வானியல்

வானியலுடன் தொடர்புடைய, ஆனாலும் முற்றிலும் தனித்துவமான துறையான அண்டவியல் என்பது அண்டத்தைப் பற்றி முழுமையாக ஆய்வதாகும்.

வானியல் என்பது வரலாற்றில் மிகவும் பழமையான அறிவியல் துறைகளில் ஒன்றாகும். வரலாற்றுக்கு முந்தைய நாகரிகங்களின், அதாவது எகிப்து மற்றும் நுபிய நாகரிக நினைவுச் சின்னங்கள் அவர்களின் வானியல் அறிவைப் பறைசாற்றுகின்றன. மேலும், ஆரம்பகால நாகரிகங்களான பபிலோனிய, கிரேக்க, இந்திய, ஈரானிய, சீன மற்றும் மாயன் நாகரிகங்களில் குறிப்பிட்ட கால இடைவேளைகளில் விண்வெளியை அவதானித்துக்குறிப்புகள் எடுப்பது வழக்கமாயிருந்தது. ஆனாலும், ஒரு தனித்துவமான அறிவியல் துறையாக வளருவதற்கு தொலைநோக்கியின் கண்டுபிடிப்பு இன்றியமையாததாக இருந்தது; அதன் பயன்பாடு ஆரம்பித்த பின்னரே வானியல் துறையின் வளர்ச்சி சிறப்பாக இருந்தது. வரலாற்று பூர்வமாக வானியல் பல உட்பிரிவுகளையும், துறைகளையும் கொண்டிருந்தது; வான்பொருளியக்க அளவியல் (Astrometry), விண்-தெரிமுறை செலுத்துநெறி (Celestial Navigation), அவதானிப்பு வானியல் மற்றும் நாட்காட்டி தயாரித்தல் போன்றவை. வானியல் பெரிதும், வானியற்பியலுடன் தொடர்புபட்டது. தற்காலத்தில், தொழில்முறை வானியல் என்பது வானியற்பியலையே குறிக்கின்றது.

20-ஆம் நூற்றாண்டில், வானியல் அவதானிப்பு வானியல் மற்றும் கருத்தியல் வானியல் என்று இரு-துறைகளாகப் பிரிந்தது. விண்பொருட்களை அவதானித்து, தரவுகள் சேகரித்து, அவற்றை இயற்பியல் முறைகளால் பகுத்தாய்வது அவதானிப்பு வானியல் ஆகும். விண்பொருட்கள் மற்றும் நிகழ்வுகளை, கணினி மற்றும் கணக்கீட்டு மாதிரிகள் கொண்டு விளக்க முற்படுவது கருத்தியல் வானியல் ஆகும். இவ்விரு துறைகளும் ஒன்றையொன்று சார்ந்தே இருக்கின்றன. கருத்தியல் கோட்பாடுகளை விளக்க அவதானிப்புகளும், அவதானிப்பு நிகழ்வுகளை விளக்கக்கருத்தியல் கோட்பாடுகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

விழைஞர்கள் இன்னும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்ற மிகச் சில அறிவுத்துறைகளிலே வானியலும் ஒன்று ஆகும். விசேடமாக மாறுகின்ற தோற்றப்பாடுகளைக் கண்டுபிடிப்பதிலும், அவற்றைக் கவனித்து வருவதிலும் அவர்கள் முக்கிய பங்காற்றுகின்றனர். இதைச் சோதிடத்துடன் சேர்த்துக் குழப்பிக் கொள்ளக் கூடாது. சோதிடம், கோள்களின் பெயர்ச்சிகளைக் கண்டறிவதன் மூலம், மனிதர்களின் எதிர்காலத்தைப் பற்றிக்கூற முற்படும் ஒன்றாகும்; இது அறிவியல் முறைகளைத் தழுவிய ஒன்றல்ல.

