வானக்கோளம்

வானக்கோளம் (celestial sphere) என்பது ஒரு கற்பனைக் கோளம். இது பூமியை மையமாகக் கொண்டு எவ்வித ஆரத்துடனும் கற்பனை செய்யப்பட்ட ஒரு கோளம். இந்த வானியல் கருத்து நம்மிடையே தொன்றுதொட்டு புழக்கத்தில் உள்ளது. இதனால் வானத்தில் பூமியிலிருந்து காணப்படும் எவற்றையும் படிமத்தில் இடம் காட்டமுடிகிறது. ஒவ்வொரு வானப் பொருளுக்கும் ஆயங்கள் கொடுத்து அவைகளின் இடத்தை வரையறுக்கலாம்.

கருத்தின் தோற்றம்

பழையகாலத்து தத்துவியலர்கள்தான் இதை முதன் முதலில் உருவாக்கியிருக்க வேண்டும். வானியலிலும் கப்பற் பயணத்திலும் மிகவும் பயன்பட்ட, பயன்படுத்தப்படுகிற, இக்கருத்து ஆரம்பகாலத்தில் உண்மையாகவே ஒரு வானக்கோளம் இருப்பதாக நினைக்கப் பட்டிருந்தாலும், காலப் போக்கில் இது ஒரு கற்பனை தான், ஆனால் தேவையான கற்பனை, என்பது மனித சமூகத்திற்குப் புரிந்தது.

கருத்து

வானக் கோளத்திற்கு மையம் பூமி தான். வானக்கோளம் இருக்கும் பிரம்மாண்ட அளவைப்பார்க்கும்போது பூமியை ஒரு புள்ளியாகவும் வானக்கோளத்தின் மையமாகவும் எடுத்துக்கொள்வதில் தவறில்லை. ஆனால் வானத்தில் தோன்றும் பொருள்களின் நாளியக்கத்தையோ (Diurnal motion) ஆண்டியக்கத்தையோ (Annual motion) பார்க்கும்போது தேவைப்பட்டால் பூமியின் பரப்பின்மேல் நிற்கும் நோக்குநரை (observer) மையமாகக் கொள்ள வேண்டியும் இருக்கும். அதனால் வெவ்வேறு நோக்குநர்கள் வானக்கோளத்தின் வெவ்வேறு பாகங்களைப் பார்ப்பார்கள். எவ்வகையாயினும், பார்க்கப்படும் பொருள்கள் பூமியிலிருந்து பல்வேறு தொலைவில் இருந்த போதிலும் அவையெல்லாம் ஒரே வானக்கோளத்தின் தளத்தில் இருப்பதாகக் கொள்வது தான் வானக்கோளத்தின் அடிக்கருத்து.

அரிச்சுவடி

வானக்கோளம் வான நடுவரையால் இரண்டாகப் பிரிக்கப்படுகிறது

நேரம் 1 இல் சூரியனும் ஒரு தூர நட்சத்திரமும் உச்சியில் உள்ளது. நேரம் 2 இல் (மறுநாள்) பூமி 360 பாகை தன்னைச்சுற்றி வந்ததும் தூர நட்சத்திரம் மறுபடியும் உச்சியில் வருகிறது. நேரம் 3 இல் (நேரம் 2க்கு 4 நிமிடம் கழித்து) சூரியனும் தலைக்கு மேலே வருகிறது.

வானத்தை கோள உருவில் பார்க்கத்தொடங்கினதும், பூமியில் இடங்களை வரையறுப்பதுபோல் வானத்தில் தோன்றும் பொருள்களையும் வழிப்படுத்தலாம். பூமிக்கோளத்தின் படிமத்தில் இரண்டுவிதமான வட்டங்கள் கையாளப்படுகின்றன. வடதுருவம், தென் துருவம் இரண்டின் வழியாகப்போகும் வட்டங்களுக்கு உச்சிவட்டங்கள் (meridians) என்று பெயர். இவை முதல் வகையான வட்டங்கள். இவைகளை நேர்கோணத்தில் வெட்டும் வட்டங்கள் ஒன்றுக்கொன்று இணையாக இருப்பன. அவை அகலாங்கு இணை வட்டங்கள் (parallels of latitude) எனப் பெயர் பெறுவன. அவைகளில் இரண்டு துருவங்களுக்கும் சம தூரத்தில் (மையத்தில்) இருக்கும் வட்டத்திற்கு நிலநடுவரை (earth’s equator) என்று பெயர். இதையே எல்லா திசைகளிலும் நீட்டி வானக் கோளத்தை தொடவைத்தால், அந்த வட்டம் வான நடுவரையாகும் (celestial equator).

