ஒளியின் வேகம்

ஒளியின் வேகத்தை கண்டுபிடிக்க…

      உண்மையில் ஒளியின் வேகத்தை கண்டுபிடிக்க வல்லுநர்கள் அரும் பாடுபட்டிருக்கின்றனர்.

           17 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் அறிவியல் தற்போது இருப்பதை விட வெகு வித்யாசமாக இருந்தது. ஒளிக்கு வேகம் எல்லாம் இல்லை, ஒளி ஒரு இடத்தில் இருந்து மற்றொரு இடத்துக்கு செல்வதற்கு நேரமே தேவை இல்லை, உடனடியாக சென்று இலக்கை அடைந்து விடுகிறது என்பது தான் அன்றைய அறிவியல் விஞ்ஞானிகளின் கருத்தாக இருந்தது.


       ஆனால் கலிலியோ என்ற விஞ்ஞானி மட்டும் ஒளிக்கு வேகம் இருக்கிறது என்று உறுதியாக நம்பினார். ஒளியின் வேகத்தை அளக்க ஒரு எளிய சோதனையையும் செட் பண்ணினார்.
      
      அவர் ஸ்ட்ராடெஜி: மலை உச்சியில் அவர் நின்றுக்கொண்டு ஒரு விளக்கை பிரயோகிப்பார், மலைக்கு கீழே இருக்கும் அவர் உதவியாளர் விளக்கு வெளிச்சத்தை பார்த்தவுடன் பதில் சிக்னல் அவருடைய விளக்கில் இருந்து தர வேண்டும். இவர்கள் இப்படி மாற்றி மாற்றி கொடுத்துக்கொள்ளும் சிக்னலில் ஒளியின் பயண நேரத்தை அறிந்துக்கொள்வார்கள்.
பிறகு ஒளி பயணம் செய்த தூரத்தையும் கணக்கிட்டு,
             Distance = time * speed,
           so, speed = Distance / time.
என்ற அறிவியல் விதியைக்கொண்டு கணக்கிடுவார்கள். இந்த முறை வெற்றி அடையவில்லை, ஏனென்றால் மலை உச்சியில் இருந்து மலை அடிவாரத்துக்கு(ஒரு உதாரணத்துக்கு 1 மைல் என்று வைத்துக்கொள்ளலாம்) ஒளி 0.000005 நொடிகளில் பயணித்துவிடும். கலிலியோ காலத்தில் அந்த குறுகிய நேரத்தை கணக்கிட அவரிடம் போதிய வசதி இல்லை. ஆனால் கலிலியோவின் ஸ்ரேடெஜியில் பிழை ஒன்றும் இல்லை, அவர் சொல்லியபடியே ஒளியின் வேகத்தை கண்டுபிடிக்கலாம்- ஆனால் அதற்கு பல லட்சக்கணக்கான மைல் தூரம் தேவை.


        1670களில் ஒலே ரோமெர் என்ற விஞ்ஞானி(ஆஸ்ட்ரானமர்), ஜூப்பிடர் கிரகத்தின் நிலவான அயோவை படித்துக்கொண்டிருந்தார். அயோ, ஜுப்பிடரை 1.76 நாட்களுக்கு ஒருமுறை சுற்றி வரும். அப்படி சுற்றி வரும் ஜுப்பிடரின் நிலவு, தான் தோன்ற வேண்டிய இடத்தில் தோன்றாததை ஒலே கண்டு வியந்தார். அயோ ஏன் அந்த இடத்தில் இல்லை என்பதற்கு ஒரு பாஸிபிள் விளக்கம் தேவை அல்லவா? 


       இதற்கு ஒரே ஒரு விளக்கம் தான் இருந்தது- அது ஒளியின் வேகம். ஜூப்பிட்டர் பூமிக்கு பக்கத்தில் இருந்த போது அயோவின் ஒளி சீக்கிரமாக நம்மை வந்தடைகிறது, அதே போல ஜூப்பிட்டர் பூமியை விட்டு தள்ளி இருக்கும் போது, அயோவின் ஒளி நம்மை வந்தடைய நேரமாகிறது. ஆகவே ஒளிக்கு வேகம் இருக்கிறது என்பது திட்டவட்டமாக அறியப்பட்டது. 


          பூமிக்கும், ஜூப்பிட்டருக்கும் உள்ள தூரத்தை வைத்து ஒலே ஒளியின் வேகத்தை கண்டுபிடித்தார், 
    மேஜிக் நம்பர் 186,000 miles/second, அல்லது 300,000 km/ second.


      இன்றைய காலக்கட்டத்தில் ஒளியின் வேகத்தை துல்லியமாக அறிய பல கருவிகள் உண்டு. விஞ்ஞானிகள் நிலவின் பாறை மீது ஒரு கண்ணாடியை பொருத்தி இருக்கின்றனர். இங்கிருந்து ஒரு லேசர் சிக்னலை அனுப்பினால் அது திரும்ப வர 2.5 செகெண்டுகள் பிடிக்கிறது.


     நிலவுக்கும் பூமிக்கும் உள்ள தூரம் = Distance(x km)
நிலவுக்கும் பூமிக்கும் இடையே ஒளி பயணம் செய்ய எடுத்துக்கொள்ளும் நேரம் = Time (2.5 sec)
ஒளியின் வேகம், Speed = distance(x)/ (2.5 sec)


    இதை நன்றாக கவனித்து பார்த்தீர்கள் என்றால் கலிலியோவின் மலை உச்சி சோதனைக்கும், இதற்கும் அதிக வித்யாசம் இல்லை