संदर्भ - सायमन सिंग यांच्या The Big Bang: The Origin of Universe या पुस्तकावरून अनुवादित.

अनुवादकाचे मनोगत - प्राचीन ग्रीक खगोलशास्त्रावरचा हा तिसरा आणि शेवटचा लेख. इराटोस्थेनिस आणि पृथ्वीचा परीघ या पहिल्या लेखामध्ये ग्रीष्म संपाताच्या दिवशी इजिप्तमधील साईन गावातल्या एका विहिरीच्या बरोबर वर सूर्य येतो या निरीक्षणाचा वापर करून त्रिकोणमितीच्या साहाय्याने इराटोस्थेनिसने पृथ्वीचा परीघ कसा मोजला हे बघितले, तर सूर्य - चंद्राची मोजमापे या लेखामध्ये एकदा पृथ्वीचा परीघ माहिती झाल्यावर ऍरिस्टार्कस आणि इतरांनी सूर्य, चंद्राचे परीघ आणि त्यांची पृथ्वीपासूनची अंतरे कशी मोजली हे पाहिले. या तिसर्‍या लेखामध्ये ऍरिस्टार्कसची सूर्यकेंद्री विश्वाची कल्पना, ग्रीकांचे त्यावरचे आक्षेप - निराकरण, टॉलेमीची पृथ्वीकेंद्री विश्वकल्पना, याबद्दल माहिती करून घेणार आहोत. त्यानंतर मधल्या १५०० वर्षांमध्ये छोट्या मोठ्या घटना घडल्या त्यांचा आढावा पुढे कोपर्निकसवर लिहितेवेळी घेईन. अधिक माहितीसाठी ह्या लेखामध्ये उल्लेखिलेल्या विविध प्रारुपांनुसार ग्रहगती आणि कक्षांची ऍनिमेशने http://faculty.fullerton.edu/cmcconnell/Planets.html ह्या दुव्यावर पाहता येतील.

वातावरणातल्या बदलांचा अंदाज घेण्याच्या उद्देशाने म्हणा, काळ आणि वेळ समजावी म्हणून म्हणा किंवा दिशांचा वेध घेण्याच्या उद्देशाने म्हणा, आपल्या पूर्वजांनी बारकाईने आकाशनिरीक्षण केले. रोज दिवसा सूर्य आणि रात्री तारे यांचे भ्रमण ते बघत असत. ज्या जमिनीवर ते उभे राहत ती स्थिर आणि भक्कम असल्याने त्यांनी साहजिकच अशी समजूत करून घेतली की आकाशस्थ ग्रह तारे स्थिर पृथ्वीभोवती प्रदक्षिणा करतात. परिणामतः खगोलशास्त्रज्ञांमध्ये स्थिर पृथ्वी आणि तिच्याभोवती फिरणारे विश्व असा दृष्टीकोन रूढ झाला. प्रत्यक्षात मात्र पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते, पण क्रोटोनच्या फिलोलसचे आगमन होईपर्यंत या शक्यतेचा कोणीही विचारच केला नव्हता. इसवीसनाच्या पाचव्या शतकात होऊन गेलेला फिलोलस हा पायथागोरसच्या विचारसरणीचा अनुयायी होता. त्यानेच पहिल्याने सूर्य स्थिर असून पृथ्वी त्याभोवती फिरत असल्याचे प्रतिपादन केले. पुढच्या शतकात पोंटुसच्या हिरोक्लीडसने फिलोलसच्या सिद्धांताचा विस्तार केला. अर्थात त्याचे मित्र त्याला चक्रम समजत आणि त्याला त्यांनी "पॅराडॉक्सोलॉग" असे टोपणनावही बहाल केले होते. पण सूर्यकेंद्री विश्वाच्या सिद्धांताला अंतिम स्वरूप दिले ते ऍरिस्टार्कसने. योगायोगाची गोष्ट म्हणजे हिरोक्लीडसचा मृत्यू झाला त्याच वर्षी म्हणजे इसवीसनपूर्व ३१० मध्ये ऍरिस्टार्कसचा जन्म झाला. (असाच आणखी एक प्रसिद्ध योगायोग म्हणजे गॅलिलिओच्या मृत्यूवर्षी म्हणजे इ. स. १६४२ मध्ये न्यूटनचा जन्म झाला. )

