అన్నీ సైన్సులో ఉన్నాయిష!

ఎపిసోడ్ 6: బ్రాహే కెప్లరిజమ్

ఖగోళశాస్త్ర పరిశీలనలలో కచ్చితత్వాన్ని టైకో బ్రాహే తీసుకువచ్చాడు. అతను సేకరించిన విఙ్ఞానశాస్త్ర సమాచారాన్ని డేటాగా మలచిన తీరు అపూర్వమని చెప్పుకోవచ్చు. ఆయన చేసిన కృషి ఆధునిక ఖగోళ శాస్త్రానికి బలమైన పునాది వేసింది. ముఖ్యంగా జొహానెస్‌ కెప్లర్ గ్రహాల కదలికల నియమాలను(కెప్లర్స్‌ లా ఆఫ్‌ ప్లానెటరీ మోషన్‌) రూపొందించడానికి ఈ డేటా కీలకంగా ఉపయోగపడింది.

టైకో బ్రాహే సేకరించిన సమాచారం, రూపొందించిన డేటా విఙ్ఞానశాస్త్ర పురోగతిలో ఎంత ముఖ్యమైనవి అంటే ఆ సమాచారం ఆ సమయంలో అందకపోతే న్యూటన్ ప్రతిపాదించిన గురుత్వాకర్షణ సిద్ధాంతం కనీసం మరో రెండు వందల సంవత్సరాలు ఆలస్యమయ్యేది. గలిలేవ్ రూపొందించిన టెలీస్కోపులు ఆ కాలానికి కేవలం అంతరిక్షంలో కనిపించే వింతలను చూడటానికే పరిమితమయ్యేవి. ఇప్పుడు, ఈ రాస్తున్న క్షణానికి మొదటి తరం టెలీఫోనులు చలామణీలో ఉండేవి. భవదీయుడు ఒక ఫోన్లో టైప్ చేసి మెయిల్‌ ద్వారా ఈ వ్యాసాలను అందించటమే కాకుండా చేతి రాతతో ఉన్న పేజీలను పోస్టు ద్వారా పంపేవాడు. చదివేవారు, పేపరు/పత్రిక కొని చదవాల్సి వచ్చేది.

టైకో బ్రాహే సేకరించిన సమాచారం..

కచ్చితమైన ఖగోళ పరిశీలనలు: టెలిస్కోప్‌కు ముందు ఉన్న సాంకేతికతతో(అప్పటి మామూలు కంటి దృష్టికి కోపర్నికస్, అతను రూపొందించిన సరికొత్త పరికరాలు ఆ కాలపు అధునాతన మోడళ్ళు, కచ్చితమైన కోణకొలత పరికరాలు) గ్రహాలు, నక్షత్రాలు అంతేకాకుండా ఇతర ఖగోళ వస్తువుల స్థానాలను అత్యంత కచ్చితత్వంతో టైకో బ్రాహే రికార్డు చేశాడు. ఎంత కచ్చితత్వమంటే ఇప్పటి ఆధునిక పరికరాలతో చేసిన వాటికి కేవలం ఎక్కువలో ఎక్కువ ఒక శాతం మాత్రమే ఉండేంత. అతను రాత్రిపూట ఆకాశంలో నక్షత్రాల స్థానాలను మ్యాప్‌ చేసి, వాటి కదలికలను దీర్ఘకాలం గమనించాడు. ఈ డేటా సుమారు 20 సంవత్సరాల పాటు సేకరించబడింది. ప్రతిరోజూ ఈ కదలికలు నమోదు చేయబడ్డాయి. అంటే ఎంత సమాచారమో ఆలోచించిండి. అతని పరిశీలనలు అప్పటి వరకు ఉన్న ఖగోళ సమాచారం కంటే చాలా ఉన్నతమైనవి.

గ్రహాల కదలికల డేటా: టైకో బ్రాహే ముఖ్యంగా అంగారక గ్రహం కదలికలపై విస్తృతమైన డేటాను సమీకరించాడు. ఈ డేటా తర్వాత కాలంలో కెప్లర్ తన మొదటి, రెండవ సూత్రాలను రూపొందించడానికి ఉపయోగపడింది. గ్రహాలు సూర్యుడి చుట్టూ తిరిగే విధానాన్ని, వాటిస్థానాలను అతను రోజువారీగా దాదాపు మూడుదశాబ్దాలు రికార్డు చేశాడు.

సూపర్నోవా పరిశీలన: 1572లో ఒక కొత్త నక్షత్రం(ప్రస్తుతం దానిని “టైకో సూపర్నోవా”గా పిలుస్తున్నారు) కనిపించినట్లు టైకో గమనించాడు. అతను దానిస్థానాన్ని, ప్రకాశం- కాలక్రమేణా కనిపించిన మార్పులను కచ్చితత్వంతో రికార్డు చేశాడు. ఈ పరిశీలన అరిస్టాటిల్‌ సిద్ధాంతాన్ని(ఆకాశం మార్పు లేనిదని)సవాలు చేసిందని గత ఎపిసోడ్లో తెలుసుకున్నాము. దీంతో ఖగోళశాస్త్రంలో కొత్త ఆలోచనలకు బాటపడింది.