கோளத்தின்மேல், கோளமையத்தை மையமாகக் கொண்டிருக்கும் வட்டம் பெருவட்டம் எனப்படும். உச்சிவட்டங்கள் யாவும், மற்றும் நிலநடுவரையும், பெருவட்டங்கள். நிலநடுவரையைத் தவிர மற்ற அகலாங்கு இணைவட்டங்கள் எதுவும் பெருவட்டங்கள் அல்ல. அவை சிறு வட்டங்கள் எனப்படும்.

வட துருவத்தையும் (p) தென் துருவத்தையும் (p') சேர்க்கும் அச்சைச் சுற்றித்தான் பூமி 24 மணி நேரத்திற்கொருமுறை தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொள்கிறது. இந்த அச்சை இரண்டு பக்கமும் வானக் கோளத்தைத் தொடும் வரையில் நீட்டினால் PP' என்ற வான அச்சு கிடைக்கும். P, P' இரண்டும் வானதுருவங்கள். அதிருஷ்டவசமாக கற்பனை வான வடதுருவமான P க்கு வெகு அருகாமையில் உண்மையிலேயே ஒரு நட்சத்திரம் உள்ளது. அதனால் அதற்கு துருவ நட்சத்திரம் (Pole Star, Polaris) என்றே பெயர்.

பூமியிலுள்ள ஒவ்வொரு நோக்குநருக்கும் துருவநட்சத்திரம் நேர் வடக்கில் இருக்கும். நான்கு பக்கமும் நாம் தடங்கல் எதுவுமில்லாமல் பார்க்க முடியும்போது பூமி ஒரு தட்டையான வட்டத் தட்டாகத்தெரியும். இவ்வட்டத் தட்டின் விளிம்புதான் நமக்கு தொடுவானம் (horizon). இதனுடைய மையம் நோக்குநரின் இடமே. வானத்தில் ஒரு பொருள் தென்பட்டால் அது தொடுவானத்திலிருந்து இருக்கும் தூரத்திற்கு அதனுடைய உயரம் (altitude) என்று பெயர். வானக்கோளத்தின்மேல் (ஏன், எந்தக்கோளத்தின் மேலும்) இருக்கும் இரண்டு புள்ளிகளின் தூரம் அவை மையத்தில் எதிர்கொள்ளும் கோணமே.

துருவநட்சத்திரத்தின் உயரம் = நோக்குநர் பூமியில் இருக்கும் இடத்தின் பூகோள அகலாங்கு.

இது வானியல் கணிதத்தின் முதல் தேற்றம். இதனால் நிலநடுவரையிலிருந்து பார்க்கும் நோக்குநருக்கு துருவ நட்சத்திரம் நேர் வடக்கே தொடுவானத்தில் இருக்கும். நோக்குநர் பூமியில் வடக்கே செல்லச்செல்ல துருவநட்சத்திரத்தின் உயரம் கூடிக்கொண்டே போகவும் செய்யும். பூமியின் வடதுருவத்திலிருந்து பார்க்கும் நோக்குநருக்கு துருவ நட்சத்திரம் தலைக்கு மேலே இருக்கும்.

தலைக்கு மேலே வானக்கோளத்திலுள்ள புள்ளிக்கு உச்சி (Zenith) என்று பெயர். ஒரு நோக்குநருக்கு உச்சி, துருவநட்சத்திரம், இரண்டின் வழியாகவும் செல்லும் பெருவட்டத்திற்கு வான உச்சி வட்டம் (celestial meridian) அல்லது உச்சி வட்டம் என்று பெயர்.

