पृथ्वी का घूर्णन और परिक्रमण - Earth's rotation - Rexgin

पृथ्वी का घूर्णन, या पृथ्वी का घूर्णन, ग्रह के अपनी धुरी पर घूमने के साथ-साथ अंतरिक्ष में उस धुरी की दिशा में क्रमिक परिवर्तनों को भी दर्शाता है। पृथ्वी पूर्व की ओर घूमती है, जिसे प्रोग्रेड गति कहते हैं। उत्तरी ध्रुव के ऊपर, पोलारिस तारे के पास से देखने पर, पृथ्वी का घूर्णन वामावर्त प्रतीत होता है।

उत्तरी ध्रुव - जिसे भौगोलिक या स्थलीय उत्तरी ध्रुव भी कहा जाता है। उत्तरी गोलार्ध में वह बिंदु है जहाँ पृथ्वी का घूर्णन अक्ष उसकी सतह से मिलता है। यह बिंदु उत्तरी चुंबकीय ध्रुव से भिन्न है, जो पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा निर्धारित होता है। दक्षिणी ध्रुव अंटार्कटिका में इसी स्थान को चिह्नित करता है, जहाँ अक्ष दक्षिणी गोलार्ध में ग्रह की सतह को काटता है।

घूर्णन की अवधि और परिवर्तन

पृथ्वी सूर्य के सापेक्ष लगभग 24 घंटे में एक चक्कर पूरा करती है, जो सौर दिवस को परिभाषित करता है। हालाँकि, दूरस्थ तारों की तुलना में, एक पूर्ण घूर्णन में लगभग 23 घंटे, 56 मिनट और 4 सेकंड लगते हैं—जिसे एक नक्षत्र दिवस कहते हैं।

समय के साथ, पृथ्वी का घूर्णन धीरे-धीरे धीमा होता जा रहा है, जिसका मुख्य कारण चंद्रमा द्वारा उत्पन्न ज्वारीय प्रभाव है। ये ज्वारीय बल पृथ्वी से घूर्णन ऊर्जा को चंद्रमा की कक्षा में स्थानांतरित करते हैं, जिससे दिन की लंबाई धीरे-धीरे बढ़ती है। सटीक परमाणु घड़ी माप से पता चलता है कि एक आधुनिक दिन एक सदी पहले की तुलना में लगभग 1.7 मिलीसेकंड लंबा है। ऐतिहासिक खगोलीय अभिलेख बताते हैं कि 8वीं शताब्दी ईसा पूर्व से, औसत दिन की लंबाई प्रति शताब्दी लगभग 2.3 मिलीसेकंड बढ़ी है।

हाल ही में गति में परिवर्तन

दिलचस्प बात यह है कि 2020 में, वैज्ञानिकों ने देखा कि कई दशकों की क्रमिक धीमी गति के बाद पृथ्वी थोड़ी तेज़ी से घूमने लगी थी। 29 जून, 2022 को, ग्रह ने 24 घंटे से 1.59 मिलीसेकंड कम समय में अपना पूर्ण घूर्णन पूरा किया जो अब तक का सबसे तेज़ रिकॉर्ड है।

घूर्णन गति में इस अप्रत्याशित वृद्धि ने इंजीनियरों और समयपालकों के बीच समन्वित सार्वभौमिक समय (UTC) के साथ समन्वय बनाए रखने के लिए "ऋणात्मक लीप सेकंड" या अन्य समयपालन समायोजन लागू करने के बारे में वैश्विक चर्चा को प्रेरित किया है।

घूर्णन परिवर्तनों के कारण

पृथ्वी की घूर्णन गति में परिवर्तन कई कारकों के संयोजन से उत्पन्न होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• पिघले हुए बाहरी कोर के भीतर की हलचलें, जो ग्रह के जड़त्व आघूर्ण को प्रभावित करती हैं।
• समुद्री और वायुमंडलीय द्रव्यमानों का पुनर्वितरण, जो हवाओं, धाराओं और मौसमी चक्रों से प्रभावित होता है।
• चंद्रमा और सूर्य जैसे खगोलीय पिंडों के साथ गुरुत्वाकर्षण संबंधी अंतःक्रियाएँ।
• जलवायु परिवर्तन, जो ध्रुवीय बर्फ के पिघलने को तेज़ कर रहा है।