ధూమకేతు(తోకచుక్క) పరిశీలన: 1577లో ఒక ధూమకేతును పరిశీలించి, దాని కక్ష్య చంద్రుడి కంటే దూరంగా ఉందని నిరూపించాడు. ఇది అప్పటి వరకు తోక చుక్కలనేవి వాతావరణ సంఘటనలని విశ్వసించే ఆలోచనను తిరస్కరించింది.

నక్షత్రాల క్యాటలాగ్: టైకో సుమారు 1,000 నక్షత్రాల స్థానాలను కొలిచి, వాటితో కచ్చితమైన క్యాటలాగ్‌ను సిద్ధంచేశాడు. ఈ క్యాటలాగ్ ఆ కాలంలో అత్యంత కచ్చితమైన నక్షత్రాల డేటాగా పరిగణించబడింది.

మూడు దశాబ్దాల పాటూ అంతరిక్షాన్ని పరిశీలించి క్రోడీకరించిన డేటా శతాబ్దాల తరువాత కూడా పెద్దగా సవరించాల్సిన అవసరం కలగలేదంటే ఆయన పట్టుదల, విఙ్ఞానశాస్త్రం అభివృద్ధి చెందేందుకు చేసిన కృషి ఎంత గొప్పవో మనకు తెలుస్తుంది. వీటికి తోడు ఆయన వారసత్వ సంపదగా తాను సేకరించిన సమాచారాన్ని, క్రోడీకరించిన డేటాను కెప్లర్‌కు అందించటం.

పరిస్థితుల ప్రభావం వల్ల వారి మధ్య విభేదాలు ఉన్నా కెప్లర్‌ కృషిని గుర్తించి తను సేకరించిన సమాచారం మొత్తం తన మరణానంతరం అతనికి చేరేలా చేశాడు. టైకో మరణానంతరం, ఆయన ద్వారా అందిన విస్తృతమైన డేటాను జోహానెస్‌ కెప్లర్క్‌ చాలా మేలుచేసింది. ఆ సమాచారాన్ని ఉపయోగించి కెప్లర్‌ గ్రహాల కదలికల సమాచారాన్ని అనుకున్న దానికంటే బాగా గ్రహించగలిగాడు. దీంతో మూడు సూత్రాలను రూపొందించాడు.

మొదటి సూత్రం: గ్రహాలు సూర్యుడి చుట్టూ దీర్ఘవృత్తాకార కక్ష్యలలో తిరుగుతాయి.
రెండవ సూత్రం: గ్రహం సూర్యుడికి దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు వేగంగా కదులుతుంది.
మూడవ సూత్రం: గ్రహానికి సంబంధించిన కక్ష్యలో సూర్యుని చుట్టూ పరిభ్రమించే కాలం దానికి సూర్యుడి నుండి ఉండే దూరంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఈ సూత్రం కాస్త క్లిష్టమైనది. ప్రస్తుతానికి క్లుప్తంగా ఇచ్చాను. ఈ గ్రహగమన సూత్రాలను రాబోయే ఎపిసోడ్లో చిత్రపటాల సహాయంతో మనం క్షుణ్ణంగా తెలుసుకుందాం.

ఆధునికకాలంలో సమాచార యుగం(ఇన్ఫర్మేషన్‌ ఏజ్‌: 1970-2020) ముగుస్తున్న కాలమిది. ప్రస్తుతం మనం కృత్రిమమేధ/బిగ్ డేటా యుగ సంధికాలంలో ఉన్నాము. మరో వైపు క్వాంటమ్‌ కంప్యూటర్లు పూర్తిస్థాయిలో అరవై సంవత్సరాల తరువాత రావాల్సింది. మైక్రోసాఫ్ట్‌ కృషి వల్ల మరో 15 సంవత్సరాలలో రానున్నాయి. అసలు సమాచారాన్ని ఎలా సేకరించాలి, దానిలో అవసరం లేని చెత్తను ఎలా దులిపి, వదిలించి సరైన సమాచారాన్ని డేటాగా ఎలా మార్చాలి అనేవి టైకో బ్రాహే చేసిన కృషి వల్ల తెలిశాయి. మూడు దశాబ్దాలు, ప్రతిరోజూ సమాచారాన్ని సేకరించడం మళ్లీ దాన్ని డేటాగా క్రోడీకరించటం..!

టైకో బ్రాహే కృషి ప్రాముఖ్యత..

శాస్త్రీయ విప్లవానికి పునాది: ఖగోళ శాస్త్రంలో టాలెమీ, అరిస్టాటిల్‌ ప్రతిపాదించిన పాతసిద్ధాంతాలను టైకో క్రోడికరించిన కచ్చితమైన డేటా సహాయంతో తిరస్కరించడానికి ఉపయోగపడింది. ఇది కెప్లర్, గలిలేవ్‌, న్యూటన్ లాంటి శాస్త్రవేత్తలకు మార్గాన్ని సుగమం చేసింది.

