંચાઈ પર લોન્ચ કર્યું.પછી હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપને ૧૯૯૦મા પૃથ્વીથી આશરે ૪૮૦ કિમીની ઉંચાઈ પર લેન્સ અરીસા ઉપરાંત અત્યંત સંવેદનશીલ ઇલેક્ટ્રોનિક અને ડિજિટલ સેન્સર સાથે લોન્ચ કર્યું જેને બ્રહ્માંડના અદભુત ચિત્રો આપીને માનવની અવકાશ તરફ જોવાની ક્ષમતાને નવી ઊંચાઈ આપી.૨૦૨૬મા અમેરિકાના નેન્સી ગ્રેસ રોમન ટેલિસ્કોપની અતિ આધુનિક ડિજિટલ સેન્સર સાથે ટેલિસ્કોપની પ્રગતિની યાત્રાને પૃથ્વીથી આશરે ૧૫ લાખ કિમીની ઊંચાઈ પર પહોંચાડી દીધી.
કોટક સ્કૂલના બેસ્ટ ટીચર એવોર્ડ વિજેતા પ્રિનસીપાલ ડો.માલાબેન કુંડલીયા,ટ્રસ્ટીશ્રી નવીનભાઈ ઠક્કર લોકવિજ્ઞાન કેન્દ્રના ડાયરેક્ટર આર જે ભાયાણીએ મોં ૯૯૭૮૮૨૫૮૨૯ ધોરણ ૯ ની છાત્રાઓ દિપીકા પંડિત, જીયા મેર, ચાર્મી મકવાણા, ભૂમિકા મકવાણા તથા માર્ગ દર્શકને ટેલિસ્કોપની પ્રગતિની રોમાંચક યાત્રાને સરળ ભાષામાં રજૂ કરવા બદલ અભિનંદન પાઠવ્યા છે.
માર્ગદર્શક : અશ્વિન ભુવા
નિવૃત્ત વિજ્ઞાન શિક્ષક
કોટક સ્કુલ, રાજકોટ
(મો. ૮૩૨૦૫૫૬૦૧૨)
(11:33 AM IST)