நட்சத்திர வான ஊர்வலம்

பூமி தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொண்டே இருப்பதால், முழு வானக்கோளமும் PP' என்ற அச்சைச்சுற்றி பூமியின் நாளியக்கத்தின் திசைக் கெதிர்திசையில், மணிக்கு 15^o வீதம் ஒரு நாளில் ஒரு சுற்று சுற்றிவிடுகிறது. இதனால் ஒவ்வொரு நட்சத்திரமும் Pயைச்சுற்றி ஒரு பகல்-இரவில் ஒரு முழுச்சுற்று சுற்றிவிடுவதுபோல் தோன்றுகிறது. இதன் பயன் ஒவ்வொரு நிமிடமும் வானம் மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது. நட்சத்திரங்கள் கிழக்கிலிருந்து மேற்காக ஊர்வலம் சென்றுகொண்டே இருக்கின்றன. இவ்வூர்வலச்சுற்றில் அவை ஒரு முழுச்சுற்று முடிப்பதற்கு 23 மணி 56 நிமிடங்கள் எடுத்துக்கொள்கின்றன. அதாவது, நட்சத்திரங்கள் வானத்தில் முந்தின நாளிருந்த அதே இடத்திற்கு வருவதற்கு 23 மணி 56 நிமிடங்கள் ஆகின்றன .சூரியனும் ஒரு நட்சத்திரம் தான். ஆனால் இதற்குள் பூமி தன்னுடைய ஓராண்டுச்சுற்றில் சூரியனைச்சுற்றி 4 நிமிட தூரம் சென்றுவிட்டதால் (அதாவது : முழுச்சுற்றில் 1/365 பாகம்), சூரியன் வானத்தில் முந்தின நாள் இடத்திலேயே காணப்படுவதற்கு இன்னும் 4 நிமிடங்கள் வேண்டியிருக்கிறது. சுருங்கச்சொன்னால் முதல்நாளிரவு பார்த்த அதே நட்சத்திரங்கள் அதே இடத்தில் மறுநாளிரவு 4 நிமிடங்கள் முன்னதாகவே தெரியும். 30 x 4 நிமிடங்கள் = 2 மணி நேரம். ஆகையால் இன்றிரவு வானத்தில் தோன்றும் அதே நட்சத்திரங்கள் அதே இடத்தில் ஒரு மாதத்திற்குப்பிறகு 2 மணிநேரம் முன்னதாகவே தெரியும். இதன் அடிப்படையில் பின்வரும் அட்டவணை ஏற்படுகிறது.

குறிப்பிட்ட நட்சத்திரத்தை வானில் மறுமுறை பார்க்கக்கூடிய கால அட்டவணை

நட்சத்திரம் மறுமுறை தோன்றுவது/தோன்றியது	பார்வை நாள்	பார்வை நேரம்
அதே இடத்தில்	ஒரு மாதத்திற்குப் பின்	2 மணி நேரத்திற்கு முன்
அதே இடத்தில்	ஒரு மாதத்திற்கு முன்	2 மணி நேரத்திற்குப் பின்
30 பாகை தள்ளி மேற்கே	ஒரு மாதத்திற்குப் பின்	அதே நேரத்தில்
30 பாகை தள்ளி கிழக்கே	ஒரு மாதத்திற்கு முன்	அதே நேரத்தில்
இன்னும் மேற்கே	அதே நாளில்	பிற்பாடு
இன்னும் கிழக்கே	அதே நாளில்	முன்னமேயே

துணை நூல்கள்

• Robin Kerrod. The Star Guide.1993. Prentice Hall General Reference. New York. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 0-671-87467-5
• V.Krishnamurthy. The Clock of the Night Sky.1998. UBS Publishers. New Delhi
• V. Krishnamurthy. Culture, Excitement & Relevance of Mathematics.1990. Wiley Eastern Limited. New Delhi. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 81-224-0272-0