जैसे-जैसे बर्फ पिघलती है, द्रव्यमान के परिणामी पुनर्वितरण के कारण ध्रुवीय क्षेत्र थोड़ा पीछे हटते हैं, जिससे पृथ्वी अधिक गोलाकार हो जाती है। इससे द्रव्यमान ग्रह के गुरुत्वाकर्षण केंद्र के करीब आ जाता है, और कोणीय संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, अपने केंद्र के पास केंद्रित द्रव्यमान वाला पिंड तेजी से घूमता है - ठीक वैसे ही जैसे एक फिगर स्केटर घूमते समय अपनी भुजाओं को अंदर खींचता है।

पृथ्वी के घूर्णन के विचार का ऐतिहासिक विकास

प्राचीन यूनानियों में, पाइथागोरस विचारधारा के कई दार्शनिकों ने यह प्रतिपादित किया कि आकाश के बजाय पृथ्वी ही घूर्णन करती है। सबसे पहले ज्ञात समर्थक फिलोलॉस थे, जिन्होंने एक जटिल प्रणाली की कल्पना की थी जिसमें पृथ्वी और एक रहस्यमय "प्रति-पृथ्वी" दोनों एक केंद्रीय अग्नि के चारों ओर प्रतिदिन परिक्रमा करते थे।

चौथी शताब्दी ईसा पूर्व में, हिकेटस, हेराक्लाइड्स पोंटिकस और एकफैंटस जैसे विचारकों ने एक सरल मॉडल पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है। लेकिन यह प्रस्तावित किए बिना कि यह सूर्य की परिक्रमा करती है। बाद में, तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में, समोस के एरिस्टार्कस ने एक कहीं अधिक क्रांतिकारी विचार प्रस्तुत किया: एक सूर्यकेंद्रित मॉडल, जिसमें सूर्य को ब्रह्मांड के केंद्र में रखा गया था।

हालाँकि, अरस्तू ने पाइथागोरस और एरिस्टार्कस के विचारों को यह तर्क देते हुए खारिज कर दिया कि उनमें अवलोकन संबंधी प्रमाणों का अभाव है। उनका मानना ​​था कि आकाश स्थिर पृथ्वी के चारों ओर घूमता है, और स्थिर तारों का एक गोला प्रतिदिन एक चक्कर पूरा करता है। 

इस भू-केन्द्रित मॉडल को बाद में क्लॉडियस टॉलेमी  ने औपचारिक रूप दिया, जिन्होंने तर्क दिया कि यदि पृथ्वी घूमती है, तो इससे प्रचंड हवाएँ और उथल-पुथल पैदा होंगी। यह तर्क कई शताब्दियों तक प्रचलित रहा।

भारतीय और इस्लामी योगदान

499 ई. में, भारतीय खगोलशास्त्री आर्यभट्ट ने प्रस्तावित किया कि पृथ्वी अपनी धुरी पर प्रतिदिन घूमती है, और तारों की आभासी गति सापेक्ष है, निरपेक्ष नहीं। उन्होंने इसे एक उदाहरण से स्पष्ट किया:

जिस प्रकार नाव में आगे बढ़ता हुआ व्यक्ति किनारे पर स्थिर वस्तुओं को पीछे की ओर जाता हुआ देखता है, उसी प्रकार पृथ्वी पर बैठे व्यक्ति को तारे पश्चिम की ओर जाते हुए प्रतीत होते हैं।

10वीं शताब्दी तक, कई मुस्लिम खगोलशास्त्रियों ने भी पृथ्वी के घूर्णन के विचार को स्वीकार कर लिया था। विद्वान अल-बिरूनी ने बताया कि अल-सिज्जी ने एक उपकरण अल-ज़ुराक़ी एस्ट्रोलैब इस विश्वास पर आधारित डिज़ाइन किया था कि आकाश की प्रेक्षित गति पृथ्वी की गति के कारण है।

