આ વિશ્વમાં કશું શાશ્વત નથી. સૂર્ય અને ચંદ્ર પણ નહિ. આજે જે છે, એ કદાચ આવતી કાલે નહિ હોય એમ બને. ના ના, અહીં વાત ફિલોસોફીની નથી, બલકે એકદમ હાર્ડકોર વિજ્ઞાનની જ છે. છતાં રસપ્રદ છે.
જેમને વિજ્ઞાનમાં રસ છે અને સામાન્ય જ્ઞાન ધરાવે છે, તેઓ જાણે છે કે પૃથ્વી સૂર્યની પ્રદક્ષિણા કરવાની સાથે સાથે ખુદની ધરી ઉપર પણ ગોળ ફરે છે. પરિણામે પૃથ્વીનો જે હિસ્સો સૂર્યની સામે આવે, ત્યાં દિવસ હોય અને પાછળના હિસ્સામાં રાત હોય. સાદી સમજ અને ગણતરી મુજબ પૃથ્વી પોતાની ધરી ઉપરનું એક પરિભ્રમણ આશરે ચોવીસ કલાકમાં પૂરું કરે છે, માટે પૃથ્વી પર એક દિવસની લંબાઈ હોય છે ચોવીસ કલાક, પણ આ વાત સંપૂર્ણ સાચી નથી.
પૃથ્વી બે પ્રકારનું પરિભ્રમણ કરે છે, એ તો સર્વવિદિત છે. હવે સાદી ગણતરી મુજબ આપણે જે ચોવીસ કલાકનો દિવસ ગણીએ, એ છે `સોલર ડે', પરંતુ પૃથ્વી દૂરના તારાઓને સંદર્ભ તરીકે રાખીને પોતાની ધરી પર બરાબર 360°નું એક ચક્કર જેટલા સમયમાં પૂરું કરે, એને `સાઈડરિઅલ ડે' (Sidereal Day) કહેવાય. ગુજરાતીમાં તમે એને નક્ષત્ર દિવસ પણ કહી શકો. ટૂંકમાં, એક પદ્ધતિમાં સૂર્યને ધ્યાને લેવાનો છે, જ્યારે બીજી પદ્ધતિમાં અન્ય કોઈ ગ્રહને ધ્યાને લેવાનો છે. આ નક્ષત્ર દિવસની એક્ઝેટ લંબાઈ થાય 23 કલાક, 56 મિનિટ, 4.0905 સેકન્ડ્સ. વૈજ્ઞાનિકો સાઈડરિઅલ ડેની લંબાઈને વધુ પ્રમાણભૂત માને છે, પણ બંને પ્રકારની ગણતરી વચ્ચે આટલો તફાવત આવવાનું કારણ શું?
પહેલી નજરે બહુ અઘરો ખગોળીય કોયડો લાગતા આ પ્રશ્નનો ઉકેલ બહુ સરળ છે. પૃથ્વી પોતાની ધરી પર ફરવાની સાથે સૂર્યની આસપાસ પણ ભ્રમણ કરે છે. એક દિવસમાં પૃથ્વી પોતાની કક્ષામાં આશરે 1° જેટલી આગળ વધી જાય છે, તેથી સૂર્યને ફરી બરાબર સામે લાવવા માટે પૃથ્વીએ 360° ઉપરાંત 1° જેટલું વધારે ફરવું પડે છે, જેમાં આશરે 3 મિનિટ અને 56 સેકન્ડનો વધુ સમય લાગે છે.