 

முற்காலத்தில் வானியல் என்பது, வெறும் கண்ணால் பார்க்கக்கூடிய விண் பொருட்களின் இயக்கங்களைக் கூர்ந்து நோக்குவதையும், அவற்றின் இயக்கங்களை முன்கூட்டியே கூறுவதையும் உள்ளடக்கியிருந்தது. சில இடங்களில் பண்டைய பண்பாட்டினர், பாரிய கற்கள் போன்றவற்றை ஒழுங்குபடுத்தி உருவாக்கிய அமைப்புக்கள் வானியல் நோக்கங்களைக் கொண்டிருந்ததாகக் கருதப்படுகின்றது. "ஸ்டோன்ஹெஞ்ச்" இத்தகைய அமைப்புக்களுக்கு ஓர் எடுத்துக்காட்டு ஆகும். இத்தகைய அமைப்புக்களின் சடங்கு ரீதியான பயன்பாடுகளுக்குப் புறம்பாகப் பருவ காலங்களை அறிந்து கொள்ளவும், கால அளவுகள் பற்றி அறிந்து கொள்ளவும் பயன்பட்டிருக்கக்கூடும் என கருதப்படுகிறது.

தொலைநோக்கிகளைக் கண்டுபிடிப்பதற்கு முன்னர் வானியல் ஆய்வுகளை மேற்கொள்வோர், உயர்ந்த கட்டிடங்களில் அல்லது வேறு உயர்ந்த இடங்களில் நின்று வெறும் கண்களாலேயே உற்று நோக்கித் தகவல்களைச் சேகரிப்பர். நாகரிகங்கள் வளர்ச்சியடைந்தபோது, சிறப்பாக, மெசொப்பொத்தேமியா, கிரீஸ், எகிப்து, பாரசீகம், மாயா, இந்தியா, சீனா ஆகிய இடங்களிலும், இஸ்லாமிய உலகிலும், வானியல் அவதானிப்பகங்கள் நிறுவப்பட்டிருந்ததுடன், அண்டத்தின் இயல்புகள் பற்றிய எண்ணக்கருக்கள் உருவாகத் தொடங்கியிருந்தன. பெரும்பாலும் பழைய வானியல், கோள்கள் மற்றும் விண்மீன்களின் நிலைகளைப் படங்களில் குறிப்பதையே உள்ளடக்கியிருந்தது; இது தற்காலத்தில் வானளவையியல் (astrometry) என்றழைக்கப்படுகிறது. இவ்வாறான அவதானிப்புகள் மூலம் கோள்களின் இயக்கங்கள் பற்றிய எண்ணக்கருக்கள் உருவாக்கப்பட்டன; மேலும், அண்டத்திலுள்ள சூரியன், சந்திரன், புவி மற்றும் பிற கோள்கள் ஆகியவற்றின் இயல்புகள் பற்றி மெய்யியல் அடிப்படையில் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. புவியானது மையத்தில் இருக்க, சூரியன், சந்திரன், கோள்கள், விண்மீன்கள் என்பன புவியைச் சுற்றிவருவதாக அக்காலத்தில் நம்பப்பட்டது. இது அண்டத்தின் புவிமைய மாதிரி எனப்படும்; தொலெமியின் கருத்துகளை மையமாகக்கொண்ட தொலெமியின் மாதிரி என்றும் கூறப்படும்.

தொடக்க காலகட்டங்களில் நிகழ்ந்த மிகமுக்கியமான முன்னேற்றம், கணித மற்றும் அறிவியல் முறைகளில் வானியலை அணுகுவதன் தோற்றமாகும். இத்தகைய செயல்பாடு முதன்முதலில் பாபிலோனியர்களால் முன்னெடுக்கப்பட்டது; அதைப் பின்பற்றி மற்ற பல நாகரிகங்களிலும் வானியல் ஆய்வுகள் செய்யப்பட்டன. சந்திர கிரகணங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சுழற்சி முறையில் நிகழ்வதைப் பாபிலோனியர்கள் கண்டறிந்தனர்; இது சாரோசு சுழற்சி எனப்படும்.

 

சிலகுறிப்பிடத்தக்கவானியல்கண்டுபிடிப்புக்கள், தொலைநோக்கிகள் பயன்பாட்டுக்கு வர முன்னரே நிகழ்த்தப்பட்டன. எடுத்துக் காட்டாகச் சூரியப் பாதையின் சரிவு, கிமு 1000 ஆண்டுக் காலத்திலேயே சீனரால் கணக்கிடப்பட்டு இருந்தது. சந்திர கிரகணங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட ஒழுங்கில் திரும்பத் திரும்பநடைபெறுவதைக்கால்டியர் அறிந்து இருந்தனர். கிமு இரண்டாம் நூற்றாண்டில் சந்திரனின் அளவையும், பூமியில் இருந்து அதன் தூரத்தையும் ஹிப்பார்க்கஸ் மதிப்பீடு செய்திருந்தார்.

