05-Intro to basic motions

English version below

चला तर मग! आपल्या खगोल-प्रवासाला सुरूवात करूया. पृथ्वीवरून आकाशात बघताना अनेक भन्नाट घडामोडी दिसत असतात. सर्वं ग्रह, तारे आपल्याला सतत फिरताना दिसतात. दिवसा सुर्य, चंद्र फिरताना दिसतात. रात्री इतर अनेक ग्रहं, तारे फिरताना दिसतात. आकाशात एका टोकाकडून दुसऱ्या टोकाकडे हे सर्व जाताना दिसतात. प्रत्येकाच्या दिसण्यात वेळेप्रमाणे सतत बदल होत असतो. नियमित अनेक दिवस निरिक्षण केलं तर आपल्या लक्षात येतं की त्या प्रत्येक वस्तुं वेगवेगळ्या गतिने पुढे जात आहेत. काही वस्तू प्रत्येक दिवशी आकाशात ठरावीक ठिकाणींच दिसतात, त्यांच्या स्थानात फारसा फरक पडत नाही, तर काही जास्त गतिने सरकताना जाणवतात. आकाशातील या वस्तूंना, विशेषत: पृथ्वीवरून बघताना, अशा प्रकारच्या गती जाणवतात. आणि या सर्व गतीच आपल्याला काळ मोजायला मदत करतात. यांच्या ढोबळ गतींचा अभ्यास करणं काही विशेष अवघड नाहीये. हिंदूधर्मात नियमित संध्या करण्याची पद्धत याच कारणाने आहे. रोज दोन-तीनदा सूर्याचं निरिक्षण घडतं आणि कालगणनेचा पक्का अंदाज येतो. खगोल निरीक्षण करताना हल्ली यात एक अडचंण आहे खरी. प्रदुषणामुळे आकाशंच मुळी व्यवस्थित दिसत नाही. ज्यांना शहरापासून दूर निरीक्षण करण्यास जाणं शक्य नाही त्यांनी, अभ्यास करण्यापुरतं एखादं planatory simulation software वापरायला हरकत नाही.

खगोलशास्त्रात अनेक संकल्पना आहेत. त्यात अनेक क्लिष्ट गोष्टीही आहेत. आपण त्यातील काही महत्वाच्या संकल्पना सोप्या करून पाहू.

जसं आपण घड्याळ बघून वेळ मोजतो, त्याचप्रमाणे आकाश हे एक मोठ्ठं घड्याळंच आहे. आपल्या घरातील घड्याळं याच मोठ्या घड्याळाच्या आधारानी चालतात. याचं खास वैशिष्ट्य असं की हे मोठ्ठं घड्याळ सहज उपलब्ध असतं. त्याला ना चावी द्यावी लागते ना सेल बदलावा लागतो. आपल्याला दिवस व रात्र सहज जाणवते. दिवसा कोणता प्रहर चालू आहे हे समजतं. अनेक जण नुसतं चंद्राच्या कलेकडे बघुन कोणता पक्ष व तिथी आहे हे ओळखू शकतात. याचप्रमाणे नियमित निरिक्षण केलं तर सूर्याचं दक्षिणायन, उत्तरायण इ. समजतं. म्हणजेच वर्षातला कोणता काळ सुरू आहे, हे सांगता येतं. त्यामुळे कालगणनेसाठी खगोलाचा वापर करणं हे अत्यंत व्यावहारीक आहे आणि सुलभही आहे.

खगोलातील काही मुख्य गोष्टी आपल्याला कालमापनासाठी उपयुक्त ठरतात. त्याची सुरवात रोज सहज दिसणारा सूर्यापसून होते. नंतर चंद्र व इतर ग्रह उदा शुक्र, मंगळ, गुरू व शनी हेही उपयुक्त ठरतात. ज्याप्रमाणे पृथ्वीवरील एखाद्या ठिकाणांचा पत्ता सांगताना आपण एखाद्या जवळच्या मुख्य ठिकाणापासून सांगतो, त्याप्रमाणे आकाशातही, मागच्या ताऱ्यांचा उपयोग, ग्रहांचा पत्ता सांगायला होतो. आकाशात अनेक ठळक दिसणारे तारे, तारका समुह किंवा नक्षत्रं अशा पार्श्वभूमीच्या सापेक्ष ग्रहांची स्थानं, त्यांना पुढे जायला लागणारा वेळ इत्यादी गोष्टी मोजायला सोप्या जातात.

