విశ్వం - సౌరవ్యవస్థ - భూమి

అంతరిక్షంలో దేవుడి అడుగుజాడలు!

ఆకాశంలో కనిపించే, కనిపించని అంతరిక్ష పదార్థాల సముదాయమే విశ్వం. దీని పరిధి అనంతం. అంతా శూన్యమే ఆవరించినట్లు ఉండే విశ్వంలో అక్కడక్కడ పాలపుంతలు మిణుకుమిణుకుమని మెరుస్తుంటాయి. వాటిల్లో సూర్యుడిని పోలిన కోట్లాది నక్షత్రాలు ఉంటాయి. బ్రహ్మాండ స్వరూపమైన విశ్వం, సౌరకుటుంబం, భూమి తదితరాల సమాచారం, వాటి మధ్య సంబంధాల గురించి పరీక్షార్థులకు అవగాహన ఉండాలి. శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాలు విస్తరిస్తున్న కొద్దీ మనిషి తెలుసుకుంటున్న విశ్వ  ఆవిర్భావ      రహస్యాలు, అందులోని ఖగోళ వస్తువుల వివరాలు, ఇతర ఆసక్తికరమైన అంశాలను శాస్త్రీయంగా తెలుసుకోవాలి.

 

సౌరకుటుంబంలో దూరంపరంగా మూడో స్థానంలో, పరిమాణంలో అయిదో స్థానంలో ఉన్న భూగోళం గురించి చేసే శాస్త్రీయ అధ్యయనమే ‘భూగోళ శాస్త్రం’. భూవిజ్ఞాన శాస్త్రం, భూ భౌతిక శాస్త్రం, ఖగోళ శాస్త్రం మొదలైన శాస్త్రాలతో పోలిస్తే భూమి పుట్టుక, ఉపరితలం గురించి భూగోళ శాస్త్రం ఎక్కువగా వివరిస్తుంది.

ఆవిర్భావం:  భూమి పుట్టుక వివరాలు తెలుసుకోవాలంటే, సౌరకుటుంబ ఆవిర్భావాన్ని, దాని కోసం విశ్వం పుట్టుకను అర్థం చేసుకోవాలి. అంటే విశ్వంలో భాగమైన భూమి పుట్టుకకు, విశ్వం పుట్టుకకు సంబంధం ఉందని అర్థం. దీనిపై అనేక సిద్ధాంతాలు ఉన్నాయి.

1) బిగ్‌బ్యాంగ్‌ (మహా విస్ఫోట) సిద్ధాంతం:  ఇది విశ్వసృష్టి ఏర్పడటాన్ని వివరించే సిద్ధాంతం. దీన్ని 1927లో ప్రతిపాదించిన శాస్త్రవేత్త అబ్బె జార్జ్‌ లెమైటర్‌. ఈయన సిద్ధాంతం ప్రకారం ప్రథమంలో విశ్వమంతా సంపీడన స్థితిలో ఉన్న వాయుపదార్థంతో నిండిన బంతిలా ఉండేది. దీనినే ‘ప్రైమార్టియల్‌ మ్యాటర్‌’ లేదా ‘సింగులారిటి’ అని పిలుస్తారు. ఈ ప్రైమార్టియల్‌ పదార్థం 13-15 బిలియన్‌ సంవత్సరాల క్రితం విస్ఫోటం చెందడంతో విశ్వ విస్తరణ ప్రారంభమైందని, ఇంకా విస్తరిస్తోందని ఈ సిద్ధాంతం చెబుతోంది. ఎక్కువమంది శాస్త్రవేత్తలు దీనినే విశ్వసిస్తున్నారు. దీన్ని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించే ప్రయత్నం 2008, సెప్టెంబరు 10న స్విట్జర్లాండ్, ఫ్రాన్స్‌ సరిహద్దుల్లోని ‘బెర్న్‌’ ప్రాంతం (జురా పర్వతశ్రేణుల వద్ద)లో జరిగింది. ప్రయోగానికి ఉపయోగించిన పరికరం ఎల్‌హెచ్‌సీ (లార్జ్‌ హాడ్రన్‌ కొలైడర్‌). వినియోగించిన కణం ‘హిగ్స్‌ బోసన్‌’ (దైవ కణం). లెమైటర్‌ ప్రతిపాదించిన బిగ్‌బ్యాంగ్‌ సిద్ధాంతాన్ని ఎడ్విన్‌ హబుల్‌ 1929లో బలపరిచారు.