மத்தியகாலத்தில், ஐரோப்பாவில், நோக்கு வானியல் பெரும்பாலும் தேக்கநிலையை அடைந்திருந்தது. இது 13 ஆம் நூற்றாண்டு வரையாவது நீடித்தது. எனினும் இது இஸ்லாமிய உலகிலும் உலகின் பிற பகுதிகளிலும் செழித்திருந்தது. இவ்வறிவியலுக்குக் குறிப்பிடத்தக்க பங்களிப்புச் செய்த இரு அராபிய வானியலாளர்கள் அல்-பத்தானியும், தெபிட் என்பவருமாவர்.

அறிவியல் புரட்சி

மறுமலர்ச்சிக் காலத்தில் நிக்கலஸ் கோப்பர்நிக்கஸ், சூரிய மண்டலத்துக்கான, சூரியனை மையமாகக் கொண்ட மாதிரி ஒன்றை முன்மொழிந்தார். கலிலியோ கலிலி, ஜொகான்னஸ் கெப்ளர் ஆகியோர், இவரது முடிவுகளை ஏற்றுக்கொண்டு அதனைத் திருத்தியும், விரிவாக்கியும் மேம்படுத்தினர். கலிலியோ கலிலிதனது ஆய்வுகளுக்குத் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தினார்.

சூரியனை மையத்தில் கொண்ட கோள்களின் இயக்கங்களைச் சரியாக விளக்கும் முறையொன்றை முதலில் உருவாக்கியவர் கெப்ளரேயாவார். எனினும், தானெழுதிய இயக்க விதிகளின் பின்னாலுள்ள கோட்பாடுகளை உருவாக்குவதில் அவர் வெற்றியடையவில்லை. இறுதியில் ஐசாக் நியூட்டன், விண்சார் இயக்கவியலையும், ஈர்ப்பு விதியையும் உருவாக்கிக் கோள்களின் இயக்கங்களையும் விளக்கினார். தெறிப்புத் தொலைநோக்கியைக் கண்டுபிடித்தவரும் இவரே ஆவார்.

தொலைநோக்கியின் அளவும், தரமும் கூடிக்கொண்டு வர அத்துடன் புதிய கண்டுபிடிப்புக்களும் நிகழ்த்தப்பட்டன. லாக்கைல் என்பவர் விண்மீன்கள் பற்றிய விரிவான விபரக்கொத்து ஒன்றை உருவாக்கினார். வானியலாளரான வில்லியம் ஹேர்ச்செல், புகையுருக்கள், கொத்தணிகள் என்பன பற்றிய விபரக்கொத்தை உருவாக்கியதுடன், 1781 இல், யுரேனஸ் கோளையும் கண்டுபிடித்தார். இதுவே புதிய கோளொன்று கண்டுபிடிக்கப்பட்ட முதல் நிகழ்வாகும்.

வானியல் பல கிளைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. முதன்மையான வேறுபாடு, கோட்பாட்டு வானியலுக்கும், அவதானிப்பு வானியலுக்கும் இடையிலானது. அவதானிப்பவர்கள் வெவ்வேறு தோற்றப்பாடுகளைப்பற்றி விபரங்கள் திரட்டுவதற்குப் பல்வேறு வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். இவ்விபரங்கள், அவதானங்களை விளக்கும் கோட்பாடுகளையும், மாதிரிகளையும் உருவாக்குவதற்கும், புதியனவற்றை எதிர்வு கூறுவதற்கும், கோட்பாட்டாளர்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் கீழ்வரும் கற்கைத்துறைகள் வேறு இரு வழிகளிலும் வகைப்படுத்தப் படுகின்றன: விடயங்கள் வாரியாக, வழக்கமாக, விண்வெளிப் பிரதேசங்கள் தொடர்பில் (உம்: கலக்ட்டிக் வானியல்) பகுக்கப்படுகின்றன, அல்லது நட்சத்திர உருவாக்கம், அண்டவியல் போல, கையாளப்படும் பிரச்சினைகள் தொடர்பில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

விடயங்கள் வாரியாக

 

வானியலின் உபதுறைகள்:

• வான் உயிரியல்
• வான் வேதியியல்
• விண்வெளி இயங்கியல்
• வான்பொருளியக்க அளவியல்
• வானியற்பியல்
• அண்ட வேதியியல்
• அண்டவியல்
• மீதுருஅண்ட வானியல்
• அண்ட வானியல்
• அண்டவியற்பியல்
• கோள்நிலப் பண்பியல்

கோள் அறிவியல்

கோள்கள் பற்றியும் அவற்றின் நிலவுகள் மற்றும் கோள் கூட்டம் பற்றிய கற்கையே கோள் அறிவியல் (Planetary science) எனப்படும். பொதுவாக இது சூரியக் குடும்பத்தின் கோள்களையே குறித்தாலும் ஏனைய கிரகங்களும் இதில் அடங்கும்.

