06-Earths rotation

English version below

खगोल निरीक्षणात पृथ्वीच्या गतिचा खूप प्रभाव असतो. तुम्हाला आश्चर्य वाटेल पण, पृथ्वीला किमान ४ ते ५ वेगवेगळ्या प्रकारच्या गति असतात. त्यातील सर्वात प्रकर्षाने जाणवणारी गती म्हणजे पृथ्वीचं स्वत:भोवती फिरणं. यालाच परिवलन किंवा अक्षिय गति म्हणतात. ही गती २४ तासांची असते. स्वत:भोवती एक पुर्ण गिरकी घ्यायला पृथ्वीला २४ तास लागतात. असं प्रत्येक दिवशी घडतं किंबहुना या गति मुळेच दिवस उगवतो आणि मावळतो. आपल्या दिनक्रमावर पृथ्वीच्या सर्व गतींपैकी परिवलनामुळे सर्वात जास्त परिणाम होतो.

विश्वाच्या पसाऱ्यात पृथ्वी एकदम छोटीशी असली तरी आपल्या दृष्टीने ती प्रचंड महाकाय असते. आपलं सारं विश्व पृथ्वीभोवती चालतं. आपलं घर, परिसर, शहर, सारं काही तिच्या पुढे ठेंगणं. जमिनीवर उभं राहीलं तर तिच्या आकाराचा आवाका आपल्या लक्षातही येत नाही. आपले सर्वंच व्यवहार पुर्णपणे पृथ्वीच्या सापेक्ष घडत असतात. पृथ्वी जशी फिरते तसे आपणही सर्वजण फिरतो. आपलं सगळं विश्वंच फिरतं. आपल्याला जाणवतंही नाही. उलट पृथ्वी फिरत असली तरी बाकीचं आकाश उलट फिरत असल्याचा भास होतो. ट्रेन पुढे जात असली तरी आत बसलेल्याला प्लॅट्फॉर्म मागे जाताना दिसतो. तसंच, पृथ्वीच्या सापेक्ष सूर्यांच उलट मागे सरकताना दिसतो. इतर ग्रह, तारे सरकताना दिसतात. आपण म्हणतानाही सूर्य उगवला, सूर्य मावळला असं म्हणतो. पण आपल्याला माहित असतं की ही एक व्यवहारा पुरती बोलायची गोष्ट आहे. सूर्य काही असा पृथ्वी भोवती फिरत नाही ना आकाश असं फिरतं. भारतीय खगोलशास्त्रात किंवा ज्योतिषग्रंथात काही ठिकाणी असा उल्लेख आल्यामुळे अनेकांना असं वाटतं की त्यावेळी खगोलशास्त्र आजच्याइतकं विकसीत नसल्यामुळे त्यावेळच्या लोकांना पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते हे माहित नसावं. पण फक्त अशा वाक्यांवरून हे नाही सांगता येणार. कारण त्यांनी केलेल्या इतर अनेक नोंदी आधुनिक खगोल संशोधकांना समजायला १७ वं ते १८ वं शतक उजाडलं. खगोल अभ्यास करण्यासाठी सर्वात प्रथम ही सापेक्षतेची संकल्पना मनात पक्की करुन ठेवायला हवी.

पृथ्वीच्या सूर्याभोवती फिरण्यामुळे सूर्याला भासमान गति मिळते. पृथ्वी फिरत असताना ती पश्चिमेकडून पुर्वेकडे फिरते. म्हणजे जमिनीवरील ठिकाणं सतत पश्चिमेकडून पुर्वेकडे सरकत असतात. त्यामुळे पृथ्वीबाहेरील ‘प्लॅटफॉर्म’ म्हणजे सारं आकाश उलट दिशेनी जाताना दिसतं. पुर्वेकडून पश्चिमेकडे! दर तासाला सूर्य, चंद्र, इतर ग्रह, तारे सारं काही असं पश्चिमेकडे सरकताना दिसतं. ‘आधी’च्या दिशे कडून ‘नंतर’च्या दिशे कडे. ‘प्राची किंवा पूर्वे’ पासून ‘पश्चात’ कडे असा त्यांचा सतत प्रवास दिसत राहतो. पण सापेक्षते मुळे म्हणताना मात्र आपण म्हणतो की सूर्य उगवला, चंद्र उगवला, इ. पृथ्वी गोल फिरत असल्यामुळे हे सर्व ग्रहतारे क्षितिजाखाली जाताना दिसतात. आणि याच कारणामुळे दर दिवशी येतात जातात. आपण त्यालाच उदय व अस्त म्हणतो.