2) డోలనా సిద్ధాంతం (ఫల్సేటింగ్‌ థియరీ): విశ్వం కొన్ని కోట్ల సంవత్సరాలు సంకోచించి, మళ్లీ కొన్ని కోట్ల ఏళ్లు వ్యాకోచిస్తుందని ఈ సిద్ధాంతం చెబుతోంది. దీన్ని ప్రతిపాదించిన శాస్త్రవేత్త డాక్టర్‌ అలెస్‌ శాండేజ్‌.

3) నిరంతర సృష్టి సిద్ధాంతం (స్టడీస్టేట్‌ థియరీ): ఈ పరికల్పనను ప్రతిపాదించిన శాస్త్రవేత్తలు కేంబ్రిడ్జి విశ్వ విద్యాలయానికి చెందిన హెర్మన్‌ బోండీ, థామస్‌ గోల్డ్, ఫ్రెడ్‌ హెూలే.

4) భూకేంద్రక సిద్ధాంతం: క్రీ.శ.140లో టాలమీ, గ్లయోకో అనే ఈజిప్టు ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞులు దీన్ని ప్రతిపాదించారు. భూమి కేంద్రక స్థానంలో ఉందని, దాని చుట్టూ సూర్యుడు, ఇతర ఖగోళ స్వరూపాలు పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయని ఈ సిద్ధాంతం తెలియజేస్తుంది.

5) సూర్యకేంద్రక సిద్ధాంతం: క్రీ.శ.1543లో పోలండ్‌ దేశానికి చెందిన ఖగోళ, గణిత శాస్త్రవేత్త కోపర్నికస్‌ ప్రతిపాదించాడు. సూర్యుడు కేంద్రక స్థానంలో, దాని చుట్టూ గ్రహాలు, ఉపగ్రహాలు, ఇతర ఖగోళ స్వరూపాలు పరిభ్రమిస్తున్నాయని తెలిపాడు.

విశ్వం: బిగ్‌బ్యాంగ్‌ థియరీ ప్రకారం    ప్రైమార్టియల్‌ మ్యాటర్‌ దాదాపు 13 నుంచి 15 బిలియన్‌ సంవత్సరాల కిందట విస్ఫోటం చెందడంతో ఏర్పడిన విశ్వపదార్థం కొన్ని వేల మిలియన్ల గెలాక్సీలు, నీహారికలు, శూన్య ప్రదేశాలుగా విడిపోయింది. వీటి సమూహాన్నే విశ్వంగా పేర్కొంటున్నారు. విశ్వపదార్థం ఇప్పటికీ విస్తరిస్తూనే ఉంది. అందుకే విశ్వపరిధి అనంతం. విశ్వాన్నే    అంతరిక్షం, బ్రహ్మాండం అని కూడా వ్యవహరిస్తున్నారు.

కాస్మాలజీ: విశ్వ ఆవిర్భావం గురించి అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని రష్యన్‌ పరిభాషలో కాస్మాలజీ అంటారు.

ఆస్ట్రానమీ: విశ్వంలోని ఖగోళ వస్తువులైన గెలాక్సీలు,  నక్షత్రాలు, నెబ్యులాలు, గ్రహాలు, ఉపగ్రహాలు లాంటి ఖగోళ వస్తువుల అధ్యయనాన్ని ఆస్ట్రానమీ అంటారు.

గెలాక్సీలు: కొన్ని వేల మిలియన్ల నక్షత్రాల సమూహాన్నే గెలాక్సీ అంటారు. విశ్వంలో బిలియన్ల కొద్దీ గెలాక్సీలు ఉన్నాయని అంచనా. ప్రతి గెలాక్సీలో 100 బిలియన్ల వరకు నక్షత్రాలుంటాయి. ఇందులో సూర్యుడు భాగంగా ఉన్న గెలాక్సీని పాలపుంత లేదా ఆకాశగంగ అని పిలుస్తారు. ఇది సర్పిలాకారంలో ఉంటుంది. ఇప్పటివరకు గుర్తించిన గెలాక్సీల్లో అతిపెద్ద గెలాక్సీ ఎల్సీఓనియస్‌. మన పాలపుంతకు అతిదగ్గరలో ఉన్న మరో గెలాక్సీ ఆండ్రోమెడా (ఇది వృత్తాకారంలో ఉంటుంది). పాలపుంతను వివిధ ప్రాంతాల్లో పలు పేర్లతో పిలుస్తారు. అవి 

1) భారతీయులు - పాలపుంత లేదా ఆకాశగంగ 

2) హిబ్రూలు - కాంతి నదులు 

3) ఎస్కిమోలు - తెల్లని భస్మీపటలాలు 

4) చైనీయులు - ఖగోళనదులు 

5) గ్రీకులు - స్వర్గానికి దారులు 

6) యాకుట్స్‌ - దేవుడి అడుగుజాడలు.