काल (Time) आणि देश/ स्थल (Space) या दोन्ही एकाच नाण्याच्या दोन बाजू. आपण बोलायचं म्हणून दोन नावं वेगळी बोलतो, पण त्या एकमेकांपासून भिन्न नाहीतंच. यालाच आपण ब्रह्मांड किंवा अवकाश म्हणतो. या ब्रह्मांडाचा पसारा अनंत आहे, विराट आहे. देश अनंत आणि कालही अनंत. अनंताचे तीन भाग – अलिकडे अनंत, पलिकडे अनंत, दोन्ही आपल्या आवाक्या बाहेर. मग त्यांना मोजणार कसं? मोजता आलं नाही तर व्यवहारात तरी कसं वापरणार? आणि तिसऱ्या भागाचं काय?

अनंताची कल्पना करण्यासाठी महादेवाचं डमरू डोळ्यासमोर आणा. डमरूच्या आकाराचे तीन भाग. अलिकडच्या-पलिकडच्या दोन टोकांचे भाग म्हणजे कालाची दोन टोकं, एक भूतकाळ आणि एक भविष्यकाळ. हे दोन्ही अनंत. आणि डमरुचा मधला छोटासा बिंदू म्हणजे आपल्याला समजणारा छोटा कालखंड. आपण त्यालाच धरायचं, महाकालातील केवळ खंडकाल मोजायचा. या अफाट विश्वाच्या पसाऱ्यातून मानवी अवाक्यात जेवढा मावेल तेवढाच खंड मोजायचा. विराटातील आपल्या आजुबाजूचा खगोल मोजायचा. आपण जिथे आहोत तो एक सुक्ष्म भागंच काय तो आपण अनुभवू शकतो. उरलेल्याचं अनुमान करायचं.

या विराट विश्वात मोजता येणार नाहीत इतक्या दीर्घिका आणि तारकासमुह आहेत. आपण आपल्यापुरत्या त्याच्या खंडात्मक भागाचं अवलोकन करू. या अगणित आणि महाकाय तारकासमुहांमधे ही आपली आकाशगंगा पहा. त्यात एका कोपऱ्यात आपली ही छोटीशी सूर्यमाला. हे आपलं छोटंसं घर. पण आपल्यासाठी तेही काही छोटं नाही. आपल्या दृष्टीने ते सुद्धा किती प्रचंड आहे. आणि तो मधोमध पहा, सतत लखलखणारा, आपल्याला प्रकाश आणि चैतन्य देणारा, तो आपला सूर्य. त्याच्या अवतीभोवती पहा, कितीतरी काळापासून फिरणारी आपली ग्रहमालिका. त्यांचे उपग्रह, लघूग्रहं, आणि आणखी कितीतरी गोष्टी. सूर्याच्या प्रचंड आकर्षणामुळे त्याच्याभोवती कसे सतत फिरतायत.

घड्याळाला गती असते, ते सतत फिरत असतं, म्हणून वेळ सांगू शकतं. तसं या सर्व खगोलिय वस्तूंनाही अत्यंत वैशिष्ट्यपूर्ण गति असतात. आणि त्यामुळेच त्यांचा उपयोग कालमापनासाठी होतो. घड्याळाच्या काट्यांच्या स्थानावरून वेळ समजतो तसाच ग्रहांच्या स्थानावरून वेळ मोजता येतो. इतिहासात घटना सांगताना वेळेच्या नोंदी करण्यासाठी हे प्रचंड खगोल घड्याळ सतत वापरलेलं दिसतं. त्यामुळेच तर त्याचा अभ्यास उपयुक्त ठरतो.