ऍरिस्टार्कसने पृथ्वी - सूर्य अंतर मोजले ही त्याची मोठीच उपलब्धी होती. पण तीही तुलनेने फिकी पडावी अशी अतिशय महत्त्वाची गोष्ट त्याने केली ती म्हणजे सूर्यकेंद्री विश्वाची कल्पना त्याने मांडली. त्याने नेमका काय युक्तीवाद केला हे अज्ञात असले तरी सूर्य पृथ्वीपेक्षा बराच मोठा असल्याचे त्याने सिद्ध केले होतेच. कदाचित इतकी मोठी वस्तू पृथ्वीसारख्या छोट्या वस्तूभोवती फिरेल असे समजण्यापेक्षा पृथ्वीसारखी लहान वस्तू सूर्यासारख्या मोठ्या वस्तूभोवती फिरते असे समजणे तर्काला जास्त धरून आहे असा विचार केला असेल. पुढे जाऊन त्याने आणखी एक गोष्ट सांगितली. पृथ्वी स्वतःभोवती २४ तासात फिरते आणि त्यामुळे पृथ्वीच्या सूर्यासमोर असलेल्या भागात दिवस आणि नसलेल्या भागात रात्र होते. पृथ्वीकेंद्री विश्वाच्या प्रारूपाचे (मॉडेलचे) चित्र आकृती १ (अ) मध्ये दिले आहे तर ऍरिस्टार्कसच्या सूर्यकेंद्री विश्वाच्या प्रारूपाचे चित्र आकृती १ (ब) मध्ये दिले आहे.

आकृती १

ऍरिस्टार्कसबद्दल त्याच्या काळातल्या तत्त्ववेत्यांना आदर होता आणि त्याचे खगोलशास्त्रामधले योगदान लोकांना माहिती होते. त्याच्या सूर्यकेंद्री विश्वरचनेच्या कल्पनेबद्दल आर्किमिडीजने लिहून ठेवले आहे - "हा मनुष्य तारे आणि सूर्य स्थिर असून पृथ्वी त्याच्याभोवती वर्तुळाकार कक्षेत फिरत असल्याचे प्रतिपादन करतो." तरीही त्या काळच्या तत्त्ववेत्त्यांनी हे सूर्यकेंद्री प्रारूप संपूर्णपणे दुर्लक्षिले आणि पुढची सुमारे पंधराशे वर्षे ही कल्पना सुप्त राहिली. पूर्वीचे ग्रीक शास्त्रज्ञ हे बुद्धिमान समजले जात. तरीही त्यांनी सूर्यकेंद्री विश्वाची कल्पना झुगारून दिली आणि पृथ्वीकेंद्री विश्वाच्या कल्पनेला ते चिकटून बसले. हे कसे झाले?

पृथ्वीकेंद्री विश्वाची कल्पना दृढमूल होण्यासाठी अहंकारी वृत्तींचा थोड्या प्रमाणात हातभार लागला असला तरी इतरही काही गोष्टी कारणीभूत झाल्या. सूर्यकेंद्री विश्वाबद्दल एक मूलभूत आक्षेप म्हणजे ही कल्पना उघडउघड हास्यास्पद आहे. कारण प्रत्येकजण आकाशामध्ये सूर्य पृथ्वीभोवती प्रदक्षिणा करताना बघतो तसेच पृथ्वी भक्कम आणि स्थिर असलेली अनुभवतो. थोडक्यात आपल्या दैनंदिन अनुभवाच्या तसेच सामान्य ज्ञानाच्या विरुद्ध हे प्रतिपादन होते. अर्थात चांगले शास्त्रज्ञ सामान्य ज्ञानाला महत्त्व देत नाहीत कारण या सामान्य ज्ञानाचा (किंवा दैनंदिन अनुभवाचा) बर्‍याच वेळा वैज्ञानिक सत्याशी संबंध नसतो. अल्बर्ट आईनस्टाईन यांनी सामान्य ज्ञानाची "वयाच्या १८ व्या वर्षापर्यंत जमा केलेले पूर्वग्रह" अशा शब्दात संभावना केली आहे.

ऍरिस्टार्कसची सूर्यकेंद्री विश्वकल्पना ग्रीकांनी नाकारण्याचे दुसरे मुख्य कारण म्हणजे त्याकाळच्या शास्त्रीय कसोटीला ती उतरली नाही. खरोखर पृथ्वी सूर्याभोवती प्रदक्षिणा घालते का? त्याचे टीकाकार त्या कल्पनेतल्या तीन वैगुण्यांकडे बोट दाखवतात. पहिला आक्षेप असा होता की जर पृथ्वी खरोखर फिरत असेल तर आपल्याला विरुद्ध दिशेने सतत वाहणारा वारा जाणवायला हवा आणि आपल्या पायाखालून जमीन सरकायला हवी. प्रत्यक्षात असा वारा जाणवत नाही किंवा पायाखालून जमीन सरकत नाही. त्यामुळे ग्रीकांनी ठरवले की पृथ्वी स्थिर आहे. आज आपल्याला माहिती आहे की पृथ्वी फिरते आणि तरीही तिच्या प्रचंड वेगाची आपल्याला जाणीवही होत नाही. कारण, तिच्याबरोबर इथले वातावरण आणि जमीन यांच्यासकट सर्व काही फिरते. पण ग्रीक लोकांना हा युक्तिवाद कळू शकला नाही.