சூரிய வானியல்

சூரிய வானியல் என்பது சூரியனைப்பற்றி கற்பதாகும். இது நாம் வாழும் புவிக்கு மிக அருகில் உள்ள விண்மீன் ஆகும். சூரிய வானியலைக் கற்பதன் மூலம் சூரியனைப் போன்ற மற்றைய விண்மீன்களின் தொழிற்பாடு உருவாக்கம் போன்ற பல்வேறு விடயங்களை அறிந்து கொள்ளலாம். அத்தோடு மக்கள் சூரிய வானியலைக் கற்பதால் அணுக்கரு இணைவு எவ்வாறு செயற்படுகின்றது என்பதை தெளிவாக அறிந்து கொள்ளலாம்.

வானியலில் தகவல்களைப் பெறும் முக்கிய வழி, மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு, போட்டன்களைக் கண்டுபிடித்து ஆராய்தல் மூலமாகும், ஆனால் தகவல்கள், அண்டக் கதிர்கள், நியூட்ரினோக்கள், மூலமாகவும் கிடைக்கின்றன. மிக விரைவில் ஈர்ப்பு அலைகளும் இதற்குப் பயன்படும். (LIGO மற்றும் LISA வைப் பார்க்கவும்.

ஒரு மரபுரீதியான வானியல் பகுப்பு, அவதானிக்கப்பட்ட மின்காந்த அலைமாலை (electromagnetic spectrum)அடிப்படையில் கொடுக்கப்படுகிறது:

ஒளிசார் வானியல்

ஒளிசார் வானியல் கண்ணுக்குப் புலப்படுகின்றவையும் (அண்ணளவாக 400 - 800 nm)அவற்றுக்குச் சற்று வெளியே உள்ளவையுமான அலை நீளங்களுடன் கூடிய ஒளியைக் கண்டறியவும், பகுப்பாய்வு செய்யவும் பயன்படும் நுட்பங்களோடு தொடர்பானது. இது மிகவும் பழமை வாய்ந்த வானியல் முறைமை ஆகும்.மின்னணுப் படமாக்கிகள், நிறமாலை வரைவிகள் போன்றவற்றுடன் கூடிய தொலைநோக்கியே இதற்குப் பயன்படும் பொதுவான கருவிகள் ஆகும்.

மிகப் பழைய வானியல் முறை இதுவே. முற்காலத்தில், கண்ணால் பார்ப்பவற்றைக் கையால் வரைந்து பதிவு செய்தனர். 19 ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலும், 20 ஆம் நூற்றாண்டின் பெரும்பாலான காலம் முழுவதும் விம்பங்களைப் பதிவு செய்வதற்கு ஒளிப்படக் கருவிகளைப் பயன்படுத்தினர்.

புறஊதா வானியல்

புறஊதா வானியல் அண்ணளவாக 100 - 3200 Å (10 - 320 nm) அலைநீளம் கொண்ட கதிர்களைக் கண்டறிந்து கூர்ந்தாய்வது பற்றியது . இத்தகைய அலைநீளங்களில் அமைந்த கதிர்களை வளிமண்டலம் உறிஞ்சி விடுவதனால் இவற்றுக்கான நோக்கங்கள் மேல் வளிமண்டலத்தில் அல்லது விண்வெளியிலேயே இருக்கவேண்டும். புறஊதா வானியல், வெப்பக் கதிர்வீச்சுக்களை ஆய்வு செய்வதற்கும், இந்த அலைநீளத்தில் பிரகாசமாகத் தெரியும் சூடான நீல விண்மீன்களில் இருந்து வரும் கதிர்வீச்சுக்களை ஆராய்வதற்கும் மிகவும் உகந்தது. இது, பல புறஊதாக் கதிர் ஆய்வுகளுக்கு உட்படுகின்ற பிற விண்மீன் பேரடைகளில் இருக்கும் நீல விண் மீன்களையும் உள்ளடக்கும்.