हे सर्व ग्रहगोल भोवऱ्यासारखे स्वत:भोवती फिरतात, सूर्याभोवती फिरतात, फिरताना नाना प्रकारे डोलतात आणि डगडगतात. त्यांना सूर्यापासूनच्या अंतरामुळे, आपापल्या आकारमान, घनता आणि इतर अनेक गोष्टींमुळे विशिष्ट गती येते. एखादा ग्रहं हळू फिरतो तर एखादा पटापत घिरट्या घालतो. पृथ्वीच्या चंद्राप्रमाणे अनेक ग्रहांचे उपग्रहसुद्धा असेच त्यांच्या प्रमुख ग्रहा भोवती आणि अनुशंगाने सूर्याभोवती विविध गतितून फिरत असतात. घड्याळाचे वेगवेगळे काटे जसं वेळेचं वेगवेगळं परिमाण सांगतात. तसा या सर्व ग्रहाच्या विविध गतींचा आणि त्यांच्या परस्पर सापेक्ष स्थानांचा वेळ मोजण्यासाठी उपयोग होतो. काहीं गतींमुळे छोटे तर काहींमुळे अनेक वर्षांचे कालखंड मोजता येतात.

आपण सहजंच दिवस-रात्र अनुभवतो. त्यासाठी काही आपल्याला विशेष परिश्रम घ्यावे लागत नाहीत. वर्षभरात आपल्याला वेगवेगळे ऋतू जाणवतात, दर दिवशी चंद्र लहान-मोठा होताना दिसतो. कधी पुर्ण दिसतो तर कधी दिसेनासाच होतो. या सर्व गोष्टी आपल्याला इतक्या सहज अनुभवास येतात की आपलं त्यांच्याकडे दूर्लक्षंच होतं. हे ग्रहगोल काय सांगतायत ते आपण ऐकतंच नाही. म्हणतात ना अति परिचयात अवाज्ञा! पण एकदा त्यांच्या गति ध्यानात यायला लागल्या की आपोआपच त्यांचं महत्व समजायला लागतं. आपल्याला इतिहासातील त्यांचे संदर्भ लक्षात यायला लागतात.

व्यावहारीक दृष्टीने आपण ही निरीक्षणं पृथ्वीवरून करतो. त्यामुळे पृथ्वीच्या स्वत:च्या गतींचा आपल्या खगोल-अभ्यासावर सर्वात जास्त प्रभाव असतो. पृथ्वीच्या स्वत:भोवती फिरण्यामुळे दिवस-रात्र होतात. याशिवाय इतरही अनेक प्रकारच्या गती असतात. पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते. तीही विशिष्ट कोनात फिरते. चंद्र पृथ्वीभोवती फिरतो. त्याचाही फिरण्याचा मार्ग विशिष्ट असतो. इतर ग्रहांच्या बाबतीतही हेच असतं. आणि पृथ्वीवरून बघताना त्यांच्या दिसण्यात आणखीही विविध बदल होत रहातात.

Let’s begin our journey to study Astronomy! When we observe the sky from Earth, we see fascinating things happening there. We see all the planets, the moon, and stars moving from one corner of the sky to another. The stars and other planets appear to go in circles. Their positions and even looks keep on changing with time. If we observe regularly, we find that the planets and stars are moving at different speeds, and their positions relative to each other also shift. Some are relatively stable in the sky, and some rush rapidly. These bright objects in the sky appear to go in various striking motions, especially while looking from the Earth. And all these motions help us determine time. It is pretty easy to understand at least their basic motions. In the Hindu Sandhya-Vandan ritual, observing the Sun and the sky happens automatically, every day 2-3 times. It makes it far more effortless to understand and keep track of time. However, these days, there is one difficulty while observing the sky. The pollution restricts us from clearly seeing the planets and stars, even on the night of the new moon. Those who can not visit locations far from cities should at least use some planetary software to study astronomy.

Astronomy has many concepts, and some of them are difficult to understand. But no worries! We will start from the very basics, simplifying them and studying them. We will cover all such important concepts which enable us to track time.

We check the time using clocks. The sky is also a grand clock. In fact, the clock on our wall runs based on this grand clock. The beauty of this is that it is always available. There is no need to set it, and there is no need to replace cells. Isn’t it Fantastic? Just by looking outside, we understand whether it is day or night, roughly which time of day it is going, and so on. Many can even tell the ‘Tithi’ (Lunar Day) or whether it is waning or waxing just by looking at the moon. We can easily detect the southward or northward shifting of the Sun simply by periodic observations. Thereby, we can tell which half of the year it is. Therefore, using astronomy for timekeeping is highly practical, especially in the context of Itihas.