నక్షత్రాలు: ఇవి స్వయంప్రకాశకాలు. వీటిలో జరిగే కేంద్రక సంలీన చర్య కారణంగా స్వయంప్రకాశకాలుగా ఉంటాయి. అతిపెద్ద నక్షత్రం ‘బెటిల్‌ గ్లక్స్‌’. అత్యంత ప్రకాశవంతమైన నక్షత్రం సిరియస్‌- ఏ (లేదా) డాగ్‌ స్టార్‌. భూమికి అతి దగ్గరగా ఉన్న నక్షత్రం సూర్యుడు. సూర్యుడి తర్వాత భూమికి అతి దగ్గరగా ఉన్న నక్షత్రం ప్రాక్సిమా సెంటారియా. 

* నక్షత్రాల్లో విశ్వంలో అధిక శాతం ఉన్న వాయువు హైడ్రోజన్‌ (71%). ఎక్కువ శాతం ఉన్న   జడవాయువు హీలియం (26.5%).

నీహారిక: అతి వేగంగా ప్రయాణిస్తూ ఉన్న వేడి  వాయువులతో కూడిన మేఘాల లాంటి వాయు మండలాన్ని నీహారిక లేదా నెబ్యులా అంటారు. ఇవి నక్షత్రాలకు జన్మస్థలాలు. హ్యూజెన్స్‌ వీటిని మొదటిసారిగా కనుక్కున్నారు.

శూన్యప్రదేశాలు: గెలాక్సీలకు, నీహారికలకు మధ్య ఉన్న ఖాళీప్రదేశాలే శూన్య ప్రదేశాలు (97% విశ్వం శూన్యమే).

నక్షత్ర ఆవిర్భావ క్రమంలో వివిధ దశలు 

విశ్వ పదార్థంలో జరిగే అణుసంలీన చర్య వల్ల విద్యుదయస్కాంత తరంగాల రూపంలో శక్తి విడుదలై వివిధ కాస్మిక్‌ పదార్థాలుగా మారుతూ, నక్షత్ర దశలోకి పరిణామం చెందుతుంది. తిరిగి నక్షత్రాల్లోని వాయువు తరిగిపోవడం వల్ల, నక్షత్రాలు తమ స్వయంప్రకాశక శక్తిని క్రమంగా కోల్పోతూ నోవా, సూపర్‌నోవా దశలోకి చేరి, చివరకు బ్లాక్‌హోల్‌గా మారతాయి. ఈ క్రమంలో కింది దశలు ఏర్పడతాయి.

న్యూట్రాన్‌ నక్షత్రాలు (pulser): నాడి స్పందనలాగా విద్యుదయస్కాంత శక్తిని వెలువరించే నక్షత్రాలు.

అర్ధనక్షత్రాలు (Quasar): పూర్తి నక్షత్ర దశను పొందక ముందు శక్తి జనకప్రక్రియ ప్రారంభమైన నక్షత్రాలు.

స్థిర నక్షత్రాలు (Fixed Stars): కేంద్రక సంలీన చర్య ప్రారంభమైన తర్వాత నిలకడగా ఒకే ప్రకాశశక్తితో కనిపించే నక్షత్రాలు.

అరుణ మహాతార (Red Giant): బాహ్యపొరలను ఆక్రమించి పరిమాణంలో, ప్రకాశంలో పూర్తిస్థాయి వృద్ధి పొందిన నక్షత్ర దశ.గమనిక: సూర్యుడు ప్రస్తుతం రెడ్‌ జయింట్‌ దశలో ఉన్నాడు.

మరుగుజ్జు నక్షత్రం (White Dwarf): రెడ్‌ జయింట్‌ దశ తర్వాత ఇంధనాన్ని పీల్చుకుంటూ తెల్లగా మారుతూ, పరిమాణంలో చిన్నదయ్యే నక్షత్రం.

భేదాత్మక నక్షత్రాలు (Variable Stars): ఇంధనం అయిపోయిన తర్వాత నిర్దిష్ట కాలవ్యవధిలో ప్రకాశంలో మార్పునకు లోనయ్యే నక్షత్రాలు. వీటినే అస్థిర/చంచల నక్షత్రాలు అంటారు.