समजा सूर्य उगवल्यापासून आपण वेळ मोजायला लागलो, तर रात्र होउन दुसऱ्या दिवशी सूर्य उगवेपर्यंत जो काळ जातो याला ‘सावनदिन’ म्हणतात. म्हणजे एक दिवस व एक रात्र मिळूनचा वेळ. जुन्या ग्रंथांमधे दिवसाला ‘अह’ असंही म्हणतात. त्यामुळे या संपुर्ण काळाला एक ‘अहोरात्र’ असंही म्हणतात.

पृथ्वीवर दिवस-रात्र होतात याला दोन प्रमुख गोष्टी कारणीभूत असतात. एक तर अर्थातच सूर्य. सूर्याच्याच प्रकाशामुळे हे घडतं. दुसरी गोष्ट म्हणजे पृथ्वीचं स्वत: भोवती फिरणं. पृथ्वी फिरताना तिचा जो भाग सूर्याच्या दिशेला आहे त्यावर सूर्याचा प्रकाश पडतो आणि तेथील लोकांना दिवस असल्याचा अनूभव येतो. पृथ्वी जर अशी फिरत नसती तर तिच्या एकाच भागावर सतत सूर्यप्रकाश पडत राहिला असता. आणि पलिकडे कायमचा अंधार. दिवस रात्र अशी काही गोष्टंच घडली नसती. दिनंच नाही तर दिनक्रम तरी कसला? पण सुदैवाने पृथ्वी फिरत आहे.

ज्यावेळेला पृथ्वीच्या एका भागात दिवस असतो, त्याचवेळी पलिकडचा भाग अंधारात असतो. सूर्याचा प्रकाश पोहोचू न शकल्यामुळे तिथे रात्र जाणवते. प्रकाशाच्या मुख्य स्त्रोताचाच अस्त झालेला असतो. मात्र या वेळी एक अतिशय उत्तम गोष्ट घडते. ती म्हणजे दिवसभर सूर्याच्या प्रचंड प्रखरतेने व्यापुन गेलेलं आकाश आता स्पष्ट दिसू लागलेलं असतं. अवति-भवतीचे ग्रह, तारे, उल्का, आकाशगंगा, सारं काही दिसायला लागतं. आकाशाचं हे विराट घड्याळ आपल्याला खुणावायला लागतं. जणू कालमहिमांच गायला लागतं. ते आपल्याला सांगतंय पहा! ‘बघु तरी, काल मोजायची तुमची पट्टी किती मोठी आहे ते?’ असे अगणित तारे माझ्याकडे आहेत. किनाऱ्यावर वाळूचे कणंही नसतील इतके. त्यामुळे आपण जेवढा अभ्यास करू तितका कमीच.

दर २४ तासात दिवस-रात्रीची एक फेरी होते. त्यातील काही तास दिवस व काही तास रात्र असते. सामान्यपणे हे दिवस रात्र १२-१२ तासांचे असायला हवेत. मात्र पृथ्वीच्या इतर गतिंमुळे आणि तिच्या ठराविक कोनामुळे दिवस आणि रात्रीचा कालखंड यात वर्षभरात सतत बदल होत असतो. दिवस व रात्र दोन्ही मिळून २४ तासांची पुर्ण फेरी होते.

पृथ्वी सतत फिरत असल्यामुळे, पुढील काही तासात पुर्वेकडून सूर्यप्रकाश यायला सुरवात होते आणि दिवस उगवायला लागतो. सूर्य उगवला की या भागात दिवस सुरू होतो आणि आधी ज्याठिकाणी दिवस होता तिथे आता रात्र झालेली असते.

परिवलन ही पृथ्वीची एक प्रमुख गति. याच दैनंदिन गतीमुळे दिवस व रात्रीचं हे चक्र सतत सुरू असतं. कालमापन करताना याच गतीमुळे आपल्याला दर दिवशी निरिक्षण करता येतं. दर २४ तासात आकाशात काय-काय बदल घडत आहे हे लक्षात येतं. एका पुर्ण गिरकीचे म्हणजेच २४ तासांचे भाग पाडून लहान-लहान कालखंडात निरिक्षणं घ्यायला सोपं होतं. विविध निरीक्षणात क्रमाने होणारे बदल जाणवू लागतात.