वादाचा दुसरा मुद्दा असा, की सूर्याभोवती परिभ्रमण करणारी पृथ्वी ग्रीकांच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या कल्पनेशी सुसंगत नव्हती. आधी सांगितल्याप्रमाणे ग्रीकांची धारणा अशी की विश्वातील प्रत्येक वस्तू विश्वाच्या केंद्रस्थानाकडे आकर्षित होते. पृथ्वी स्वतःच विश्वाचे केंद्र असल्याने फिरत नाही. हा युक्तिवाद तर्कशुद्ध वाटत असे कारण झाडापासून तुटलेले सफरचंद जमिनीवरच का पडते याचे स्पष्टीकरण "पृथ्वी विश्वाचे केंद्रस्थानी असल्याने तिचे केंद्र तेच विश्वाचे केंद्र आहे आणि म्हणून प्रत्येक वस्तू विश्वाच्या केंद्राकडे आकर्षित होते" असे देता येत असे. पण सूर्य खरेच विश्वाच्या केंद्रस्थानी असेल तर वस्तू खाली का पडतात? उलट सफरचंद झाडावरून खाली न पडता सूर्याकडे उडाले पाहिजे. तसेच, पृथ्वीवरील सर्व वस्तू सूर्याकडे आकर्षित झाल्या पाहिजेत. आज आपल्याला गुरुत्वाकर्षणाचे स्पष्ट आकलन झाले आहे. त्यामुळे सूर्यकेंद्री ग्रहमाला आज तर्कशुद्ध वाटते. गुरुत्वाकर्षणाची आधुनिक संकल्पना पृथ्वीजवळच्या वस्तू पृथ्वीकडे कशा आकर्षित होतात आणि ग्रह हे सूर्याच्या आकर्षणामुळे आपापल्या कक्षेत कसे भ्रमण करतात या गोष्टींचे स्पष्टीकरण देते. मात्र, हे स्पष्टीकरण ग्रीकांच्या मर्यादित वैज्ञानिक ज्ञानाच्या कक्षेपलिकडचे होते.

तत्त्ववेत्त्यांनी ऍरिस्टार्कसची सूर्यकेंद्री विश्वकल्पना नाकारण्याचे तिसरे कारण म्हणजे आकाशात दिसणार्‍या तार्‍यांच्या स्थितीमधील बदलांचा अभाव. जर खरोखर पृथ्वी सूर्याभोवती इतके मोठे अंतर कापत असेल तर सबंध वर्षामध्ये आपण तार्‍यांकडे बदलत्या ठिकाणांवरून बघू. बदलत्या ठिकाणांप्रमाणे आपला तार्‍यांकडे बघण्याचा कोन बदलेल आणि त्यामुळे आपल्याला तार्‍यांची एकमेकांमधली अंतरे बदललेली दिसायला हवीत. या घटनेला 'तारका पराशय' (stellar parallax) असे नाव आहे. रोजच्या जीवनात आपण पराशय (parallax, एका प्रकारचा दृष्टीभ्रम) खालीलप्रमाणे अनुभवू शकतो.

आकृती २

आकृती क्र. २ (अ) मध्ये दाखवल्याप्रमाणे तुमच्या हाताचे एक बोट तुमच्या चेहऱ्यापासून काही सेंटीमीटर अंतरावर धरा. डावा डोळा बंद करा आणि उजव्या डोळ्याचा वापर करून बोट खिडकीच्या कडेसारख्या वस्तूच्या रेषेत येईल असे पाहा. आता उजवा डोळा मिटा आणि डावा उघडा. तुम्हाला असे दिसेल की तुमचे बोट आता खिडकीच्या कडेच्या रेषेत नसून कडेपासून दूर गेलेले आहे. डावा - उजवा डोळा आळीपाळीने बंद केल्यास तुमचे बोट खिडकीच्या कडेच्या रेषेत आणि कडेच्या रेषेपासून दूर झालेले असे पाळीपाळीने दिसेल. थोडक्यात तुमची बघण्याची 'दृष्टी' एका डोळ्यापासून दुसर्‍या डोळ्यापर्यंत, म्हणजे फक्त काही सेंटीमीटर इतकीच बदलली तरी दुसर्‍या वस्तूच्या तुलनेत तुमच्या बोटाची स्थिती बदललेली दिसते.