తాత్కాలిక నక్షత్రాలు (Temporary Stars): చంచల దశ తర్వాత బాహ్యపొరలను ఆక్రమించుకునే ప్రయత్నంలో పేలినట్లుగా కనిపించే నక్షత్రాలివి. వీటికి ఇతర పేర్లు నోవా (నవ్యతార), సూపర్‌ నోవా (బృహత్‌ నవ్యతార). నక్షత్రం బాహ్య ప్రదేశం మాత్రమే ఈ ప్రభావానికి లోనయితే నోవా అని, నక్షత్రం మొత్తం ఆ ప్రభావానికి లోనయితే సూపర్‌ నోవా అంటారు.

కృష్ణబిలం (Black Hole): నక్షత్రంలో అణుసంలీన/కేంద్రక సంలీన చర్య పూర్తిగా అంతరించిన తర్వాత పదార్థం అంతా కేంద్రం దిశగా ఆకర్షితమై ఏర్పడిన ఖగోళ వస్తువులను కృష్ణబిలాలు అంటారు. సూర్యుడి కన్నా 1.4 రెట్లు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి ఉన్న నక్షత్రాలే బ్లాక్‌ హోల్‌గా మారతాయి. ఇవి అత్యధిక సాంద్రత, గురుత్వాకర్షణ శక్తి కలిగి, తన మార్గం నుంచి వెళ్లే ప్రతి వస్తువును విలీనం చేసుకుంటాయి. 

* 1916లో ఆల్బర్ట్‌ ఐన్‌స్టీన్‌ మొదటిసారిగా తన సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో బ్లాక్‌ హోల్స్‌ ఉనికిని ఊహించాడు. 1967లో అమెరికన్‌ ఆస్ట్రానమర్‌ జాన్‌ వీలర్‌ బ్లాక్‌ హోల్‌ అనే పదాన్ని మొదటిసారిగా ఉపయోగించాడు. 1971లో బ్లాక్‌హోల్స్‌ను మొదట గుర్తించారు. 

* 1974లో మొదటగా బ్లాక్‌హోల్‌ గురించి వివరించి, వాటిపై ప్రయోగాలు నిర్వహించిన శాస్త్రవేత్త స్టీఫెన్‌ హాకిన్స్‌.

* 1983లో కృష్ణబిలాలపై పరిశోధన చేసి, నోబెల్‌ బహుమతి పొందిన భారతీయ భౌతిక శాస్త్రవేత్త సుబ్రహ్మణ్య చంద్రశేఖర్‌. ఈయన ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతం చంద్రశేఖర్‌ లిమిట్‌. 

కాంతి సంవత్సరం: ఒక సంవత్సర కాలంలో కాంతి ప్రయాణించే దూరమే కాంతి సంవత్సరం. ఖగోళ వస్తువుల మధ్య ఉండే దూరాలను కొలవడానికి దీన్ని ప్రమాణంగా ఉపయోగిస్తారు.ఒక కాంతి సంత్సరం = 9.3 × 1012 కిలోమీటర్లు.

పార్సెక్‌: ఇది 3.26 కాంతి సంవత్సరాల దూరానికి సమానం.

ఆస్ట్రనామికల్‌ యూనిట్‌ లేదా ఖగోళ ప్రమాణం (ఏయూ): 

ఇది 149.5 మిలియన్‌ కిలోమీటర్లకు సమానం. అంటే సూర్యుడికి, భూమికి మధ్య ఉన్న సగటు దూరానికి సమానం

కాంతి సంవత్సరం: ఒక సంవత్సర కాలంలో కాంతి ప్రయాణించే దూరమే కాంతి సంవత్సరం. ఖగోళ వస్తువుల మధ్య ఉండే దూరాలను కొలవడానికి దీన్ని ప్రమాణంగా ఉపయోగిస్తారు.ఒక కాంతి సంత్సరం = 9.3 × 1012 కిలోమీటర్లు.

పార్సెక్‌: ఇది 3.26 కాంతి సంవత్సరాల దూరానికి సమానం.

ఆస్ట్రనామికల్‌ యూనిట్‌ లేదా ఖగోళ ప్రమాణం (ఏయూ): 

ఇది 149.5 మిలియన్‌ కిలోమీటర్లకు సమానం. అంటే సూర్యుడికి, భూమికి మధ్య ఉన్న సగటు దూరానికి సమానం

రచయిత: జయకర్‌ సక్కరి