డేటా ఆధారిత ఖగోళశాస్త్రం: టైకో పరిశీలనలు ఖగోళ శాస్త్రాన్నిఊహాగానాల నుంచి డేటా ఆధారితంగా పరిశోధనలు చేసే శాస్త్రంగా మార్చాయి. ఈ రోజున మనం చూస్తున్న సమాచార విప్లవానికి కారణం ఆయన కృషే. దాదాపు అదే సమయంలో జీవించిన గలిలేవ్‌ కాకుండా విఙ్ఞానశాస్త్రంలో గణనీయ కృషి చేసిన బ్రాహే/కెప్లర్‌ సమకాలికుల గురించి చూద్దాము.

విలియం గిల్బర్ట్(1544-1603)

కృషి: గిల్బర్ట్ ఒక ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త, అతను “డి మాగ్నెట్” (1600) గ్రంథంలో చూపిన విధంగా విద్యుత్, ఆయస్కాంత శాస్త్రాలలో చేసిన కృషికి పేరు పొందాడు. అతను భూమి ఒక భారీ అయస్కాంతంగా పనిచేస్తుందని ప్రతిపాదించాడు. ఇది దిక్సూచి పనితీరును వివరించింది.
ప్రభావం: గిల్బర్ట్‌ పని ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రంలో ఆయస్కాంత శాస్త్రానికి పునాదివేసింది. అతని ప్రయోగాత్మక విధానం టైకో- కెప్లర్‌ల కచ్చితమైన పరిశీలనలతో సమానంగా ఉంది.
కాలం: గిల్బర్ట్‌ టైకో- కెప్లర్‌తో సమకాలీనుడు. అతని పరిశోధనలు 16వ శతాబ్దం చివరలో ప్రచురితమైయ్యాయి.

సైమన్‌ స్టీవీన్ (1548-1620)

కృషి: స్టీవీన్ ఒక ఫ్లెమిష్‌ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు. ఇంజనియర్‌ కూడా. దశాంశ భిన్నాలను ప్రామాణికం చేశాడు. గణిత శాస్త్రంలో వాటిని విస్తృతంగా ఉపయోగించాడు. అతను హైడ్రో స్టాటిక్స్, మెకానిక్స్‌లో కూడా కృషి చేశాడు. ముఖ్యంగా “వంపుతలం” (inclined plane) గురించి తన ప్రయోగాలతో చాలా గొప్ప పురోగతిని చూపాడు.
ప్రభావం: స్టీవీన్‌ గణిత ఆవిష్కరణలు ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు గణనలను సులభతరం చేశాయి. అతని యాంత్రిక శాస్త్ర కృషి గలిలేవ్‌, న్యూటన్ లాంటి శాస్త్రవేత్తలకు ప్రేరణగా నిలిచింది.
కాలం: స్టీవీన్‌ టీకో ఇంకా కెప్లర్‌ సమకాలీనుడు.

క్రిస్ఫర్ క్లావియస్ (1538-1612)

కృషి: క్లావియస్ ఒక జెస్యూట్ గణిత శాస్త్రజ్ఞుడు, ఖగోళశాస్త్రవేత్త, అతను గ్రిగరియన్‌ క్యాలెండర్ రూపొందించడంలో కీలక పాత్ర పోషించాడు.(1582లో ప్రవేశ పెట్టబడింది). అతను ఖగోళ శాస్త్రంలో టాలెమీ సిద్ధాంతాన్ని సమర్ధించాడు. కానీ, కోపర్నికస్ ఆలోచనలను విమర్శనాత్మకంగా పరిశీలించాడు.
ప్రభావం: క్లావియస్‌ గణిత, ఖగోళ శాస్త్ర బోధనలు యూరప్‌లోని శాస్త్రవేత్తలను ప్రభావితం చేశాయి. అతని క్యాలెండర్‌ సంస్కరణ ఖగోళ గణనలను మరింత కచ్చితంగా నమోదు చేయటానికి ఉపయోగపడింది.
కాలం: క్లావియస్టీకో బ్రాహే, కెప్లర్‌తో సమకాలీనుడు.

ఫ్రాన్సిస్ బేకన్(1561-1626)

కృషి: బేకన్ ఒక ఆంగ్ల తత్త్వవేత్త, శాస్త్రీయ పద్ధతి(Scientific Model) ప్రాథమిక రూపాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు. అతను “Novum Organum”(1620)లో ప్రయోగాత్మక శాస్త్రం, ఇండక్టివ్‌ రీజనింగ్‌పై దృష్టిపెట్టాడు.
ప్రభావం: బేకన్‌ శాస్త్రీయ విధానం టైకో కచ్చితమైన డేటా సేకరణ అంతేకాకుండా కెప్లర్‌ విశ్లేషణాత్మక పద్ధతులతో సమానంగా ఉంది. అతని ఆలోచనలు ఆధునిక విఙ్ఞానశాస్త్ర పరిశోధనకు మార్గం సుగమం చేశాయి.
కాలం: బేకన్‌, కెప్లర్- గలిలేవ్‌ల సమకాలీనుడు.

గీతాచార్య