ज्यामितिविदों के अनुसार, पृथ्वी निरंतर वृत्ताकार गति में है, और जो आकाश की गति प्रतीत होती है, वह वास्तव में पृथ्वी की गति है।

मराघा और समरकंद जैसी प्रमुख वेधशालाओं में, नासिर अल-दीन अल-तुसी और अली कुशजी सहित खगोलविदों ने पृथ्वी के घूर्णन के तर्कों पर बहस की और उन्हें परिष्कृत किया कुछ ऐसे तर्कों की आशा करते हुए जिनका बाद में कोपरनिकस ने उपयोग किया था।

मध्यकालीन यूरोप से कोपरनिकन क्रांति तक

मध्यकालीन यूरोप में, अरस्तू का भूकेन्द्रित मॉडल प्रमुख रहा। थॉमस एक्विनास, जॉन बुरिडन और निकोल ओरेस्मे जैसे विद्वानों ने पृथ्वी की गति पर चर्चा की, लेकिन अंततः अरस्तू के दृष्टिकोण को ही अपनाया, अक्सर अनिच्छा से।

निकोलस कोपरनिकस द्वारा 1543 में "डी रेवोल्यूशनिबस ऑर्बियम कोएलेस्टियम" प्रकाशित किए जाने तक पृथ्वी के घूर्णन की आधुनिक अवधारणा को गति नहीं मिली थी। कोपरनिकस ने तारों की प्रत्यक्ष दैनिक गति की व्याख्या करने के लिए सापेक्ष गति के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, पाइथागोरस के प्राचीन विचारों को पुनर्जीवित और परिष्कृत किया। उन्होंने तर्क दिया कि यदि पृथ्वी की गति को हिंसक माना जाए, तो तारों की अत्यधिक प्रत्यक्ष गति कहीं अधिक हिंसक होगी इस प्रकार उन्होंने सूर्यकेन्द्रित मॉडल का समर्थन किया।

प्रारंभिक आधुनिक स्वीकृति

हालाँकि टाइको ब्राहे ने सटीक खगोलीय प्रेक्षण प्रस्तुत किए, उन्होंने घूर्णन करती पृथ्वी को अस्वीकार कर दिया और एक भू-सूर्यकेंद्रित प्रणाली को प्राथमिकता दी जहाँ सूर्य स्थिर पृथ्वी की परिक्रमा करता था और अन्य ग्रह सूर्य की परिक्रमा करते थे। 

इसके विपरीत, विलियम गिल्बर्ट ने अपने अभूतपूर्व ग्रंथ डी मैग्नेट में पृथ्वी के घूर्णन का पुरजोर समर्थन किया, जिससे उनके कई समकालीन प्रभावित हुए। जिन विद्वानों ने पृथ्वी के घूर्णन को स्वीकार किया, लेकिन सूर्य के चारों ओर उसकी परिक्रमा को नहीं, उन्हें "अर्ध-कोपरनिकस" कहा जाने लगा।

कोपरनिकस के एक शताब्दी बाद भी, जियोवानी बतिस्ता रिकियोली जैसे कुछ लोगों ने पृथ्वी के घूर्णन पर संदेह व्यक्त किया, और गिरते हुए पिंडों में पूर्व की ओर विक्षेपण के अभाव का हवाला दिया - एक घटना जिसे बाद में कोरिओलिस प्रभाव के रूप में समझाया गया।

अंततः, केप्लर, गैलीलियो और न्यूटन के संयुक्त कार्य ने जबरदस्त सैद्धांतिक और अवलोकन संबंधी साक्ष्य प्रदान किए, जिससे पृथ्वी का घूर्णन और परिक्रमण आधुनिक खगोल विज्ञान की आधारशिला के रूप में स्थापित हो गया।