ઓકે ફાઈન. હવે જરા વિચાર કરો કે સોલર ડે એટલે કે સૂર્ય દિવસ અને નક્ષત્ર દિવસમાં આ રીતે સૂક્ષ્મ ફેર નિયમિત ધોરણે આવતો રહે, તો લાંબા ગાળે સોલર ડે વાળી ગણતરી ખોટી સાબિત થાયને! આના માટે વૈજ્ઞાનિકોએ `લીપ સેકન્ડ'નો કન્સેપ્ટ અમલમાં મૂક્યો છે. દર ચાર વર્ષે લીપ યર આવે, જેમાં ફેબ્રુઆરી મહિનામાં એક વધારાનો દિવસ એડ કરેલો હોય છે. બસ એ જ રીતે વૈજ્ઞાનિકો જ્યાં જરૂર જણાય ત્યાં એક સેકન્ડ - લીપ સેકન્ડ ઉમેરતા કે બાદ કરતા રહે છે, જેથી અત્યંત ચોક્કસ ગણાતી અણુઘડિયાળોનો સમય ખગોળીય સમય સાથે મેચ થઇ જાય. 1972માં લીપ સેકન્ડ ઉમેરવાની પ્રથા શરૂ થઇ. એ પછી 27 વખત લીપ સેકન્ડ ઉમેરવામાં આવી છે. છેલ્લી વાર 31 ડિસેમ્બર, 2016ના રોજ લીપ સેકન્ડ ઉમેરવામાં આવી હતી. ક્યારે લીપ સેકન્ડ ઉમેરવી, એનો નિર્ણય International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) દ્વારા લેવાય છે.
હવે જરા જુદી રીતે વિચારીએ. જ્યારે આપણે ઘડિયાળની શોધ જ નહોતી કરી, ત્યારે શું પરિસ્થિતિ હતી? આનો જવાબ બહુ રોચક છે.
પૃથ્વી પરનો દિવસ હંમેશાં 24 કલાકનો નથી રહ્યો. પૃથ્વીના પરિભ્રમણની ગતિ સતત થોડી-થોડી બદલાતી રહે છે. ક્યારેક દિવસ થોડો લાંબો થાય છે, ક્યારેક થોડો ટૂંકો. આ ફેરફારો મિલિસેકન્ડ કે માઇક્રોસેકન્ડમાં મપાય છે. ચંદ્ર પૃથ્વીના મહાસાગરોને ખેંચીને ભરતી (tide) ઊભી કરે છે. આ પાણીની લહેરો પૃથ્વીની સપાટી સાથે ઘર્ષણ કરે છે, જેના કારણે પૃથ્વીની ફરવાની ગતિ ધીમી પડે છે. આને ટાઇડલ ફ્રિક્શન કહેવાય. આજે દર 100 વર્ષે દિવસની લંબાઈ લગભગ 1.7થી 2.4 મિલિસેકન્ડ વધે છે. કરોડો વર્ષ પહેલાં દિવસ ઘણો ટૂંકો હતો. ચંદ્રના જન્મ પછી તરત જ દિવસ માત્ર 4થી 10 કલાકનો હતો. લગભગ 140 કરોડ વર્ષ પહેલાં તે 18-21 કલાકનો હતો અને ડાયનાસોરના સમયમાં એટલે કે 7 કરોડ વર્ષ પહેલાં દિવસની લંબાઈ 23.5 કલાકની હતી.
રસપ્રદ વાત એ છે કે લગભગ 200 કરોડથી 60 કરોડ વર્ષ પહેલાંના એક લાંબા સમયગાળામાં દિવસની લંબાઈ લગભગ 19.5 કલાક પર અટકી ગયેલી. તે સમયે વાતાવરણની ગરમીને કારણે સૂર્યજન્ય વાયુ-તરંગો (atmospheric tides) ચંદ્રની બ્રેકિંગ ઇફેક્ટને સંતુલિત કરતા હતા. આ કારણે પરિભ્રમણની ગતિ લગભગ અબજ વર્ષ સુધી સ્થિર રહી.
ગત સપ્તાહે આપણે ચીનના થ્રી ગોર્જીસ ડેમ વિશે વાત કરેલી. આ ડેમના તોતિંગ વજનને કારણે દિવસની લંબાઈમાં અમુક માઈક્રો સેકન્ડ્સનો વધારો થયેલો. એ જ રીતે મોટા ભૂકંપ પૃથ્વીની અંદરના દળને ફરીથી વહેંચી નાખે છે, જેના પરિણામે પણ પૃથ્વીની ગતિમાં સૂક્ષ્મ બદલાવ આવી શકે. 2004ના સુમાત્રા ભૂકંપે દિવસને લગભગ 2.68 માઇક્રોસેકન્ડ ટૂંકો કર્યો હતો. 2011ના જાપાનના તોહોકુ ભૂકંપે પણ લગભગ 1.8 માઇક્રોસેકન્ડનો ઘટાડો કર્યો હતો.
આવી જ પોસ્ટ વાંચવા માટે ક્લિક કરો