The Earth’s motions have a massive impact on observing the sky. You would be surprised, but the Earth has at least four to five various motions. The most significant of them is the rotation around itself, which is a daily or 24-hour motion. We call it daily, but in fact, this motion defines the ‘daily’ time. Due to Earth’s rotation around itself, we see the Sun rising and setting, which is the primary source of our daily routine.

Although our Earth is very small compared to the vast Universe, it is still enormous to us. Our entire lives revolve around Earth. Our homes, our neighbourhoods, our cities—everything is tiny compared to it. All our behaviour and all our transactions are carried relative to Earth. As the Earth spins, we, too, spin along. Our entire world turns, and we don’t even notice it. On the contrary, it looks like the whole sky is moving backwards. Just as a train moves forward, the person inside feels the platform moving backwards. Similarly, the Sun seems to move opposite relative to Earth. All planets and stars seem to move in the same way. We even say that the Sun is setting or rising. But at the back of our minds, we know that the Sun is not ‘actually’ moving around like this; this is just a way to say it. Whenever such a mention comes in Indian scriptures, we immediately think there must be a lack of astronomical knowledge, which is why they mention the Sun rotating around the Earth. But no, such sentences don’t prove their lack of astronomical understanding. On the other hand, the scriptures do mention many different phenomena that ‘modern’ astronomy came to understand only around the 17th or 18th century. So, to study astronomy, we must first understand the concept of relative motions.

The Sun gets this relative motion due to Earth’s rotation about its axis. Earth turns from West to East, which means that any point on the Earth’s surface continuously moves Eastwards. So, the outer ‘platform’, i.e. the sky, looks to be moving opposite. We observe the sky, the planets, and stars move from East to West every hour. The Sanskrit name itself means – it moves from ‘Purva’- the ‘earlier’ direction to the ‘Pashchim’, the ‘later’ direction. Due to Earth’s rotation and our observation relative to Earth, the objects in the sky seem to go behind the horizon, and we say that the Sun or moon are setting or rising.

The time it takes from one Sunrise to the next is called a ‘Solar’ day. It includes both the day and the night. In Indian astronomy scriptures, the daytime is often called ‘अह’ (aha), and the full Solar day is called ‘अहोरात्र’ (ahorAtra). The word ‘Hora’ is derived from Ahoratra.

There are two reasons for the day and night cycle on Earth. One, of course, is the Sun. The other is Earth’s rotation about its axis. While turning, the side that faces the Sun gets lit up, and the people on that side experience daytime. If the Earth stops spinning, there will be daytime only on one side. The other side will remain in the dark forever. There will not be any concept of day and night nor any daily routine. But luckily, the Earth is spinning.

When there is day on one side of the Earth, there is night on the opposite. As the Sun, the light source, sets under the horizon, people experience complete darkness. But a fantastic thing happens then. The sky, overblown by the bright Sunlight throughout the day, starts revealing itself. We can now see the planets, stars, and the Milky Way very clearly. The giant clock in the sky talks to us and sings the glory of time and space! Look! It asks, “Hay, how large is your scale? How much antiquity do you want to count?” There are as many stars and galaxies as there are sand grains on a seashore. We can study as much as possible, but it will always be insufficient!

Earth has one day and night cycle every 24 hours, with days and nights lasting approximately 12 hours each. However, due to the other motions and Earth’s angle, their lengths change throughout the year. Sometimes, the days are longer, and sometimes, the nights are longer. The complete day-night cycle still takes 24 hours, though.

Sunlight starts falling on a portion of the Earth as the Earth keeps spinning, and a new day rises. Our daily routine begins. At the same time, on the other side of the world, where there is daylight now, it gets darker, and night falls.

Earth’s rotation on its axis has a significant impact on us. Due to this daily motion, we experience day and night. Because of this motion, we can observe the objects in the sky at regular intervals. Every 24 hours, we learn about the changes happening in the sky. The hours are further divided into smaller time segments to make the calculations finer. We notice even finer changes in each subsequent observation.