அகச்சிவப்பு வானியல்

அகச்சிவப்பு வானியல் சிவப்பு ஒளியிலும் கூடிய அலைநீளம் கொண்ட அகச் சிவப்புக் கதிர்களைக் கண்டறிவது தொடர்பானது. கண்ணுக்குப் புலனாகக் கூடிய அலைநீளங்களுக்கு அண்மையாக உள்ள அலைநீளங்களோடு கூடிய கதிர்களைத் தவிர, பெரும்பான்மையான அகச் சிவப்புக் கதிர்கள் வளிமண்டலத்தினால் உறிஞ்சப்படுகின்றன. வளிமண்டலமும் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அகச்சிவப்புக் கதிர்வீச்சை வெளிவிடுகின்றது. இதனால், அகச்சிவப்புக் நோக்கிகள் உயரமானதும் உலர்வானதுமான இடத்தில் அல்லது வளிமண்டலத்துக்கு வெளியே விண்வெளியில் இருத்தல் வேண்டும். அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் கண்ணுக்குப் புலனாகும் ஒளியை வெளிவிட முடியாத அளவுக்குக் குளிர்ச்சியான பொருள்களை ஆராய்வதற்கு உதவுகின்றன. அகச்சிவப்புக் கதிர்களின் கூடிய அலைநீளம், அவை காணக்கூடிய ஒளியைத் தடுத்துவிடக் கூடிய முகில்களையும், தூசிப் படலங்களையும் ஊடுருவக் கூடியன ஆதலால், மூலக்கூற்று முகில்களுக்குள் இருக்கும் இளம் விண்மீன்கள் அல்லது கலக்சிகளின் மையப்பகுதிகளில் இருக்கும் விண்மீன்களை ஆய்வு செய்ய உதவுகிறது.

அகச் சிவப்புக் கதிர்களைப் பெற்றுக்கொள்வதற்கு ஏற்றதாக்கப்பட்ட தொலைநோக்கிகளே இதற்குப் பயன்படும் முக்கிய கருவிகளாகும். வளிமண்டலத்தில் ஏற்படும் மின்காந்த இடையீடுகளைத் தவிர்ப்பதற்காக விண்வெளித் தொலை நோக்கிகளும் இதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ரேடியோ-வானியல்

ரேடியோ வானியலில் கதிர் வீச்சுக்களைக் கண்டறிவதற்கு முற்றிலும் வேறான கருவிகள் பயன்படுகின்றன . இவை ஒலிபரப்பில் பயன்படும் வானொலி ஏற்பிகளைப் போன்றவை.

 

ஒளியியல் வானியலுக்கும், வானொலி வானியலுக்கும் தொடர்பான கதிர்வீச்சுக்கள் வளிமண்டலத்தினூடு வருவதில் பிரச்சினைகள் எதுவும் இல்லாததால், புவியில் அமைந்துள்ள நோக்ககங்களைப் (observatory) பயன்படுத்தமுடியும். அகச்சிவப்புக் கதிர்களை வளிமண்டலத்தில் உள்ள நீராவி உறிஞ்சிவிடுவதால் இதற்கான நோக்ககங்கள் வரட்சியானதும் உயரமானதுமான இடங்களில் அல்லது வளிமண்டலத்துக்கு வெளியே வெண்வெளியில் அமைந்திருக்க வேண்டும்.

எக்ஸ் கதிர் வானியல், காம்மாக் கதிர் வானியல், புறஉதாக் கதிர் வானியல் ஆகியவற்றில் பயன்படும் அலைநீளங்களைக் கொண்ட கதிர் வீச்சுக்கள் வளிமண்டலத்தினூடாகப் புவியை அடைய முடியாது. இதனால் இவை தொடர்பான நோக்ககங்கள் உயரே பலூன்களில் அல்லது விண்வெளியிலேயே அமைய வேண்டும்.

• விண்வெளி அறிவியல்...
• அண்டவியல்
• வானியல்த் தலைப்புக்களின் பட்டியல்
• விண்மீன் குழாம்
• அனைத்துலக வானியல் ஆண்டு
• சூரியக் குடும்பம்
• விண்வெளிப் பயணம்
• விண்மீன்

வானியற் கருவிகள்

• தொலைநோக்கி
• கணனிகள்
• கணிப்பொறி