Some astronomical phenomena and objects in the sky are more useful when tracking time. It begins with the object seen easily and daily, the brightest in the sky, the Sun. The moon and other planets like Venus, Jupiter, Mars, and Saturn also play essential roles. And then background stars. They work as a datum, a basis. We tell the location of a place, referring to a prominent city nearby. Similarly, stars are used as the basis to point out the location of the planets. The background stars or constellations make it far easier to track the positions of the moving planets.

Time and space are sides of the same coin. They are a continuum. The vast universe is time and space. It is extraordinarily huge, ney infinite. Time is infinite, and space is limitless. For language’s sake, we can imagine it in three parts – the infinite before and the infinite after, both beyond our reach. How do we measure it, then? How can we practically use it? And what about the third?

To understand the infinite, imagine the ‘Damaru’ of Mahadev. Now, visualise its three parts; the two wide ends are the two – ‘before’ and ‘after’ aspects of the time/space. Both signify the infinitude. The tiny middle point is the third one. It is a tiny segment of time, a tiny segment of space, the ‘This’ part. ‘This’ is the only part we can directly experience. All of our science, including astronomy, is to study ‘this’ tiny part and use it for our practical purposes. We can only infer the before and after by studying ‘this’.

In our vast universe, there are countless Galaxies, each with innumerable stars. One of them is our Galaxy, the Milky Way. Let’s have a look at it. How huge it is, with so many stars and constellations. And there! At the corner of it is our tiny Solar system – our home! Nonetheless, to us, it is enormous. And right in its centre, look, it is the shining Sun, giving light and spirit. Circling that is our planetary system. Planets, their satellites, and many different small things continuously orbit around. Look how the Sun’s intense gravity has tied them all.

A clock has motion; the hands keep rotating; hence, it can tell the time. Similarly, these celestial objects have interesting and peculiar motions, which help them track time. The position of the hands of a clock tells the time. In the same way, the positions of the planets tell us time. The Itihas has multiple examples of this giant celestial clock being used to record time. Hence, studying it is very important.

The planets and celestial bodies continue to orbit the Sun. Interestingly, they rotate like a spinning top. While in an oblong orbit, they wobble, nod, and move in many different motions. While one planet makes hundreds of orbits around the Sun, another can hardly finish a single by then. Like the Moon to the Earth, their satellites orbit around them, thereby around the Sun in various ways. Each hand of a clock tell different units of time; similarly, the various motions and their relative positions with each other tell different times. This way, their motions and positions become helpful; some present tiny times, while others talk about periods of thousands of years.

आपण सहजंच दिवस-रात्र अनुभवतो. त्यासाठी काही आपल्याला विशेष परिश्रम घ्यावे लागंत नाहीत. वर्षभरात आपल्याला वेगवेगळे ऋतू जाणवतात, दर दिवशी चंद्र लहान-मोठा होताना दिसतो. कधी पुर्ण दिसतो तर कधी दिसेनासाच होतो. या सर्व गोष्टी आपल्याला इतक्या सहज अनुभवास येतात की आपलं त्यांच्याकडे दूर्लक्षंच होतं. हे ग्रहगोल काय सांगतायत ते आपण ऐकतंच नाही. म्हणतात ना अति परिचयात अवाज्ञा! पण एकदा त्यांच्या गती ध्यानात यायला लागल्या की आपोआपच त्यांचं महत्व समजायला लागतं. आपल्याला इतिहासातील त्यांचे संदर्भ लक्षात यायला लागतात.

In daily practice, we make all these astronomical observations from the Earth. Hence, Earth’s motions play the highest role. Earth’s rotation around herself causes the day and night cycle. Similarly, Earth has many different motions. She circles around the Sun, that too in a tilted angle. The Moon rotates around the Earth. All other planets also move in their peculiar paths and speeds. And while observing from the Earth, all the motions present an even more fascinating picture.